賀軍偉

摘要：隨著金屬爆炸焊接技術(shù)的發(fā)展，特種爆破加工被廣泛用于石油、化工、加工制造等領(lǐng)域，對(duì)專用炸藥的需求也越來越多，采用環(huán)保型炸藥品種進(jìn)行金屬爆炸復(fù)合焊接，效果好，效率高，對(duì)于提高稀有金屬使用和化工行業(yè)耐腐蝕裝備的制造有積極的作用。

關(guān)鍵詞：爆炸焊接;炸藥;爆破

一、總論

（一）項(xiàng)目的主要內(nèi)容及技術(shù)原理簡(jiǎn)述

粉狀乳化炸藥是國(guó)內(nèi)發(fā)展的一種新型工業(yè)炸藥，采用全新的乳化混合噴霧制粉技術(shù)，所得產(chǎn)品既具有乳化炸藥優(yōu)良的抗水性能，又具有粉狀炸藥做功能力大、流散性好、使用方便的特點(diǎn)，產(chǎn)品儲(chǔ)存性能穩(wěn)定、爆炸性能好。在露天爆破、井巷爆破以及特種爆破領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，受到廣大客戶歡迎。

粉狀乳化炸藥爆速在3.4～3.9×103m/s，爆炸加工則需要較低爆速的炸藥來滿足其特定要求，一般的粉狀乳化炸藥難以滿足，因此研發(fā)特種爆炸加工專用粉狀乳化炸藥，通過分析炸藥的低速爆轟機(jī)理，以及炸藥爆炸焊接條件下爆速的影響因素，結(jié)合乳膠基質(zhì)在高溫下具有一定粘性，冷卻后凝固的特性，選擇乳膠基質(zhì)的各個(gè)基本組份的合理配比，對(duì)粉狀乳化炸藥的配方進(jìn)行設(shè)計(jì)，試驗(yàn)確定炸藥的配方和生產(chǎn)工藝，并實(shí)測(cè)分析確定添加劑的含量對(duì)乳化炸藥爆速的影響。

其主要技術(shù)原理：

（1）選擇既能降低炸藥的爆溫，又不會(huì)影響炸藥的密度的礦物顆粒作為低爆速粉狀乳化炸藥的添加劑;（2）以硝酸銨水溶液為水相，以固體蠟和高分子乳化劑為復(fù)合油相制備出乳膠基質(zhì)，在生產(chǎn)過程中通過加入不干擾產(chǎn)品性能的添加劑，來降低炸藥爆速，又能繼承其原有的優(yōu)良性能。

（二）項(xiàng)目的目的和意義

粉狀乳化炸藥具有抗水性優(yōu)良、作功能力大、爆炸性能高、使用方便的特點(diǎn)，但由于其爆速較高、難以準(zhǔn)確控制等問題難以適應(yīng)不同金屬焊接、爆破等技術(shù)的相關(guān)要求，因此重點(diǎn)研制具有綠色環(huán)保、無毒性、低爆速等特點(diǎn)的能夠?qū)崿F(xiàn)不同金屬爆炸復(fù)合的新型粉狀乳化炸藥。

（三）相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外學(xué)者一方面在高能猛炸藥中加入泡沫塑料和粘結(jié)劑制成低爆速炸藥，另一方面是以銨梯炸藥或銨油炸藥外加木粉、膨脹珍珠巖、食鹽及空心玻璃微球來降低爆速作了初步研究，這些研究為低爆速粉狀乳化炸藥及其低速爆轟機(jī)理的究奠定了良好基礎(chǔ)。用于爆炸焊接的炸藥不僅要有合適的爆速，而且流散性要好，以利于均勻布藥;炸藥混合要均勻且密度一致，使低速爆轟能穩(wěn)定傳播;爆炸焊接通常在野外進(jìn)行，要求炸藥對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性要強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)諸多性能各異的低爆速炸藥，多因穩(wěn)定性、可靠性、適用性和成本等因素，未能形成較大的生產(chǎn)能力。未來隨著光面爆破、控制爆破、爆炸焊接等技術(shù)的發(fā)展和要求，可以預(yù)見其專用低爆速炸藥的研制和應(yīng)用潛力很大，其研究與開發(fā)應(yīng)朝著性能穩(wěn)定、應(yīng)用方便、成本低廉、綠色環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單等突出特點(diǎn)。

二、項(xiàng)目實(shí)施方案

（一）項(xiàng)目達(dá)到的目標(biāo)及考核的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

項(xiàng)目達(dá)到的目標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：爆速2.2～2.5×103m/s;藥卷密度：（0.85～1.05）g/cm3;殉爆距離：≥5cm;猛度：≥10mm。

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：該產(chǎn)品性能優(yōu)越，爆轟能力強(qiáng)，符合安全技術(shù)要求，符合行業(yè)發(fā)展方向，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（二）項(xiàng)目的主要研究（開發(fā)）內(nèi)容

項(xiàng)目研究主要分為以下幾個(gè)方面：

（1）通過理論分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外爆炸焊接的發(fā)展現(xiàn)狀，提出低爆速粉狀乳化炸藥的技術(shù)要求;

（2）理論分析工業(yè)混合炸藥的低速爆轟機(jī)理，以及炸藥在爆炸焊接條件下爆速的影響因素;

（3）根據(jù)工業(yè)炸藥的配方設(shè)計(jì)原理和基本原則，選擇炸藥的各個(gè)組份，并設(shè)計(jì)低爆速粉狀乳化炸藥的配方，同時(shí)對(duì)炸藥的爆轟參數(shù)進(jìn)行實(shí)測(cè)。

（三）主要技術(shù)關(guān)鍵及創(chuàng)新點(diǎn)

關(guān)鍵技術(shù)：優(yōu)化乳膠基質(zhì)的各個(gè)基本組份配比，選擇合適的添加劑，對(duì)粉狀乳化炸藥的配方進(jìn)行設(shè)計(jì)，試驗(yàn)確定炸藥的配方和生產(chǎn)工藝，并分析確定添加劑的含量對(duì)粉狀乳化炸藥爆速的影響。

創(chuàng)新點(diǎn)：（1）選擇既能降低炸藥的爆溫，又不會(huì)影響炸藥的密度的礦物顆粒作為低爆速粉狀乳化炸藥的添加劑;（2）以硝酸銨水溶液為水相，以固體蠟和高分子乳化劑為復(fù)合油相制備出乳膠基質(zhì)，在生產(chǎn)過程中加入不干擾產(chǎn)品性能的添加劑，既降低了炸藥爆速，又不改變其原有的優(yōu)良性能;（3）生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)安全可靠。

（四）實(shí)施方案

（1）通過理論分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外爆炸焊接的發(fā)展現(xiàn)狀，提出爆炸加工專用粉狀乳化炸藥的技術(shù)要求;

（2）理論分析工業(yè)混合炸藥的低速爆轟機(jī)理，以及炸藥在爆炸焊接條件下爆速的影響因素;

（3）根據(jù)工業(yè)炸藥的配方設(shè)計(jì)原理和基本原則，選擇炸藥的各個(gè)組份，并設(shè)計(jì)爆炸加工專用粉狀乳化炸藥的配方，同時(shí)對(duì)炸藥的爆轟參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算和實(shí)測(cè)。

（4）設(shè)計(jì)爆炸加工專用乳化炸藥的生產(chǎn)工藝;分析測(cè)試炸藥折微觀結(jié)構(gòu)，和炸藥的爆炸性能，如炸藥的猛度和爆速等，分析炸藥的爆速與其布藥厚度之間的關(guān)系;

（5）用協(xié)調(diào)用戶進(jìn)行不同金屬板材的爆炸焊接試驗(yàn)，檢測(cè)復(fù)合板的質(zhì)量。

（五）技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析

（1）復(fù)合油相材料的選擇需要對(duì)油相材料的匹配程度、油膜的韌性，炸藥氧平衡，特別運(yùn)動(dòng)粘度等方面進(jìn)行分析;

（2）尋找乳化水油相形成“油包水”比例的臨界值，進(jìn)行調(diào)整配方，有破乳風(fēng)險(xiǎn)。

三、市場(chǎng)分析

（一）市場(chǎng)預(yù)測(cè)

粉狀乳化炸藥自研發(fā)應(yīng)用以來，在全國(guó)各地得到了大力的推廣應(yīng)用。特別是近幾年來技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使得粉狀乳化炸藥在作功能力、流散性和抗水性、儲(chǔ)存期等方面都優(yōu)于其他粉狀炸藥，但由于其爆速較高、難以準(zhǔn)確控制等問題難以適應(yīng)不同金屬焊接、爆破等技術(shù)的相關(guān)要求，因此公司立項(xiàng)對(duì)低爆速粉狀乳化炸藥進(jìn)行研發(fā)，重點(diǎn)研制具有綠色環(huán)保、無毒性、低爆速等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同金屬爆炸復(fù)合的新型粉狀乳化炸藥。低爆速粉狀乳化炸藥的研發(fā)和推廣必將有著良好的市場(chǎng)前景，同時(shí)，該技術(shù)符合民爆器材行業(yè)發(fā)展方向。

（二）本項(xiàng)目的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、風(fēng)險(xiǎn)及市場(chǎng)策略

研制粉狀乳化炸藥具有安全環(huán)保、節(jié)能低耗、性能優(yōu)良、應(yīng)用方便、成本低廉以及不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員從事多年粉狀炸藥相關(guān)工作，經(jīng)驗(yàn)豐富。人才結(jié)構(gòu)合理，相關(guān)儀器設(shè)備條件具備項(xiàng)目完成風(fēng)險(xiǎn)小，技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出。無論從原料供應(yīng)，還是市場(chǎng)前景和技術(shù)支撐，市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，前景較好。

（三）推廣應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化分析

本項(xiàng)目根據(jù)國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)需求，重點(diǎn)研制低爆速區(qū)間的爆炸加工專用粉狀乳化炸藥，為爆炸焊接提供了新的優(yōu)質(zhì)選擇，具有極其廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)和條件，具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前景。

四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性的綜合評(píng)價(jià)

（一）本項(xiàng)目選擇既能降低炸藥的爆溫，又不會(huì)影響炸藥的密度的礦物顆粒作為低爆速粉狀乳化炸藥的添加劑，在生產(chǎn)過程中加入不干擾產(chǎn)品性能的添加劑，既降低了炸藥爆速，又不改變其原有的優(yōu)良性能，炸藥混合更均勻，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)安全可靠。

（二）項(xiàng)目申報(bào)前，項(xiàng)目組做了大量工作，取得較好的階段成果，為項(xiàng)目完成打下良好基礎(chǔ)。根據(jù)前期工作所得的階段成果，制定實(shí)施方案科學(xué)合理。

（三）本項(xiàng)目立項(xiàng)方向正確，資金預(yù)算合理，資金籌措計(jì)劃可行，尤其是項(xiàng)目申報(bào)立項(xiàng)前期，投資及時(shí)到位，為項(xiàng)目申報(bào)立項(xiàng)奠定基礎(chǔ)。

總之，本項(xiàng)目的總體目標(biāo)可行，預(yù)期項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和項(xiàng)目進(jìn)度如期實(shí)現(xiàn)。且承擔(dān)單位領(lǐng)導(dǎo)重視，管理科學(xué)，措施得力，創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)，為項(xiàng)目實(shí)施提供了重要保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]安立昌;低爆速爆炸焊接炸藥的配方設(shè)計(jì);火炸藥學(xué)報(bào);2003年03期

作者單位：前進(jìn)民爆股份有限公司鞏義分公司