本节针对广州珠江电厂VW-22/7型空气压缩机因填料漏气造成的事故进 行了原因分析,提出了相应的预防措施及处理方法,并通过实践检验,取得了明显 效果,提高了设备的安全可靠性。
广州珠江电厂是大型火电厂。全厂压缩空气系统配有VW-22/7型压缩机6台。 该系统主要由压缩机主机、冷却系统、调节系统、安全阀、储气罐、电动机及其控 制设备组成。VW-22/7型压缩机的主要技术参数如表11-19所示。
1. 事故发生情况
2004年9月6日,珠江电厂1期4#空气压缩机运行当中,一级缸压力偏高 0. 4MPa (正常为0.18 ~0.24MPa),检修人员对其进行检修处理。该压缩机运行 lOmin左右,排气压力升至0. 75MPa,压力调节器动作,压缩机卸载。运行中,一 检修人员听到二级缸处有“嗤嗤”漏气声,走近二级缸填料室观察,此时观察窗 有机玻璃突然爆裂,造成检修人员脸部受伤。
2. 填料室观察窗有机玻璃爆裂原因分析
(1) 二级缸填料漏气填料装置是压缩机的重要部件,其主要作用是使气缸 内经过压缩带有压力的气体不能沿着活塞杆向外漏气,从而维持一、二级缸的压力 参数。本机采用浮动平面密封元件的结构,由若干小室组成,其中主要由节流环、 隔环、压紧环、密封环、弹簧等组成。两密封环之间用销定位,压紧环外用弹簧箍 紧,使密封环紧贴活塞杆上,则气缸内的压缩气体不能向缸外泄漏。图11-27是 VW-22/7型填料结构图。
压缩机一、二级填料密封性能的好坏直接影响气缸内的漏气量。压缩机长期运 行时,填料组磨损会出现或加大填料环结焦现象。在排气过程中,气缸内由于压缩 为正压,此时填料装置严重磨损,就会造成气缸内气体沿着活塞杆、经填料装置漏 入填料室。当漏入的大量气体不能及时排出时,填料室就会充压,压力逐渐升高。 当压力升至填料观察窗有机玻璃耐压极限值时,观察窗有机玻璃就会突然爆裂。
(2)观察窗有机玻璃老化、寿命降低填料室观察窗采用有机玻璃,表面光 滑、透明,其主要化学成分为聚甲基丙烯酸甲酯,属于有机物,质脆、易溶于有机 溶剂。长期处在高温环境中,且受润滑油的腐蚀(有时曲轴箱内的润滑油会沿活 塞杆进入填料观察室),使得观察窗有机玻璃加速老化、使用寿命降低。
3. 预防措施
(1)采用科学的方法,准确判断填料装置漏气情况新制造或刚大修完毕的 压缩机,其各级气缸填料漏气量较少。据资料记载,某大型压缩机排气量为0.015 ~ 0. 02m3/mm,填料装置磨损严重时,该压缩机漏气量可达0.08 -0. 13m3/min,使 排气量减少5%~7%。所以,窜入曲轴箱的气体量可以作为衡量活塞式压缩机填 料密封装置磨损情况的一个尺度。
在气缸泄漏量特别大时,有经验的操作人员可以根据压缩机的一些异常现象判 断出来(例如VW-22/7型压缩机有“嗤嗤”漏气声),但此时压缩机的技术状况 已经变得极差。为了能够在漏气量较小时准确、及时并方便地检査出故障,可考虑 利用气体流量计来检测填料漏气情况,其测量原理如图11-28所示。
测量时,将曲轴箱通风口密封,保持压缩机以额定转速运行;在机油标尺插孔 处用橡皮管将气体引出,并输入气体流量计。当气体沿图箭头方向流动时,孔板两 侧产生压差,使压力计中水柱产生移动,直至压力与水柱落差平衡为止。
若气体流量计的压差为△P(mmH2O),则气缸漏气量△Q (换算到进气状态) 的近似计算公式为
(2) 定期更换压缩机填料窗有机玻璃 根据空气压缩机运行记录,定期更换 VW-22/7型压缩机填料窗有机玻璃,防止因有机玻璃老化而发生事故。同时,也 可考虑在观察窗上开小气孔,起卸压作用,防止填料室充压而造成观察窗有机玻璃 爆裂。
珠江电厂VW-22/7型压缩机事故发生后,立即对全厂6台此型号的在用空气 压缩机进行落实整改。将空气压缩机观察窗有机玻璃全部更换,并利用小修、中修 时间对其填料密封装置进行检査,及时消除存在的隐患,设备安全可靠性得到了提 高。同时,对操作人员、检修人员进行安全教育,树立安全第一、预防为主的安全 价值观念,取得明显的效果。