淺論乳化炸藥制藥過(guò)程中的安全問(wèn)題與對(duì)策

江瑜昭

摘要：文章結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析了乳化炸藥制藥過(guò)程中的安全問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的對(duì)策，提醒人們重視乳化炸藥制藥過(guò)程中的安全工作。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥制藥安全問(wèn)題對(duì)策

引言

乳化炸藥生產(chǎn)線是由水、油相制備、制藥、裝藥包裝、卷紙筒工序構(gòu)成。連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了各工序之間工藝技術(shù)與設(shè)備的匹配，整條生產(chǎn)線由自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行操作、控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視。乳化炸藥制藥工序是乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中最關(guān)鍵工序，雖然整個(gè)工序均采用比較高的全連續(xù)及微機(jī)自動(dòng)控制工藝，生產(chǎn)中所有物料如水、油相、乳膠基質(zhì)、化學(xué)發(fā)泡劑等全部實(shí)現(xiàn)了連續(xù)輸送和計(jì)量，所有的工藝參數(shù)由控制室遠(yuǎn)程監(jiān)控。各項(xiàng)工藝參數(shù)和電機(jī)負(fù)荷都設(shè)置了報(bào)警或緊停自動(dòng)保護(hù)措施。但是在生產(chǎn)過(guò)程中仍然存在諸如：粗乳器、精乳器、連續(xù)混拌機(jī)，還有往往不引人注意的原材料硝酸鈉、在制乳膠基質(zhì)等不安全因素。下面就乳化炸藥制藥過(guò)程中存在的安全問(wèn)題和對(duì)策分別進(jìn)行闡述。

1、水、油相溶液輸送過(guò)程中的安全問(wèn)題與對(duì)策

乳化炸藥水、油相輸送過(guò)程中存在三個(gè)安全問(wèn)題：(1)水、油相溶液中的雜質(zhì)，如沙石、金屬雜質(zhì)等。采取的對(duì)策是在水、油相貯罐的進(jìn)料口、放料閥門(mén)后分別設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)。為確保清除雜質(zhì)，采取兩級(jí)過(guò)濾的方式，一級(jí)用40目／寸篩，二級(jí)用60目／寸篩；同時(shí)每班嚴(yán)格檢查、清洗，定期更換過(guò)濾網(wǎng)。(2)水、油相溶液在管道內(nèi)“凍結(jié)”。水、油相溶液溫度過(guò)低，在管道輸送過(guò)程中容易在管道內(nèi)凍結(jié)，出現(xiàn)“斷料”事故。因此，“保溫”在水、油相輸送過(guò)程中要引起足夠重視。采用的對(duì)策是：在水、油相輸送管道和設(shè)備外纏繞伴熱銅管，生產(chǎn)前輸送管道先通低壓水蒸汽預(yù)熱20分鐘，生產(chǎn)過(guò)程中再靠物料自身熱量維持，控制水、油相溶液溫度。(3)水、油相輸送泵(螺桿泵)的運(yùn)轉(zhuǎn)安全。螺桿泵是依靠螺桿和螺套的相互嚙合空間的容積變化來(lái)輸送物料。這里需注意二個(gè)安全問(wèn)題：一是水、油相溶液斷料。造成螺桿泵空轉(zhuǎn)；二是水、油相溶液含有雜質(zhì)或溫度太低造成堵料。致使泵壓力過(guò)高。采取的對(duì)策是在螺桿泵前端出口處安裝泄壓爆破片，或安裝超壓力自動(dòng)停機(jī)保護(hù)裝置，操作上發(fā)現(xiàn)斷料，立即停機(jī)；同時(shí)加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管。保證水、油相溶液不斷流，確保泵送安全。

2、水相材料硝酸鈉中亞硝酸鈉含量的影響與對(duì)策

在乳化炸藥生產(chǎn)中，通常采用硝酸銨和硝酸鈉作為氧化劑。由于工業(yè)硝酸鈉含有一定量的亞硝酸鈉成分，亞硝酸鈉可作為乳化炸藥的敏化劑，當(dāng)硝酸鈉中的亞硝酸鈉含量達(dá)到一定程度，對(duì)乳膠基質(zhì)有明顯的敏化作用。亞硝酸鈉本身就是一種良好的乳化炸藥敏化劑。其敏化機(jī)理為亞硝酸鈉遇硝酸銨生成不穩(wěn)定、易分解的亞硝酸銨，亞硝酸銨會(huì)分解成氮?dú)夂退a(chǎn)生大量氣泡，對(duì)乳膠基質(zhì)進(jìn)行敏化。筆者曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)，在水相溶解過(guò)程中，硝酸銨水溶液產(chǎn)生大量氣泡，溢出溶解罐，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因就是：硝酸鈉中含亞硝酸鈉的量超過(guò)規(guī)定的指標(biāo)。筆者對(duì)該乳膠基質(zhì)與正常的乳膠基質(zhì)進(jìn)行比較，該乳膠基質(zhì)有明顯的雷管感度，這種尚未經(jīng)過(guò)敏化的乳膠基質(zhì)有雷管感度，不利于安全生產(chǎn)。下面是硝酸鈉中亞硝酸鈉含量對(duì)乳膠基質(zhì)密度和雷管感度的影響：從上表中可以看出：亞硝酸鈉含量在0.03％以上的乳膠基質(zhì)有雷管感度。為確保安全生產(chǎn)，我們應(yīng)選擇采用亞硝鈉含量在0.01％以下的硝酸鈉。

3、在制乳膠基質(zhì)的安全問(wèn)題與對(duì)策

按說(shuō)乳膠基質(zhì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)敏化，不應(yīng)具有爆炸危險(xiǎn)。實(shí)際上，由于種種原因在人們毫無(wú)察覺(jué)的情況下，乳膠基質(zhì)提前進(jìn)行敏化，而具有爆炸性。下面是乳膠基質(zhì)發(fā)生爆炸的二個(gè)事故案例：

事故案例一：1994年，河南某廠研制乳化炸藥，連續(xù)法生產(chǎn)輸送乳膠基質(zhì)的螺桿泵爆炸，這起事故原因是乳膠基質(zhì)在乳化過(guò)程中，由于空氣混入管道中而造成爆炸。

事故案例二：1998年7月，某研究院與山東某廠合作項(xiàng)目——HLC型乳化炸藥及其自動(dòng)控制、連續(xù)化生產(chǎn)工藝。在生產(chǎn)線調(diào)試過(guò)程中，粗乳器突然發(fā)生爆炸。據(jù)分析，爆炸物是粗乳器中的乳膠基質(zhì)。原因是粗乳器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生機(jī)械故障或物料堵塞，產(chǎn)生局部過(guò)熱，形成高溫高壓，引起乳膠基質(zhì)在密封容器中爆炸。

生產(chǎn)實(shí)踐證明：在制的乳膠基質(zhì)在生產(chǎn)過(guò)程中不可避免地存在因機(jī)械作用而產(chǎn)生氣泡，如電機(jī)主軸、軸承損壞、機(jī)械密封差或攪拌裝置發(fā)生故障等。當(dāng)乳化設(shè)備出現(xiàn)機(jī)械故障發(fā)現(xiàn)處理不及時(shí)，機(jī)械裝置之間形成劇烈摩擦，對(duì)乳膠基質(zhì)產(chǎn)生高溫、擠壓、碰撞等機(jī)械作用而形成“熱點(diǎn)”。“熱點(diǎn)”就是起爆源，因“熱點(diǎn)”爆炸釀成更大的爆炸。針對(duì)此問(wèn)題，乳化炸藥制藥工序采用視頻監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)，從控制室的工藝流程畫(huà)面可以顯示對(duì)應(yīng)設(shè)備的啟動(dòng)、停機(jī)狀態(tài)、溫度、壓力等工藝參數(shù)顯示；連續(xù)乳化炸藥生產(chǎn)工藝乳膠基質(zhì)冷卻方式，采用敞開(kāi)式鋼帶冷卻方法，達(dá)到快速降溫的目的；對(duì)生產(chǎn)線的配料輸送、計(jì)量過(guò)程實(shí)行自動(dòng)控制，溫度過(guò)高、冷卻水?dāng)嗔鲿?huì)自動(dòng)停機(jī)等。通過(guò)視頻監(jiān)控，可以通過(guò)聲音對(duì)話，及時(shí)指導(dǎo)操作工糾正，而避免產(chǎn)生人為的事故。

4、制藥工序設(shè)備存在的安全問(wèn)題與對(duì)策

乳化炸藥制藥有二部份關(guān)鍵設(shè)備：(1)粗乳、精乳器。粗乳、精乳器是制備高質(zhì)量乳膠基質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備，它由定子和轉(zhuǎn)子組成，外層為冷卻水夾層。粗乳、精乳器定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙小。工作時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高，其高速運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦容易使乳膠基質(zhì)的局部溫度升高。筆者曾做過(guò)試驗(yàn)：用φ100mm×500mm的牛皮紙筒裝滿乳膠基質(zhì)，在較高溫度下(100℃左右)完全可以被二段8號(hào)雷管引爆。而在粗乳、精乳器中的乳膠基質(zhì)溫度一般也在95℃以上，加上轉(zhuǎn)速的摩擦使乳膠基質(zhì)具有較高的爆轟感度。因此，要確保粗乳、精乳器冷卻水冷卻效果，避免乳膠基質(zhì)過(guò)熱，采用有效的監(jiān)測(cè)方法，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝流量計(jì)、超溫報(bào)警儀等自動(dòng)報(bào)警保護(hù)裝置。使現(xiàn)場(chǎng)操作人員可以直觀看到冷卻水流動(dòng)情況，乳膠基質(zhì)出料情況；溫度超高，冷卻水?dāng)嗔鲿?huì)自動(dòng)報(bào)警，進(jìn)一步保證粗乳、精乳器運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。(2)連續(xù)混拌機(jī)。連續(xù)混拌機(jī)同時(shí)具備輸送、混拌雙重功能，此時(shí)輸送、混拌的是經(jīng)敏化后已成為炸藥感度大大提高的乳化炸藥半成品。采用槽形連續(xù)混拌機(jī)，攪拌機(jī)構(gòu)與槽體間隙較小的部分選用尼龍等材質(zhì)，減少了剛性碰撞和摩擦的可能性。槽內(nèi)不帶壓，其物料在槽內(nèi)的混拌和輸送均是在自由狀態(tài)下進(jìn)行，減少了泄漏的可能性。為乳化炸藥的連續(xù)化生產(chǎn)提供了可靠的安全性。

5、結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，乳化炸藥需求量逐年升高。在產(chǎn)量提高，效益增加的同時(shí)。我們應(yīng)高度重視乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中，原材料硝酸鈉中亞硝酸鈉的含量、水油相溶液輸送、在制乳膠基質(zhì)和乳化設(shè)備等安全問(wèn)題，認(rèn)真探討，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取事故教訓(xùn)，采取有效的應(yīng)對(duì)措施，確保乳化炸藥生產(chǎn)安全。

編輯陳志華