空 气 压 缩 机
第四百三十一条 矿井应当在地面集中设置空气压缩机站。 在井下设置空气压缩设备时,应当遵守下列规定:
(一)应当采用螺杆式空气压缩机,严禁使用滑片式空气压缩机。
(二)固定式空气压缩机和储气罐必须分别设置在2个独立同室内,并保证 独立通风。
(三)移动式空气压缩机必须设置在采用不燃性材料支护且具有新鲜风流的巷道中。
(四)应当设自动灭火装置。
(五)运行时必须有人值守。
【解读】本条是关于设置空气压缩机站及空气压缩设备的规定。
由于空气压缩机为压力设备,排气温度高,容易发生事故,是一种危险源, 因此井下原则上不宜设置空气压缩机站。而空气压缩机站在地面集中安装时,设 备运行环境好,安全性高,便于管理,故应当优先考虑在地面集中设置空气压缩 机站。但对于某些矿井,井下用风点距地面距离较长,如将空气压缩机站设置在 地面,由于输送过程中风压损失大,用风地点压力达不到风动设备的额定压力, 会妨碍正常工作的进行。
另外部分井下设备,如移动制氮机组、制冷设备等均设有空气压缩装置,在 实际生产中还需要在井下设置空气压缩设备,但需要按照本条款的要求对压缩机 型式、安设地点环境及运行做出严格要求。
(一)滑片式空气压缩机在工作过程中,滑片与内壁摩擦时可能产生火花, 存在安全隐患且设备整机效率低,已被列人《禁止井工煤矿使用的设备及工艺 目录(第三批)》(安监总煤装〔2011〕17号),严禁在煤矿井下使用。活塞式 空压机噪声大、效率低、事故率高,国家发展改革委、国家安全监管总局、国家 能源局、国家煤矿安监局制定下发《煤炭生产技术与装备政策导向(2014年 版)》,也将活塞式空气压缩机列为限制类产品。因此,规定井下应采用安全高 效的螺杆式空气压缩机。
(二)固定式空气压缩机的储气罐是储存压缩空气的设备,空气压缩机在工 作过程中会产生大量的热量,储气罐内的压缩空气在受热后压力会增大,当超过 储气罐容许压力时就会发生爆炸。为防止空气压缩机和储气罐之间的相互影响, 必须将空气压缩机和储气罐分别设置在2个独立硐室内。硐室应布置于岩石巷道 内,不允许放置在半煤岩或煤巷内,且必须在采用不可燃材料支护,以避免空气 压缩机着火时引燃周围可燃材料导致事故扩大。硐室应独立通风,一是能够有效 降低硐室内温度,二是在发生火灾事故时,有毒、有害气体可直接进入回风流 中。
(三)移动式空气压缩机应设置在顶板完整的地点,以保证不会因巷道冒顶 损坏设备。在移动式空气压缩机前后至少5m 范围内,巷道要用不燃性材料支护, 这是为了避免压缩机发生火灾后引燃巷道可燃支护材料而导致扩大事故范围。
(四)设置自动灭火装置的目的是在空气压缩机着火时能够及时灭火,避免 火势蔓延,除必须设置自动灭火装置外,还应根据需要设置其他必要的灭火器 材。
(五)井下空气压缩设备运行时必须有人员值守,以便出现问题时,及时发 现并迅速处理,防止造成事故。
【案例】2013年2月28日,某煤矿井下滑片式空气压缩机着火,引燃附近 区域巷道木支护,救援人员使用灭火器灭火,但因现场温度过高、巷道顶冒落等 原因无法控制火势,火灾产生大量有毒、有害气体,造成下风侧12名工人CO 中毒死亡、1人失踪。
第四百三十二条 空气压缩机站设备必须符合下列要求:
(一)设有压力表和安全阀。压力表和安全阀应当定期校准。安全阀和压力 调节器应当动作可靠,安全阀动作压力不得超过额定压力的1.1倍。
(二)使用闪点不低于215℃的压缩机油。
(三)使用油润滑的空气压缩机必须装设断油保护装置或者断油信号显示装 置。水冷式空气压缩机必须装设断水保护装置或者断水信号显示装置。
【解读】本条是关于空气压缩机站安全保护设施的规定。
(一)压力是空气压缩机安全工作的重要参数,通过压力表可以了解空气压 缩机是否工作正常,通过压力调节器可以自动调节压风系统压力。如果压力表不 准确,就会对压风机的工作状态产生误判,成为事故隐患。因此,压力表必须由 有资质的计量检测机构每半年校准一次,以保证其精准度。
安全阀在压风系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时,就会危及 整个系统的安全,这时安全阀自动打开卸压,能够确保管路、储气罐等设备的安 全。因此,安全阀应由特种设备检测检验机构每年校准一次,以保证做到动作可 靠。如果安全阀动作压力值整定过高,则起不到保护设备安全的作用,因此要求 安全阀动作压力不得超过额定压力的1.1倍。
(二)空气压缩机工作时排气温度较高,如果压缩机油闪燃点过低,就有可 能导致燃烧爆炸事故,所以必须使用闪点不低于215 ℃的压缩机油。
(三)润滑油中断或水冷式空气压缩机冷却水中断都会使空气压缩机气缸温 度超温,有发生爆炸的危险,因此,使用油润滑的空气压缩机必须装设断油保护 装置或者断油信号显示装置;水冷式空气压缩机必须装设断水保护装置或者断水信号显示装置。
第四百三十三条 空气压缩机站的储气罐必须符合下列要求:
(一)储气罐上装有动作可靠的安全阀和放水阀,并有检查孔。定期清除风 包内的油垢。
(二)新安装或者检修后的储气罐,应当用1.5倍空气压缩机工作压力做水 压试验。
(三)在储气罐出口管路上必须加装释压阀,其口径不得小于出风管的直 径,释放压力应当为空气压缩机最高工作压力的1.25~1.4倍。
(四)避免阳光直晒地面空气压缩机站的储气罐。
【解读】本条是关于空气压缩机站储气罐的安全要求的规定。
储气罐是储存压力空气的容器,长期运行的储气罐底部会有油水混合物,油 水混合物会形成油垢,油垢长时间在高温作用下会发生碳化,如果储气罐内温度 过高,超过积碳的闪点便可能产生爆炸。另外,这些油水混合物长期积存在罐 底会减少储气罐有效容积,并可能对储气罐产生腐蚀。因此,储气罐要设置放 水阀,定期清理储气罐里的油垢和积水。储气罐应安装安全阀,当罐内压力超 过安全阈值时能够可靠动作,及时释放超压气体,降低压力,保证储气罐安 全。
如果储气罐在日光下暴晒,就会使罐内气体温度升高、体积膨胀从而导致压 力增加,如果超过容器允许压力,就可能发生爆炸。储气罐为压力容器,必须按 照压力容器的检测方法做水压试验。如果提高储气罐的工作压力,在水压试验前 还必须经过强度核算。
储气罐的水压试验,应符合下列要求:
(1)必须编制试压程序,并规定好人员的分工和信号联系。
(2)打压时应缓慢升至工作压力的1.5倍。
(3)稳压持续时间至少5min, 在稳压持续时间内:①不得自行降低;②无 明显变形;③无漏水和渗水;④无特异声响;⑤无其他损坏征兆。
储气罐及高压缸至储气罐之间的管路,每年至少清除油垢及积尘2次。
第四百三十四条 空气压缩设备的保护,必须遵守下列规定:
(一)螺杆式空气压缩机的排气温度不得超过120℃,离心式空气压缩机的排气温度不得超过130℃。必须装设温度保护装置,在超温时能自动切断电源并 报警。
(二)储气罐内的温度应当保持在120℃以下,并装有超温保护装置,在超 温时能自动切断电源并报警。
【解读】本条是关于空气压缩设备温度保护的规定。
空气压缩机的排气温度或储气罐内温度过高,都会有爆炸的危险,因此空气 压缩机和储气罐超温时都要立即报警并迅速自动切断设备电源,以保证空气压缩 机和储气罐的安全。
活塞式空气压缩机效率低、事故率高,目前已逐渐被高效的螺杆式和离心式 空气压缩机所取代。