陳余華

（福建民化建設(shè)工程有限公司，福建 龍巖364000）

1 概述

目前，我國(guó)電雷管生產(chǎn)技術(shù)中，普遍采用鉛丹硅系外加DDNP 或木炭氯酸鉀系點(diǎn)火藥頭，少數(shù)采用苦味酸鉀點(diǎn)火藥頭。鉛丹硅系點(diǎn)火藥頭精度好、發(fā)火可靠性高，但是其摩擦感度、撞擊感度高，在點(diǎn)火頭生產(chǎn)過(guò)程中以及雷管裝配時(shí)容易發(fā)生危險(xiǎn)，不利于安全生產(chǎn)；木炭氯酸鉀系藥劑摩擦撞擊感度低，但是藥劑容易吸潮，延期精度差，對(duì)點(diǎn)火藥頭金屬部位腐蝕性大，庫(kù)存時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)甚至?xí)?dǎo)致將電阻絲腐蝕斷，造成點(diǎn)火藥頭無(wú)法點(diǎn)燃，出現(xiàn)重大質(zhì)量問(wèn)題；苦味酸鉀點(diǎn)火藥頭盡管摩擦、撞擊感度低，裝配時(shí)比較安全，藥球重量容易控制，生產(chǎn)工藝自動(dòng)化程度高，苦味酸鉀引火頭生產(chǎn)設(shè)備成本較高，在目前這種小產(chǎn)能的電子雷管生產(chǎn)企業(yè)不是最優(yōu)方案。研制一種性能可靠、感度低，生產(chǎn)成本低廉高精度點(diǎn)火藥頭是目前很多電子雷管生產(chǎn)企業(yè)關(guān)心的事情。

2 高精度安全型點(diǎn)火藥頭的設(shè)計(jì)

點(diǎn)火藥頭的發(fā)火原理是電子雷管集成控制芯片發(fā)出起爆指令后，芯片內(nèi)置電容放電加熱電阻絲將點(diǎn)火藥點(diǎn)燃，從而引爆基礎(chǔ)雷管。筆者結(jié)合多年來(lái)的雷管生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，考慮到方案的可行性以及生產(chǎn)過(guò)程可控制性，結(jié)合鉛丹硅系和苦味酸鉀系兩種藥劑的的優(yōu)點(diǎn)，選用且成本低、工藝簡(jiǎn)單、發(fā)火一致性好的鉛丹-硅系成熟配方作為內(nèi)層涂藥將橋絲均勻包裹，選用摩擦感度與撞擊感度低且苦味酸鉀作為外層藥均勻涂抹在內(nèi)層藥上，作為內(nèi)層藥的保護(hù)層，結(jié)構(gòu)工藝見（圖1），是一種復(fù)合型藥球頭結(jié)構(gòu)，將各種藥劑的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，將其缺項(xiàng)規(guī)避。

圖1 點(diǎn)火藥頭示意圖

3 試驗(yàn)與結(jié)果分析

3.1 實(shí)驗(yàn)藥頭制作

測(cè)試點(diǎn)火藥球頭大小對(duì)發(fā)火的可靠性的影響，這是點(diǎn)火藥頭最基本的性能指標(biāo)項(xiàng)目，要求實(shí)驗(yàn)發(fā)火可靠性100%。內(nèi)層使用鉛丹硅系藥劑成分為鉛丹：硅=9:1（重量比），外加細(xì)DDNP25%(作為敏感劑)，使用濃度為8%的聚乙烯醇作為粘合劑。外層藥劑成分為苦味酸鉀：二元物=1.3:1（重量比），使用濃度為10%的聚乙烯醇作為粘合劑。內(nèi)層藥劑必須將電阻絲包裹緊密，藥球頭大小適中，不允許出現(xiàn)氣孔、露電阻絲破球等疵病。外層藥劑大小以將內(nèi)層藥劑包裹三分之二以上為宜。點(diǎn)火頭涂抹好后送進(jìn)烘干室烘干，水分控制在0.6%以下，取出再在點(diǎn)火藥球頭外部蘸一層防潮漆，再次進(jìn)行烘干后備用。

3.2 點(diǎn)火試驗(yàn)

分別涂抹不同重量范圍的點(diǎn)火藥頭，進(jìn)行藥球頭發(fā)火測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1：

表1 點(diǎn)火試驗(yàn)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)得出點(diǎn)火藥頭藥量大小控制在12～15mg 性能可靠，滿足生產(chǎn)要求，為較合理重量范圍。

3.3 延期秒量和精度試驗(yàn)

將帶點(diǎn)火藥頭芯片裝配成電子雷管（藥頭藥量控制在12～15mg），進(jìn)行延期精度測(cè)試。設(shè)定的延期時(shí)間從低到高設(shè)置，進(jìn)行精度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2。

從表2 可知，該型號(hào)的電子雷管的延期精度的誤差±1.5ms，且不受延期時(shí)間長(zhǎng)短的影響，性能穩(wěn)定可靠。

3.4 摩擦與碰撞感度試驗(yàn)

在電子雷管生產(chǎn)過(guò)程中，點(diǎn)火藥頭不可避免會(huì)與其他物品發(fā)生碰撞和摩擦，這些行為有可能導(dǎo)致點(diǎn)火藥頭激發(fā)燃燒，特別是雷管裝配過(guò)程中發(fā)生碰撞或者摩擦，將點(diǎn)火藥頭激發(fā)燃燒將引爆雷管造成事故，因此點(diǎn)火藥頭的摩擦和撞擊感度對(duì)雷管生產(chǎn)中的安全影響較大。筆者模擬雷管裝配過(guò)程中藥頭可能發(fā)生摩擦、碰撞的動(dòng)作，分別測(cè)試苦味酸鉀點(diǎn)火藥頭、高精度安全型點(diǎn)火藥頭、鉛丹硅系點(diǎn)火藥頭的安全性。

3.4.1 摩擦感度實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)火藥頭在雷管裝配過(guò)程中與管殼發(fā)生摩擦，作用力是40～45 牛頓，見圖2。

3.4.2 撞擊感度實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)火藥頭在雷管裝配過(guò)程中與管殼發(fā)生碰撞，作用力是30～35 牛頓，藥球頭破球，見圖3。

表2 延期精度試驗(yàn)結(jié)果

圖2 藥球與管壁摩擦

圖3 藥球與管殼碰撞

表3 摩擦與碰撞感度試驗(yàn)結(jié)果

鉛丹-硅系有3 發(fā)燃燒，高精度安全型點(diǎn)火藥頭和苦味酸鉀點(diǎn)火藥頭沒(méi)有發(fā)生燃燒，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出高精度安全型點(diǎn)火藥頭和苦味酸鉀點(diǎn)火藥頭的摩擦感度、撞擊感度較低，明顯優(yōu)于鉛丹-硅系點(diǎn)火藥頭，提高了電子雷管裝配的本質(zhì)安全。

3.5 抗直流電性能測(cè)試

裝配好的電子雷管帶到試爆場(chǎng)按照電子雷管標(biāo)準(zhǔn)WJ-9805-2015《工業(yè)數(shù)碼電子雷管》進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試條件：測(cè)試電壓48V,保持10S，施加形式：腳線-腳線。

實(shí)驗(yàn)數(shù)量：250 發(fā)。

測(cè)試結(jié)果：施加電流時(shí)雷管未發(fā)生爆炸。

結(jié)論：合格。

3.6 抗交流電性能測(cè)試

測(cè)試條件：測(cè)試電壓220V,50HZ 保持10S，施加形式：腳線-腳線。

實(shí)驗(yàn)數(shù)量：250 發(fā)。

測(cè)試結(jié)果：施加電流時(shí)雷管未發(fā)生爆炸。

結(jié)論：合格。

3.7 抗靜電性能測(cè)試

測(cè)試條件：電壓8KV，串聯(lián)電阻0Ω，電容2000pF，施加形式：腳線-腳線。

實(shí)驗(yàn)數(shù)量：250 發(fā)。

測(cè)試結(jié)果：施加電壓時(shí)雷管未發(fā)生爆炸。

結(jié)論：合格。

4 結(jié)論

4.1 該高精度安全型點(diǎn)火藥頭電參數(shù)穩(wěn)定，延期精度高，不受延期時(shí)間長(zhǎng)短的影響。

4.2 摩擦和撞擊感度低，大大降低了電子雷管裝配過(guò)程的危險(xiǎn)。

4.3 工藝簡(jiǎn)單，操作方便，適合目前產(chǎn)銷量低的電子雷管的生產(chǎn)。

4.4 雷管抗雜散電流能力強(qiáng)，大大提高了雷管使用中的安全性。