淺談電子雷管生產過程中的安全問題

任泰昌

(江西新余國泰特種化工有限責任公司,江西 新余338018)

電子雷管具有較高的安全性、可靠性,可有效監管性,精度高,在全國范圍內被廣泛應用[1-4]。工信部在《工業和信息化部關于推進民爆行業高質量發展的意見》中提出“推進起爆器材向安全、可靠、高效及提高社會公共安全水平方向轉型,加大對數碼電子雷管的推廣應用力度”的要求,電子雷管產品用量逐年增加,成為替代普通雷管的首選。

1 概述

電子雷管在我國起步相對較晚,截至目前,除小部分雷管生產企業配置了電子雷管自動生產線,實現自動化生產外,絕大部分雷管生產企業仍采用手動或半自動生產設備,通過人工輔助方式進行電子雷管生產。不論手動或半自動生產設備還是自動生產線,在某些關鍵且危險工序仍很難做到真正意義上的人機隔離生產,存在一定的安全隱患。筆者對電子雷管生產過程中可能存在的安全問題進行分析、匯總,提出可行的解決辦法,降低生產過程中發生安全事故的概率。

2 電子雷管生產工藝

電子雷管的生產主要包括芯片入廠檢驗、電子引火元件制造、電子引火元件與腳線對焊成半成品、半成品檢測、成品裝配、成品檢測、“三碼綁定”數據上報以及包裝入庫等[5-6]。各雷管生產企業根據“三碼綁定”數據上報方式(分在線上報和離線上報兩種方式)的不同,各主要生產環節的順序略有差異。以江西新余國泰特種化工有限責任公司的GT-1型電子雷管生產工藝為例,主要生產環節流程如圖1所示。

圖1 GT-1型電子雷管主要生產環節流程

3 電子雷管生產過程中可能存在的安全問題

電子雷管的生產方式有手動、半自動及自動化3種生產方式[7-8]。為全面分析電子雷管生產過程中可能存在的安全問題,以手動及半自動生產為例進行剖析。電子雷管生產過程中可能存在的安全問題包括單個生產環節和整個生產環節。現對兩個環節的安全問題進行分類歸納。

3.1 單個生產環節

3.1.1 電子引火元件制造

電子引火元件制造環節的安全問題主要來源于點火藥劑。各企業使用的點火藥劑雖略有差異,但本質上都含有一定感度的化工藥劑。在藥頭制造時,不能麻痹大意,需做好防護措施。

3.1.2 半成品生產

半成品生產環節的主要工作是完成電子引火元件與腳線的可靠對焊。焊槍持續處于約400℃的高溫狀態,很容易造成燙傷。

3.1.3 半成品(成品)檢測

半成品(成品)檢測環節是一個普檢過程,需要對每一發產品進行檢測[9]。把半成品(成品)接入相應的檢測設備,將檢測出的項目信息與預設的產品檢驗項目信息比對,判定是否合格。檢測橋絲電阻時,在檢測過程中會有微弱的電流通過橋絲,可能存在引燃點火藥的安全問題。

3.1.4 成品裝配

電子雷管成品裝配環節主要是將對焊好的電子引火元件插入基礎雷管[10],然后用卡口編碼一體設備進行卡口裝配,在這個生產過程中可能存在的安全問題為:

1)在插管過程中,電子引火元件的藥頭被摩擦、引爆,進而引爆基礎雷管；

2)在插管過程中,摩擦到基礎雷管內壁可能存在的浮藥,導致基礎雷管被引爆。

3.2 整個生產環節

3.2.1 靜電

靜電的來源很廣,人或物的因素都可能產生靜電,影響電子雷管全過程的安全生產。電子雷管具有一定的抗靜電性能,即在電容為500 pF、串聯電阻為5 000Ω及充電電壓為25 kV的條件下,對電子雷管的腳線-腳線、腳線-管殼放電,電子雷管一般不發生爆炸。但是,組成電子雷管的基礎元件(電子引火元件和基礎雷管)的抗靜電性能相對于成品電子雷管較差[3]。因此,需對基礎元件及電子雷管生產過程做好靜電消除措施,提高本質安全。

3.2.2 摩擦

與靜電問題相同,摩擦問題也貫穿于整個生產環節,主要對電子引火元件和基礎雷管造成影響。由于電子引火元件和基礎雷管均可能含有摩擦感度較高的藥劑,摩擦均會導致引發安全問題。

4 解決措施

電子雷管作為一種新興的民用起爆器材,安全生產和安全使用是前提[11-12]。生產企業必須采取必要的安全措施,保證電子雷管的安全生產。

4.1 減小靜電影響

為了減小靜電對電子雷管生產過程的影響,應盡可能地消除靜電。生產工人應嚴格執行公司安全生產要求,穿戴好勞保護具以及防靜電手鏈或腳鏈,在進入生產工房之前,盡可能消除人體產生的靜電；工作臺及生產設備做好接地措施,盡可能消除設備運行過程中產生的靜電；腳線包裝箱和成品包裝箱由防靜電材質材料制成,禁止易產生靜電的包裝箱進入電子雷管生產工房。

4.2 減小摩擦影響

電子雷管整個生產過程中,摩擦不可避免。但是,在易產生危險的重要生產工序,應盡量避免摩擦。電子引火元件生產環節的滴藥工序應避免摩擦到點火藥劑,保證滴藥工序的安全；成品卡口裝配工序應避免摩擦到點火藥頭和基礎雷管內壁的浮藥,避免因摩擦造成產品誤爆,引起安全生產事故。

4.3 做好藥頭保護

由于各芯片結構之間存在差異,電子引火元件的結構也各不相同。電子引火元件有的采用帶碗狀的剛性藥頭作為點火部件,有的采用未做任何防護措施的剛性藥頭作為點火部件,有的在剛性藥頭表面套裝了防靜電的硅膠套管等。為提高電子雷管生產過程中的安全水平,建議所有的電子雷管生產企業對電子引火元件的點火部件做保護處理,減小生產、運輸及使用過程中對點火部件的影響。

4.4 提高芯片的本質安全性

電子雷管的安全性能很大程度上取決于芯片本身[13]。電子雷管在芯片選用上必須選擇安全性能高的芯片[14],要求芯片具備較好的抗交流、抗直流、抗靜電、抗雜散電流、抗高能電壓及抗干擾能力。保證芯片的本質安全,從源頭抓起,能確保電子雷管的本質安全,進一步保證電子雷管生產環節的安全性能[15]。

4.5 提高檢測設備的安全性能

采用專用的檢測設備檢測電子雷管半成品(成品),所有檢測設備應經過專業鑒定部門進行定期檢定,確保檢測設備輸出的各項參數正常。

4.6 加強對生產人員的生產工藝培訓及安全培訓

人的因素是能否安全生產的關鍵,生產人員的安全意識和安全知識對電子雷管生產環節的安全性具有較大影響。生產操作人員經過嚴格的生產工藝培訓及安全培訓合格后,方可持證上崗。生產工藝的培訓應盡可能詳細,包括各工序應該完成的具體內容及注意事項,讓操作人員在操作過程中知道“做什么,怎么做；注意什么,怎么注意”,全方位提升操作人員的工作能力。安全培訓應該在“安全第一,預防為主,綜合治理,全員參與”的前提下,認真貫徹落實到每一個生產工序。生產班組的主要負責人每天應該召開班前提示會,宣貫電子雷管安全生產的細節及安全注意事項,確保有序、安全生產。

4.7 加快電子雷管自動生產線的研制與應用

《實施科技質量水平提升專項行動推進民爆行業智能制造》中提出“智能制造是實現民爆行業工藝技術創新、生產流程再造、專業設備升級、質量安全水平提升的有效途徑,在全國各行業領域智能制造試點示范方面也發揮模范帶頭作用”和《工業和信息化部關于推進民爆行業高質量發展的意見》中提出的“建立并完善民爆行業智能制造標準體系,推動智能制造技術的推廣應用,不斷提高行業智能制造水平和生產線本質安全水平”,電子雷管自動生產線的研制和應用已經是電子雷管安全生產的一個重要保證。各電子雷管生產企業應加大研發力度,自主研發或引進符合智能制造的電子雷管自動生產線,優化生產工藝,使電子雷管的生產實現人機隔離,降低電子雷管安全生產風險,推動電子雷管的安全生產。

5 結語

通過分析手動、半自動電子雷管的生產工藝過程可知,要做好安全生產工作,生產企業必須加強生產過程控制,減小靜電、摩擦對電子雷管生產過程的影響,采取措施保護藥頭,提高電子雷管的本質安全性；還要經常性、習慣性地對生產人員進行生產工藝培訓及安全培訓,增強操作人員的生產業務水平和安全生產意識。同時,加快研制電子雷管自動生產線并投入使用,實現電子雷管生產自動化,也是降低電子雷管安全生產風險的有效途徑。