乳化炸藥乳化器安全性分析及預防策略

陳萬成

摘 要：乳化炸藥的生產環境好、工藝簡單、投入成本低，且具有無毒、無污染、抗水性能及爆炸性的特點，因而成為我國工業領域的重要產品。然而，它的生產過程不太穩定，極易發生爆炸，理由在于半成品的乳化基質在受熱狀態下也可以引發爆炸，尤其在很多乳化炸藥的研制期間曾產生很多類似事故。因此，對其安全性能的研究尤為關鍵。基于此，本文分析了乳化器發生爆炸的原因，探討了安全性的預防策略。

關鍵詞：乳化炸藥；乳化器；安全性；預防策略

上世紀七十年代以來，乳化器成為國家制作乳化炸藥的重要設備。盡管我國已推行大量標準生產制度，對生產過程加強了監管，尤其近來自動化、連續化的運用，已經促進了安全生產。可是，乳化炸藥易燃、易爆的本質并未改變。以下就乳化器的爆炸原因進行詳細論述。

1 乳化器的爆炸原因

1.1 乳膠基質具有爆炸性

在高溫、高壓、密閉的環境下，因受到微細氣泡、固體雜質、氯化物的影響，乳膠基質會變得異常敏感。據調查，我國大部分乳化炸藥中的乳膠基質在100℃高溫下皆帶有雷管的感度，雷管爆炸的傳播直徑僅為30多毫米；在正常狀態下，如果裝藥的直徑達到100毫米，即可被8號雷管引爆。此時的乳膠基質已經變成爆炸品，受到極大沖擊力或長期摩擦作用時，易發生分解、燃燒、爆轟，擴大了危險性。

1.2 熱點形成

乳化器熱點形式的主要因素如下：設備的定轉子空隙變小產生碰撞，在摩擦力的作用下熱量增加，因而形成熱點；設備的內部結構缺乏科學的設計，水油相溶液受到強大機械剪切作用下，機械能會發生轉化，變為熱能；因保溫系統發生故障，使得硝酸銨在乳化器中生成結晶；外部硬質的雜物或者結構的松動進到設備腔體中，引發巨大的摩擦力，因而形成了熱點；乳化器中進入一定的空氣，在機械運行過程中氣泡被壓縮。

1.3 熱積累

實質上，在生產乳化炸藥期間，熱點一直存在，可是，它想要形成對基質的危險性，一定要經過充分的熱積累，否則炸藥基質不會爆炸。第一，雜質給硝酸銨的熱分解帶來的影響。硝酸銨屬于乳化炸藥的重要構成，其熱分解的平穩性對乳化炸藥的安全性能起到決定性作用。當溫度升到一定程度時，硝酸銨會發生下列反應：

①分解：NH4NO3N2O+2H2O；②加速分解：2NH4NO32N2+O2+4H2O；③爆炸：4NH4NO32H2O+3 N2+8H2O。據研究表明：因雜質或外部條件的變化，以上分解、爆炸的溫度會適當降低，則熱分解的速率會相應的變大。而且，純凈的硝酸銨如果混入雜質以后，熱分解的速率也會變化。這就導致溫度的增加，反應速率加快，如果產熱超出散熱時，即會存在熱積累現象。第二，乳化器壓力的影響。在正常壓力環境下，乳化炸藥會在200℃以上的溫度發生熱分解。乳化器可視為一個強機械、密封性的高壓系統，其腔體內部的水油相溶液很容易發生局部性壓力增加的情況，在一定的條件下即可生成熱點，促進乳膠基質的分解與熱積累。所以，乳化器的壓力是導致熱積累的主要因素。

2 乳化炸藥乳化器安全預防策略

2.1 加強設備管理

第一，規劃生產標準。相關企業應當清晰乳化器的生產、設計標準，統一所有的安全工藝參數，建立專業的生產設備的檢驗部門，對出廠設備與新定型的乳化器安全運行的時間進行檢驗；認真審核設備的生產企業條件與關鍵崗位人員的條件，并強化對生產過程的監管力度。第二，加強維護與保養。其一，建立健全的設備維護與保養制度，認真落實檢修期間的安全規定，確保設備、人身的安全性；定期更換易損配件，保證原廠生產；明確劃分管理部、應用部的職責范圍，認真執行檢修計劃；積極做好設備的平常維護與開班前的檢查；強化生產過程的巡查力度，以免應用中產生超負荷的運轉。第三，加強生產管理。實時清除水相制備混入的雜質，以免異物混進乳化器；開機前進行熱水保溫，實時清除生產漏藥；強化停機的清洗工作，認真執行安全操作規程。

2.2 增強安全連鎖性能

我國乳化炸藥的制作工藝大體達到了自動化、信息化要求，且安全連鎖性能也得到較大改善，可是還存在某些不足，無法滿足工業安全生產的需求。安全連鎖的控制系統必須具有自動存儲、記錄，智能驗證信息的性能，同時，具有自動進行信息的提示、停止運行的報警性能。安全連鎖的試驗必須確保模擬控制技術的準確性、及時性、可靠性，并與系統相匹配。此外，不可帶有危險物料展開試驗，可應用達到要求的水、油展開試驗。

2.3 加強振動監測

生產乳化炸藥期間，乳膠基質決定了成品的質量。為了提升乳化炸藥的質量，必須增強乳化器的乳化性能。乳化器主要用來攪拌，伴隨乳化性能的提升，攪拌的復雜性與轉速也會變大，擴大了乳化器運行中發生機械故障的危險。所以，需要設置相應的振動監測系統，以便對乳化器的運行進行狀態監測。萬一存在軸承損壞、混有雜質等情況，立即連鎖停機處理，為乳化炸藥的安全生產帶來保障。

3 結束語

乳化器是生產乳化炸藥的重要設備，也是高危險的設備。在生產期間，相關企業負責者必須積極對此引起高度的重視，加強設備管理，提升安全連鎖性能，加強振動監測等，最大化地增強乳化器的安全指數，以免發生爆炸事故。

參考文獻：

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