巖石粉狀乳化炸藥生產中的安全問題與對策

尚耀鋒 譚慧明 史曉茹 王巨琛 王志利

兵器工業安全技術研究所

巖石粉狀乳化炸藥生產中的安全問題與對策

尚耀鋒 譚慧明 史曉茹 王巨琛 王志利

兵器工業安全技術研究所

本文通過簡單闡述巖石粉狀乳化炸藥的生產過程，列出目前該炸藥生產過程中存在的主要安全問題，在此基礎上提出了一些對策和建議，這對我國巖石粉狀乳化炸藥的安全生產具有一定的現實意義。鑒于此，本文就巖石粉狀乳化炸藥生產中的安全問題與對策展開探討，以期為相關工作起到參考作用。

粉狀乳化炸藥；乳膠基質；設備；安全生產

1、粉狀乳化炸藥的生產工藝

間斷式、半連續式、連續式都是粉狀乳化炸藥的生產工藝。連續式生產工藝依靠先進的生產技術，保持物料全程無間斷的進行溶化、乳化、冷卻、敏化，協調各生產工序的有序進行，實時監控乳化過程中各方面的參數。緊湊的生產線布局、合理的設施、勞動力成本低、勞動強度低等都是連續式生產工藝的優勢。在粉狀乳化炸藥時采取半連續式生產工藝，將乳化和敏化進行連續的操作之后，需要采用冷卻機對已乳化的基質進行分次冷卻或采用人工送冷風的方式。將半自動裝藥設備運用在裝藥環節，進行生產時在儀表和人工的綜合監控之下。半連續生產工藝在制藥能力具有較明顯的優勢，并且安全生產的條件較好，但是在整個生產過程中需要的勞動力較多，需要較多的資本投入。間斷式生產工藝在對基質進行冷卻時采用人工的方式，在裝藥環節也采用半自動或人工的方式，調控也采用人工的方式。雖然間斷式生產方式的藥品在線量較大，但是生產能力和勞動強度較低，導致生產效率低下，并且在間斷式生產時設備存在著一定的問題，影響間斷式生產的安全。

2、生產過程中存在的安全隱患

2.1 粉狀乳化炸藥基質的安全隱患

粉狀乳化炸藥基質是硝酸銨水溶液和復合油混合后高速攪拌后乳化形成的油包水混合物，硝酸銨水溶液以準分子狀態與復合油和乳化劑接觸，形成一種具有爆炸性的混合物。粉狀乳化炸藥基質的制作或運輸過程中，一旦發生摩擦、碰撞的行為，基質內部會產熱并向四周傳遞熱量，加速周圍基質的熱分解。隨著溫度升高，乳化基質存在爆炸的危險。由于粉狀乳化炸藥基質具有較高的粘滯性，在長時間的攪拌作用下溫度也會不斷升高從而引起爆炸。

2.2 引起爆炸的直接原因

粉狀乳化炸藥具有爆炸性，在生產過程存在極大的安全隱患。發生爆炸的原因可能有生產設備安全性能差、車間工人操作不當、機械故障為及時排除等。例如電機主軸、軸承的破損，機械密封性差導致的物料漏損等都是引起爆炸的原因。乳化線上的乳化器、螺桿泵、敏化機等都是跟安全性緊密相關的設備。乳化器作為乳化過程中最終要的設備，其動靜盤和軸封間隙內的薄藥層處于中心部位，因此，在此處發生爆炸的可能性是最大的，為了避免引起爆炸，要保證乳化器的安全性。

3、生產安全管理要點

3.1 做好原材料的監測工作

在使用原材料制取粉狀乳化炸藥的同時，原材料使用多孔粒狀硝酸銨和硝酸銨水溶液，由操作人員對硝酸銨溶液進行目測，溶液顏色出現紅色及時停止使用，并上報。定期對原材料中的金屬離子，非金屬離子，采用色譜分析法進行檢測，定期測量溶液運輸管道厚度。減少添加劑的使用，在炸藥生產過程中，通過設計炸藥配方，實現零氧平衡，盡量避免使用硝酸鈉作為添加劑。在實際生產中，采取保溫、循環水加熱等手段，保證溶液溫度≥析晶點+10℃。通過物理手段保證溶液的穩定，避免析晶現象的發生。在實際生產過程中，作為鈍化劑的水，可以有效地降低粉狀乳化炸藥的感度，一般含水量不低于10%；但考慮到炸藥的保證性能，含水量不宜過大，一般以10%～12%為宜。

3.2 合理有效控制溶液pH值

在未添加其他化學物質的硝酸銨溶液中，其pH值一般能夠達到要求范圍之內。但是鑒于硝酸銨為強酸弱堿鹽，水解顯酸性，且受溫度影響較為顯著，一般采用添加緩沖劑來調整溶液的pH值。在實際過程中，一般采取醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH=3.8)。神華準格爾能源有限責任公司炸藥廠采用檸檬酸-碳酸鈉來調節pH值，檸檬酸為三元有機酸，溶于水為三級解離，解離常數為：Ka1=7.14×10-4；Ka2=1.7×10-5；Ka3=7.14×10-4。由解離常數進一步可以得知，在配制溶液的反應過程為：Na2CO3溶于水電離產生的Na+，與檸檬酸第一步解離處的C5H7O5COO+反應生成檸檬酸鈉。由于檸檬酸過量，從而形成共軛酸體系，使pH值保持在生產工藝所要求的范圍。

4 結束語

以上對粉狀乳化炸藥生產過程中的安全問題進行了部分羅列并提出了一些對策，但粉狀乳化炸藥生產過程中的安全問題涉及多個方面，在提高認識的同時，應當盡量提高粉狀乳化炸藥基質以及設備本身的安全性；同時人的因素也是不容忽視的，要不斷加強人員培訓力度努力提高從業素質；民用爆炸物品生產本身就有危險性，即使生產工藝發展到一個更高的階段，其潛在的不安全因素依然存在；減輕和避免事故需要我們民爆同仁、科研院所繼續不斷地努力探索，真正提高我國粉狀乳化炸藥生產的本質安全水平。

[1]汪泉,徐定博,張顯丕.粉狀乳化炸藥水下爆炸能量輸出特性的實驗研究[J].山東工業技術,2016,(23)：297-298.

[2]王漢利,周保民.對粉狀乳化炸藥組份分析方法[J].西部皮革 ,2017,39(10)：42.

[3]吳東升,句超,陳慧,崔智慧.巖石粉狀乳化炸藥生產中的安全問題與對策[J].中國科技信息,2017,(10)：149-150.