乳化炸藥乳化器安全性分析及預防策略

陳萬成

摘 要：乳化炸藥的生產(chǎn)環(huán)境好、工藝簡單、投入成本低，且具有無毒、無污染、抗水性能及爆炸性的特點，因而成為我國工業(yè)領(lǐng)域的重要產(chǎn)品。然而，它的生產(chǎn)過程不太穩(wěn)定，極易發(fā)生爆炸，理由在于半成品的乳化基質(zhì)在受熱狀態(tài)下也可以引發(fā)爆炸，尤其在很多乳化炸藥的研制期間曾產(chǎn)生很多類似事故。因此，對其安全性能的研究尤為關(guān)鍵?；诖?，本文分析了乳化器發(fā)生爆炸的原因，探討了安全性的預防策略。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥；乳化器；安全性；預防策略

上世紀七十年代以來，乳化器成為國家制作乳化炸藥的重要設(shè)備。盡管我國已推行大量標準生產(chǎn)制度，對生產(chǎn)過程加強了監(jiān)管，尤其近來自動化、連續(xù)化的運用，已經(jīng)促進了安全生產(chǎn)?？墒牵榛ㄋ幰兹?、易爆的本質(zhì)并未改變。以下就乳化器的爆炸原因進行詳細論述。

1 乳化器的爆炸原因

1.1 乳膠基質(zhì)具有爆炸性

在高溫、高壓、密閉的環(huán)境下，因受到微細氣泡、固體雜質(zhì)、氯化物的影響，乳膠基質(zhì)會變得異常敏感。據(jù)調(diào)查，我國大部分乳化炸藥中的乳膠基質(zhì)在100℃高溫下皆帶有雷管的感度，雷管爆炸的傳播直徑僅為30多毫米；在正常狀態(tài)下，如果裝藥的直徑達到100毫米，即可被8號雷管引爆。此時的乳膠基質(zhì)已經(jīng)變成爆炸品，受到極大沖擊力或長期摩擦作用時，易發(fā)生分解、燃燒、爆轟，擴大了危險性。

1.2 熱點形成

乳化器熱點形式的主要因素如下：設(shè)備的定轉(zhuǎn)子空隙變小產(chǎn)生碰撞，在摩擦力的作用下熱量增加，因而形成熱點；設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺乏科學的設(shè)計，水油相溶液受到強大機械剪切作用下，機械能會發(fā)生轉(zhuǎn)化，變?yōu)闊崮?；因保溫系統(tǒng)發(fā)生故障，使得硝酸銨在乳化器中生成結(jié)晶；外部硬質(zhì)的雜物或者結(jié)構(gòu)的松動進到設(shè)備腔體中，引發(fā)巨大的摩擦力，因而形成了熱點；乳化器中進入一定的空氣，在機械運行過程中氣泡被壓縮。

1.3 熱積累

實質(zhì)上，在生產(chǎn)乳化炸藥期間，熱點一直存在，可是，它想要形成對基質(zhì)的危險性，一定要經(jīng)過充分的熱積累，否則炸藥基質(zhì)不會爆炸。第一，雜質(zhì)給硝酸銨的熱分解帶來的影響。硝酸銨屬于乳化炸藥的重要構(gòu)成，其熱分解的平穩(wěn)性對乳化炸藥的安全性能起到?jīng)Q定性作用。當溫度升到一定程度時，硝酸銨會發(fā)生下列反應：

①分解：NH4NO3N2O+2H2O；②加速分解：2NH4NO32N2+O2+4H2O；③爆炸：4NH4NO32H2O+3 N2+8H2O。據(jù)研究表明：因雜質(zhì)或外部條件的變化，以上分解、爆炸的溫度會適當降低，則熱分解的速率會相應的變大。而且，純凈的硝酸銨如果混入雜質(zhì)以后，熱分解的速率也會變化。這就導致溫度的增加，反應速率加快，如果產(chǎn)熱超出散熱時，即會存在熱積累現(xiàn)象。第二，乳化器壓力的影響。在正常壓力環(huán)境下，乳化炸藥會在200℃以上的溫度發(fā)生熱分解。乳化器可視為一個強機械、密封性的高壓系統(tǒng)，其腔體內(nèi)部的水油相溶液很容易發(fā)生局部性壓力增加的情況，在一定的條件下即可生成熱點，促進乳膠基質(zhì)的分解與熱積累。所以，乳化器的壓力是導致熱積累的主要因素。

2 乳化炸藥乳化器安全預防策略

2.1 加強設(shè)備管理

第一，規(guī)劃生產(chǎn)標準。相關(guān)企業(yè)應當清晰乳化器的生產(chǎn)、設(shè)計標準，統(tǒng)一所有的安全工藝參數(shù)，建立專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備的檢驗部門，對出廠設(shè)備與新定型的乳化器安全運行的時間進行檢驗；認真審核設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)條件與關(guān)鍵崗位人員的條件，并強化對生產(chǎn)過程的監(jiān)管力度。第二，加強維護與保養(yǎng)。其一，建立健全的設(shè)備維護與保養(yǎng)制度，認真落實檢修期間的安全規(guī)定，確保設(shè)備、人身的安全性；定期更換易損配件，保證原廠生產(chǎn)；明確劃分管理部、應用部的職責范圍，認真執(zhí)行檢修計劃；積極做好設(shè)備的平常維護與開班前的檢查；強化生產(chǎn)過程的巡查力度，以免應用中產(chǎn)生超負荷的運轉(zhuǎn)。第三，加強生產(chǎn)管理。實時清除水相制備混入的雜質(zhì)，以免異物混進乳化器；開機前進行熱水保溫，實時清除生產(chǎn)漏藥；強化停機的清洗工作，認真執(zhí)行安全操作規(guī)程。

2.2 增強安全連鎖性能

我國乳化炸藥的制作工藝大體達到了自動化、信息化要求，且安全連鎖性能也得到較大改善，可是還存在某些不足，無法滿足工業(yè)安全生產(chǎn)的需求。安全連鎖的控制系統(tǒng)必須具有自動存儲、記錄，智能驗證信息的性能，同時，具有自動進行信息的提示、停止運行的報警性能。安全連鎖的試驗必須確保模擬控制技術(shù)的準確性、及時性、可靠性，并與系統(tǒng)相匹配。此外，不可帶有危險物料展開試驗，可應用達到要求的水、油展開試驗。

2.3 加強振動監(jiān)測

生產(chǎn)乳化炸藥期間，乳膠基質(zhì)決定了成品的質(zhì)量。為了提升乳化炸藥的質(zhì)量，必須增強乳化器的乳化性能。乳化器主要用來攪拌，伴隨乳化性能的提升，攪拌的復雜性與轉(zhuǎn)速也會變大，擴大了乳化器運行中發(fā)生機械故障的危險。所以，需要設(shè)置相應的振動監(jiān)測系統(tǒng)，以便對乳化器的運行進行狀態(tài)監(jiān)測。萬一存在軸承損壞、混有雜質(zhì)等情況，立即連鎖停機處理，為乳化炸藥的安全生產(chǎn)帶來保障。

3 結(jié)束語

乳化器是生產(chǎn)乳化炸藥的重要設(shè)備，也是高危險的設(shè)備。在生產(chǎn)期間，相關(guān)企業(yè)負責者必須積極對此引起高度的重視，加強設(shè)備管理，提升安全連鎖性能，加強振動監(jiān)測等，最大化地增強乳化器的安全指數(shù)，以免發(fā)生爆炸事故。

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