מדחסים הם ציוד כוח חיוני בייצור כימי ופטרוכימי. מנקודת מבט אנרגטית, מדחסים הם מכונות הממירות את האנרגיה הקינטית של מניע ראשוני לאנרגיית הלחץ של גז. עם התקדמות המדע והטכנולוגיה, היישום של אנרגיית לחץ הופכת לנפוצה יותר ויותר, מה שהופך את המדחסים לציוד חיוני במגזרים רבים של פיתוח כלכלי לאומי. במהלך הפעולה, המדחסים נתונים לתקלות מסוימות ואף לתאונות. מאמר זה מתמקד בתאונות שריפה ופיצוץ במדחס בעבר, כמו גם בתקלות מכניות במדחס.
תאונות בעירה ופיצוץ
בייצור כימי ופטרוכימי, תאונות בעירה ופיצוץ מדחסים מסוכנות ביותר. הם לא רק פוגעים קשות בייצור בטוח ויציב וגורמים להפסדים כלכליים חמורים ביותר, אלא גם גורמים לנפגעים ולנזקים למבנים. לכן, תאונות בעירה ופיצוץ מדחסים משכו תשומת לב רבה.
המדיום הדחוס המשמש במדחסים פטרוכימיים הוא בעיקר גז דליק ונפיץ, הנוטה ביותר לדליפה בלחץ גבוה. דליפת גז דליק דרך פגמים כמו חיבורי צילינדר, שסתומי יניקה ופליטות, אוגנים, ריתוכים ואטמים על ציוד וצינורות. עייפות ושבר של רכיבי המדחס עלולים לגרום לבריחת גז בלחץ גבוה למפעל. אוויר יכול גם להיכנס למערכת המדחס ויוצר תערובת נפיצה. אם מבוצעת פעולה לא נכונה, תחזוקה או שיפוץ לא תקינים, תערובת הגז והאוויר הדליקים, המגיעה לגבול הפיצוץ, עלולה להתלקח בעוצמה במגע עם מקור אש, ועלולה לגרום לפיצוץ.
במדחסי חמצן, אם זרימת החמצן מעורבבת עם גזים דליקים, שומן, חלודה, שאריות נייר ושאר זיהומים וחפצי מתכת, וחומר הסיכה נקטע לפתע או לא מסופק מספיק, זה יכול לגרום ל"שחיקה יבשה" של הצילינדר, מה שמוביל לטמפרטורות גבוהות. תחת הלחץ הגבוה והטמפרטורה הגבוהה, החומרים הדליקים בצילינדר מגיבים במהירות עם החמצן, וגורמים לבעירה ספונטנית. הצטברות החום וההשפעה תומכת הבעירה של החמצן בלחץ גבוה עלולים להעצים את הבעירה, וכתוצאה מכך תאונות בעירה ופיצוץ חמורות ביותר.
שימון צילינדר עבור מדחסים פטרוכימיים ומדחסי אוויר נעשה בדרך כלל עם שמן מינרלי, חומר דליק. כאשר טמפרטורת הגז עולה בצורה דרמטית, עולה על נקודת ההבזק של חומר הסיכה, מתרחשת חמצון אינטנסיבי, המהווה סיכון של בעירה ופיצוץ. יתר על כן, מולקולות חומר סיכה מרחפות, תחת טמפרטורה ולחץ גבוהים, מגיבות בקלות עם חמצן באוויר. זה נכון במיוחד בסרט השמן הנצמד למשטחי המתכת החמים של שסתומי הפליטה וצינורות הפליטה, שבהם החמצון מוחמר, יוצר חומצות, אספלט ותרכובות אחרות. תרכובות אלו מתחברות עם אבק בגז וחלקיקי מתכת הנוצרים מחיכוך מכני, מושקעים כמשקעי פחמן בראש הצילינדר, חריצי טבעת בוכנה, שסתומים, צינורות פליטה, מיכלי נחשול, מפרידי שמן-מים ומכלי גז.
משקעי פחמן הם דליקים ועלולים להתלקח באופן ספונטני או אפילו להתפוצץ בתנאים כמו התחממות יתר בטמפרטורה גבוהה, פגיעה מכנית מקרית, הלם זרימת אוויר, קצר חשמלי, שריפות חיצוניות וניצוצות סטטיים. שריפה של משקעי פחמן מייצרת כמויות גדולות של CO. כאשר תכולת ה-CO במערכת המדחס מגיעה ל-15% עד 75%, עלול להתרחש פיצוץ המשחרר כמות גדולה של חום ויוצר גל הלם חזק. בשל העלייה המהירה בלחץ ובטמפרטורה של הגז וההתפשטות המהירה של תוצרי הבעירה, גל ההלם מתפשט במהירויות על-קוליות לאורך כיוון זרימת הגז הדחוס, וגורם לפיצוצים מרובים ומתמשכים.
במהלך הפעלת המדחס, האוויר במערכת המדחס אינו מוחלף בגז אינרטי או שההחלפה אינה שלמה (תכולת החמצן עולה על 4% או שיש שאריות של זיהומים דליקים) לפני ההפעלה; עקב חוסר ידע תפעולי, שסתום היציאה ושסתום המעקף של המדחס (או מכונת הקרח) אינם נפתחים, מה שגורם ללחץ יתר; במהלך הפעולה, המכשור של מערכת ויסות הגז המדחס כושל, מה שגורם ללחץ הגז גבוה מדי וכו', מה שיגרום לתאונות בעירה ופיצוץ.
