切開(kāi)法和排水法在乳化炸藥密度檢測(cè)中的對(duì)比

劉德晶

(廣東宏大羅化民爆有限公司，廣東 羅定 527227)

膠狀乳化炸藥是以硝酸銨、硝酸鈉等氧化劑水溶液為內(nèi)相，以復(fù)合燃料油為外相，通過(guò)乳化劑和剪切力作用下形成W/O型乳化膠體，再用氣泡敏化而成的膠狀炸藥。它具有優(yōu)良的抗水性，幾乎不吸濕，可以較長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中。它的密度一般在0.95～1.30 g/cm3之間，具有不同的體積爆炸威力[1]。乳化炸藥密度直接影響其爆炸性能，不添加密度調(diào)節(jié)劑的乳化基質(zhì)密度通常為1.45 g/cm3，其爆轟感度是比較低的，經(jīng)驗(yàn)表明，密度的降低大大提高其爆轟感度。檢測(cè)乳化炸藥藥卷密度是為調(diào)整乳化炸藥密度做準(zhǔn)備，使得乳化炸藥的爆轟感度和密度處于最理想狀態(tài)[2]。

1 乳化炸藥密度的控制

因?yàn)槿榛z體不具有雷管感度，因而要加入氣泡敏化劑使炸藥起爆感度提高。氣泡敏化劑(或是分解產(chǎn)物)是指一類能夠向乳化膠體中引入許多均勻分布的微小氣泡的物質(zhì)。由于微小氣泡的引入，首先它能夠較好地調(diào)節(jié)乳化炸藥的密度和能量，即通過(guò)添加不同數(shù)量的氣泡敏化劑和變換添加工藝，可以根據(jù)需要將乳化炸藥的密度控制在所需要的范圍內(nèi)[3]。乳化炸藥敏化工藝有兩種方式，分別是物理敏化和化學(xué)敏化。物理敏化和化學(xué)敏化方式的不同就是敏化劑不同，物理敏化的敏化劑是珍珠巖，屬于固體物質(zhì)，而化學(xué)敏化的敏化劑是發(fā)泡A、B劑，屬于液體，他們的共同點(diǎn)就是把空氣帶進(jìn)到炸藥基質(zhì)當(dāng)中，物理敏化主要是靠珍珠巖把氣體帶進(jìn)到炸藥基質(zhì)當(dāng)中，而化學(xué)敏化工藝，主是靠發(fā)泡A劑和發(fā)泡B劑在炸藥基質(zhì)中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的氣體[4]。

例如，小直徑雷管感度的乳化炸藥的密度一般控制為1.05～1.25 g/cm3。就爆轟感度來(lái)說(shuō)，在一定密度范圍內(nèi)，密度越小，感度越高。但從爆破使用的角度來(lái)考慮，密度的降低必然引起炸藥威力的相應(yīng)下降，對(duì)爆破效果不利，所以乳化炸藥的密度要控制得恰到好處。

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，要對(duì)藥卷密度進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，根據(jù)藥卷最終密度的大小來(lái)控制敏化劑的加入量，所以準(zhǔn)確地檢測(cè)藥卷密度對(duì)合理控制生產(chǎn)工藝起到很重要的反饋?zhàn)饔?。我公司之前一直采用切開(kāi)法檢測(cè)藥卷密度，后來(lái)研究了一種即快捷又準(zhǔn)確的排水法。下面對(duì)比一下這兩種藥卷密度檢測(cè)方法。

2 排水法檢測(cè)乳化炸藥藥卷密度

排水法需要制作一個(gè)帶45°傾斜口排水管的直徑為150 mm，出水口高度為500 mm的排水筒，可以為PVC材質(zhì)[5]。我公司產(chǎn)品規(guī)格如表1所示。

表1 我公司產(chǎn)品規(guī)格Table 1 Product specifications of our company

這里取一支直徑60 mm產(chǎn)品樣品，利用排水法檢查其藥卷密度的具體操作流程如下：

(1)用電子秤稱量該樣品重量為M1；

(2)將排水筒加滿水至溢水口，把樣品放入排水筒中，用一個(gè)大量筒接住溢出的水，讀出排出水的體積V1，即是該樣品的體積；

(3)計(jì)算該樣品密度ρ1=M1/V1。

圖1 排水法檢測(cè)藥卷密度Fig.1 Measuring the density of the roll by drainage method

用排水法檢查該樣品的密度為：

表2 排水法檢測(cè)藥卷密度結(jié)果Table 2 Test results of coil density by drainage method

3 切開(kāi)法檢測(cè)乳化炸藥藥卷密度

除了32 mm規(guī)格產(chǎn)品可以直接用量筒測(cè)量體積，其他規(guī)格產(chǎn)品由于藥卷直徑較大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，無(wú)法直接放入常規(guī)的量筒內(nèi)檢測(cè)其體積，只能將藥卷切開(kāi)，再進(jìn)行操作，切開(kāi)法具體操作流程如下：

(1)將排水法的同一支60 mm樣品，用工具刀將其切開(kāi)，隨機(jī)分成四份；

(2)稱量四個(gè)樣品重量分別為M2，M3，M4，M5；

(3)用量筒測(cè)量四個(gè)樣品的體積分別為V2，V3，V4，V5；

(4)計(jì)算四個(gè)樣品的密度：

ρ2=M2/V2，ρ3=M3/V3，ρ4=M4/V4，ρ5=M5/V5；

(5)計(jì)算整支藥卷的密度:

ρ=(M2+M3+M4+M5)/(V2+V3+V4+V5)。

圖2 切開(kāi)法檢測(cè)藥卷密度Fig.2 Detection of coil density by incision

用切開(kāi)法檢測(cè)該樣品的密度為：

表3 切開(kāi)法檢測(cè)藥卷密度結(jié)果Table 3 Test results of coil density by incision method

采用切開(kāi)法，對(duì)一根藥卷切成4段，每段的密度都不相同，切開(kāi)法只能反映該塊樣品的密度，不能反映整支藥卷的密度。4段合計(jì)可計(jì)算出整支藥卷平均密度。

4 結(jié) 論

(1)切開(kāi)法在切開(kāi)藥卷時(shí)，膠膜包覆的炸藥沒(méi)有了約束，會(huì)膨脹一定的體積，這樣檢測(cè)出的密度是比實(shí)際密度偏小，而且切開(kāi)取出部分樣品的密度不能完全代表整支藥卷的密度，所以切開(kāi)法檢測(cè)的結(jié)果不具有整體代表性。排水法檢測(cè)的密度就是整支藥卷的密度，相對(duì)于切開(kāi)法結(jié)果更準(zhǔn)確更具整體代表性。

(2)切開(kāi)法因?yàn)橐獙⑺幘砬谐梢?guī)則形狀的可以放進(jìn)量筒的小塊樣品，增加了檢測(cè)工作量，比較耗時(shí)，實(shí)際觀察得出一個(gè)大藥卷切開(kāi)取兩塊樣品進(jìn)行密度檢測(cè)整個(gè)操作流程用時(shí)約為30 min。排水法操作簡(jiǎn)單，節(jié)省時(shí)間，實(shí)際觀察得出檢測(cè)一支藥卷密度整個(gè)流程用時(shí)約為5 min，相對(duì)于切開(kāi)法用時(shí)30 min大大提高了工作效率。

(3)藥卷切開(kāi)，浪費(fèi)了包裝材料，切開(kāi)的炸藥要進(jìn)行返工，增加了人工成本，也是一種浪費(fèi)。排水法檢測(cè)好的藥卷可以裝箱入庫(kù)，沒(méi)有造成藥卷的浪費(fèi)，也不用返工，沒(méi)有增加人工返工成本。