工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車機(jī)電設(shè)備面臨問題與解決方案

摘要：目前工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的相關(guān)技術(shù)，部分來自于廠房式炸藥生產(chǎn)工藝技術(shù)和設(shè)備技術(shù)，而相關(guān)安全技術(shù)的研究主要集中在生產(chǎn)工藝技術(shù)、施工操作規(guī)程、爆破工程技術(shù)上，而對車載機(jī)電設(shè)備的相關(guān)安全技術(shù)問題關(guān)注度則相對較低。車載型設(shè)備與普通工業(yè)設(shè)備具有一定的區(qū)別，車載型設(shè)備需要考慮到混裝炸藥車應(yīng)用中各類現(xiàn)場工況和路況，具有獨(dú)立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。重點(diǎn)分析現(xiàn)階段工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車機(jī)電設(shè)備方面面臨的部分問題，提出改進(jìn)方案，提高工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車機(jī)電設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：工業(yè)炸藥;混裝車;安全性;車載設(shè)備;機(jī)電設(shè)備

0" "引言

工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)是一種將工業(yè)炸藥原材料或半成品運(yùn)送至爆破現(xiàn)場，通過現(xiàn)場混裝車制備成品炸藥，并完成裝藥工作的作業(yè)方式[1]。國外工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)始于20世紀(jì)60年代，國內(nèi)工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)在2005年原國防科工委民爆局大力推廣混裝車和散裝炸藥后，得到了較快發(fā)展。

時(shí)至今日，與國外工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)相比，我國在精細(xì)化程度和無故障率方面還有一定差距，但在自動(dòng)控制、安全聯(lián)鎖和外觀設(shè)計(jì)等方面已領(lǐng)先國外同類產(chǎn)品技術(shù) [2]。國內(nèi)的工業(yè)炸藥混裝技術(shù)，部分來自于廠房工業(yè)炸藥工藝技術(shù)和設(shè)備技術(shù)，通過小型化車載化炸藥生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的設(shè)計(jì)，其安全聯(lián)鎖設(shè)置也主要根據(jù)廠房工業(yè)炸藥生產(chǎn)線的安全聯(lián)鎖設(shè)置來制定。但工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車面對的是施工現(xiàn)場復(fù)雜的路況、工況，機(jī)電設(shè)備車載后的安全性和穩(wěn)定性面臨一些問題，機(jī)電設(shè)備方面還有一定的改進(jìn)空間。

1" "液壓系統(tǒng)的問題及解決方案

1.1" "液壓系統(tǒng)面臨的問題

目前，工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車根據(jù)車輛特點(diǎn)，絕大部分采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源、以液壓油為介質(zhì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。操作人員通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門的大小控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其帶動(dòng)液壓泵運(yùn)行。調(diào)節(jié)油門大小可控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)前端壓力，通過調(diào)壓閥及電磁閥來控制后端壓力，以調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的做功能力，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。

工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車傳動(dòng)系統(tǒng)如圖1所示。由圖1可知，系統(tǒng)的最終負(fù)荷能力取決于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。而工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)控制為油門開度的控制，即固定在某油門開度下運(yùn)行。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在油門固定的情況下，輸出力矩在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)基本保持不變，故轉(zhuǎn)速與負(fù)荷成反比，負(fù)荷增加，速度降低;負(fù)荷降低，速度增大。液壓馬達(dá)、液壓泵的工作原理和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一致，負(fù)荷增加、轉(zhuǎn)速降低。當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，輸送機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速會因液壓馬達(dá)的降速而降速。

工業(yè)乳化炸藥現(xiàn)場混裝車輸送泵壓力較為穩(wěn)定，實(shí)際生產(chǎn)中負(fù)荷壓力波動(dòng)較小。工業(yè)銨油炸藥現(xiàn)場混裝車依靠螺旋進(jìn)行輸送，固定物料無論粉狀或粒狀輸送過程中壓力會有一定波動(dòng)。因此液壓系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性主要影響的是工業(yè)銨油炸藥現(xiàn)場混裝車。

螺旋輸送機(jī)粉狀物料（≤0.1mm）輸送量與轉(zhuǎn)速關(guān)系[3]如圖2所示，螺旋輸送機(jī)粒狀物料（≥8mm）輸送量與轉(zhuǎn)速關(guān)系[4]如圖3所示。由圖2、圖3可知，螺旋的轉(zhuǎn)速和輸送能力并不完全成正比，在一定范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速和輸送能力接近于正比;當(dāng)接近輸送能力上限時(shí)，轉(zhuǎn)速對輸送能力的影響會越來越小。

工業(yè)銨油炸藥現(xiàn)場混裝車共有硝酸銨和柴油兩種物料，硝酸銨晶體通過螺旋轉(zhuǎn)速計(jì)量，柴油通過流量計(jì)計(jì)量。施工現(xiàn)場通過計(jì)算硝酸銨螺旋的轉(zhuǎn)速，按照標(biāo)定好的比例加入柴油，并通過螺旋對柴油和硝酸銨進(jìn)行混拌。柴油的比例一般是按照施工現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)的油門開度，對硝酸銨的轉(zhuǎn)速和柴油量進(jìn)行標(biāo)定。

當(dāng)遇到車輛傾斜、螺旋阻塞等情況時(shí)，螺旋負(fù)荷功率變化，會引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，進(jìn)而導(dǎo)致螺旋轉(zhuǎn)速變化。如果轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)，螺旋輸送能力變化并不接近于正比，就會造成硝酸銨和柴油的比例失衡，硝酸銨實(shí)際用量和顯示量有較大誤差。

現(xiàn)階段工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車現(xiàn)場施工有嚴(yán)格的審批手續(xù)，對硝酸銨和炸藥的總量有嚴(yán)格的審查，部分工程對炸藥使用量的要求也較為嚴(yán)格。當(dāng)硝酸銨用量出錯(cuò)時(shí)，會給爆破施工的開展和民用爆炸物品的安全管理造成一定負(fù)面影響。

1.2" "液壓系統(tǒng)問題的解決方式

一是提高計(jì)量精度。通過傳感器的調(diào)整和升級，改良硝酸銨的計(jì)量方式，提高硝酸銨計(jì)量精度。

二是穩(wěn)定硝酸銨計(jì)量螺旋轉(zhuǎn)速。根據(jù)硝酸銨計(jì)量螺旋的轉(zhuǎn)速變化，對液壓系統(tǒng)的輸出側(cè)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使硝酸計(jì)量螺旋的轉(zhuǎn)速相對保持穩(wěn)定。

三是改變硝酸計(jì)量螺旋的動(dòng)力來源。使用電動(dòng)機(jī)為計(jì)量螺旋提供動(dòng)力，通過發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓逆變裝置等為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。這個(gè)裝置過于復(fù)雜，會大大提高車輛的成本。但通過電機(jī)、減速機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋，將便于螺旋的精確控制和安全監(jiān)控。

四是采取智能流量管理。不同的螺旋轉(zhuǎn)速下，系統(tǒng)將根據(jù)速度區(qū)間的不同，智能控制柴油流量。分別計(jì)算不同轉(zhuǎn)速下硝酸銨的流量，排除轉(zhuǎn)速波動(dòng)的影響，精確計(jì)算銨油炸藥的重量。

2" "車載電氣設(shè)備的問題及解決方案

2.1" "車載電氣設(shè)備面臨的問題

相比國外，我國的炸藥現(xiàn)場混裝車技術(shù)起步晚、發(fā)展快，尤其在自控技術(shù)和安全聯(lián)鎖兩方面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于國外。我國的炸藥現(xiàn)場混裝車采用了大量電控裝置組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)可視化、可控化方面優(yōu)勢巨大。但自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備主要來自于工業(yè)級設(shè)備，如PLC、觸摸屏、一體機(jī)、中間繼電器、斷路器等。這些工業(yè)級設(shè)備的部分技術(shù)指標(biāo)與車載型設(shè)備存在較大差距，主要集中在工作環(huán)境指標(biāo)、抗振性能、抗電磁干擾性能三個(gè)方面。

2.1.1" "工作環(huán)境指標(biāo)

各類電氣設(shè)備均有嚴(yán)格工作環(huán)境限制，超過環(huán)境限制將極大的影響運(yùn)行穩(wěn)定性。例如，常有的電氣控制元件西門子PLC300系列工作環(huán)境溫度范圍為水平安裝0～60℃、垂直安裝0～40℃，不防塵，IP20防護(hù)等級。歐姆龍MY型中間繼電器工作環(huán)境溫度最大為-55～70℃，防塵，但溫度提高會極大降低觸點(diǎn)通斷電流值。施耐德XT電容式接近開關(guān)工作環(huán)境溫度為-10～60℃。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28046.4-2011《道路車輛-電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第4部分：氣候負(fù)荷》的相關(guān)要求，設(shè)備在駕駛室內(nèi)陽光直射處工作環(huán)境溫度為-40～90℃，無特殊要求位置應(yīng)為-40～70℃，熱輻射位置為-40～100℃。設(shè)置在車身的設(shè)備工作環(huán)境溫度為-40～75℃，例如傳感器、攝像頭等。7種涉及到發(fā)熱零部件的傳感器應(yīng)參考發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的工作環(huán)境溫度-40～120℃。配電柜內(nèi)的電氣元器件因在密閉獨(dú)立設(shè)置的腔體內(nèi)，根據(jù)要求應(yīng)具體按照相關(guān)協(xié)議執(zhí)行，但不考慮電氣元件發(fā)熱和配電柜特殊設(shè)計(jì)的情況下，其工作環(huán)境溫度應(yīng)至少達(dá)到-40～75℃。[5]

綜上，大部分混裝車目前在用的電氣設(shè)備，其工作環(huán)境溫度和車載設(shè)備的相關(guān)要求均有一定差距。例如，混裝車長時(shí)間在陽光強(qiáng)烈的地區(qū)非行駛環(huán)境下作業(yè)，車輛外部設(shè)備和腔體溫度可在70℃以上，駕駛室內(nèi)也可高于50℃;混裝車在北方冬季風(fēng)雪天氣下長途行駛之后，車輛外部設(shè)備溫度可遠(yuǎn)低于-10℃。

在不考慮沙暴、臺風(fēng)、濕度、揚(yáng)塵等環(huán)境因素影響情況下，混裝車現(xiàn)有的車載生產(chǎn)用電氣設(shè)備，均很難滿足各種工況下的環(huán)境溫度要求。而在這些特殊環(huán)境溫度下，電氣元件運(yùn)行的穩(wěn)定性將大大降低，動(dòng)作失誤、參數(shù)失準(zhǔn)、系統(tǒng)卡斷等問題將頻繁出現(xiàn)，影響施工安全與穩(wěn)定。考慮到沙塵、濕度、氣候等更多因素時(shí)，工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的電氣設(shè)備將面臨更多問題，穩(wěn)定性和安全性都將受到巨大影響。

2.1.2" "抗振性能

工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的電氣設(shè)備主要采用的工業(yè)用電氣設(shè)備，而非車載型電氣設(shè)備。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28046.3-2011《道路車輛-電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn) 第3部分：機(jī)械負(fù)荷》的相關(guān)要求，商用車車載電氣設(shè)備需要考慮振動(dòng)、機(jī)械沖擊、自由跌落三方面機(jī)械負(fù)荷的影響。其中機(jī)械沖擊針對的是安裝在門里、門上、飄落件上的設(shè)備，自由跌落針對的是可能跌落地面的設(shè)備，工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的相關(guān)電氣設(shè)備均不涉及，故僅考慮抗振性。

工業(yè)用電氣設(shè)備參考的抗振性標(biāo)準(zhǔn)，采用的是IEC 60068-2-6國際測試標(biāo)準(zhǔn)（即正弦波振動(dòng)測試標(biāo)準(zhǔn)）。根據(jù)國標(biāo)GB/T 28046.3-2011《道路車輛-電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第3部分：機(jī)械負(fù)荷》的相關(guān)要求，對于商用車車載電氣設(shè)備采用的是IEC 60068-2-64國際測試標(biāo)準(zhǔn)（即隨機(jī)振動(dòng)測試標(biāo)準(zhǔn)）。正弦振動(dòng)指由發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸受不平衡質(zhì)量力產(chǎn)生的正弦振動(dòng);隨機(jī)振動(dòng)指由不平路面行駛引起車身的振動(dòng)[6]。兩標(biāo)準(zhǔn)間的測試方法差距極大，不能直接進(jìn)行比較，但隨機(jī)振動(dòng)相比于正弦振動(dòng)要復(fù)雜，對設(shè)備要求相對較高。

工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車車載生產(chǎn)性電氣設(shè)備主要在車輛靜止、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)使用，振動(dòng)來源主要是圓周運(yùn)行的各個(gè)機(jī)械，其振動(dòng)接近于多個(gè)正弦波的疊加。以目前民爆行業(yè)應(yīng)用最廣范的西門子PLC300系列為例，根據(jù)IEC 60068-2-6國際測試標(biāo)準(zhǔn)，其抗振性能為頻率范圍10Hz≤f≤58Hz時(shí)，連續(xù)振幅0.0375mm，間歇振幅 0.75mm;頻率范圍為58Hz≤f≤150Hz時(shí)，連續(xù)恒定加速度為4.9m/s2，間歇恒定加速度為9.8m/s2。其測試方法在頻率范圍為58Hz≤f≤150Hz、5Hz≤f≤9Hz時(shí)，恒定振幅為3.5mm;頻率范圍在9Hz≤f≤150Hz時(shí)，恒定加速度為1g;振動(dòng)持續(xù)時(shí)間為在X、Y、Z三個(gè)方向上，各10次。

此處簡化工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車振動(dòng)為正弦振動(dòng)，按照國標(biāo)GB/T 28046.3-2011規(guī)定根據(jù)IEC 60068-2-6國際測試標(biāo)準(zhǔn)對西門子PLC300系列進(jìn)行比較。根據(jù)國標(biāo)GB/T 28046.3-2011的規(guī)定，頻率范圍在0Hz≤f≤20Hz時(shí)，車載設(shè)備測試推薦振幅為0.72mm，加速度為11.4m/s2;頻率范圍在65Hz≤f≤260Hz時(shí)，車載設(shè)備測試推薦振幅為0.72mm，加速度為120m/s2，振動(dòng)持續(xù)時(shí)間為96h。故簡化試驗(yàn)的情況下，目前在用的工業(yè)電氣元件的相關(guān)抗振性標(biāo)準(zhǔn)相對低于車載電氣設(shè)備的要求。

目前，工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車在用的大多數(shù)工業(yè)電氣元件，難以滿足車載設(shè)備實(shí)際工況的要求。在長距離行駛且設(shè)備斷電情況、停車狀態(tài)且設(shè)備通電情況下，混裝車上各個(gè)電氣元件存在因振動(dòng)導(dǎo)致?lián)p壞的可能性，各個(gè)儀表會出現(xiàn)失準(zhǔn)等問題，為工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性帶來巨大隱患。

2.1.3" "抗電磁干擾性能不佳

汽車電系上的負(fù)載多種多樣，它們不僅對外是潛在的干擾發(fā)射源，也是對車載電子產(chǎn)品的干擾源。特別是點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁波，由于頻率較高，頻帶雜，對車載設(shè)備的干擾影響很大[7]。目前工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，設(shè)備受車輛電源干擾大、沖擊大。例如，流量計(jì)、傳感器等對電源干擾都較為敏感。可編輯程序控制器（PLC）和電腦一般內(nèi)部有濾波電路，具備一定強(qiáng)度的濾波能力，但其標(biāo)準(zhǔn)一般為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)下的濾波能力，難以滿足車輛復(fù)雜的電路問題。長期使用，尤其在不恰當(dāng)?shù)膯⑼ＴO(shè)備情況下，很肯能導(dǎo)致參數(shù)失準(zhǔn)和電氣元件損壞。雖然部分車型的混裝車設(shè)計(jì)有濾波器，但往往濾波器僅僅負(fù)責(zé)配電柜等一部分設(shè)備的電源保護(hù)。同時(shí)，車輛接地的穩(wěn)定性、可靠性也將直接影響到濾波性能。

2.2" "車載電氣設(shè)備問題的解決方案

2.2.1" "提高工作環(huán)境指標(biāo)

一是為電氣設(shè)備設(shè)計(jì)特定存放空間。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28046.4-2011《道路車輛-電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn) 第4部分：氣候負(fù)荷》的相關(guān)要求，處于腔體內(nèi)的車載設(shè)備其氣候標(biāo)準(zhǔn)可按照協(xié)議進(jìn)行。可為配電柜、車載電腦、電動(dòng)泵體及流量計(jì)等設(shè)計(jì)專用的配電柜、設(shè)備柜等，其具備足夠的散熱能力，可將設(shè)備環(huán)境溫度控制在電氣元件要求范圍之內(nèi)。同時(shí)獨(dú)立柜體具備一定的防塵、防水、防動(dòng)物和昆蟲的能力。

二是提高電氣設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)。提高電氣設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)，有助于應(yīng)對工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車實(shí)際工作面對的各類工況。部分電氣設(shè)備存在車用型號的，應(yīng)選用車用型。

2.2.2" "提高抗振性能

一是對電氣設(shè)備或其存放空間加強(qiáng)減振措施，如配電柜、電腦柜、流量計(jì)或流量計(jì)柜等。增強(qiáng)其基礎(chǔ)的抗振性能，可極大緩解正弦振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)的振幅和加速度，降低振動(dòng)環(huán)境對電氣設(shè)備的影響。二是增加車輛整體支撐裝置。但一般的車體裝置支撐結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、造價(jià)昂貴，且難以使用于爆破作業(yè)各種復(fù)雜的土石地面環(huán)境。三是提高電氣設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)，使之滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3" "提高抗電磁干擾性能

對工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車生產(chǎn)用電氣設(shè)備進(jìn)行整體化電路設(shè)計(jì)，而非就近接入汽車電路。在生產(chǎn)系統(tǒng)總電源輸入側(cè)增加有效的濾波裝置。強(qiáng)化車輛接地裝置。采用帶有接地的金屬配電柜、金屬設(shè)備柜，有效屏蔽外部電磁干擾，并將配電線路采用有效接地的屏蔽電纜。對工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的電氣設(shè)備采用二次供電的方法，增加二級電源，獨(dú)立對生產(chǎn)系統(tǒng)供電。

3" "機(jī)械結(jié)構(gòu)的問題及解決方法

3.1" "機(jī)械結(jié)構(gòu)面臨的問題

工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要指罐體、螺旋、液壓馬達(dá)、螺桿泵等機(jī)械設(shè)備。這些機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與選型，受各種廠房類設(shè)備影響較大。其中也有一些引用自其他行業(yè)類似用途的車載機(jī)械。但是廠房類機(jī)械所面對運(yùn)行狀況和車載機(jī)械相差較大，其他行業(yè)的車載機(jī)械則不存在民用爆炸物品生產(chǎn)的一些安全問題。

3.1.1" "機(jī)械密閉性不理想

廠房類設(shè)備在螺旋連接部位、儲罐等位置往往設(shè)置為開口狀態(tài)，便于觀察物料情況。但是工程車輛行駛和施工的環(huán)境較為復(fù)雜，行駛和施工過程中可能會從較高位置掉落樹枝、石子等異物。這些異物對于普通車輛并無影響，但如果進(jìn)入混裝車螺旋、罐體，輕則損壞機(jī)械，重則發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故。現(xiàn)有的部分工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車在車載機(jī)械上存在密閉性、防護(hù)性問題，可能會對現(xiàn)場混裝作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性造成影響。

3.1.2nbsp; "防護(hù)性能不佳

廠房類設(shè)備安裝位置相對固定，面對環(huán)境損壞因素一般都有相應(yīng)的防護(hù)，設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)一般不會因外部因素導(dǎo)致?lián)p壞。其他行業(yè)的工程機(jī)械涉及的物料一般不涉及到嚴(yán)重的火災(zāi)和爆炸風(fēng)險(xiǎn)，在機(jī)械防護(hù)上相對簡單，輕度的機(jī)械損壞不會導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車機(jī)械結(jié)構(gòu)容易在行駛和施工過程中遭到機(jī)械性損壞，其物料在高溫、沖擊等情況下也具有極高危險(xiǎn)性。例如，廠房類工業(yè)炸藥輸送螺旋為固定安裝結(jié)構(gòu)，螺旋外壁如無保溫或降溫需要，一般為單層金屬板結(jié)構(gòu)，在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，外部機(jī)械結(jié)構(gòu)一般不會被損壞，外壁不會出現(xiàn)變形等風(fēng)險(xiǎn)。而銨油炸藥現(xiàn)場混裝車在行駛、施工甚至停放過程中，可能會因異常天氣、工況、等導(dǎo)致螺旋外壁受到碰撞。此位置如在柴油加入后的螺旋內(nèi)，長期運(yùn)行可能會產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致柴油起火，引發(fā)嚴(yán)重安全事故。

3.1.3" "抗振性能不佳

這里主要指工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車車載機(jī)械，尤其是螺旋輸送機(jī)構(gòu)、螺桿輸送機(jī)構(gòu)等旋轉(zhuǎn)部件、長軸對車輛長期行駛和施工過程中的振動(dòng)的耐受性。根據(jù)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 8432.1-2018《現(xiàn)場混裝炸藥車 第1部分：重銨油炸藥型》和JB/T 8432.2-2018《現(xiàn)場混裝炸藥車 第2部分：粒狀銨油炸藥型》的規(guī)定，“螺旋葉片不應(yīng)與殼體相摩擦”。螺旋輸送機(jī)構(gòu)軸承因車輛振動(dòng)導(dǎo)致機(jī)械壽命縮短損壞，則可能導(dǎo)致螺旋葉片對側(cè)壁摩擦，造成安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.2" "機(jī)械結(jié)構(gòu)問題的解決方法

一是加強(qiáng)機(jī)械密閉性。對于觀察孔、觀察倉、輸送機(jī)構(gòu)連接位置增加防護(hù)措施，保證安全性和可觀察性的同時(shí)，防止行駛和施工過程中異物的侵入及損害。

二是提高防護(hù)性能。對行駛及施工中有損壞風(fēng)險(xiǎn)，且損壞后存在安全生產(chǎn)隱患的機(jī)械結(jié)構(gòu)，應(yīng)增加一定的防護(hù)裝置。例如可在螺旋外壁增加防護(hù)欄、防護(hù)壁等。

三是改善抗振性能。對部分存在振動(dòng)損壞風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)增加一定的阻尼緩沖裝置，并對軸承選型、軸體和葉片材質(zhì)等進(jìn)行優(yōu)化，提高其強(qiáng)度和抗振性能。設(shè)計(jì)方面，可考慮優(yōu)化機(jī)械機(jī)構(gòu)，增加觀察孔，便于對軸承等易損壞部位進(jìn)行檢查。可考慮對安全風(fēng)險(xiǎn)較大的機(jī)械組件增加傳感器，并接入聯(lián)鎖裝置，確保異常狀況可自動(dòng)停機(jī)。

4" "車輛布線與布管

特種車輛傳統(tǒng)布線方式為現(xiàn)場布線，這種布線方式只有在整機(jī)結(jié)構(gòu)和電氣部分設(shè)計(jì)、加工完成后才能進(jìn)行[8]。液壓管路作負(fù)擔(dān)著為系統(tǒng)各個(gè)機(jī)械提供動(dòng)力的任務(wù)，布管質(zhì)量同樣直接關(guān)系著車輛的安全性和功能性。

4.1" "車輛布線、布管面臨的問題

4.1.1" "高低溫性能不佳

車輛線路、油路所面對的氣候、環(huán)境溫度、工作溫度較為復(fù)雜。一般車載設(shè)備的耐溫應(yīng)在-40～75℃，而PLC和電腦主機(jī)等設(shè)備附近的電纜一般建議工作溫度比PLC高30℃左右。在工業(yè)炸藥混裝車上，同一段電纜或液壓油管所經(jīng)過的環(huán)境比較復(fù)雜，可能既經(jīng)過高溫?zé)嵩从忠惺軕敉獾臉O低氣溫。錯(cuò)誤的線路、油路選型，會導(dǎo)致線路絕緣受損、斷路，油路破損等。

4.1.2" "耐磨性能不理想

車輛的振動(dòng)遠(yuǎn)超廠房設(shè)備。電纜和液壓油管在混裝車行駛和施工中逐漸磨損，導(dǎo)致電纜損壞或油路泄漏。

4.1.3" "抗沖擊性能不佳

抗沖擊性能問題主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：一方面，工業(yè)炸藥混裝車電纜和油管強(qiáng)度不夠，容易因機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行彎折或碰撞破損。另一方面，部分混裝車車型的電纜和液壓油管，暴露在車輛外部或底盤，沒有足夠的防護(hù)措施，容易受到異物的沖擊，損壞率較高。

4.1.4" "布線、布管路徑不理想

部分工業(yè)炸藥混裝車車型，線路與油管通過底盤下大梁內(nèi)側(cè)到達(dá)各個(gè)位置，再通過鋼板開設(shè)的孔洞等穿過底盤鋼板到達(dá)設(shè)備層。線路和油管在穿過鋼板時(shí)，孔洞切割打磨不當(dāng)或線路和油管沒有足夠防護(hù)，在車輛行駛和施工的振動(dòng)影響下，容易造成破損，導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至出現(xiàn)安全事故。若線路布置不合理、線纜未安裝屏蔽層，則線路之間存在相互干擾的可能性，影響參數(shù)采集和設(shè)備運(yùn)行。

4.2" "車輛布線、布管問題的解決方案

提高線纜和油管的工作溫度、耐磨度、厚度等相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用屏蔽電纜，增強(qiáng)其抗干擾性和強(qiáng)度，降低在實(shí)際應(yīng)用過程中線纜、油管的損壞率。在車輛底盤設(shè)置一條或多條線槽或穿線管，對于暴露在車體外側(cè)的線路穿管。所用穿線管和撓性管應(yīng)為具有一定機(jī)械強(qiáng)度的金屬硬管和軟管。

車輛底盤或暴露于車體外側(cè)的液壓油管應(yīng)優(yōu)先選用耐壓鋼管，如采用軟管也應(yīng)安裝一定安全防護(hù)裝置。線纜和油管的布置應(yīng)盡量避開發(fā)熱及熱輻射設(shè)備。混裝車的線纜和油管穿過鋼板孔洞，應(yīng)有一定的保護(hù)和固定措施。線纜、油管的直徑和孔洞內(nèi)徑應(yīng)有一定的規(guī)定。

5" "消防滅火系統(tǒng)問題及解決方案

5.1" "消防滅火系統(tǒng)面臨的問題

乳化炸藥現(xiàn)場混裝車存儲、輸送物料均為液態(tài)或乳狀液，其導(dǎo)熱性、傳壓性質(zhì)較好，可以精確監(jiān)測物料的溫度和壓力，及時(shí)啟動(dòng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，一般火災(zāi)危險(xiǎn)極低。銨油炸藥現(xiàn)場混裝車存儲、輸送物料有固體和易燃液體，且沒有良好的溫度監(jiān)測措施。其所用柴油的閃點(diǎn)一般為56℃，燃點(diǎn)220℃左右，在螺旋損壞、異物進(jìn)入螺旋、軸承損壞等異常情況下存在燃燒風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)WJ 9072-2012《現(xiàn)場混裝炸藥生產(chǎn)安全管理規(guī)程》的規(guī)定，現(xiàn)場混裝炸藥車應(yīng)配有MF/ABC6型滅火器2支，并放置在便于取用的位置。但螺旋輸送機(jī)構(gòu)為封閉腔體，其內(nèi)腔起火后，滅火器無法直接進(jìn)行滅火。非井下作業(yè)的工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝車一般在野外施工作業(yè)，現(xiàn)場無法使用自來水、消防水等消防措施進(jìn)行滅火。此安全風(fēng)險(xiǎn)并非僅存在于銨油炸藥混裝車的螺旋輸送機(jī)構(gòu)中，而是廣泛存在于混裝車內(nèi)有燃燒風(fēng)險(xiǎn)的各個(gè)腔體、罐體等無法直接使用滅火器的設(shè)備中。

5.2" "消防滅火系統(tǒng)問題的解決方案

對于具有封閉或半封閉腔體的設(shè)備，若存在火災(zāi)等安全風(fēng)險(xiǎn)，可多位置安裝溫度開關(guān)，并接入聯(lián)鎖或消防控制系統(tǒng)中。溫度開關(guān)可根據(jù)輸送物料的燃燒特性和設(shè)備情況進(jìn)行選擇。例如，銨油炸藥現(xiàn)場混裝車輸送螺旋其內(nèi)柴油量小，可選擇沿螺旋方向多點(diǎn)串聯(lián)安裝45℃常閉型溫度。當(dāng)存在螺旋摩擦殼體時(shí)，局部溫度升高，可觸發(fā)溫度開關(guān)動(dòng)作報(bào)警。

對于具有封閉或半封閉腔體的設(shè)備，若存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)考慮在設(shè)備內(nèi)設(shè)置水霧噴淋裝置。霧狀水具有快速冷卻和隔絕起火位置的作用，對硝酸銨和柴油均適用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)起火或其他傳感器監(jiān)測到火源，停止設(shè)備運(yùn)行，啟動(dòng)水霧噴淋滅火系統(tǒng)，對封閉或半封閉腔體設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行滅火。對于具有封閉或半封閉腔體的設(shè)備外壁，設(shè)置消防預(yù)留孔，使滅火器、沙土、水等滅火材料可快速有效的對設(shè)備內(nèi)進(jìn)行滅火。

6" "結(jié)語

近年來，受國家與行業(yè)政策的鼓勵(lì)，我國炸藥產(chǎn)銷與爆破作業(yè)模式與國際接軌，逐步走向爆破服務(wù)一體化道路，工業(yè)炸藥現(xiàn)場混裝技術(shù)得到了快速的發(fā)展。根據(jù)2021年12月3日發(fā)布的工業(yè)和信息化部《“十四五”民用爆炸物品行業(yè)安全發(fā)展規(guī)劃》的要求，“提高企業(yè)現(xiàn)場混裝炸藥許可產(chǎn)能占比，比例將由30%提高到35%”，工業(yè)炸藥混裝車技術(shù)將得到更大范圍的推廣，工業(yè)炸藥混裝車相關(guān)工藝技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、施工技術(shù)也將得到更快的發(fā)展。

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