低溫乳化炸藥敏化工序防殉爆裝置研究

李奇安

（安順久聯(lián)民爆有限責(zé)任公司，貴州安順 561000）

0 引言

針對安順久聯(lián)民爆有限責(zé)任公司低溫乳化生產(chǎn)線制藥工坊的連續(xù)化、自動化生產(chǎn)工藝，研究探討了一種在雙層連續(xù)敏化機與送藥皮帶間，對連續(xù)、無間隔的乳化炸藥進(jìn)行分割，防止乳化炸藥發(fā)生殉爆的裝置。對于提高生產(chǎn)線敏化工序的本質(zhì)安全，具有重要現(xiàn)實意義。

1 乳化炸藥的殉爆及殉爆距離

1.1 乳化炸藥的殉爆

炸藥爆轟時引起周圍一定距離內(nèi)的炸藥發(fā)生爆炸的現(xiàn)象，稱為殉爆。通常稱首先發(fā)生爆炸的炸藥為主發(fā)炸藥，在主發(fā)炸藥附近而被主發(fā)炸藥的爆炸引起殉爆的炸藥稱為被發(fā)炸藥。殉爆反映了炸藥對沖擊波能量的感度。從安全生產(chǎn)角度，探討炸藥間的不殉爆距離，即殉爆安全距離[1]。

1.2 乳化炸藥的殉爆距離及影響因素

（1）與炸藥本身種類有關(guān)。安順久聯(lián)民爆有限責(zé)任公司生產(chǎn)的乳化炸藥的主要技術(shù)性能參數(shù)見表1。

表1 乳化炸藥的主要技術(shù)性能參數(shù)

（2）與藥堆質(zhì)量有關(guān)。在藥堆質(zhì)量增加時，將使主發(fā)藥堆在意外爆炸時的沖擊波能力增加，被發(fā)藥堆單位面積內(nèi)接受到的能量增大，將導(dǎo)致殉爆距離增加。

（3）與藥堆間介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)[2]。沖擊波在高密度、不易壓縮的介質(zhì)中，沖擊波能量將被介質(zhì)大量吸收并快速衰減，因此殉爆距離將會減少。反之，沖擊波能量在傳遞過程中損失較小，殉爆距離變化將會很小。

（4）與藥堆形狀及縱向橫截面積有關(guān)。由于主發(fā)藥爆炸時，被發(fā)藥接受沖擊波的面積越大，接受的沖擊波能量越大，殉爆距離越大。也就是說被發(fā)藥堆面對主發(fā)藥堆的截面面積越小，殉爆距離越小。

根據(jù)生產(chǎn)的乳化炸藥的主要技術(shù)性能參數(shù)以及WJ/T 9055-2006《工業(yè)炸藥續(xù)保距離實驗方法》，安順久聯(lián)民爆有限責(zé)任公司乳化炸藥殉爆距離R=0.03 cm/g[3]。

2 防止敏化器下方傳送皮帶發(fā)送傳爆和殉爆的安全裝置

2.1 防止傳爆和殉爆的安全裝置

根據(jù)上文提到的這4項對于乳化炸藥殉爆距離的影響因素，為了保證公司生產(chǎn)線連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)，僅能對藥堆間的距離以及藥徑向堆橫截面積進(jìn)行調(diào)整。并且依據(jù)乳化炸藥殉爆距離的數(shù)據(jù)，為保證制藥工坊內(nèi)設(shè)備的連續(xù)化運行并且可以有效控制藥堆間距。設(shè)計安裝了一個裝置，用于防止乳化炸藥在輸送皮帶上無法控制藥堆的間隔距離（圖1）。

整個防止殉爆裝置由2部分組成，并位于雙層連續(xù)敏化機以及送藥皮帶之間。第一部分為下料斗，下料斗呈矩形漏斗狀（圖2），上端制作異形法蘭，尺寸與雙層連續(xù)敏化機出料端一致。下料斗的出口端，根據(jù)低溫生產(chǎn)線每小時產(chǎn)量、輸送皮帶寬度，乳化炸藥厚度要求，尺寸定為130 mm×70 mm。第二部分為氣缸與下料斗插板，插板尺寸稍大于下料斗出口尺寸，并在下料斗的特制導(dǎo)軌中運動。氣缸連接車間供氣系統(tǒng)，供氣管路上加裝電磁閥。電磁閥由生產(chǎn)線控制室上位機控制，可根據(jù)生產(chǎn)車間每小時的產(chǎn)量，實時控制插板運作時間。為保證生產(chǎn)現(xiàn)場管理要求，要確保隔爆裝置密封良好，無乳化炸藥漏出。

圖1 乳化炸藥分割裝置安裝位置

圖2 隔爆裝置矩形下料斗

2.2 氣缸插板運行時間間隔調(diào)節(jié)

氣缸插板在使用過程中，發(fā)現(xiàn)對插板向前及向后運動的時間調(diào)節(jié)，對整個防爆裝置的運行效果有著巨大的影響。在使用電磁閥默認(rèn)開閉時間模式下，下料斗出藥出現(xiàn)分堆、不均勻、不規(guī)律的現(xiàn)象。無法保證藥堆之間的安全殉爆距離。

經(jīng)過研究分析，發(fā)現(xiàn)在插板前后運動過程中，敏化機出藥速率與下料斗的出藥速率不匹配，在下料斗內(nèi)形成空腔并且下料斗與敏化機無法做到完全密封，下料斗內(nèi)的空腔會在某些時刻阻止乳化炸藥放藥的連續(xù)性。對此問題，在停產(chǎn)期間做了大量的實驗。通過對電磁閥開閉時間的調(diào)節(jié)，實驗整個防爆裝置的最佳運行時間區(qū)間。最終將插板向前運動時間t1定為1 s，插板向后運動時間t2定為1.5 s。

2.3 輸送皮帶速度調(diào)節(jié)

（1）根據(jù)乳化炸藥殉爆距離R以及生產(chǎn)線每秒產(chǎn)量D，插板運行時間間隔t1。確定皮帶機上相鄰的2塊乳膠炸藥的最小中心距 L=D×t1×R。

（2）根據(jù)2塊乳化炸藥的最小中心距離L以及插板運行時間 t2，可知輸送皮帶運行速度 v=L/t2，見式（1）。

式中v——輸送皮帶的輸送速度，m/s

D——生產(chǎn)線每秒產(chǎn)量，kg/s

R——殉爆安全距離，cm

t1——插板向前運動時間，s

t2——插板向后運動時間，s

3 結(jié)論

根據(jù)實際情況以及乳化炸藥殉爆距離的影響因素，設(shè)計了一個在雙層連續(xù)敏化機與傳送皮帶間防止乳化炸藥發(fā)生傳爆和殉爆的安全裝置，并對裝置的各項運動構(gòu)件進(jìn)行了調(diào)校驗證。裝置對連續(xù)、無間隔的乳化炸藥進(jìn)行分割，防止乳化炸藥發(fā)生殉爆，提高了生產(chǎn)線敏化工序的本質(zhì)安全條件。