潤滑油是引起空氣壓縮機(jī)站爆炸的重要原因
眾所周知，燃燒與爆炸的必要條件為：燃燒物、氧化劑（助燃劑）及燃燒源，三個(gè)條件缺少任何一個(gè)，都不會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。
導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)燃燒或爆炸的燃燒物是潤滑油。氣缸注油潤滑的空氣壓縮機(jī)供給氣缸的潤滑油大部分由活塞以油膜的形式沿氣缸鏡面分布，微小部分的潤滑油通過活塞桿的填料函被導(dǎo)走。絕大部分隨壓縮機(jī)空氣流帶入排氣管線（包括冷卻器等輔機(jī)設(shè)備）。即使是氣缸不注油的壓縮機(jī)（通常稱作無油潤滑），當(dāng)填料部件工作狀態(tài)欠佳，尤其是一級(jí)氣缸填料部件，機(jī)身內(nèi)的潤滑油將帶進(jìn)氣缸，其數(shù)量將比注油器的注油量更多。排氣管內(nèi)，在氣體的流動(dòng)和脈動(dòng)的作用下，潤滑油繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。油層越厚，粘性越小，越容易流動(dòng)，油膜被氣流撕破、掉落的油滴被空氣流帶走，這種情況多在有急劇收縮的銳邊處發(fā)生。管路中的鐵銹和積碳的存在能夠吸收潤滑油，可很大程度延緩潤滑油的移動(dòng)過程，對油層的加厚和積碳的加劇起到了促進(jìn)作用，增大了爆炸燃燒的可能性。
大量的潤滑油進(jìn)入氣缸，再進(jìn)入管路，冷卻器的換熱效果將降低，氣液分離器的工作負(fù)荷增加，操作工人如不能及時(shí)打開排污閥門，排放油水混合物，管路系統(tǒng)中潤滑油的含量可想而知，二級(jí)氣缸將進(jìn)入含有大量氣態(tài)、液態(tài)潤滑油，使最終排氣中含有大量潤滑油。
潤滑油進(jìn)入冷卻器，使冷卻器換熱效率降低，致使排氣溫度提高，而隨著溫度的增加，又使空氣中的潤滑油的濃度增加，因?yàn)殡S著溫度的增加，潤滑油蒸汽壓力很快增加。文獻(xiàn)①記載：當(dāng)壓力為6kg/cm2，溫度由40℃提高到80℃，壓縮機(jī)油的蒸汽壓力增加40～100倍，溫度由80℃升到160℃，壓縮機(jī)油的蒸氣壓力增加到250～500倍，當(dāng)溫度達(dá)到180℃以上時(shí)，潤滑油的蒸汽壓力顯然將與爆炸極限相應(yīng)。沒有溫度自動(dòng)控制裝置的空氣壓縮機(jī)，一旦發(fā)生冷卻水壓力降低，甚至停水事故，排氣溫度將迅速上升，很快就會(huì)超過200℃，達(dá)到潤滑油爆炸極限。
由于使用壓縮空氣量的波動(dòng)性，空氣壓縮機(jī)經(jīng)常采用空轉(zhuǎn)（壓開吸氣閥閥片）或旁通管路方式進(jìn)行排氣量調(diào)節(jié)，而此時(shí)注油器仍在正常工作供油，因此壓縮空氣中潤滑油的濃度急劇增加。依據(jù)文獻(xiàn)②數(shù)據(jù)，壓縮機(jī)空轉(zhuǎn)潤滑油的濃度增加300～1000倍，這就是壓縮機(jī)的爆炸事故多數(shù)發(fā)生在機(jī)器轉(zhuǎn)入空轉(zhuǎn)或滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后突然剎車時(shí)的原因。
空氣中氧氣的體積百分比達(dá)到20%以上，為潤滑油積碳沉淀物的燃燒爆炸提供了充分的氧化劑。由于氧氣的存在，潤滑油會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在烴中比在水中更容易溶解，很容易被油吸收。隨著溫度的升高，氧氣的溶解量逐漸增加。潤滑油的氧化強(qiáng)度與氧氣的濃度成正比，同時(shí)潤滑油的氧化速度也與溫度有關(guān)，溫度約達(dá)到60℃，有積碳沉淀物的潤滑油就已經(jīng)有明顯的氧化。當(dāng)溫度為100～150℃時(shí)，氧化速度急劇增加，氧化反應(yīng)是放熱的，本身又成為溫度升高的因素，自燃是最危險(xiǎn)的氧化反應(yīng)過程。油與中性焦油的存在，沉淀物較高的多孔性，加強(qiáng)了氧化過程。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，潤滑油的氧化過程越深入，則此油積碳沉淀物的存在越危險(xiǎn)。較新的潤滑油是深度氧化物形成的根源，同時(shí)又是防止沉淀物自燃的保護(hù)物，潤滑油的深度氧化物是最危險(xiǎn)的，除去碳化物中的油焦質(zhì)后，在非燃燒的混合物內(nèi)，實(shí)際上大約50℃左右就要發(fā)生自燃。在大氣壓下，引起沉淀物自燃不可逆過程的溫度區(qū)開始于250℃～285℃，在壓縮空氣系統(tǒng)中的壓力升高，則上述的區(qū)域向更低的溫度側(cè)移動(dòng)，出現(xiàn)自燃的可能性增加。