切開法和排水法在乳化炸藥密度檢測中的對比

劉德晶

(廣東宏大羅化民爆有限公司，廣東 羅定 527227)

膠狀乳化炸藥是以硝酸銨、硝酸鈉等氧化劑水溶液為內相，以復合燃料油為外相，通過乳化劑和剪切力作用下形成W/O型乳化膠體，再用氣泡敏化而成的膠狀炸藥。它具有優良的抗水性，幾乎不吸濕，可以較長時間浸泡在水中。它的密度一般在0.95～1.30 g/cm3之間，具有不同的體積爆炸威力[1]。乳化炸藥密度直接影響其爆炸性能，不添加密度調節劑的乳化基質密度通常為1.45 g/cm3，其爆轟感度是比較低的，經驗表明，密度的降低大大提高其爆轟感度。檢測乳化炸藥藥卷密度是為調整乳化炸藥密度做準備，使得乳化炸藥的爆轟感度和密度處于最理想狀態[2]。

1 乳化炸藥密度的控制

因為乳化膠體不具有雷管感度，因而要加入氣泡敏化劑使炸藥起爆感度提高。氣泡敏化劑(或是分解產物)是指一類能夠向乳化膠體中引入許多均勻分布的微小氣泡的物質。由于微小氣泡的引入，首先它能夠較好地調節乳化炸藥的密度和能量，即通過添加不同數量的氣泡敏化劑和變換添加工藝，可以根據需要將乳化炸藥的密度控制在所需要的范圍內[3]。乳化炸藥敏化工藝有兩種方式，分別是物理敏化和化學敏化。物理敏化和化學敏化方式的不同就是敏化劑不同，物理敏化的敏化劑是珍珠巖，屬于固體物質，而化學敏化的敏化劑是發泡A、B劑，屬于液體，他們的共同點就是把空氣帶進到炸藥基質當中，物理敏化主要是靠珍珠巖把氣體帶進到炸藥基質當中，而化學敏化工藝，主是靠發泡A劑和發泡B劑在炸藥基質中發生化學反應而產生的氣體[4]。

例如，小直徑雷管感度的乳化炸藥的密度一般控制為1.05～1.25 g/cm3。就爆轟感度來說，在一定密度范圍內，密度越小，感度越高。但從爆破使用的角度來考慮，密度的降低必然引起炸藥威力的相應下降，對爆破效果不利，所以乳化炸藥的密度要控制得恰到好處。

實際生產過程中，要對藥卷密度進行跟蹤檢測，根據藥卷最終密度的大小來控制敏化劑的加入量，所以準確地檢測藥卷密度對合理控制生產工藝起到很重要的反饋作用。我公司之前一直采用切開法檢測藥卷密度，后來研究了一種即快捷又準確的排水法。下面對比一下這兩種藥卷密度檢測方法。

2 排水法檢測乳化炸藥藥卷密度

排水法需要制作一個帶45°傾斜口排水管的直徑為150 mm，出水口高度為500 mm的排水筒，可以為PVC材質[5]。我公司產品規格如表1所示。

表1 我公司產品規格Table 1 Product specifications of our company

這里取一支直徑60 mm產品樣品，利用排水法檢查其藥卷密度的具體操作流程如下：

(1)用電子秤稱量該樣品重量為M1；

(2)將排水筒加滿水至溢水口，把樣品放入排水筒中，用一個大量筒接住溢出的水，讀出排出水的體積V1，即是該樣品的體積；

(3)計算該樣品密度ρ1=M1/V1。

圖1 排水法檢測藥卷密度Fig.1 Measuring the density of the roll by drainage method

用排水法檢查該樣品的密度為：

表2 排水法檢測藥卷密度結果Table 2 Test results of coil density by drainage method

3 切開法檢測乳化炸藥藥卷密度

除了32 mm規格產品可以直接用量筒測量體積，其他規格產品由于藥卷直徑較大，長度較長，無法直接放入常規的量筒內檢測其體積，只能將藥卷切開，再進行操作，切開法具體操作流程如下：

(1)將排水法的同一支60 mm樣品，用工具刀將其切開，隨機分成四份；

(2)稱量四個樣品重量分別為M2，M3，M4，M5；

(3)用量筒測量四個樣品的體積分別為V2，V3，V4，V5；

(4)計算四個樣品的密度：

ρ2=M2/V2，ρ3=M3/V3，ρ4=M4/V4，ρ5=M5/V5；

(5)計算整支藥卷的密度:

ρ=(M2+M3+M4+M5)/(V2+V3+V4+V5)。

圖2 切開法檢測藥卷密度Fig.2 Detection of coil density by incision

用切開法檢測該樣品的密度為：

表3 切開法檢測藥卷密度結果Table 3 Test results of coil density by incision method

采用切開法，對一根藥卷切成4段，每段的密度都不相同，切開法只能反映該塊樣品的密度，不能反映整支藥卷的密度。4段合計可計算出整支藥卷平均密度。

4 結 論

(1)切開法在切開藥卷時，膠膜包覆的炸藥沒有了約束，會膨脹一定的體積，這樣檢測出的密度是比實際密度偏小，而且切開取出部分樣品的密度不能完全代表整支藥卷的密度，所以切開法檢測的結果不具有整體代表性。排水法檢測的密度就是整支藥卷的密度，相對于切開法結果更準確更具整體代表性。

(2)切開法因為要將藥卷切成規則形狀的可以放進量筒的小塊樣品，增加了檢測工作量，比較耗時，實際觀察得出一個大藥卷切開取兩塊樣品進行密度檢測整個操作流程用時約為30 min。排水法操作簡單，節省時間，實際觀察得出檢測一支藥卷密度整個流程用時約為5 min，相對于切開法用時30 min大大提高了工作效率。

(3)藥卷切開，浪費了包裝材料，切開的炸藥要進行返工，增加了人工成本，也是一種浪費。排水法檢測好的藥卷可以裝箱入庫，沒有造成藥卷的浪費，也不用返工，沒有增加人工返工成本。