Os compressores são equipamentos de energia essenciais na produção química e petroquímica. Do ponto de vista energético, os compressores são máquinas que convertem a energia cinética de um motor principal na energia de pressão de um gás. Com o avanço da ciência e da tecnologia, a aplicação de energia sob pressão está se tornando cada vez mais difundida, tornando os compressores um equipamento essencial em muitos setores do desenvolvimento econômico nacional. Durante a operação, os compressores estão sujeitos a certas avarias e até acidentes. Este artigo concentra-se em acidentes anteriores de combustão e explosão de compressores, bem como em falhas mecânicas de compressores.
acidentes de combustão e explosão
Na produção química e petroquímica, os acidentes de combustão e explosão do compressor são extremamente perigosos. Não só afectam gravemente a produção segura e estável e causam perdas económicas extremamente graves, mas também causam vítimas e danos a edifícios. Portanto, acidentes de combustão e explosão de compressores têm atraído grande atenção.
O meio comprimido usado em compressores petroquímicos é principalmente gás inflamável e explosivo, extremamente sujeito a vazamentos sob alta pressão. Vazamentos de gás combustível através de defeitos como juntas de cilindros, válvulas de admissão e escape, flanges, soldas e vedações em equipamentos e tubulações. A fadiga e a fratura dos componentes do compressor podem fazer com que o gás de alta pressão escape para dentro da fábrica. O ar também pode entrar no sistema do compressor, formando uma mistura explosiva. Se operação, manutenção ou revisão inadequadas forem realizadas, a mistura de gás inflamável e ar, atingindo o limite explosivo, pode entrar em combustão violenta ao entrar em contato com uma fonte de fogo, causando potencialmente uma explosão.
Em compressores de oxigênio, se o fluxo de oxigênio for misturado com gases inflamáveis, graxa, ferrugem, restos de papel e outras impurezas e objetos metálicos, e o lubrificante for interrompido repentinamente ou fornecido de forma insuficiente, pode causar "retificação a seco" do cilindro, levando a altas temperaturas. Sob alta pressão e alta temperatura, os materiais combustíveis no cilindro reagem rapidamente com o oxigênio, causando combustão espontânea. O acúmulo de calor e o efeito de suporte à combustão do oxigênio de alta pressão podem intensificar a combustão, resultando em acidentes extremamente graves de combustão e explosão do cilindro.
A lubrificação de cilindros para compressores petroquímicos e compressores de ar normalmente é feita com óleo mineral, uma substância inflamável. Quando a temperatura do gás aumenta drasticamente, ultrapassando o ponto de fulgor do lubrificante, ocorre intensa oxidação, apresentando risco de combustão e explosão. Além disso, as moléculas de lubrificante suspensas, sob alta temperatura e pressão, reagem prontamente com o oxigênio do ar. Isto é particularmente verdadeiro na película de óleo que adere às superfícies metálicas quentes das válvulas de escape e dos tubos de escape, onde a oxidação é exacerbada, gerando ácidos, asfalto e outros compostos. Esses compostos combinam-se com a poeira do gás e com as partículas metálicas geradas pelo atrito mecânico, depositando-se como depósitos de carbono no cabeçote do cilindro, nas ranhuras dos anéis do pistão, nas válvulas, nos tubos de escape, nos tanques de compensação, nos separadores óleo-água e nos tanques de gás.
Os depósitos de carbono são inflamáveis e podem entrar em combustão espontânea ou mesmo explodir sob condições como superaquecimento de alta temperatura, impacto mecânico acidental, choque no fluxo de ar, curto-circuitos elétricos, incêndios externos e faíscas estáticas. A combustão de depósitos de carbono produz grandes quantidades de CO. Quando o teor de CO no sistema compressor atinge 15% a 75%, pode ocorrer uma explosão, liberando uma grande quantidade de calor e gerando uma poderosa onda de choque. Devido ao rápido aumento da pressão e temperatura do gás e à rápida expansão dos produtos de combustão, a onda de choque se propaga em velocidades supersônicas ao longo da direção do fluxo de gás comprimido, causando múltiplas explosões contínuas.
Durante a partida do compressor, o ar no sistema do compressor não é substituído por gás inerte ou a substituição é incompleta (o teor de oxigênio excede 4% ou há impurezas combustíveis residuais) antes da partida; por falta de conhecimento operacional, a válvula de saída e a válvula bypass do compressor (ou máquina de gelo) não são abertas, causando sobrepressão; durante a operação, a instrumentação do sistema de regulação do gás do compressor falha, fazendo com que a pressão do gás fique muito alta, etc., o que causará acidentes de combustão e explosão.
