淺論乳化炸藥制藥過程中的安全問題與對策

江瑜昭

摘要：文章結合生產實際分析了乳化炸藥制藥過程中的安全問題，提出解決問題的對策，提醒人們重視乳化炸藥制藥過程中的安全工作。

關鍵詞：乳化炸藥制藥安全問題對策

引言

乳化炸藥生產線是由水、油相制備、制藥、裝藥包裝、卷紙筒工序構成。連續化、自動化生產線實現了各工序之間工藝技術與設備的匹配，整條生產線由自動化控制系統進行操作、控制、調節、監視。乳化炸藥制藥工序是乳化炸藥生產過程中最關鍵工序，雖然整個工序均采用比較高的全連續及微機自動控制工藝，生產中所有物料如水、油相、乳膠基質、化學發泡劑等全部實現了連續輸送和計量，所有的工藝參數由控制室遠程監控。各項工藝參數和電機負荷都設置了報警或緊停自動保護措施。但是在生產過程中仍然存在諸如：粗乳器、精乳器、連續混拌機，還有往往不引人注意的原材料硝酸鈉、在制乳膠基質等不安全因素。下面就乳化炸藥制藥過程中存在的安全問題和對策分別進行闡述。

1、水、油相溶液輸送過程中的安全問題與對策

乳化炸藥水、油相輸送過程中存在三個安全問題：(1)水、油相溶液中的雜質，如沙石、金屬雜質等。采取的對策是在水、油相貯罐的進料口、放料閥門后分別設置過濾網。為確保清除雜質，采取兩級過濾的方式，一級用40目／寸篩，二級用60目／寸篩；同時每班嚴格檢查、清洗，定期更換過濾網。(2)水、油相溶液在管道內“凍結”。水、油相溶液溫度過低，在管道輸送過程中容易在管道內凍結，出現“斷料”事故。因此，“保溫”在水、油相輸送過程中要引起足夠重視。采用的對策是：在水、油相輸送管道和設備外纏繞伴熱銅管，生產前輸送管道先通低壓水蒸汽預熱20分鐘，生產過程中再靠物料自身熱量維持，控制水、油相溶液溫度。(3)水、油相輸送泵(螺桿泵)的運轉安全。螺桿泵是依靠螺桿和螺套的相互嚙合空間的容積變化來輸送物料。這里需注意二個安全問題：一是水、油相溶液斷料。造成螺桿泵空轉；二是水、油相溶液含有雜質或溫度太低造成堵料。致使泵壓力過高。采取的對策是在螺桿泵前端出口處安裝泄壓爆破片，或安裝超壓力自動停機保護裝置，操作上發現斷料，立即停機；同時加強生產現場監管。保證水、油相溶液不斷流，確保泵送安全。

2、水相材料硝酸鈉中亞硝酸鈉含量的影響與對策

在乳化炸藥生產中，通常采用硝酸銨和硝酸鈉作為氧化劑。由于工業硝酸鈉含有一定量的亞硝酸鈉成分，亞硝酸鈉可作為乳化炸藥的敏化劑，當硝酸鈉中的亞硝酸鈉含量達到一定程度，對乳膠基質有明顯的敏化作用。亞硝酸鈉本身就是一種良好的乳化炸藥敏化劑。其敏化機理為亞硝酸鈉遇硝酸銨生成不穩定、易分解的亞硝酸銨，亞硝酸銨會分解成氮氣和水，產生大量氣泡，對乳膠基質進行敏化。筆者曾經發現過，在水相溶解過程中，硝酸銨水溶液產生大量氣泡，溢出溶解罐，出現這種現象的原因就是：硝酸鈉中含亞硝酸鈉的量超過規定的指標。筆者對該乳膠基質與正常的乳膠基質進行比較，該乳膠基質有明顯的雷管感度，這種尚未經過敏化的乳膠基質有雷管感度，不利于安全生產。下面是硝酸鈉中亞硝酸鈉含量對乳膠基質密度和雷管感度的影響：從上表中可以看出：亞硝酸鈉含量在0.03％以上的乳膠基質有雷管感度。為確保安全生產，我們應選擇采用亞硝鈉含量在0.01％以下的硝酸鈉。

3、在制乳膠基質的安全問題與對策

按說乳膠基質沒有經過敏化，不應具有爆炸危險。實際上，由于種種原因在人們毫無察覺的情況下，乳膠基質提前進行敏化，而具有爆炸性。下面是乳膠基質發生爆炸的二個事故案例：

事故案例一：1994年，河南某廠研制乳化炸藥，連續法生產輸送乳膠基質的螺桿泵爆炸，這起事故原因是乳膠基質在乳化過程中，由于空氣混入管道中而造成爆炸。

事故案例二：1998年7月，某研究院與山東某廠合作項目——HLC型乳化炸藥及其自動控制、連續化生產工藝。在生產線調試過程中，粗乳器突然發生爆炸。據分析，爆炸物是粗乳器中的乳膠基質。原因是粗乳器在運轉過程中發生機械故障或物料堵塞，產生局部過熱，形成高溫高壓，引起乳膠基質在密封容器中爆炸。

生產實踐證明：在制的乳膠基質在生產過程中不可避免地存在因機械作用而產生氣泡，如電機主軸、軸承損壞、機械密封差或攪拌裝置發生故障等。當乳化設備出現機械故障發現處理不及時，機械裝置之間形成劇烈摩擦，對乳膠基質產生高溫、擠壓、碰撞等機械作用而形成“熱點”。“熱點”就是起爆源，因“熱點”爆炸釀成更大的爆炸。針對此問題，乳化炸藥制藥工序采用視頻監測和自動控制系統，從控制室的工藝流程畫面可以顯示對應設備的啟動、停機狀態、溫度、壓力等工藝參數顯示；連續乳化炸藥生產工藝乳膠基質冷卻方式，采用敞開式鋼帶冷卻方法，達到快速降溫的目的；對生產線的配料輸送、計量過程實行自動控制，溫度過高、冷卻水斷流會自動停機等。通過視頻監控，可以通過聲音對話，及時指導操作工糾正，而避免產生人為的事故。

4、制藥工序設備存在的安全問題與對策

乳化炸藥制藥有二部份關鍵設備：(1)粗乳、精乳器。粗乳、精乳器是制備高質量乳膠基質的關鍵設備，它由定子和轉子組成，外層為冷卻水夾層。粗乳、精乳器定子和轉子之間的間隙小。工作時轉子轉速高，其高速運轉摩擦容易使乳膠基質的局部溫度升高。筆者曾做過試驗：用φ100mm×500mm的牛皮紙筒裝滿乳膠基質，在較高溫度下(100℃左右)完全可以被二段8號雷管引爆。而在粗乳、精乳器中的乳膠基質溫度一般也在95℃以上，加上轉速的摩擦使乳膠基質具有較高的爆轟感度。因此，要確保粗乳、精乳器冷卻水冷卻效果，避免乳膠基質過熱，采用有效的監測方法，在生產現場安裝流量計、超溫報警儀等自動報警保護裝置。使現場操作人員可以直觀看到冷卻水流動情況，乳膠基質出料情況；溫度超高，冷卻水斷流會自動報警，進一步保證粗乳、精乳器運轉的安全性。(2)連續混拌機。連續混拌機同時具備輸送、混拌雙重功能，此時輸送、混拌的是經敏化后已成為炸藥感度大大提高的乳化炸藥半成品。采用槽形連續混拌機，攪拌機構與槽體間隙較小的部分選用尼龍等材質，減少了剛性碰撞和摩擦的可能性。槽內不帶壓，其物料在槽內的混拌和輸送均是在自由狀態下進行，減少了泄漏的可能性。為乳化炸藥的連續化生產提供了可靠的安全性。

5、結束語

近年來，乳化炸藥需求量逐年升高。在產量提高，效益增加的同時。我們應高度重視乳化炸藥生產過程中，原材料硝酸鈉中亞硝酸鈉的含量、水油相溶液輸送、在制乳膠基質和乳化設備等安全問題，認真探討，總結經驗，吸取事故教訓，采取有效的應對措施，確保乳化炸藥生產安全。

編輯陳志華