關(guān)于預防壓裝法裝藥壓爆的安全技術(shù)措施

丁志芳 王愛國 喬會陽 常靜思

山西江陽化工有限公司 山西 太原030041

兵器行業(yè)的彈藥、民爆器材工廠在生產(chǎn)過程中，都不可缺少的有火炸藥制品的壓制和壓藥工序，一般統(tǒng)稱為壓藥。壓裝法裝藥，就是把顆粒狀或片狀的松散炸藥倒入模具或彈體中，在壓機上通過沖頭加壓，將松散炸藥壓成具有一定形狀、尺寸和強度的藥柱。

壓裝藥柱對沖擊波有較高的敏感性，受沖擊波作用時，很容易產(chǎn)生熱點進而發(fā)展成為爆轟，所以傳爆藥柱都用壓裝法壓藥，但幾乎所有的炸藥都曾發(fā)生過壓爆事故，或者是半爆、或者是全爆。機械感度(摩擦感度、沖擊感度)和熱感度高的炸藥，發(fā)生壓爆事故的可能性更大。

1 結(jié)合壓裝法裝藥生產(chǎn)實際和在安全檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，造成壓爆的情況主要有以下幾種原因

1.1 炸藥中混入了堅硬的雜質(zhì) 這些雜質(zhì)如砂子、小石子、玻璃渣或金屬屑等。當這些堅硬的雜質(zhì)處于模套邊部時，在壓藥過程中與模壁摩擦很強烈，局部的壓應力很大，在棱邊尖角處能量容易集中而產(chǎn)生 高溫熱點會導致爆炸。如TNT含有0.1 %的沙粒時，其摩擦感度的爆炸百分數(shù)由4%一8%增加到20%。另外，這些堅硬的小顆粒還可能將沖頭卡住，但隨著壓力的加大，沖頭將其擠壓下去，在卡殼處發(fā)生劇烈的摩擦，還伴有猛烈的沖擊力，這就有可能會引起爆炸。因此，在壓藥前要對炸藥進行過篩檢查，生產(chǎn)結(jié)束后要妥善管理剩余炸藥，炸藥準備、稱藥等工序要做到文明整潔，防止雜質(zhì)混入炸藥。

1.2 模具的設計和制造不當 沖頭和模套在設計和制造中若不符合要求，會發(fā)生配合不好的問題，主要是指沖頭和模套之間發(fā)生劇烈的塑性應變和摩擦(即啃模)。造成模具互啃的原因主要有沖頭互換性不好而造成了緊配合；模套淬火時，內(nèi)壁的硬度通常比外壁低，而檢驗硬度又在外壁進行，故壓藥時沖頭易啃入模壁：模具長期使用后產(chǎn)生了刻痕和毛刺：模具在壓機上末放正或壓機偏心加壓，使沖頭易嵌入模內(nèi)壁、模具R 盡尺寸設計不合理，易使藥柱粘模等等，這些都容易造成模套與沖頭的劇烈摩擦和塑性應變，從而導致相鄰炸藥的爆炸。

1.3 在壓藥過程中操作不當 壓藥時由于各種不當操作而使炸藥受壓過大，也有可能引起爆炸。如稱量錯誤、在模套中倒入雙份藥或?qū)⒎Q量好的炸藥倒撒后，未重新稱量隨意添加炸藥放入模具中，造成超過規(guī)定的藥量；在壓群模時錯用了長沖頭，使一個模具單獨受壓過大而導致爆炸。

1.4 壓藥的加載速度過快 因在生產(chǎn)條件下的壓藥速度較快，由于應力率大，能量容易集中形成熱點，因此爆炸的可能性很大。但在緩慢加壓時，就連感度很高的黑索金都不會發(fā)生爆炸。

1.5 炸藥預熱溫度過高 炸藥的溫度過高會使熱點容易形成，會導致爆炸。炸藥的機械感度會隨炸藥溫度的升高而增大。

1.6 模套內(nèi)的殘留藥或夾藥 由于沖頭和模套之間有間隙，每次壓藥退模后均在模套內(nèi)壁留有殘藥，尤其是在模套工作部分的拐角處、部件的接縫處及其他留有殘藥的部位，均容易產(chǎn)生擠壓和摩擦而生成熱點而引起爆炸。因此設計模具時一定要考慮周到，操作時要注意清擦模具工作。

1.7 操作過程中模具的碰撞 壓藥模具一般采用的均為淬過火的硬度很高的黑色金屬，如果不注意，很易發(fā)生碰撞，很有可能對藥粉或殘藥磨擦或沖擊加載，產(chǎn)生熱點而引起爆炸。

1.8 雙向壓藥時，在壓機下墊板上灑落的藥粉清理不及時，壓藥過程中由于下沖與下墊板間的藥粉受壓發(fā)生爆炸。

1.9 違章操作 操作人員在操作過程中，為了趕時間、趕任務，開快車，將模具送入壓力機時速度過快或未將上沖放到位，經(jīng)碰撞、顛動使模具傾斜或模具與U 型墊因慣性移位、梳形件換向過快或不到位、藥罩裝配不到位傾斜等因素，當施加壓力時，沖頭與模套發(fā)生激烈摩擦造成壓爆。

1.1 0退模階段發(fā)生爆炸事故 散粒體炸藥壓制過程中與模壁的摩擦力、成型藥柱在退模時與模壁的摩擦力，這是由于模具經(jīng)壓藥后產(chǎn)生不同程度的變形，因而容易發(fā)生爆炸事故。另外，模具粗糙、互啃、變形、浮藥未清理干凈等也會引起退模時發(fā)生爆炸事故。

在壓藥過程中，炸藥本身承受著很大的壓力，且沖頭與模壁、炸藥之間存在著摩擦力，同時加在模具滑動部分間隙中的炸藥受到較大的擠壓力，這些都有可能引起壓爆事故。

經(jīng)分析壓裝法裝藥事故原因為主要存在以下方：

模具不合格、設備原因、退模方法不當、誤操作、炸藥內(nèi)有雜質(zhì)。

2 從上述壓爆炸事故的原因分析，得出壓裝法裝藥時應采取以下安全技術(shù)措施

2.1 壓藥和退模必須采取隔離操作 藥柱壓制、退模應在抗爆間內(nèi)進行，防爆門、抗爆閘門應與壓機聯(lián)鎖，實行人機隔離操作。并實行視頻監(jiān)控，監(jiān)督壓藥全過程的狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)異常情況操作人員應立即按動設備急停按鈕，停止作業(yè)，妥善處理模具和炸藥后再查找原因，檢修設備設施。

2.2 模具設計與加工要合理 壓藥模具的結(jié)構(gòu)應設計合理且保證加工質(zhì)量，盡量使藥粉不進或少進入模具活動件間的縫隙，便于隨時清除積藥，保證壓藥和退模安全、易行。模具強度應保證在壓藥過程中不產(chǎn)生能形成退模困難的彈性變形(膨脹)量。根據(jù)原蘇聯(lián)康米沙洛夫的觀點，模具直徑越大則用較松的配合，而美國資料中認為其間隙也應取得大些，如直徑為25 mm 時，間隙取0.0 5 mm，相當于f8。關(guān)于模具的硬度，應在加工時確保沖頭比模套內(nèi)壁軟，且沖頭工作端部應采用圓倒角以防啃模，倒角R 可在0.2 -0.5 之間，不同炸藥模套與沖頭應設計最佳間隙。

2.3 嚴禁超壓和超藥量壓藥 對于群模壓藥，應特別注意避免單個模具過載情況，嚴密監(jiān)控壓藥前的裝藥和裝配，杜絕重復裝藥。另外應控制壓機的加載速度不要過快。

2.4 杜絕引起爆炸事故的人為因素 除了在技術(shù)上提供必要的安全措施外，還必須杜絕人為因素引起的爆炸事故。例如在壓藥前應認真檢查炸藥中是否有雜質(zhì)并采取防止雜質(zhì)掉入措施；炸藥預熱嚴格執(zhí)行工藝溫度；在裝藥前應檢查模具是否合格、有無劃傷、尖刺，沖頭是否有崩落缺口和鍍鉻層脫落的現(xiàn)象，并按規(guī)定潤滑；應檢查壓機運轉(zhuǎn)是否正常，平穩(wěn)無跳動；送壓模、炸藥小車是否平穩(wěn)，有無傾斜或不到位情況；壓藥限位、電、氣、油控系統(tǒng)應準確、可靠；油壓機的壓力、定位柱高度和保壓時間應符合工藝要求，每次壓藥后，應清擦干凈殘留在模具上的余藥。另外還應保持壓藥工序清潔整齊，及時清理撒在模具上、壓機上、工作臺上和地面上的炸藥，特別是模套內(nèi)殘藥、粘藥、端面和模底下的炸藥每次壓藥都應清理干凈；天平(電子秤)精度符合工藝要求、定期校驗，應接地可靠，符合防爆要求。

2.5 模套與沖頭應同心，裝配正確。往模套內(nèi)倒藥，安放沖頭、需翻邊壓制及搬模時要輕拿輕放，防止撞擊、摩擦。

2.6 防止靜電 在壓藥過程中，炸藥與工具間的摩擦經(jīng)常發(fā)生，因此易產(chǎn)生靜電火花，一旦條件成熟就會放電產(chǎn)生火花，引起炸藥的燃燒和爆炸。尤其是鈍黑鋁炸藥，顆粒較小，比表面積大，靜電量也相應增大容易被引燃。為了防止靜電的產(chǎn)生或?qū)㈧o電及時導出，在設備、工作案必須安裝接地線，并在裝藥、稱藥工房保持工藝規(guī)定的濕度。

2.7 操作人員應穿按規(guī)定戴好勞動防護用品，熟悉生產(chǎn)工藝、安全操作規(guī)程和相關(guān)的安全知識與事故應急措施，精心操作，防止稱量錯誤增大藥量，不突擊生產(chǎn)，無行為違章，嚴格執(zhí)行工藝、定員定量。

2.8 對壓藥設備定期進行檢查，確保油壓機精度符合設備精度要求。即上、下模的平行度和橫板與立柱的垂直度應符合設備精度要求。生產(chǎn)中若發(fā)現(xiàn)有控制不靈或運轉(zhuǎn)不到位現(xiàn)象應立即停止生產(chǎn)，檢修。

2.9 應制定壓藥過程中異常情況處理措施及處理程序。如出現(xiàn)模具與沖頭卡在一起時，應關(guān)閉所有電、氣、油開關(guān)，原地靜止24小時，嚴禁人員靠近；待24小時后，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，派1-2人輕輕搬到由泡沫、海棉等緩沖材料充填的箱子內(nèi)，塞緊墊好，防止其躥動，運至銷毀場引爆處理。

結(jié)束語

以上是壓爆事故的一些原因和預防措施及對策，在具體的生產(chǎn)過程中仍需操作人員嚴格遵守工藝、安全操作規(guī)程，不斷學習總結(jié)經(jīng)驗，提高自我保護能力，減少人為的事故。

從壓藥生產(chǎn)實踐實踐證明，強化安全教育，加上嚴格的科學管理，壓爆事故是完全可以避免的。