??????? 1 問(wèn)題的提出
???????隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)的單位隨之增多，相應(yīng)事故發(fā)生的危害日益增多。我國(guó)黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此很重視，2002年1月9日國(guó)務(wù)院第52次常務(wù)會(huì)審查通過(guò)了新修訂的《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》，即第344號(hào)令。隨之國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等十個(gè)國(guó)家部局發(fā)出《關(guān)于開(kāi)展危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理專項(xiàng)整治工作的聯(lián)合通知》，全國(guó)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證辦公室危險(xiǎn)化學(xué)品產(chǎn)品生產(chǎn)許可證審查部在北京召開(kāi)了《壓縮、液化氣體產(chǎn)品生產(chǎn)許可證發(fā)(換)證實(shí)施細(xì)則》論證會(huì)，明確規(guī)定：“凡是在中華人民共和國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)(包括分裝)，并銷售壓縮、液化氣體產(chǎn)品的所有企業(yè)，無(wú)論其性質(zhì)和隸屬關(guān)系如何，都必須取得生產(chǎn)許可證，才具有生產(chǎn)該產(chǎn)品的資格，任何企業(yè)不得并銷售無(wú)生產(chǎn)許可證的壓縮、液化氣體產(chǎn)品?！?br /> 要取得壓縮、液化產(chǎn)品生產(chǎn)許可證必須達(dá)到八個(gè)基本條件，其中第二條規(guī)定：“取得安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門(mén)發(fā)放的安全審查合格證明”。要取得安全審查合格證明，必須經(jīng)有資質(zhì)的單位進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，通過(guò)主要危險(xiǎn)、危害因素的分析，找出重大危險(xiǎn)源，通過(guò)科學(xué)的方法對(duì)崗位的危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行改正，采取有效措施。
???????那么我國(guó)現(xiàn)在運(yùn)行的設(shè)備存在哪些危險(xiǎn)、危害的因素呢?有哪些對(duì)策措施呢?對(duì)此本文作粗淺的分析和建議，供同行們參考。
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???????2 我國(guó)現(xiàn)代空分設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況
深冷法空氣分離自1903水由德國(guó)卡爾?林德教授發(fā)明投運(yùn)10m3/h制氧機(jī)至今，已有一百年的歷程，回顧空分流程，從簡(jiǎn)單節(jié)流的高壓流程到中壓帶膨脹機(jī)循環(huán)流程、高低壓流程、低壓帶透平膨脹的流程；壓力從高壓(20MPa)到低壓(≤1MPa)，容量從小(10m3/h)到大(10萬(wàn)m3/h)?？傊?，空分設(shè)備的發(fā)展史是圍繞降低單位能耗和提高安全性而不斷改進(jìn)的，越是現(xiàn)代的設(shè)備容量越大、壓力越低、能耗越少、安全程度越高：這是世界空分設(shè)備發(fā)展的總趨勢(shì)。
我國(guó)從1953年開(kāi)始制造第一套50m3/h空分設(shè)備至今也有50年歷史了，在我國(guó)黨和政府的正確引導(dǎo)下，通過(guò)從事空分設(shè)備工程技術(shù)人員的努力，用50年時(shí)間走完了國(guó)外發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家需100年走過(guò)的路程，我國(guó)空分設(shè)備制造設(shè)計(jì)水平已達(dá)到世界90年代末期水平，局部技術(shù)達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平?，F(xiàn)代研制的空分設(shè)備安全性不斷提高。
但是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總的還是較落后，設(shè)備更新緩慢，應(yīng)該淘汰的設(shè)備還在運(yùn)行，應(yīng)該報(bào)廢的設(shè)備還在湊合使用。據(jù)空分行業(yè)2001年底的統(tǒng)計(jì)表明，從1953年至2001年底我國(guó)共生產(chǎn)空分、液化設(shè)備8492套，其中1000m3/h以上的有604套；從年份來(lái)講，1983年以前生產(chǎn)的有3763套，這些設(shè)備絕大部分尚在運(yùn)行中，如杭氧1958年生產(chǎn)的堿洗一干燥流程的150m3/h空分設(shè)備尚在運(yùn)行中。據(jù)2001年對(duì)浙江省用戶的不完全調(diào)查統(tǒng)計(jì)，20年之前生產(chǎn)的設(shè)備占目前在運(yùn)行設(shè)備總數(shù)的40％以上，這些設(shè)備危險(xiǎn)、危害因素較多。本文針對(duì)運(yùn)行設(shè)備作單機(jī)分析，并提出改進(jìn)建議。
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???????3 空壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素及對(duì)策
空壓機(jī)為空分設(shè)備提供制冷和克服阻力的壓縮空氣、精餾的原料空氣。由于空分設(shè)備容量和型號(hào)不同，對(duì)空壓機(jī)配套要求也不一：一般小型空分設(shè)備配用活塞式；中、大型空分設(shè)備配用螺桿式或透平式；特大型空分設(shè)備采用軸流式?，F(xiàn)代空分設(shè)備都配用無(wú)潤(rùn)滑壓縮機(jī)，早期生產(chǎn)的小型空分設(shè)備，一般配用油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)
3．1 空壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素主要表現(xiàn)
3．1．1 用油潤(rùn)滑空壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素
早期的空分設(shè)備選用活塞式空壓機(jī)，氣缸用機(jī)械油潤(rùn)滑；有的選用噴油螺桿式空壓機(jī)。機(jī)械油形成油蒸氣隨空氣流進(jìn)入分餾塔，然后積聚在冷凝蒸發(fā)器中，久而久之會(huì)使設(shè)備阻力增大被迫停車加溫；同時(shí)也會(huì)使冷凝蒸發(fā)器液氧中含油逐漸增加。有的小型空分塔在加溫吹除時(shí)，油隨氣流從熱交換器底部和液氧排出閥溢出。一旦具備足夠的激發(fā)能源，就會(huì)引發(fā)爆炸。
活塞式空壓機(jī)氣缸潤(rùn)滑油規(guī)定采用19#機(jī)械油，19#機(jī)械油若在180℃以上、5MPa壓力下就有可能裂解成輕餾分。在空壓機(jī)正常運(yùn)行下，氣缸內(nèi)溫度≤160℃，而當(dāng)閥門(mén)故障或者用油牌號(hào)不對(duì)，就有可能產(chǎn)生輕餾分，分子篩又難以吸附，就帶入分餾塔積聚在冷凝蒸發(fā)內(nèi)，對(duì)空分塔造成威脅。
空壓機(jī)氣缸油在高溫下很易產(chǎn)生結(jié)炭，積炭會(huì)影響空壓機(jī)的活門(mén)阻力和密封性，從而使部分已排出氣缸的高溫氣體又返回氣缸再壓縮，使氣缸內(nèi)溫度進(jìn)一步升高，產(chǎn)生結(jié)炭更嚴(yán)重。積炭在冷卻器內(nèi)積聚，使冷卻器傳熱效率下降，使進(jìn)入下級(jí)氣溫升高，空壓機(jī)能耗增加，從而進(jìn)一步加劇了積炭的形成。這樣惡性循環(huán)的結(jié)果，使空氣排出管道有效流通直徑逐漸縮小，流速不斷增大，當(dāng)流速超過(guò)極限時(shí)，氣流摩擦產(chǎn)生的激發(fā)能量點(diǎn)燃結(jié)炭，就會(huì)使管道燃燒爆炸。
空壓機(jī)的氣缸油或輕餾分隨氣流帶人分子篩純化器，會(huì)引起分子篩中毒，吸附效能降低，二氧化碳吸附不徹底，不僅堵塞板翅式換熱器，影響運(yùn)行周期,還會(huì)使液氧中二氧化碳增加，逐漸析出引成這些冰狀固體與冷凝蒸發(fā)器內(nèi)壁摩擦很易形成靜電。
3. 1. 2 活塞式空壓機(jī)氣缸內(nèi)進(jìn)入液體會(huì)造成致命的損壞
液體的壓縮性很小，一旦氣缸內(nèi)進(jìn)入液體(氣缸漏水、冷卻器漏水或帶人堿液)，就會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞機(jī)器,被稱為“液擊事故”。
機(jī)器在運(yùn)行中一旦掉人雜物(如閥片、螺母)或活塞桿連接螺紋松開(kāi)，會(huì)使活塞體與氣缸頭之間死隙縮小或直接撞缸頭，這種危害性與液擊事故一樣,會(huì)使機(jī)身拉裂，活塞體、曲軸頂斷等嚴(yán)重?fù)p壞。 3. 1. 3 離心式壓縮機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素之一是“喘振” 壓縮機(jī)出口流量減少，壓力升高，當(dāng)流量減少到一定程度，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，同時(shí)發(fā)出異常的噪聲,稱為“喘振”。造成的原因在于操作失誤或設(shè)備故障流道嚴(yán)重結(jié)垢，使氣流不暢，造成葉道速度很不均勻。氣流嚴(yán)重脫離，葉道中沒(méi)有氣流流動(dòng),壓力突然下降，造成高壓氣流倒灌，彌補(bǔ)流量不足，從而恢復(fù)正常。當(dāng)?shù)构鄽怏w壓出去后，又產(chǎn)生上述現(xiàn)象。氣流脫離和氣流倒灌現(xiàn)象周而復(fù)始出進(jìn)行，使壓縮機(jī)產(chǎn)生壓力脈沖?？辗窒到y(tǒng)切換閥或切換機(jī)構(gòu)故障、分子篩純化器切換閥門(mén)故障、空氣通道受阻、空壓機(jī)壓力升高進(jìn)入喘振區(qū)、操作中進(jìn)口導(dǎo)葉開(kāi)度過(guò)小、升壓速度過(guò)快、緊急放散閥失靈等等，都會(huì)發(fā)生惴振。喘振對(duì)離心式壓縮機(jī)安全運(yùn)行威脅極大。
3. 1. 4 對(duì)離心立，壓縮機(jī)危：害較大的因素是軸位超標(biāo)
正常運(yùn)行情況下，離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉輪兩側(cè)的軸向力是互相抵消的，不平衡的部分由平衡盤(pán)來(lái)減小軸向推動(dòng)，剩余部分由止推軸承來(lái)承當(dāng)。當(dāng)軸向力增加，或止推軸承磨損，遇突然事故熔化的，或平衡盤(pán)后通大氣的小管堵塞，或突然斷軸時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子與固定件相碰的重大事故，造成軸位移嚴(yán)重偏離。
3. 2 空壓機(jī)危險(xiǎn)、危害因素對(duì)策措施的建議
從上述分析來(lái)看空氣帶油是嚴(yán)重危害空分設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的因素，現(xiàn)在空分設(shè)備制造廠新出的設(shè)備基本采用無(wú)油空壓機(jī)，但對(duì)老設(shè)備尚有不少在運(yùn)行。最理想的辦法是更新設(shè)備，采用無(wú)油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)，暫時(shí)無(wú)法更新的，建議采取如下對(duì)策措施：
(1)嚴(yán)格控制氣缸潤(rùn)滑油的質(zhì)量，要有足夠的粘度、穩(wěn)定性，不得混有機(jī)械雜質(zhì)、水分、灰分、要符合19#機(jī)械油的各項(xiàng)指標(biāo)。
(2)嚴(yán)格控制潤(rùn)滑油進(jìn)油量，在保證氣缸不拉毛的前提下盡量減少進(jìn)油量，象5L-16／50型空壓機(jī)可控制在250g／h。
(3)加強(qiáng)空壓機(jī)日常維護(hù)，發(fā)現(xiàn)排氣溫度升高應(yīng)查明原因，及時(shí)排除故障。定期清除閥門(mén)、管道、冷卻器的結(jié)炭、水垢，提高換熱效率，降低排氣溫度，防止結(jié)炭。
(4)定期地準(zhǔn)確地吹除油水分離器，盡量減少油水帶人純化器中。
(5)有條件的單位可在純化器前空氣管道上增加一組預(yù)冷機(jī)組，將進(jìn)純化器前空氣溫度降至5℃左右，這樣可以大量減少油水進(jìn)入純化器，或者增加油過(guò)濾器，也可減少進(jìn)純化器空氣中的含油量。
(6)關(guān)于離心式空壓機(jī)防喘振對(duì)策。首先設(shè)計(jì)中應(yīng)有防喘振放散閥，一旦空壓機(jī)出口壓力接近喘振前，該閥自動(dòng)打開(kāi)，日常要加強(qiáng)保養(yǎng)，使其靈活好使；次之要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，確保切換系統(tǒng)靈敏，運(yùn)行正常；再是操作中注意空壓機(jī)出口壓力不得升得過(guò)高。一旦發(fā)生喘振應(yīng)迅速開(kāi)大防喘閥或空壓機(jī)放空閥。
(7)關(guān)于軸位移超標(biāo)的控制。主要是自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該靈敏，超過(guò)一定程度會(huì)自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)。操作人員在巡回檢查時(shí)要密切注意軸位移指示器的變化，一旦發(fā)現(xiàn)報(bào)警或軸位移過(guò)大，應(yīng)立即停車處理，以免發(fā)生轉(zhuǎn)子與固定件相碰的重大事故。