文吉明
摘 要:乳化炸藥指的是采用乳化技術制造的油包水型抗水工業炸藥,乳化炸藥也屬于工業炸藥的一種,可以由民眾自行制造和使用。在工業開采和土木工程建設逐漸增多的形勢下,爆破技術作為這些項目中是不可或缺的部分,使得工業炸藥生產技術得到了新的發展機遇。在原有的生產技術上提出了自動化生產技術和連續化生產技術,使工業炸藥生產無論是在品質上還是在生產效率上都有了顯著的提升。文中以爆破行業技術的發展展開論述,對現階段乳化炸藥制造企業存在的問題進行分析,并且進一步探索乳膠炸藥自動化生產技術。
關鍵詞:乳化炸藥 自動化生產 安全生產
中圖分類號:TQ08 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)10(b)-0105-02
乳化炸藥實際上屬于工業炸藥的范疇,不同之處在于乳化炸藥相關對工業炸藥的生產活動更為復雜,乳化炸藥同樣可以用于民爆裝置,在安全性能上要強于工業炸藥。早在20世紀就從外引進到國內,由于其具備無污染、產生有毒氣體相對較少、原料要求不高等特性,在引入我國之后就得到了良好的推廣和發展。由于市場對乳化炸藥的需求不斷增大,原有的手工作業方式已經無法滿足市場需求,為此,在近些年研發出了自動化、連續化的生產技術,文中就對乳化炸藥的技術發展狀況進行分析,并提出現階段生產技術選在的幾個問題和改進建議,最后完成對自動化連續化的生產技術的探究。
1 國內民爆行業技術的發展狀況
近幾年來,乳化炸藥的生產方式已經由原來的手工簡短生產轉變成自動化連續化的生產模式,在科技不斷發展的進程中,已經可以通過微機來控制整個生產線。原有的生產企業普遍存在規模小,技術水平低下的現象,生產出的產品質量和生產效率都無法得到保證,而隨著市場經濟的不斷發展,企業的規模和技術實力都有所提升,已經有部分大型企業實現了生產自動化、連續化的轉型。此外,還有部分企業通過改善自身的經營模式,與其他企業共同組建新的生產企業,在實力上和規模上都能夠有效提升,事實證明此種經營方式得到了好的生產效果,因此,得到了國家政策方面的支持。
2 企業生產技術存在的問題和改進建議
生產企業的生產廠房破舊、設備老化已經布局問題都可能導致生產技術水平降低,而這種情況下也無法實行自動化、連續化生產模式的轉變。企業領導層雖然具備自動化生產的觀念,但是在實行時還面臨很多困難,如資金不足、設備老舊、技術水平限制等問題,這就造成在實行自動化生產時不夠徹底,仍然存在手工作業的現象,導致生產效率和產品質量無法提升的問題。
2.1 用料不合理
在生產過程中較多采用結晶硝酸銨,使得在生產設計時既要考慮硝酸銨的存儲問題又要留有大體積的硝酸銨溶化池,如果設計不合理或者操作不當很容易產生資源浪費的問題。針對這個問題可以借鑒國外的生產技術,使用硝酸銨溶液替代結晶硝酸銨,這種既可以節約生產成本,又可以減少一道熔化結晶硝酸銨的程序,在很大程度上提升了生產效率。
2.2 自動化程度不高
在生產的過程中多個步驟都由人工完成,主要表現在需要生產加料時,這個加料量由人工就算和控制,一旦計算或控量失準,所產出的產品質量將無法得到保證,這也是相關部門提倡實行自動化生產的主要原因之一。再則如果開關閥門和溫度監測等工作都由人工完成,無疑會增加人工勞動成本的投入。為此,需要生產企業創造一切條件,引進先進技術,實現乳化炸藥的自動化生產。
3 對比國內外乳化炸藥自動化生產技術水平、提出改進建議
3.1 乳化基質的可輸送性
在國內的部分生產廠家將產品的硬度和爆炸性能作為生產技術設計的主要依據,忽視了對其他工藝過程的影響作用。主要表現在在原有的炸藥配方中添加過多的固態成分來增加炸藥的硬度和爆炸強度,然而在實際生產的過程中就可以發現,添加了過量固態成分之后,原有炸藥配方中的溶劑成分會隨之減少,乳化劑也需要選擇粘度較高的產品。這種情況下產生的產品的動力粘度就會提升為乳化環節中的冷卻、敏化和裝藥等的輸送和降溫都帶來一定影響,在一定程度上降低了生產效率。
在乳化基質方面,國外的生產中將將炸藥的基質粘度降到很低,這就為物料輸送帶來很大便利。產生這一差異的主要原因在于炸藥的配方和生產工藝上有所不同,國外的配方中將水和乳化劑的含量進行了合理的配置,雖然產出的產品相對來說雷管敏感度偏低,但是為了應對這一問題他們選擇在配方中加入高氯酸鹽或硝酸乙二胺、硝酸甲胺等高能成分,同樣可以起到強化硬度和爆炸性能的作用。
鑒于此,我國也可以借鑒國外的配方,由高氯酸鹽或硝酸乙二胺、硝酸甲胺高能成分替換掉固態成本,在加強產品硬度和爆炸性能的同時,確保產品的原料的可輸送性。
3.2 高溫敏化方式
當前,國內在炸藥卷材上多數使用蠟紙材質。由于材質限制對于裝藥的溫度具有一定要求,通常情況下,工藝溫度不得超過50℃,而化學發泡的溫度也不得高于55℃,在保證溫度的前提下,才能進行發泡劑和密度調節劑的融合。然而,水和油類原料在經過乳化器之后的溫度可達120℃,由于工藝要求限制,不適宜采用高速的冷卻手段來降低溫度,這就是為生產工序帶來一定的困難,大多數企業由于溫度無法采用適當的手段進行冷卻處理,致使最終的生產效率降低。
國外的乳化炸藥生產企業為了解決冷卻困難的問題,將生產中的中溫敏化方式轉變成高溫敏化,此種操作的作用是讓基質在相對高溫的情況下添加化學發泡劑,敏化完成之后可以直接進行包裝,讓產品在輸送的過程中遇水冷卻,在很大程度上提升了產品的生產效率。
為此,針對降溫困難的問題,我國也可以借鑒國外的相關技術。可以通過引進國外先進技術,對其中的可取部分進行保留,進行多方考慮之后改進成適應我國生產的技術,希望可以通過不斷改進和完善形成具有本國特色的新型生產技術,促進我國乳化炸藥生產企業的自動化發展。
4 乳化炸藥安全生產管理過程中的注意事項
4.1 切合生產要求選擇合適型號規格的螺桿泵
螺桿泵的選用應遵循經濟、合理、可靠的原則,泵的規格要根據被輸送液態物料的性質和流量、壓力來決定,而泵的轉速則由輸送液態物料的黏度和腐蝕性作為主要參數來選擇。管路的長度要盡量縮短,管路的直徑要適當地增大,以減小泵體內的壓力。只有選擇合適的規格型號,才能保證乳化炸藥生產中泵的可靠運行。
4.2 正確使用螺桿泵
啟動螺桿泵應在吸、排停止閥全開的情況下進行,以防過載或吸空,防止干轉,以免擦傷工作表面。進入泵內的物料應多次過濾除去固體雜質,確保物料不斷地進入泵內防止出現蓬料,發生斷流現象。在滿足輸送能力的情況下盡量采用低轉速,始終要通循環冷卻水并且保證冷卻水的溫度和流量能夠滿足散熱的需求,絕不能出現冷卻水的斷流。
4.3 注重乳化劑的安全使用
乳化劑屬表面活性物質,具有易燃性,存放和使用時要遠離熱源,嚴禁與易燃的粉狀物、紙屑等堆放在一起。另外,用落后的生產工藝生產的司盤 -80 系列乳化劑大都純度低、雜質多,而且該種乳化劑存放時間長后易發生分解。因此,生產乳化炸藥時,在油相輸送、乳化前必須加強過濾,減少因雜質摩擦而引起燃燒或爆炸等事故的發生。在使用新型的乳化劑時,必須先進行成分分析,指標核對,還必須做一些安全性試驗,如測試乳化基質的相容性、撞擊、摩擦及熱感度等實驗,然后通過安全性評價后進行小試、中試,最后轉入大生產,以確保安全生產。endprint