Воздухосборника компрессора

Основной опасностью для сосудов воздушно-компрессорных установок и воздухопроводов является образование взрывоопасных смесей паров масла и воздуха, а также образование на внутренней, поверхности воздухопроводов окисной пленки масла.

Если концентрация паров масла в среде сжатого воздуха достигает6—11 %, эта смесь может взорваться при температуре около 200^оС и даже при более низкой температуре, когда применяется низкокачественное компрессорное масло.

Если в воздухопроводам образуются перекисные соединения, взрыв может произойти при температуре примерно + 60^оС, а также от удара и сотрясения.

Расследования аварий с сосудами воздушно-компрессорных установок показали, что правила о компрессорных установках на тех предприятиях, где происходили аварии, не выполнялись, а именно:

а) смазка цилиндров компрессоров производилась маслом с низкой температурой вспышки (190^оС и ниже вместо нормальной +240^оС), а в отдельных случаях даже непроверенным маслом, несмотря на прямое указание правил о необходимости перед применением компрессорного масла проверять его в лаборатории и предохранять от загрязнений;

б) продувка от масла воздухосборников и маслоотделителей производилась нерегулярно, хотя правила обязывали производить продувку всех сосудов компрессорных установок каждую смену;

в) из-за отсутствия обводных линий и по производственным условиям воздухосборники не останавливались и не очищались периодически от масла, что должно производиться не реже одного раза в полгода; также не прочищались от масляных наслоений воздухопроводы и не производилась промывка воздухопроводов, расположенных между компрессорами и ресиверами, что также должно производиться не реже одного раза в 6 месяцев;

г) в некоторых случаях температура сжатого воздуха вследствие недостаточного охлаждения в одноступенчатых компрессорах превышала 160^оС и в многоступенчатых +140^оС. Таким образом, температура сжатого воздуха в воздухопроводе мало отличалась от температуры вспышки масла, хотя, согласно правилам, эта разница должна быть не меньше 75 °С;

д) воспламенению смеси паров масла с воздухом в компрессорных установках иногда способствовала неисправность фильтров, пропускавших с воздухом пыль и ржавчину из труб подсоса воздуха в компрессор.

Задание. Определить опасное давление и мощность взрыва воздухосборника компрессора. Сделать заключение о возможных причинах взрыва. Исходные данные принимаем по табл. 2.3.1.

Дано(вариант 1): Объем воздухосборника 0,9 м³, изготовлен из бесшовной трубы с внутренним диаметром D_В = 0,3 м и толщиной стенки d_с = = 3 мм. Известно, что компрессор создает давление Р_К = 0,8 МПа, смазывается компрессорным маслом М12 с температурой вспышки Т_в = 489 К. При осмотре воздухосборника установлено, что взрыв произошел не из-за ослабления элементов конструкции.

При расчетах для всех вариантов принять: время взрыва t_вз = 0,1 с; материал воздухосборника Ст20; s_доп = 400 МПа; температура наружного воздуха 293 К.