李耀勝 周小山 楊龍海 賀陽
摘要:乳化炸藥是工業(yè)上常用的炸藥,是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的炸藥之一,也是性能最突出的炸藥之一。規(guī)?;a(chǎn)的大量炸藥基本可以滿足我國不?同爆破工程的需要。為了更高效地生產(chǎn)乳化炸藥,我國發(fā)達城市的企業(yè)通過引進連續(xù)化、自動化生產(chǎn)技術(shù),對乳化炸藥的生產(chǎn)工藝進行研究,大大提高了產(chǎn)量。但是隨著生產(chǎn)效率的提高,由于人員對生產(chǎn)線的危險因素認識不足、材料和設(shè)備的不確定狀態(tài)和安全管理缺乏等原因,造成企業(yè)設(shè)備、人員生?命財產(chǎn)損失的事故增加。本文分析了某炸藥生產(chǎn)線原材料的風(fēng)險因素,并提出了相應(yīng)的解決方案,以提高員工對風(fēng)險因素的有效理解,規(guī)范員工活動,提高安全水平。
關(guān)鍵詞:乳化炸藥:微觀結(jié)構(gòu):性能影響
1乳化器的爆炸原因
1.1乳膠基質(zhì)具有爆炸性
在高溫、高壓、密閉的環(huán)境下,因受到微細氣泡、固體雜質(zhì)、氯化物的影響,乳膠基質(zhì)會變得異常敏感。據(jù)調(diào)查,我國大部分乳化炸藥中的乳膠基質(zhì)在?100℃高溫下皆帶有雷管的裝置,雷管爆炸的傳播直徑僅為30mm;在正常狀態(tài)下,如果裝藥的直徑達到?100mm,即可被?8?號雷管引爆。?此時的乳膠基質(zhì)已經(jīng)變成易爆炸品,受到極大沖擊力或長期摩擦作用時,?易發(fā)生分解、燃燒、爆轟,擴大了危險性。
1.2熱點形成
乳化器熱點形成的主要因素如下:設(shè)備的定轉(zhuǎn)子空隙變小產(chǎn)生碰撞,在摩擦力的作用下熱量增加,因而形成熱點;設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺乏科學(xué)的設(shè)計,水油相溶液受到強大機械剪切作用下,機械能會發(fā)生轉(zhuǎn)化,變?yōu)闊崮??因保溫系統(tǒng)發(fā)生故障,使得硝酸銨在乳化器中結(jié)晶;外部硬質(zhì)的雜物或者結(jié)構(gòu)的松動進到設(shè)備腔體中,引發(fā)巨大的摩擦力,因而形成了熱點;乳化器中進人一定的空氣,在機械運行過程中氣泡被壓縮。
2內(nèi)相粒子對乳化炸藥的性能的影響
乳化炸藥?w/0?結(jié)構(gòu)的形成過程與內(nèi)部顆粒的大小和分布密切相關(guān)。乳化炸藥的?w/0?結(jié)構(gòu)形成是一個乳化過程。在這一過程中,由于乳化劑的機械和化學(xué)作用,水可以迅速地分離和分散,水滴被乳化劑迅速包圍。乳?化液如果沒有機械效應(yīng),不可能形成微滴,因此,乳化炸藥中顆粒的內(nèi)相分布取決于機械效應(yīng)的強度和乳化劑的種類和用量。
3油膜的作用及其對性能的影響
油膜由油相結(jié)構(gòu)組成,存在于界面膜之間。它在整個乳化液系統(tǒng)中相互連接可以相互流動。油膜是一個外部連續(xù)的整體,在微觀結(jié)構(gòu)中起著重要的作用。首先,油膜可以與乳液分子的親油性側(cè)吸附,為了提高界面膜?的強度,應(yīng)充分利用油膜與親油性乳化劑之間的相互作用。油膜中的長鏈冷卻液和乳化劑的親油性部分可以形成一種特殊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠有效地阻止內(nèi)相的結(jié)晶,保護內(nèi)相粒子。它不僅能防止外界水的侵蝕和淋溶,而?且能有效地防止內(nèi)相氧化鹽消融在外水和自身水源中。黏度損失也與油膜的黏度密切相關(guān),且呈非常正相關(guān)。油膜的流動可以促進乳化炸藥與內(nèi)相顆粒的滑動接觸,提高其韌性,降低相對阻力,顯著降低乳化炸藥的摩擦系數(shù)和硬度。其次,油膜厚度對爆炸等級也有影響,內(nèi)相每一粒子都有一?個最佳的厚度。當(dāng)油膜厚度低于最佳厚度時,內(nèi)相氣化爆炸形成的小液滴不會特別致密,直接導(dǎo)致炸藥燃燒不足或氧化過度物質(zhì),因此,炸藥的速度和強度將大大降低。
4危險有害因素分析
4.1硝酸銨的燃燒爆炸危險性
硝酸銨是一種很容易失去電子的化學(xué)物質(zhì),因此,它經(jīng)常被用作氧化劑來制造工業(yè)產(chǎn)品。大約?70%?的乳化炸藥由硝酸銨生產(chǎn),硝酸銨屬于弱爆炸性物質(zhì),具有刺激性和助燃性。盡管硝酸銨初始對傳播效應(yīng)非常不敏感,?對機械效應(yīng)也不敏感,但當(dāng)發(fā)生爆炸時,產(chǎn)生的沖擊波可能引起周圍爆炸性物質(zhì)爆炸,導(dǎo)致重大安全事故發(fā)生。因此硝酸銨的運輸和使用必須注意?預(yù)防措施,避免爆炸。預(yù)防措施:建立專用儲存庫并分類存放,安排專人保管物料,在庫房內(nèi)設(shè)置通風(fēng)裝置進行通風(fēng)換氣,對油相物料和硝酸銨進行隔離,防止生產(chǎn)過程中發(fā)生劇烈碰撞。確保硝酸銨輸送螺桿除鐵裝置與?制備水相不儲存過夜。
4.2硝酸銨的腐蝕性和毒性
硝酸銨在室溫下是一種具有腐蝕性和毒性的溶液,其腐蝕性會腐蝕設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。硝酸銨對人體皮膚、眼、鼻、喉等有強烈刺激作用。大量吸人硝酸銨可引起惡心、嘔吐、頭痛、疲勞等癥狀。過量接觸還可能導(dǎo)致高鐵血紅蛋白,口服可引起劇烈腹痛和嘔吐,嚴(yán)重者可引起血便、休克或?全身抽搐。同時硝酸銨在加熱過程中容易分解,溶解的氮氧化物可能導(dǎo)致?爆炸。預(yù)防措施:采取隔離措施,防止硝酸銨的腐蝕??蓪T工進行培訓(xùn),?規(guī)范防護用品的使用,設(shè)備外部進行防銹涂層以及工業(yè)生產(chǎn)采用不銹鋼材料,設(shè)備操作人員應(yīng)使用手套、工作服等防護用品,防止直接接觸硝酸銨。?如果意外接觸,應(yīng)及時送醫(yī)院治療。
4.3油相材料和敏化劑
乳化炸藥中的乳化劑含有多元醇脂肪酸及其加合物,可與復(fù)合蠟混合。?復(fù)合蠟是低成本乳化炸藥的一種特殊油相材料,具有多種乳化效果,乳化劑凡士林作為石油產(chǎn)品,可溶于各種有機溶劑,具有良好的抗氧化性能。?珍珠或玻璃常被用作工業(yè)上的感光劑,無毒無味但易碎。預(yù)防措施:油相物料按可燃物處理,存放于陰涼通風(fēng)處。不得與其他氧化劑一起儲存并遠?離火源,對于致敏物質(zhì),在運輸過程中應(yīng)檢查藥品的密封情況,以防泄漏和碰撞。
5乳化炸藥乳化器安全預(yù)防策略
5.1加強設(shè)備管理
第一,規(guī)范生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)清晰乳化器的生產(chǎn)、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),?統(tǒng)一所有的安全工藝參數(shù),建立專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備檢驗部門,對出廠設(shè)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(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)條件?與關(guān)鍵崗位人員的資質(zhì),并加強對生產(chǎn)過程的監(jiān)管力度。第二,加強維護與保養(yǎng)。建立健全的設(shè)備維護與保養(yǎng)制度,認真落實檢修期間的安全規(guī)定,?確保設(shè)備、人身的安全性;定期更換易損配件,保證原廠生產(chǎn);明確劃分管理部、應(yīng)用部的職責(zé)范圍,認真執(zhí)行檢修計劃;積極做好設(shè)備的平常維護與開班前的檢查;強化生產(chǎn)過程的巡查力度,以免應(yīng)用中產(chǎn)生超負荷的運轉(zhuǎn)。第三,加強生產(chǎn)管理。實時清除水相制備混人的雜質(zhì),以免異物混進乳化器;開機前進行熱水保溫,實時清除生產(chǎn)漏藥;強化停機時的清洗工作,認真執(zhí)行安全操作規(guī)程。
5.2增強安全連鎖性能
我國乳化炸藥的制作工藝基本達到了自動化、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(yè)安全生產(chǎn)的需求。安全連鎖的控制系統(tǒng)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(shù)的準(zhǔn)確性、及時性、可靠性,并與系統(tǒng)相匹配。?此外,不可帶有危險物料展開試驗,可應(yīng)用達到要求的水、油展開試驗。
5.3加強振動監(jiān)測
生產(chǎn)乳化炸藥期間,乳膠基質(zhì)決定了成品的質(zhì)量。為了提升乳化炸藥?的質(zhì)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(fù)雜性與轉(zhuǎn)速也會變大,擴大了乳化器運行中發(fā)生機械故障的危險性。所以,需要設(shè)置相應(yīng)的振動監(jiān)測系統(tǒng),以便對乳化器的運行進行狀態(tài)監(jiān)測。萬一出現(xiàn)軸承損壞、混有雜質(zhì)等情況,立即連鎖停機處理,?為乳化炸藥的安全生產(chǎn)帶來保障。
參考文獻
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