巖石粉狀乳化炸藥生產(chǎn)中的安全問題與對(duì)策

尚耀鋒 譚慧明 史曉茹 王巨琛 王志利

兵器工業(yè)安全技術(shù)研究所

巖石粉狀乳化炸藥生產(chǎn)中的安全問題與對(duì)策

尚耀鋒 譚慧明 史曉茹 王巨琛 王志利

兵器工業(yè)安全技術(shù)研究所

本文通過簡(jiǎn)單闡述巖石粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)過程，列出目前該炸藥生產(chǎn)過程中存在的主要安全問題，在此基礎(chǔ)上提出了一些對(duì)策和建議，這對(duì)我國(guó)巖石粉狀乳化炸藥的安全生產(chǎn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，本文就巖石粉狀乳化炸藥生產(chǎn)中的安全問題與對(duì)策展開探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

粉狀乳化炸藥；乳膠基質(zhì)；設(shè)備；安全生產(chǎn)

1、粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)工藝

間斷式、半連續(xù)式、連續(xù)式都是粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)工藝。連續(xù)式生產(chǎn)工藝依靠先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，保持物料全程無間斷的進(jìn)行溶化、乳化、冷卻、敏化，協(xié)調(diào)各生產(chǎn)工序的有序進(jìn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)控乳化過程中各方面的參數(shù)。緊湊的生產(chǎn)線布局、合理的設(shè)施、勞動(dòng)力成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度低等都是連續(xù)式生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)。在粉狀乳化炸藥時(shí)采取半連續(xù)式生產(chǎn)工藝，將乳化和敏化進(jìn)行連續(xù)的操作之后，需要采用冷卻機(jī)對(duì)已乳化的基質(zhì)進(jìn)行分次冷卻或采用人工送冷風(fēng)的方式。將半自動(dòng)裝藥設(shè)備運(yùn)用在裝藥環(huán)節(jié)，進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)在儀表和人工的綜合監(jiān)控之下。半連續(xù)生產(chǎn)工藝在制藥能力具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，并且安全生產(chǎn)的條件較好，但是在整個(gè)生產(chǎn)過程中需要的勞動(dòng)力較多，需要較多的資本投入。間斷式生產(chǎn)工藝在對(duì)基質(zhì)進(jìn)行冷卻時(shí)采用人工的方式，在裝藥環(huán)節(jié)也采用半自動(dòng)或人工的方式，調(diào)控也采用人工的方式。雖然間斷式生產(chǎn)方式的藥品在線量較大，但是生產(chǎn)能力和勞動(dòng)強(qiáng)度較低，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，并且在間斷式生產(chǎn)時(shí)設(shè)備存在著一定的問題，影響間斷式生產(chǎn)的安全。

2、生產(chǎn)過程中存在的安全隱患

2.1 粉狀乳化炸藥基質(zhì)的安全隱患

粉狀乳化炸藥基質(zhì)是硝酸銨水溶液和復(fù)合油混合后高速攪拌后乳化形成的油包水混合物，硝酸銨水溶液以準(zhǔn)分子狀態(tài)與復(fù)合油和乳化劑接觸，形成一種具有爆炸性的混合物。粉狀乳化炸藥基質(zhì)的制作或運(yùn)輸過程中，一旦發(fā)生摩擦、碰撞的行為，基質(zhì)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)熱并向四周傳遞熱量，加速周圍基質(zhì)的熱分解。隨著溫度升高，乳化基質(zhì)存在爆炸的危險(xiǎn)。由于粉狀乳化炸藥基質(zhì)具有較高的粘滯性，在長(zhǎng)時(shí)間的攪拌作用下溫度也會(huì)不斷升高從而引起爆炸。

2.2 引起爆炸的直接原因

粉狀乳化炸藥具有爆炸性，在生產(chǎn)過程存在極大的安全隱患。發(fā)生爆炸的原因可能有生產(chǎn)設(shè)備安全性能差、車間工人操作不當(dāng)、機(jī)械故障為及時(shí)排除等。例如電機(jī)主軸、軸承的破損，機(jī)械密封性差導(dǎo)致的物料漏損等都是引起爆炸的原因。乳化線上的乳化器、螺桿泵、敏化機(jī)等都是跟安全性緊密相關(guān)的設(shè)備。乳化器作為乳化過程中最終要的設(shè)備，其動(dòng)靜盤和軸封間隙內(nèi)的薄藥層處于中心部位，因此，在此處發(fā)生爆炸的可能性是最大的，為了避免引起爆炸，要保證乳化器的安全性。

3、生產(chǎn)安全管理要點(diǎn)

3.1 做好原材料的監(jiān)測(cè)工作

在使用原材料制取粉狀乳化炸藥的同時(shí)，原材料使用多孔粒狀硝酸銨和硝酸銨水溶液，由操作人員對(duì)硝酸銨溶液進(jìn)行目測(cè)，溶液顏色出現(xiàn)紅色及時(shí)停止使用，并上報(bào)。定期對(duì)原材料中的金屬離子，非金屬離子，采用色譜分析法進(jìn)行檢測(cè)，定期測(cè)量溶液運(yùn)輸管道厚度。減少添加劑的使用，在炸藥生產(chǎn)過程中，通過設(shè)計(jì)炸藥配方，實(shí)現(xiàn)零氧平衡，盡量避免使用硝酸鈉作為添加劑。在實(shí)際生產(chǎn)中，采取保溫、循環(huán)水加熱等手段，保證溶液溫度≥析晶點(diǎn)+10℃。通過物理手段保證溶液的穩(wěn)定，避免析晶現(xiàn)象的發(fā)生。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，作為鈍化劑的水，可以有效地降低粉狀乳化炸藥的感度，一般含水量不低于10%；但考慮到炸藥的保證性能，含水量不宜過大，一般以10%～12%為宜。

3.2 合理有效控制溶液pH值

在未添加其他化學(xué)物質(zhì)的硝酸銨溶液中，其pH值一般能夠達(dá)到要求范圍之內(nèi)。但是鑒于硝酸銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性，且受溫度影響較為顯著，一般采用添加緩沖劑來調(diào)整溶液的pH值。在實(shí)際過程中，一般采取醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH=3.8)。神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司炸藥廠采用檸檬酸-碳酸鈉來調(diào)節(jié)pH值，檸檬酸為三元有機(jī)酸，溶于水為三級(jí)解離，解離常數(shù)為：Ka1=7.14×10-4；Ka2=1.7×10-5；Ka3=7.14×10-4。由解離常數(shù)進(jìn)一步可以得知，在配制溶液的反應(yīng)過程為：Na2CO3溶于水電離產(chǎn)生的Na+，與檸檬酸第一步解離處的C5H7O5COO+反應(yīng)生成檸檬酸鈉。由于檸檬酸過量，從而形成共軛酸體系，使pH值保持在生產(chǎn)工藝所要求的范圍。

4 結(jié)束語

以上對(duì)粉狀乳化炸藥生產(chǎn)過程中的安全問題進(jìn)行了部分羅列并提出了一些對(duì)策，但粉狀乳化炸藥生產(chǎn)過程中的安全問題涉及多個(gè)方面，在提高認(rèn)識(shí)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量提高粉狀乳化炸藥基質(zhì)以及設(shè)備本身的安全性；同時(shí)人的因素也是不容忽視的，要不斷加強(qiáng)人員培訓(xùn)力度努力提高從業(yè)素質(zhì)；民用爆炸物品生產(chǎn)本身就有危險(xiǎn)性，即使生產(chǎn)工藝發(fā)展到一個(gè)更高的階段，其潛在的不安全因素依然存在；減輕和避免事故需要我們民爆同仁、科研院所繼續(xù)不斷地努力探索，真正提高我國(guó)粉狀乳化炸藥生產(chǎn)的本質(zhì)安全水平。

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