由于设备老化，年久失修，可燃性气体通过缸体连接处、吸、排气阀门、轴封处、设备和管道的法兰焊口和密封等缺陷部位泄漏，或设备外壳局部腐蚀穿孔、疲劳断裂等，导致高压可燃性气体喷出，与空气形成爆炸性气体混合物，遇火源引起空间的爆炸或火灾。
压缩之前的设备出现故障或停电、误操作等事故，而压缩输送设备未能及时随之停车，使其入口处发生抽负现象，较轻时使管道抽瘪，严重时致使空气从不严密处进入设备系统内部，形成爆炸性气体混合物。此时如果在操作维护或检修过程中操作不当或检修不合理，达到爆炸极限浓度的混合物遇到火源或经压缩升温增压，就会发生异常激烈燃烧甚至引起爆炸事故。
气体经压缩后温度会迅速提高，若设备内循环冷却水水质差，冷却效果不好，冷却系统不能有效地运行，会使设备内温度过高。高温会使润滑油粘度降低，推动润滑作用，使设备的运行部件摩擦加剧，进一步造成设备内温度超高；同时，高温能使某些介质发生聚合、分解以至自燃引起火灾。例如，压缩的烃类气体中含有高碳不饱和烃类化合物，在较高的温度和压力下，有几率发生聚合反应生成高分子聚合物，这些聚合物附着在气缸内壁或阀片上，不但会增加摩擦损失，还会把活塞环卡死在环槽里，使其推动密封作用引起泄漏，甚至堵塞气体管道引起超压爆炸。
压缩机的气缸润滑都采用矿物润滑油，它是一种可燃物，呈悬浮状存在的润滑油分子在高温度高压力条件下被氧化，特别是附着在排气阀、排气管道灼热金属壁面上的油膜，氧化性更为加剧，生成酸、沥青及其他化合物。它们与气体中的粉尘、机械摩擦产生的金属微粒结合在一起，在气缸盖、活塞杯槽、气阀、排气管道、缓冲罐、油水分离器和储气罐中沉积下来形成积炭。气缸滑润油选择不当、润滑油牌号不符、加油量过多、油质不佳、会使气体温度剧升；或系统混入铁锈等杂质，导致发热；或过滤器污垢严重，吸入气体含尘量大均易形成积碳。
积炭是一种易燃物，在高温过热、意外机械撞击、气流冲击电器短路、外部火灾等引燃条件下都有可能燃烧。积炭燃烧后产生大量的一氧化碳，当压缩机系统中一氧化碳的含量达到15％～75％时就会发生爆炸，在爆炸的瞬时释放出大量热量并产生强烈的冲击波；由于气体的压力和温度急剧升高，燃烧产物的急速膨胀，冲击波沿压缩气体流动方向传播蔓延，引起压缩机的爆炸。
由于压缩机气缸的余隙很小，而液体是不可压缩的，大量油水或其他液体进入气缸之内，会造成很高的压力，呈现“液击”现象，使设备损坏，导致可燃气体泄漏。
操作人员因受心理、生理或情绪等方面的影响出现操作错误，致使设备系统内压高于所能承受的压力时，即会发生爆炸。例如，压机在运转过程中发现气缸的温度异常偏高，操作人员错误地往炽热的气缸套内注入冷却水，水在高温条件下迅速汽化，使气缸内压力骤升，导致压缩机超压爆炸；压缩机发生意外事故需紧急停车时，操作人员因紧张而未能及时关闭进气阀，也会造成供气设备的增压，而最后导致爆炸。另外，堵塞憋压也是造成设备超压物理性爆炸的一个重要原因，如压缩机的出口被人为关闭或未能及时清洗的异物堵塞都会造成憋压，导致爆炸。
设备缺陷或故障产生于设计、制造、安装、运行和检修等所有的环节，主要是由于材质及制造工艺不良所致。例如安全阀被堵塞或损坏而失灵，超压部位得不到及时泄放，超压而致爆炸；压力或温度显示仪表出现读数差错或显示失真时，误导工人错误操作，而引起爆炸；压缩机的受压部件机械强度本身不符合标准要求或因水浊、腐蚀性介质等腐蚀，使其强度下降，在正常的操作压力下也可能会导致物理性爆炸。带有叶轮的压送机械，叶轮与机壳之间摩擦碰击生热、打火。
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