淺論乳化炸藥的生產(chǎn)安全及過程管理

摘 要：我國對于乳化炸藥的研制始于70年代末期，在30多年的發(fā)展進程中，已經(jīng)在生產(chǎn)工藝、設(shè)備、產(chǎn)品配方、安全管理技術(shù)等各個方面都取得了突破性的進展。

關(guān)鍵詞：乳化炸藥；生產(chǎn)安全；過程管理

近年來，多起乳化炸藥生產(chǎn)線爆炸事故對人們提出了警示，必須加強對相關(guān)單位的安全管理問題的重視，從多方面全面加強學(xué)習(xí)，加強了解乳化炸藥的性能、生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)以及影響安全生產(chǎn)的相關(guān)因素，真正落實安全生產(chǎn)，以保證生產(chǎn)人員的安全問題，避免重大安全故事的發(fā)生。

1 乳化炸藥的生產(chǎn)工藝

乳化炸藥的生產(chǎn)工藝主要有三種，即連續(xù)式、半連續(xù)式和間斷式。連續(xù)式生產(chǎn)工藝主要以先進的生產(chǎn)技術(shù)為依托，使物料在溶化、乳化、冷卻、敏化的全程無間斷，對各生產(chǎn)工序都做到協(xié)調(diào)有序并且能夠?qū)Ω鞣矫鎱?shù)做到實時監(jiān)控。其優(yōu)點在于生產(chǎn)線布局緊湊，設(shè)施合理，工作人員少，且勞動強度低，能夠做到較好的安全保障。對于半連續(xù)的生產(chǎn)工藝而言，可以做到連續(xù)的乳化及敏化，但對于冷卻需要用冷卻機來進行分次冷卻已乳化的基質(zhì)，或者由人工進行送冷風(fēng)冷卻。同時在裝藥的過程中也使用了半自動裝藥設(shè)備，通過人工與儀表的綜合監(jiān)控來進行生產(chǎn)。半連續(xù)生產(chǎn)方式既能夠具有較大的在線制藥能力，同時也有較好的安全生產(chǎn)條件，但半連續(xù)式生產(chǎn)工藝整體在線人員數(shù)量多，投資成本較高。而間斷式生產(chǎn)工藝主要采用人工的方式來進行冷卻基質(zhì)，裝藥過程也使用人工或半自動方式，全部由人工進行調(diào)控。這種方式的生產(chǎn)有較大的藥品在線量，由于較低的生產(chǎn)能力以及較差的勞動強度，使得間斷式生產(chǎn)的效率偏低，同時由于設(shè)備的安全性問題使得間斷式生產(chǎn)存在較大的安全隱患。

現(xiàn)在連續(xù)化生產(chǎn)工藝已經(jīng)被普遍采用，其工藝流程如圖1所示。

2 乳化炸藥生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備

乳化炸藥生產(chǎn)線的設(shè)備主要有連續(xù)乳化器（膠體磨）、螺桿泵、冷卻器、敏化機、全自動裝藥機等，其中，連續(xù)乳化器和用于輸送物料的螺桿泵是最為關(guān)鍵的核心設(shè)備。乳化器具有集分散、預(yù)乳、精乳于一體的特點，其結(jié)構(gòu)緊湊且工藝簡單，能夠安全可靠的運行。并且其二級密封能夠保證物料不會發(fā)生滲漏。乳化器的功率不大于30kW，轉(zhuǎn)速不大于3000r/min。

螺桿泵的組成主要包括螺桿、泵套和繞心軸。螺桿泵的液體輸送主要通過螺套與螺桿相互嚙合空間的容積變化來完成，因此當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動，吸入腔一端的密封線連續(xù)地向排出腔一端作軸向運動。腔內(nèi)壓力隨著吸入腔的容積變大而降低，使被輸送液體由于壓力差被吸入腔內(nèi)。由于容積的變小，密封腔內(nèi)液體隨螺桿的移動均勻地排出腔外。由于整個過程的介質(zhì)并沒有發(fā)生劇烈的湍動，所輸送的液體能夠得到很好的保護，因此這種方式對于敏感性液體的傳輸特別有益，特別是高粘度流體以及含有硬質(zhì)顆粒固體的非爆炸介質(zhì)。

3 乳化炸藥生產(chǎn)過程中的危險性分析

3.1 乳化炸藥基質(zhì)在生產(chǎn)過程中的分析

乳化炸藥主要有油相和水相兩種重要成分，其油相材料主要是高溫熔化狀態(tài)可燃劑混合物，而水相材料主要為高溫過飽和氧化劑水溶液。在乳化炸藥基質(zhì)的生產(chǎn)時，這兩種主要成分通過攪拌、剪切等方式的作用形成油包水型混合物，氧化劑水溶液以準(zhǔn)分子狀態(tài)的形式與油相材料和乳化劑接觸，能夠明顯看出乳化炸藥的理想爆轟特征。

在乳化炸藥的基質(zhì)制備及輸送中，一旦有摩擦、撞擊等強烈作用發(fā)生時，炸藥基質(zhì)的內(nèi)部就會產(chǎn)生熱點，處于熱點附近的炸藥會發(fā)生熱分解而釋放出大量的熱，這些熱量又加速了其他部位炸藥的熱分解，當(dāng)熱點達到一定數(shù)目時，隨著溫度的升高炸藥就會在這些熱點被激發(fā)，進而發(fā)生爆炸。同時，由于基質(zhì)的勃滯性，基質(zhì)如果長時間被攪拌、剪切作用，其溫度也會持續(xù)升高直至最后發(fā)生燃燒、爆炸。我國多起乳化炸藥基質(zhì)制備和輸送過程中爆炸事故都是因此產(chǎn)生的。

32 引起乳化炸藥爆炸的直接原因

要免遭生產(chǎn)過程中乳化炸藥爆炸帶來的事故，就要注意其生產(chǎn)過程中的危險性，要盡量避免危險的發(fā)生。在生產(chǎn)過程中，乳化炸藥發(fā)生爆炸主要是由于其生產(chǎn)設(shè)備缺乏必要的安全性，在生產(chǎn)過程中還有很多違規(guī)操作存在，機械設(shè)備故障也沒有及時發(fā)現(xiàn)，進行相應(yīng)處理，包括電機主軸、軸承損壞、機械密封損壞等情況造成物料滲漏，還有攪拌裝置出現(xiàn)問題致使產(chǎn)生強烈的摩擦撞擊，這些都是極易引起爆炸的因素。乳化炸藥生產(chǎn)線中，乳化器、螺桿泵、涼藥機、敏化機都是關(guān)系到安全生產(chǎn)的重要設(shè)備，乳化機攪拌裝置由于其間隙小且運轉(zhuǎn)速度高，使得乳化生產(chǎn)線具有較強的機械作用，所以說，乳化器的安全性是整個乳化炸藥生產(chǎn)過程中的重中之重。乳化機的動靜盤及軸封間隙內(nèi)的薄藥層，是作用最強烈的地方，所以是最有可能成為起爆中心的地方，因此動靜盤間隙的保證度和相對線速度，是乳化機安全性的必要保證。

4 加強乳化炸藥生產(chǎn)過程的安全管理

在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，要加強危險因素的辨識，避免生產(chǎn)過程中安全事故的發(fā)生。應(yīng)當(dāng)從管理、技術(shù)、教育等多方面進行宣傳教育，提高工作人員的安全生產(chǎn)意識并加強設(shè)備的安全可靠性能，消除潛在的危險因素。

4.1 提高安全認(rèn)識，加強安全管理

在現(xiàn)在的乳化炸藥制藥中，視頻監(jiān)測以及自動控制系統(tǒng)已經(jīng)被普遍使用，設(shè)備的啟、停，現(xiàn)場溫度、壓力等工藝都可以在監(jiān)控室進行自動調(diào)節(jié)，對于連續(xù)乳化炸藥生產(chǎn)工藝，其冷卻方式主要以敞開式鋼帶冷卻為主，使其能夠得到快速降溫。對于生產(chǎn)線的配料輸送、計量過程也以自動調(diào)制為主，如果溫度過高、其冷卻水?dāng)嗔骶鶗詣油C，同時必須要禁止堅硬雜質(zhì)混入原材料之內(nèi)，對于水、油相的材料輸送也要防止空氣進行，否則乳化基質(zhì)在乳化機內(nèi)就直接發(fā)生敏化反應(yīng)。利用視頻監(jiān)控以及聲音對話，來加強對工人操作的提示及指導(dǎo)，減少人為事故的發(fā)生。

4.2 加強設(shè)備管理，提高關(guān)鍵設(shè)備的安全性能

從炸藥熱爆炸理論和熱點理論上可以看出，在乳化炸藥生產(chǎn)線上的安全生產(chǎn)設(shè)備中，乳化機和螺桿泵是影響安全的關(guān)鍵。所以在連續(xù)乳化機的選擇上必須要嚴(yán)格把關(guān)，認(rèn)真考察慎重選擇，要保證乳化機的生產(chǎn)安全。另外，由于乳化機在高速運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量的熱，因此需要使用大量的冷卻水來進行降溫，所以要使工藝?yán)鋮s水與關(guān)鍵設(shè)備的冷卻水分離，同時必須進行冷卻水?dāng)嗔餮b置的安裝，要保證乳化機的安全連鎖報警停車功能，同時要對其安全連鎖報警停車系統(tǒng)進行定期檢查。對于乳化機、螺桿泵、敏化機、裝藥機要進行定期的維修與保養(yǎng)，同時在整個工藝管線中要采用多級過濾的方式，嚴(yán)禁乳化機內(nèi)有任何異物流入。同時還要注意不要將料液罐內(nèi)的料液抽空，否則極易使空氣進到乳化機內(nèi)部，使得原本鈍化的乳化基質(zhì)被敏化而變?yōu)槌善氛ㄋ帯Ｍ瑫r為了保證生產(chǎn)的安全，應(yīng)當(dāng)選用高質(zhì)量的螺桿泵，當(dāng)條件允許時盡量避免螺桿泵的使用。對于螺桿泵的輸入與輸出必須連續(xù)進行，要避免乳化基質(zhì)長時間被攪動，否則極易由于溫度過高而發(fā)生爆炸。

5 結(jié)束語

由于乳化炸藥的相對安全性質(zhì)，相關(guān)工作人員在生產(chǎn)過程中往往忽視了其安全問題，使得由于人為原因而產(chǎn)生的爆炸事故時有發(fā)生，發(fā)人深省。因此在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，更要對安全生產(chǎn)問題加以重視，特別是乳膠基質(zhì)和乳化設(shè)備等易出現(xiàn)問題的方面要深入探討，總結(jié)經(jīng)驗及教訓(xùn)，加強技術(shù)、教育和組織等各方面的管理，確保乳化炸藥的安全生產(chǎn)。

參考文獻

[1]馬平，李國仲.粉狀乳化炸藥熱分解動力學(xué)研究[J].爆破器材，2011（3）.