陳萬(wàn)成

摘 要：乳化炸藥的生產(chǎn)環(huán)境好、工藝簡(jiǎn)單、投入成本低，且具有無(wú)毒、無(wú)污染、抗水性能及爆炸性的特點(diǎn)，因而成為我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的重要產(chǎn)品。然而，它的生產(chǎn)過(guò)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(duì)其安全性能的研究尤為關(guān)鍵。基于此，本文分析了乳化器發(fā)生爆炸的原因，探討了安全性的預(yù)防策略。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥；乳化器；安全性；預(yù)防策略

上世紀(jì)七十年代以來(lái)，乳化器成為國(guó)家制作乳化炸藥的重要設(shè)備。盡管我國(guó)已推行大量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制度，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程加強(qiáng)了監(jiān)管，尤其近來(lái)自動(dòng)化、連續(xù)化的運(yùn)用，已經(jīng)促進(jìn)了安全生產(chǎn)?？墒?，乳化炸藥易燃、易爆的本質(zhì)并未改變。以下就乳化器的爆炸原因進(jìn)行詳細(xì)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(xì)氣泡、固體雜質(zhì)、氯化物的影響，乳膠基質(zhì)會(huì)變得異常敏感。據(jù)調(diào)查，我國(guó)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(dá)到100毫米，即可被8號(hào)雷管引爆。此時(shí)的乳膠基質(zhì)已經(jīng)變成爆炸品，受到極大沖擊力或長(zhǎng)期摩擦作用時(shí)，易發(fā)生分解、燃燒、爆轟，擴(kuò)大了危險(xiǎn)性。

1.2 熱點(diǎn)形成

乳化器熱點(diǎn)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(diǎn)；設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)，水油相溶液受到強(qiáng)大機(jī)械剪切作用下，機(jī)械能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，變?yōu)闊崮埽灰虮叵到y(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(dòng)進(jìn)到設(shè)備腔體中，引發(fā)巨大的摩擦力，因而形成了熱點(diǎn)；乳化器中進(jìn)入一定的空氣，在機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中氣泡被壓縮。

1.3 熱積累

實(shí)質(zhì)上，在生產(chǎn)乳化炸藥期間，熱點(diǎn)一直存在，可是，它想要形成對(duì)基質(zhì)的危險(xiǎn)性，一定要經(jīng)過(guò)充分的熱積累，否則炸藥基質(zhì)不會(huì)爆炸。第一，雜質(zhì)給硝酸銨的熱分解帶來(lái)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(duì)乳化炸藥的安全性能起到?jīng)Q定性作用。當(dāng)溫度升到一定程度時(shí)，硝酸銨會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：

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(huì)適當(dāng)降低，則熱分解的速率會(huì)相應(yīng)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(huì)變化。這就導(dǎo)致溫度的增加，反應(yīng)速率加快，如果產(chǎn)熱超出散熱時(shí)，即會(huì)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(huì)在200℃以上的溫度發(fā)生熱分解。乳化器可視為一個(gè)強(qiáng)機(jī)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(diǎn)，促進(jìn)乳膠基質(zhì)的分解與熱積累。所以，乳化器的壓力是導(dǎo)致熱積累的主要因素。

2 乳化炸藥乳化器安全預(yù)防策略

2.1 加強(qiáng)設(shè)備管理

第一，規(guī)劃生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)清晰乳化器的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，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(yàn)部門，對(duì)出廠設(shè)備與新定型的乳化器安全運(yùn)行的時(shí)間進(jìn)行檢驗(yàn)；認(rèn)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(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)管力度。第二，加強(qiáng)維護(hù)與保養(yǎng)。其一，建立健全的設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)制度，認(rèn)真落實(shí)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(yīng)用部的職責(zé)范圍，認(rèn)真執(zhí)行檢修計(jì)劃；積極做好設(shè)備的平常維護(hù)與開班前的檢查；強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程的巡查力度，以免應(yīng)用中產(chǎn)生超負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)。第三，加強(qiáng)生產(chǎn)管理。實(shí)時(shí)清除水相制備混入的雜質(zhì)，以免異物混進(jìn)乳化器；開機(jī)前進(jìn)行熱水保溫，實(shí)時(shí)清除生產(chǎn)漏藥；強(qiáng)化停機(jī)的清洗工作，認(rèn)真執(zhí)行安全操作規(guī)程。

2.2 增強(qiáng)安全連鎖性能

我國(guó)乳化炸藥的制作工藝大體達(dá)到了自動(dòng)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(wú)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(dòng)存儲(chǔ)、記錄，智能驗(yàn)證信息的性能，同時(shí)，具有自動(dòng)進(jìn)行信息的提示、停止運(yùn)行的報(bào)警性能。安全連鎖的試驗(yàn)必須確保模擬控制技術(shù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性、可靠性，并與系統(tǒng)相匹配。此外，不可帶有危險(xiǎn)物料展開試驗(yàn)，可應(yīng)用達(dá)到要求的水、油展開試驗(yàn)。

2.3 加強(qiáng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)

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(qiáng)乳化器的乳化性能。乳化器主要用來(lái)攪拌，伴隨乳化性能的提升，攪拌的復(fù)雜性與轉(zhuǎn)速也會(huì)變大，擴(kuò)大了乳化器運(yùn)行中發(fā)生機(jī)械故障的危險(xiǎn)。所以，需要設(shè)置相應(yīng)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以便對(duì)乳化器的運(yùn)行進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。萬(wàn)一存在軸承損壞、混有雜質(zhì)等情況，立即連鎖停機(jī)處理，為乳化炸藥的安全生產(chǎn)帶來(lái)保障。

3 結(jié)束語(yǔ)

乳化器是生產(chǎn)乳化炸藥的重要設(shè)備，也是高危險(xiǎn)的設(shè)備。在生產(chǎn)期間，相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)者必須積極對(duì)此引起高度的重視，加強(qiáng)設(shè)備管理，提升安全連鎖性能，加強(qiáng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)等，最大化地增強(qiáng)乳化器的安全指數(shù)，以免發(fā)生爆炸事故。

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