2006年7月，南通市某制造廠動力車間一臺空氣壓縮機(jī)的二級缸發(fā)生爆炸，爆炸前的一個月，江蘇省特檢院南通分院，對該容器進(jìn)行了全面檢驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)，檢驗(yàn)項目均合格。在事故現(xiàn)場，拆除冷卻部件觀察，設(shè)備內(nèi)部已被煙熏黑，可見內(nèi)部發(fā)生過燃燒。鋁制的散熱片下面的一半已熔化，銅質(zhì)的冷卻水管和支承的鋼筋也已部分熔化，后冷卻器底部堆積了已凝固的熔化金屬，殘存的散熱片上面“油污”(積碳)足有2 mm厚?？梢酝茢啵瑴囟冗_(dá)到了油爆的危險溫度后，散熱片上的油污首先發(fā)生燃燒，猛烈的火焰導(dǎo)致容器內(nèi)件的熔化，大量的熔化金屬掉到容器的底部，隨著燃燒的加劇，使得容器的壁溫不斷升高，底部的溫度最高，材料強(qiáng)度降低，最終導(dǎo)致下封頭溫度最高處首先發(fā)生爆炸。所幸當(dāng)時設(shè)備附近沒人，否則后果不堪設(shè)想。

??? 1 爆炸原因分析

??? 1.1 爆炸原因

???? 壓力容器爆炸往往不是由于其本體的原因，而是其使用維護(hù)不當(dāng)造成的?？梢哉f空氣壓縮系統(tǒng)裝置爆炸，大多是由于其內(nèi)部積碳引起的。往復(fù)活塞空氣壓縮機(jī)采用壓縮機(jī)油作潤滑劑，壓縮機(jī)油在氣缸內(nèi)受高溫高壓作用，發(fā)生蒸發(fā)、氧化，形成碳化物，并和空氣中的粉塵等雜質(zhì)、活塞環(huán)與氣缸磨損的金屬微粒等混合在一起，從氣缸排出后，就吸附在氣流路徑的各個部件的壁面上，形成油沉積物一積碳。正常情況下，空氣壓縮機(jī)所產(chǎn)生的熱量，被冷卻系統(tǒng)帶走，不會發(fā)生自燃現(xiàn)象。當(dāng)空氣壓縮機(jī)工作壓力或溫度急劇增高，當(dāng)積碳達(dá)到一定厚度時，熱傳遞的阻力增大，冷卻系統(tǒng)不能把系統(tǒng)的熱量有效帶走，致使沉積物自動加熱，在排氣系統(tǒng)內(nèi)自燃，導(dǎo)致溫度升高，氣體膨脹，系統(tǒng)壓力增高，加之溫度的升高也使材料強(qiáng)度降低，最終導(dǎo)致空氣壓縮系統(tǒng)裝置爆炸。

??? 1.2 誘發(fā)爆炸的主要因素

???? (1)當(dāng)壓縮空氣的溫度超過某一極限值時，將會促成沉積物加速氧化自動加熱，以致引起自燃。這個極限值是個變值，與沉積物的成份、厚度密切相關(guān)。因此，誘發(fā)該裝置爆炸的主要因素是溫度。

???? (2)沉積物的成份直接影響其自燃溫度。也就是說，如果排氣溫度不增加，而沉積物成份的燃點(diǎn)越低，其自燃點(diǎn)越低，越易發(fā)生自燃。這與潤滑油的質(zhì)量、周邊環(huán)境大氣中懸浮物質(zhì)的成份及導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，如噴砂、油漆會造成空氣狀況的惡化。

???? (3)沉積物的厚度直接影響冷卻效果。即如果排氣溫度不變，而沉積物厚度不斷增加，將會降低傳熱推動力，致使熱量難以散發(fā)。因此，沉積物的厚度是誘發(fā)該裝置爆炸的又一因素。

???? (4)當(dāng)壓縮空氣的流速降低時，將會使這里的壓縮空氣溫度升高。如果系統(tǒng)內(nèi)積碳嚴(yán)重，在空氣壓縮機(jī)停止或進(jìn)行工況調(diào)節(jié)時，這時的流速突然下降或降為零，極易發(fā)生沉積物自燃爆炸。故空氣壓縮系統(tǒng)裝置爆炸最易發(fā)生在工作負(fù)荷較低的時段。

???? (5)由于吸入空氣濕度增加后，在壓縮過程中產(chǎn)生大量水蒸氣，沉積物大量吸附水蒸氣并散出熱量，使排氣溫度升高而造成沉積物自燃。雨天、霧天壓縮空氣系統(tǒng)裝置也易發(fā)生爆炸。

???? (6)在空氣壓縮機(jī)開始卸荷的瞬間，二級吸氣閥動作時間比一級吸氣閥滯后1.5～2 s，仍處在正常工作狀態(tài)，造成二級排氣溫度急劇升高，當(dāng)卸荷終了開始恢復(fù)正常工作時，被切斷的這段空氣受氣缸與活塞加熱．溫度可由常溫升至150℃。因此，頻繁卸荷也可能誘發(fā)壓縮空氣系統(tǒng)裝置爆炸。

??? 1.3 爆炸的條件

???? 沉積物在自燃后產(chǎn)生大量的一氧化碳．當(dāng)壓縮空氣中含有1.5％~7.5％的一氧化碳時，即可發(fā)生爆炸；系統(tǒng)壓力增高，超過其材料的屈服極限而發(fā)生爆炸；溫度增高導(dǎo)致材料的許用應(yīng)力降低，也會發(fā)生爆炸，如內(nèi)部發(fā)生劇烈燃燒，盡管壓力未超過材料的屈服極限，高溫下材料的許用應(yīng)力降低，同樣可能導(dǎo)致爆炸。