淺析如何避免乳膠基質(zhì)泵壓力超高聯(lián)鎖停機(jī)現(xiàn)象

白代文

（江西威源民爆器材有限責(zé)任公司，江西 高安 330808）

目前乳化炸藥高溫敏化連續(xù)化生產(chǎn)工藝，主要采用的是單螺桿泵進(jìn)行乳膠基質(zhì)物料的輸送。因單螺桿泵定子和轉(zhuǎn)子開口部分幾何形狀簡單，流動(dòng)阻力小，在乳化炸藥生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。乳膠基質(zhì)是水相溶液與油相溶液共同乳化形成的一種乳膠體，屬于典型的非牛頓流體，其黏度一般較大，且隨著溫度的改變而明顯變化。在生產(chǎn)工藝裝置條件一定的情況下，乳膠基質(zhì)流經(jīng)螺桿泵時(shí)，螺桿泵壓力是一定值。只有當(dāng)設(shè)備參數(shù)（如液面壓力、幾何高度、管路長度、管徑等）發(fā)生改變，或者外部帶入雜質(zhì)時(shí)，螺桿泵的壓力才會(huì)發(fā)生顯著變化。

在乳化炸藥生產(chǎn)過程中，乳膠基質(zhì)泵選用單螺桿泵，用其輸送乳膠基質(zhì)。由于發(fā)生過數(shù)起爆炸事故，業(yè)內(nèi)專家針對(duì)螺桿泵安全運(yùn)行做了一系列研究，分析了引發(fā)事故的各種原因，并制定了行之有效的改進(jìn)措施。本文根據(jù)冬季生產(chǎn)過程中乳膠基質(zhì)泵出現(xiàn)壓力超高聯(lián)鎖停機(jī)現(xiàn)象，進(jìn)行相應(yīng)的原因分析、探討。

1 存在問題

目前國內(nèi)使用較多的乳化炸藥生產(chǎn)線，以高溫敏化連續(xù)化生產(chǎn)工藝較為普遍，該工藝采用敞開式的變頻調(diào)速的低轉(zhuǎn)速攪拌器和無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的精乳器組成的乳化系統(tǒng)。該系統(tǒng)水相和油相溶液按工藝配比，由微機(jī)自動(dòng)測控連續(xù)進(jìn)入預(yù)乳罐進(jìn)行初乳，然后由乳膠基質(zhì)泵送入精乳器進(jìn)行進(jìn)一步乳化。該系統(tǒng)乳膠基質(zhì)泵泵送正常工作壓力一般為1.1～1.3 MPa，設(shè)定超過1.4 MPa則報(bào)警，超過1.5 MPa則制藥系統(tǒng)聯(lián)鎖停機(jī)。在冬季的生產(chǎn)過程中，乳膠基質(zhì)泵壓力波動(dòng)范圍較其他季節(jié)要大，且壓力較高，在周末或節(jié)假日休息后，開工生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)乳膠基質(zhì)泵壓力高的現(xiàn)象更為頻繁。

2 原因分析探討

當(dāng)管路有異物阻塞，勢必會(huì)改變?nèi)槟z基質(zhì)流經(jīng)速度，造成物料通過時(shí)局部管徑變小，壓強(qiáng)增大，當(dāng)異物不能及時(shí)排除，管內(nèi)壓力會(huì)持續(xù)升高，直至觸發(fā)聯(lián)鎖停機(jī)。在生產(chǎn)過程中，常見的影響因素有以下幾方面：

1）外部雜質(zhì)進(jìn)入泵腔，堵塞精乳器，導(dǎo)致壓力升高。如過濾網(wǎng)破損進(jìn)入金屬異物，堵塞泵腔會(huì)導(dǎo)致壓力突升。

2）精乳器不通暢，班后清洗不徹底藏有殘藥，致使在生產(chǎn)過程中管路乳膠基質(zhì)堵塞，不能及時(shí)排出，造成壓力升高。

3）乳膠基質(zhì)黏度大。基質(zhì)經(jīng)冷卻后，黏度增大，流經(jīng)精乳器時(shí)，增加了乳膠基質(zhì)阻力，隨之造成乳膠基質(zhì)泵壓力的上升。有測試結(jié)果表明，由Span-80制作的乳膠基質(zhì)對(duì)溫度的敏感程度最高。當(dāng)基質(zhì)溫度由60℃降至20℃時(shí)，乳膠基質(zhì)的運(yùn)動(dòng)黏度由150 Pa.s增加至400 Pa.s，高粘稠的乳膠基質(zhì)在流經(jīng)精乳器時(shí)，極易堵塞精乳器空隙。

因此，如何避免形成低溫高黏度的乳膠基質(zhì)是解決壓力升高問題的關(guān)鍵。

現(xiàn)狀原因分析:由于冬季環(huán)境室溫低（0～5℃以下），經(jīng)過周末或節(jié)假日晝夜降溫，乳膠基質(zhì)溫度由正常生產(chǎn)過程中的90℃下降至室溫后，其黏度則大幅增加，盡管開工生產(chǎn)前采取了相應(yīng)的保溫加熱措施，仍不能徹底改善降溫后的乳膠基質(zhì)黏度大的狀態(tài)。在乳膠基質(zhì)輸送過程中，黏度大的乳膠基質(zhì)覆蓋精乳器表面，阻塞乳膠基質(zhì)的正常輸送，此時(shí)精乳器通過的基質(zhì)藥總量沒有變化。而由于精乳器孔隙減小，就會(huì)發(fā)生基質(zhì)泵壓力超高現(xiàn)象，從而觸發(fā)聯(lián)鎖裝置，制藥系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)。

其他因素：粗乳器罐體保溫效果較差，開機(jī)后必然有冷卻的基質(zhì)流入到精乳器，引起藥體阻力增加，壓力上升。

4）水油相配方有影響。水油相配方及油相材料黏度的變化會(huì)直接影響到基質(zhì)藥的粘稠度。

3 防控措施

1）在生產(chǎn)結(jié)束后，用專用工具將殘留在粗乳器內(nèi)的乳膠基質(zhì)徹底清理干凈，避免基質(zhì)殘留在粗乳器內(nèi)時(shí)間長而冷卻至室溫，造成基質(zhì)黏度大堵塞精乳器。

2）建議技術(shù)方完善基質(zhì)泵腔保溫夾套，提升基質(zhì)泵保溫效果；另外可結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，企業(yè)根據(jù)實(shí)際在基質(zhì)泵腔無保溫夾套處，增設(shè)保溫軟管或保溫銅管，輔助基質(zhì)泵腔保溫，提升保溫效果。

3）可考慮優(yōu)化水相配方設(shè)計(jì)，提高炸藥的含水量，降低乳膠基質(zhì)的黏度。油相黏度應(yīng)選用適宜的配方，不可片面提高油相材料黏度，否則同樣會(huì)導(dǎo)致基質(zhì)的黏度過大，造成生產(chǎn)基質(zhì)泵壓力的升高。

4）如精乳器沒有吹掃干凈，則一定會(huì)影響基質(zhì)泵的工作壓力上升。收工后，按要求對(duì)精乳器進(jìn)行徹底清理，保持精乳器的暢通。

5）檢查水油相過濾網(wǎng)是否完好。每天班前對(duì)水油相過濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，確保過濾網(wǎng)無破損，防止金屬硬質(zhì)雜質(zhì)進(jìn)入到基質(zhì)泵腔。

4 結(jié)語

綜上所述，要根據(jù)季節(jié)變化，優(yōu)化完善生產(chǎn)工藝參數(shù)，在冬季寒冷季節(jié)生產(chǎn)時(shí)，要嚴(yán)格控制好粗乳器內(nèi)剩余乳膠基質(zhì)，防止降溫后黏度增加堵塞精乳器端口。要提高粗乳器保溫效果，延長保溫時(shí)間達(dá)到加熱軟化冷乳膠基質(zhì)的目的，降低基質(zhì)的黏度。另外要加強(qiáng)日常安全管理，督促檢查工藝紀(jì)律執(zhí)行情況，優(yōu)化水油相配方工藝參數(shù)，控制好基質(zhì)泵壓力在合理區(qū)間平穩(wěn)運(yùn)行。