正確使用螺桿空壓機(jī)潤滑油，不僅是為了滿足正常的潤滑要求，也是為了在排氣系統(tǒng)中消除積炭（或少形成積炭）。

一、潤滑油的使用

通常，應(yīng)該使用空壓機(jī)制造商推薦的牌號(hào)和品級(jí)的潤滑油，如用其它潤滑油，則應(yīng)與空壓機(jī)制造商商議。油的氧化反應(yīng)會(huì)形成自燃溫度低的乙醛，因此具有潛在的危險(xiǎn)。潤滑油的分類及在空壓機(jī)中的典型應(yīng)用按GB/T 7631.9的規(guī)定。

噴油回轉(zhuǎn)空壓機(jī)的高溫安全開關(guān)應(yīng)設(shè)定為不高于最高排氣溫度+10℃，普遍認(rèn)為應(yīng)不超過120℃。在露天或不熱的機(jī)房?jī)?nèi)運(yùn)行的有油潤滑空壓機(jī)，在可能出現(xiàn)的最低環(huán)境溫度時(shí)，潤滑油計(jì)算黏度應(yīng)不超過2000mm2/s，并且凝固點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低大約5℃。

如環(huán)境溫度特別高，須使用黏度等級(jí)高的潤滑油。需要特別注意，在可能吸入空氣的情況下應(yīng)確保潤滑油無毒。供油方應(yīng)提供信息，以使用戶能夠評(píng)估與壓縮空氣預(yù)期用途有關(guān)的任何健康危害?？諝庵杏挽F的極限值通常定為 5mg/m3。

宜選擇滿足潤滑要求并且黏度最低的潤滑油，該潤滑油須適用于最低環(huán)境溫度下啟動(dòng)和最高環(huán)境溫度下運(yùn)行。在特殊情況下，可按一年中不同的季節(jié)使用不同黏度等級(jí)的潤滑油。

二、積炭自燃的原理和油爆炸的起因

油與壓縮空氣接觸易發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)的速度隨著溫度、氧的分壓力、起催化劑作用的鐵或氧化鐵的微粒的增加而增加。氧化反應(yīng)會(huì)提高油的黏度，如果油在熱區(qū)停留的時(shí)間充分，就可能在空壓機(jī)排氣系統(tǒng)形成積炭。這些積炭繼續(xù)氧化，而氧化反應(yīng)產(chǎn)生放熱現(xiàn)象，因此，就存在著自燃的必要條件。

實(shí)際上，氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱一方面被積炭層上面的壓縮空氣流冷卻并帶走，同時(shí)通過積炭層傳給所處的金屬壁帶走。當(dāng)不能及時(shí)帶走氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，積炭層的溫度就升高，在特殊情況下，會(huì)達(dá)到積炭層自燃的溫度，而產(chǎn)生足夠大的熱量消弱或軟化壓力系統(tǒng)壁上的金屬。雖然不發(fā)生真正的爆炸，但這種器壁的突然破裂會(huì)被誤認(rèn)為是爆炸。

研究表明，引起油著火，必須具有一定厚度的積炭層（0.7MPa工作壓力下約25mm），周圍溫度要在150℃和一定的限制熱量通過積炭層傳導(dǎo)的孔隙度（常稱作干燥度）。在這些條件下，當(dāng)積炭層上面流動(dòng)的壓縮空氣過多地減少，引起散熱速度降低時(shí)就會(huì)起火，這種情況會(huì)在吃飯、休息、換班或當(dāng)空壓機(jī)處在無負(fù)荷運(yùn)行時(shí)發(fā)生；或者當(dāng)壓縮空氣流動(dòng)情況不變， 而積炭層產(chǎn)生的熱量使其內(nèi)部的溫度高于自燃溫度的情況下也會(huì)發(fā)生著火現(xiàn)象。

危險(xiǎn)的積炭層臨界厚度隨每臺(tái)空壓機(jī)壓縮空氣的壓力和溫度、沉積物中雜質(zhì)微粒、沉積物實(shí)際位置以及空壓機(jī)運(yùn)行條件的不同而改變。因此，積炭層安全厚度將隨空壓機(jī)的不同而改變。

有時(shí)，壓力系統(tǒng)中的油著火會(huì)引發(fā)油蒸氣或油霧爆炸，但實(shí)際這種情況很少發(fā)生。這種情況如出現(xiàn)，必定是壓縮空氣和汽化的油或油霧的混合比率處在爆炸極限的范圍之內(nèi)，并且此混合物接觸到點(diǎn)火源。

幸好，引起爆炸所需要的壓縮空氣與油的混合比率范圍是有限制的。氧氣過多或易燃物過多都會(huì)抑制爆炸，這可能是極少發(fā)生爆炸的主要原因，然而必須經(jīng)常意識(shí)到這種危險(xiǎn)的存在。

解釋空壓機(jī)初始油爆炸確切原因的參考資料很少，但以下的解釋還是很可能的。當(dāng)空壓機(jī)空載且沒有空氣流過積炭層時(shí)，會(huì)引起著火。一段時(shí)間之后，空氣中的氧氣在不完全燃燒中被消耗，產(chǎn)生的一氧化碳連同從積炭層中分解或氧化的油和油霧，形成潛在的易燃混合氣體。易燃混合的氣體和油霧流向排氣系統(tǒng)下游的冷卻器部位，在那里與未燃燒過的空氣混合，產(chǎn)生一種易爆的混合氣體。在這種情況下，當(dāng)空壓機(jī)再次啟動(dòng)排出空氣時(shí)，空氣流量突然增加，吹散了燃燒的積炭微粒，并把它送到易爆的區(qū)域，就可能發(fā)生爆炸。必須注意，即使沒有發(fā)生爆炸，壓縮空氣也將被不完全燃燒產(chǎn)生的有害氣體污染。

當(dāng)有油潤滑空壓機(jī)排氣管道的內(nèi)壁有一層薄的油膜時(shí)，前面所述的這種初期的爆炸會(huì)接二連三發(fā)生更猛烈的爆炸。由于初期爆炸傳到排氣管道的足夠強(qiáng)的沖擊波，會(huì)從管壁上剝下油膜，并形成一種油霧和空氣混合物。如果產(chǎn)生易燃混合物，且沖擊波的溫度達(dá)到了自燃極限，則會(huì)發(fā)生第二次爆炸，它加速?zèng)_擊波達(dá)到爆破速度（超音速），這時(shí)會(huì)發(fā)生管壁脆性破裂。這一過程可能會(huì)沿著空壓機(jī)空氣管道不時(shí)重復(fù)出現(xiàn)，在管道內(nèi)表面頻繁地產(chǎn)生破壞。這種類型的爆炸對(duì)于壓力系統(tǒng)的破壞是巨大的，并且對(duì)于附近的人也是非常危險(xiǎn)的。如果嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定盡量減小積炭的形成，油著火或爆炸的危險(xiǎn)將能減到最小程度。

事故圖

三、壓力系統(tǒng)著火與爆炸

1.有油潤滑空壓機(jī)

一般有油潤滑空壓機(jī)壓力系統(tǒng)的著火事故是由于積炭引起的。選擇潤滑油時(shí)，空壓機(jī)和壓力系統(tǒng)都應(yīng)當(dāng)是清潔、無積炭的，這樣可減少著火事故。對(duì)會(huì)產(chǎn)生積炭的壓力系統(tǒng)來說，油的品級(jí)是比較重要的，而定期清洗壓力系統(tǒng)也同等重要。

影響積炭形成的幾個(gè)因素：

a）給油量

供油過度會(huì)助長積炭的形成。

b）空氣過濾

隨空氣吸入的塵粒使油變稠，并造成油通過排氣系統(tǒng)熱部件的通道時(shí)間延長，增加了油氧化反應(yīng)的時(shí)間，因而加速了積炭形成的速度。

c）溫度

明顯氧化的起始溫度與使用油的品級(jí)和種類有關(guān)。水冷空壓機(jī)，推薦采用處理過的或去除礦物質(zhì)的水，以防止水道結(jié)垢。公認(rèn)的起火原因之一是冷卻水中斷，引起排氣溫度急劇升高，超過空壓機(jī)的正常溫度，當(dāng)熱區(qū)內(nèi)的積炭層又足夠厚時(shí)，就可能產(chǎn)生起火。閥的損壞，同樣也能使排氣溫度升高，引起事故的發(fā)生；級(jí)壓力比很高的空壓機(jī)，在冷卻不良或潤滑油過量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“壓燃”現(xiàn)象。在特定的情況下，壓燃引起的缸內(nèi)爆燃，可變成沿著排氣管道方向的連續(xù)爆燃。

d）存在催化劑（例如氧化鐵）。

e）潤滑油的錯(cuò)選或黏度不合適。

2.噴油回轉(zhuǎn)空壓機(jī)（特別預(yù)防）

經(jīng)驗(yàn)證明，良好的設(shè)計(jì)、潤滑和維護(hù)，能使噴油回轉(zhuǎn)空壓機(jī)避免發(fā)生著火事故。但由于油過濾器芯子引起的不正常溫度升高，加速油的氧化，也會(huì)產(chǎn)生著火的危險(xiǎn)。對(duì)于分離器芯子是由化纖材料制成的油分離器，如果芯子和分離器筒體無良好的導(dǎo)電性并可靠接地，則當(dāng)高溫高壓的油氣混合物進(jìn)入分離器芯子時(shí)，可能發(fā)生靜電起火的危險(xiǎn)。

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明，防止發(fā)生油著火危險(xiǎn)的三個(gè)重要因素為：

a）合理的設(shè)計(jì)；

b）選擇恰當(dāng)?shù)挠停?/p>

c）空壓機(jī)的正確操作與維護(hù)，特別重要的有以下幾點(diǎn)：保持低油耗；定期換油；保證油冷卻裝置正常工作。

四、有油潤滑空壓機(jī)壓力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

壓縮空氣系統(tǒng)中油的燃燒通常是由于積炭引起的。在壓縮空氣系統(tǒng)中，高溫和氧的高分壓力使油發(fā)生氧化反應(yīng)。一旦油被氧化，將變得更粘稠，形成如淤泥狀的物體，最后在末級(jí)轉(zhuǎn)化成積炭。如果積炭層很厚，就可能發(fā)生自燃并引起壓力系統(tǒng)著火，甚至?xí)鸨ā?/p>

實(shí)踐證明，空壓機(jī)排氣系統(tǒng)熱區(qū)的設(shè)計(jì)對(duì)積炭的形成有決定性影響，因?yàn)榕艢庀到y(tǒng)的設(shè)計(jì)決定了油微粒通過熱區(qū)需要的時(shí)間?？諌簷C(jī)排氣法蘭或排氣閥的一些潤滑油被霧化成小的微粒，直接隨壓縮空氣被快速送到壓力系統(tǒng)的冷區(qū)而不與熱壁相接觸。由于這部分油很快通過熱壓力區(qū)，因而實(shí)際上不發(fā)生氧化作用。較大的油微粒具有較大的質(zhì)量和慣性，無法被氣流帶走，因此沉積在熱區(qū)的壁上，與空氣接觸的時(shí)間足夠長，因而發(fā)生氧化反應(yīng)并發(fā)生分解。

主要有兩種方法可以把停留在壁面上的油迅速轉(zhuǎn)移到冷區(qū)。通常，應(yīng)同時(shí)利用如下兩個(gè)方法，使壓縮空氣系統(tǒng)的熱區(qū)保持干凈：

a）使部分油氣化；

b）把壓力系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)成可借助壓縮空氣的脈動(dòng)作用及重力作用，促使油沿著壁面向冷區(qū)移動(dòng)。