乳化炸藥安全事故分析與預防措施探討

徐敬華

(福建省民爆化工股份有限公司紅炭山化工廠,福建龍巖 364014)

乳化炸藥安全事故分析與預防措施探討

徐敬華

(福建省民爆化工股份有限公司紅炭山化工廠,福建龍巖 364014)

本文對民爆行業發生的安全生產事故進行分析,從炸藥的爆炸機理入手,提出預防乳化炸藥爆炸事故的預防措施,對炸藥生產企業的的安全生產具有指導意義。

乳化炸藥 事故分析 預防措施

1 引言

民爆器材行業由于自身的生產產品具有爆炸性的特點,事故的發生率較高,近些年來,乳化炸藥的爆炸事故頻發,我國自1988年1月5日吉林東風化工廠乳化炸藥試生產線發生第一次爆炸事故以來,到2014年3月7日河北唐山某化工廠乳化炸藥非標裝藥機發生爆炸事故,短短二十余年時間,已發生了二十余次乳化炸藥生產線爆炸事故,每隔幾年集中發生事故,特別是自2013年3月11日至今,接連發生四起爆炸事故,而乳化炸藥2013年產量約為233萬噸,膠狀乳化炸藥占炸藥總產量的比例達到53．3%,乳化炸藥生產的安全性問題值得人們去研究。

2 炸藥的爆炸機理

炸藥的機械起爆機理——熱點學論認為,當炸藥受到機械作用時,首先機械能轉變為熱能,因為機械作用不會是均勻的,熱能只集中在一些局部的小區間,如多面棱角或小氣泡處,使這些區間的炸藥溫度升高形成熱點,在熱點處炸藥發生分解,并由于反應的放熱性使分解速度迅速加快,如果熱點的數目足夠多,尺寸足夠大,熱點處的溫度達到足夠高時,就可導致炸藥爆炸。

3 乳化炸藥爆炸事故的原因分析

下面是國內外乳化炸藥發生的幾起事故案例。

(1)1991年5月7日,福建某廠MFB型乳化炸藥生產車間乳化器攪拌時攪拌槳斷裂,斷裂的攪拌槳并被夾帶在攪拌槳葉與罐壁之間隨著轉動,強烈摩擦產生的熱點引起了罐內乳化炸藥爆炸。

(2)1998年7月,山東省某化工廠連續乳化器在冷卻水斷流、且未采取有效降溫手段的情況下繼續運轉,使得該粗乳器腔體內的乳化基質在劇烈摩擦作用下而發生爆炸。

(3)2006年6月16日,安徽馬鞍山市當涂某公司乳化噴粉車間發生爆炸,因一級螺桿泵空轉干磨造成爆炸。

(4)2013年3月11日,云南某廠乳化車間乳化器7、8次起停機過程中,因可能殘留在精乳器腔體死角處的硝酸銨析晶體在精乳器高速剪切、摩擦下發生熱分解產生的氣體使基質被敏化,形成熱點,導致爆炸事故。

(5)2013年5月20日,山東章丘某廠震源藥柱廢藥(乳化炸藥)在回收復用過程中混入了起爆件中的太安,太安在裝藥機內受到強力摩擦、擠壓、撞擊,瞬間發生爆炸。

(6)2014年3月7日,河北唐山某化工廠乳化車間裝藥機存在因含有析晶硝銨的乳化炸藥、沒有完全膨化好的珍珠巖顆粒以及混有其他硬質雜質進入裝藥機發生強力摩擦而發生爆炸的可能。

對這幾起事故進行分析,它們有如下特點：

(1)因設備故障引發、又因生產技術落后造成重大事故;

(2)事故多發生在乳化炸藥的乳化或敏化環節或基質的螺桿泵輸送;

(3)均是因摩擦、擠壓或撞擊產生熱積累,形成熱點引起爆炸;

(4)管理不到位,存在違規行為,如廢藥回收操作不規范,在線炸藥超量,人員超編,從而導致事故擴大;

(5)防傳爆、防殉爆技術不完善,導致一個點發生爆炸,使整條生產線發生殉爆,出現重、特大事故;

(6)關鍵性設備維護不到位。

4 預防乳化炸藥爆炸事故的安全防范措施

4.1 提高關鍵設備的安全運用

根據炸藥熱爆炸和熱點理論,乳化線上影響安全的關鍵因素是產生的熱積累能否能夠及時消除。所以在加工、維修乳化關鍵設備過程中應考慮采用整體結構設計、轉動部件整體線切割加工、確保無活動部件、無松動、無脫落、無漂移現象發生,提高加工精度,做好動平衡測試,完善設備的驗收、安裝、調試、操作、維護、保養等方面的安全保障措施。如乳化工藝中,油水相混合液經過剪切形成乳化基質過程中都會出現升溫,產生熱積累,是嚴重的安全隱患,所以乳化機一定要具有消除升溫、熱積累的功能,必須有大量的冷卻水供應,安裝乳化機的冷卻水斷流裝置,定期檢測,同時在水油相配料至乳化、裝藥的工藝流程中,必須采取多級過濾,防止異物進入乳化機、裝藥機。在基質泵的安全措施方面,要選用高品質基質泵,以保證設備質量,基質泵的輸入與輸出必須連續,杜絕乳化基質在滯流情況下經基質泵強行攪動升溫而導致事故。

4.2 加強危險源辨識及日常管理

危險源是誘發事故的根源,而事故的發生則是危險源演變的必然結果。因此,只要控制住危險源,就能有效地控制住事故。生產中導致事故的是危險源,乳化炸藥的生產設備正常運轉與否是導致乳化炸藥生產中乳化基質燃爆事故的根本原因,要避免乳化炸藥生產過程中安全事故的發生,應該在充分辨識危險有害因素的基礎上,積極采取各種安全措施,從管理、技術教育等方面消除或控制危險有害因素。在生產過程中我們要善于觀察、研究、思考生產中易出現的問題,增加對生產線的超溫、超壓、斷流等安全聯鎖裝置的驗證頻次,如進行每班一檢;增加對乳化機、敏化機、裝藥機、螺桿泵等關鍵性設備檢查與維護,如每月進行一次或多次的檢修,提早發現存在的問題,以確保其正常的運行,才能從本質上解決問題,從而減少生產事故,以達到安全生產的目的。

4.3 統一行業標準

無標準的評價、評議及事故分析,基本上觸及不到事物的本質。某些安全條件得不到保障的企業,竟也能在各種評議、評價中過關,雖存在有關評價人員責任心差的現象,但大多因為標準的可操作性差,如有關文件或標準指出,設備應選擇低轉速、大間隙等等,這不像是標準,倒像是建議,再如,配方保密、設備保密如何評價。因此,制定相應的、操作性強的標準,有利于評價及事故分析的正確進行。

5 結語

民用爆破器材生產中潛在的不安全因素是客觀存在的,即使我們的生產工藝發展到一個更高的階段,其潛在的不安全因素依然存在。事故是不幸的,但它為我們提供了極好的教訓和啟示,我們要以積極的科學的態度吸取教訓,將事故留下的寶貴資料轉化為今后乳化炸藥配方設計、生產線設計、改造和安全管理工作的有效依據。

[1]《2013年民爆行業運行情況通報》.2014.

[2]周康波.論乳化炸藥安全生產.2012.

[3]王力,吳紅波.乳化炸藥生產中危險源分析及其預防措施.中國科技信息,2012.