淺析汽車安全氣囊用傳火藥生產(chǎn)過程危險(xiǎn)有害因素

張海偉 劉總漢 李磊

摘要：現(xiàn)今伴隨著汽車性能日益提高，汽車的行駛速度也是越來越快，交通事故也更容易發(fā)生，汽車的安全性也凸顯的格外重要。在汽車的被動(dòng)安全技術(shù)行列當(dāng)中，安全氣囊絕對(duì)屬于高技術(shù)產(chǎn)品之一，對(duì)于安全氣囊的構(gòu)想基本上為：當(dāng)汽車發(fā)生了碰撞事故之后，車內(nèi)乘坐人員在沒有碰撞到汽車內(nèi)部構(gòu)件之前，在這二者之間迅速打開一個(gè)充滿氣體的氣墊用來吸收碰撞的力量，人體的沖擊力得到緩沖后，達(dá)到了乘坐人員受傷程度減輕這一最終目的。而在發(fā)生這一系列情況的過程當(dāng)中，點(diǎn)火具的點(diǎn)火時(shí)間及其可靠性、傳火藥的點(diǎn)火能量及可靠性、產(chǎn)氣藥的產(chǎn)氣速度與其內(nèi)部壓力的關(guān)系、產(chǎn)氣藥劑的藥量、等等因素均對(duì)最終的保護(hù)效果產(chǎn)生重要影響。

關(guān)鍵詞： 安全氣囊;汽車安全氣囊用傳火藥;爆炸性

1 引言

從安全氣囊的產(chǎn)氣原理和組成結(jié)構(gòu)來看，一個(gè)合格的安全氣囊產(chǎn)品應(yīng)該根據(jù)它所匹配的氣囊氣袋尺寸來確定產(chǎn)氣藥量。氣體發(fā)生器的性能可簡(jiǎn)單歸納為產(chǎn)氣性能和可靠性能，產(chǎn)氣過程中，觸發(fā)信號(hào)使得點(diǎn)火具點(diǎn)火并引燃傳火藥劑，并通過氣體發(fā)生器內(nèi)的傳火孔等結(jié)構(gòu)進(jìn)一步燃燒產(chǎn)氣藥劑。因此，氣體發(fā)生器的好壞很大程度上由所使用的傳火藥有密切關(guān)系。

由于傳火藥是引燃藥劑，因此，傳火藥相對(duì)于產(chǎn)氣藥的危險(xiǎn)性要更加高。加之現(xiàn)在傳火藥基本都是國(guó)外配方，國(guó)內(nèi)的相關(guān)目錄和法令中沒有明確定義傳火藥是屬于危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)和危險(xiǎn)物品，國(guó)內(nèi)相關(guān)的研究和文獻(xiàn)也屈指可數(shù)，因此，在傳火藥的生產(chǎn)、保管、運(yùn)輸、使用等鏈接中會(huì)帶來重大的安全性風(fēng)險(xiǎn)。

在生產(chǎn)傳火藥的過程當(dāng)中，一旦稍有不慎就有可能引發(fā)出燃爆事故，所以辨識(shí)傳火藥生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)因素很重要，對(duì)傳火藥的主要感度測(cè)試包含有：熱感度（自發(fā)火溫度）、撞擊感度、摩擦感度、靜電火花感度、傳火藥運(yùn)輸中靜電量，這些測(cè)試缺一不可，這也是為了確保傳火藥從原材料采購(gòu)、原材料儲(chǔ)存、生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用整個(gè)過程的安全性指導(dǎo)。

2 實(shí)驗(yàn)方法及對(duì)應(yīng)生產(chǎn)性指導(dǎo)

2.1、傳火藥的熱感度測(cè)試（自發(fā)火溫度）：

感度是傳火藥的本質(zhì)屬性并起著關(guān)鍵性作用，如果感度高，就代表了激發(fā)傳火藥時(shí)，所用的輸入能量就小，如果感度低，就證明所用的輸入能量就大。而并不是感度越高傳火藥作用越可靠，感度越低越安全，感度高會(huì)增加生產(chǎn)過程中的不安全性，感度低，雖然安全，卻無法保證各種條件下傳火藥作用的可靠性。

試驗(yàn)原理：用天平稱量1mg的樣品，放入DSC設(shè)備的坩堝內(nèi)。啟動(dòng)DSC設(shè)備點(diǎn)燃傳火藥，此時(shí)將自動(dòng)生成放熱曲線，并將得到的放熱峰值作為傳火藥自發(fā)火溫度極限值。

因此，傳火藥的熱感度測(cè)試（自發(fā)火溫度）對(duì)傳火藥生產(chǎn)的指導(dǎo)意義在于，傳火藥生產(chǎn)過程中以必須以此極限溫度做為參考，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、工藝設(shè)備相關(guān)參數(shù)，設(shè)置出傳火藥安全生產(chǎn)所需的合理控制溫度。比如在設(shè)備設(shè)施與藥劑接觸并產(chǎn)生溫度積累的部位安裝上溫度傳感器，設(shè)置好溫度閾值，將設(shè)備停止開關(guān)與溫度控制開關(guān)關(guān)聯(lián)起來，防止藥劑溫度過高引起的爆燃。

2.2、撞擊感度：

在傳火藥生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中，不可避免地遇到生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械碰撞、藥品轉(zhuǎn)運(yùn)過程跌落等等，這些因素都可能形成熱點(diǎn)而引起意外爆炸，這一特征的研究對(duì)傳火藥生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用有著重要意義。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的基本原理是：在專門的實(shí)驗(yàn)裝置里放入一定規(guī)格的傳火藥試樣，使用一定質(zhì)量的落錘由不同的高度自然下落，使實(shí)驗(yàn)裝置表面承受撞擊，將撞擊樣品后每一次產(chǎn)生的反應(yīng)結(jié)果記錄下來，即：正（燃、爆）負(fù)（不燃、不爆）。這些記錄好的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)和分析的方法處理，從而得到相對(duì)的沖能值。

傳火藥的撞擊度測(cè)試對(duì)傳火藥生產(chǎn)的指導(dǎo)意義在于，傳火藥生產(chǎn)過程中以必須以此極限撞擊結(jié)果做為參考，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)參數(shù)，設(shè)置出傳火藥安全生產(chǎn)設(shè)備合理的轉(zhuǎn)速。列如，高速壓片機(jī)的脫模導(dǎo)軌與上下模就是一個(gè)典型的撞擊并產(chǎn)生累計(jì)熱量部位，通過降低其脫模速度（由32萬片/小時(shí)產(chǎn)能降低至20萬片/小時(shí)）控制撞擊能量，在脫模導(dǎo)軌內(nèi)部加裝水冷系統(tǒng)防止熱量累積，并嚴(yán)控傳火藥粉塵落入脫模導(dǎo)軌摩擦面上。以防止形成熱點(diǎn)而引起意外爆炸。

2.3、摩擦感度

在傳火藥生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中，傳火藥不僅受到摩擦并形成熱點(diǎn)，也經(jīng)常受到撞擊，摩擦與撞擊大多是相伴而生的。這些因素都可能形成熱點(diǎn)而引起意外爆炸。

本項(xiàng)試驗(yàn)的基本原理為：平擺式擺錘可以繞定軸旋轉(zhuǎn)，擺錘抬起后的角度要與鉛垂線間呈現(xiàn)夾角，測(cè)試樣品限制在兩個(gè)光滑硬表面之間，擺錘釋放后，錘頭撞擊滑柱，觀測(cè)試樣品在滑動(dòng)摩擦后表征炸藥摩擦感度，同時(shí)計(jì)算出發(fā)火的概率，并記錄。

因此，傳火藥的摩擦度測(cè)試對(duì)傳火藥生產(chǎn)的指導(dǎo)意義在于，傳火藥生產(chǎn)過程中以必須以此極限摩擦結(jié)果做為參考，結(jié)合生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)參數(shù)，設(shè)置出傳火藥安全生產(chǎn)設(shè)備合理的轉(zhuǎn)速，以確保生產(chǎn)安全。列如，干法制粒機(jī)的送料螺旋與螺旋套間的摩擦、送料螺旋與制粒軋輥間的摩擦，這些因素都可能形成熱點(diǎn)而引起意外爆炸。

高速壓片機(jī)的脫模導(dǎo)軌與上下模就是一個(gè)典型的撞擊并產(chǎn)生累計(jì)熱量部位，通過降低其脫模速度（由32萬片/小時(shí)產(chǎn)能降低至20萬片/小時(shí)）控制撞擊能量，在脫模導(dǎo)軌內(nèi)部加裝水冷系統(tǒng)防止熱量累積，并嚴(yán)控傳火藥粉塵落入脫模導(dǎo)軌摩擦面上。

2.4、靜電火花感度;

傳火藥在生產(chǎn)和運(yùn)輸還有使用的整個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，物料之間、物料與設(shè)備之間、物料與工裝、容器、包裝材料等介質(zhì)發(fā)生的摩擦，外部雷電防范措施失效都會(huì)造成靜電電荷的積累，從而產(chǎn)生較高的點(diǎn)位，一旦有放電條件就會(huì)產(chǎn)生火花。當(dāng)火花能量超過產(chǎn)氣藥的自發(fā)火溫度時(shí)，就會(huì)引發(fā)傳火藥爆炸。

試驗(yàn)原理：傳火藥在一定的裝藥條件下，用一個(gè)充電到高電壓的電容器對(duì)傳火藥進(jìn)行一次放電，出于安全考慮初始能量設(shè)定較低，使用電容逐漸升高，或者也可以增加電容器兩端電壓這樣的方法，對(duì)試樣的放電能量逐漸提升，一直到一組規(guī)定數(shù)目的試樣，都出現(xiàn)發(fā)火現(xiàn)象，或者設(shè)備的能力已到達(dá)上限放電能量輸入為止，試樣處于尖端放電的電火花作用之下，記錄試樣會(huì)不會(huì)被引爆。

因此，傳火藥的靜電火花感度測(cè)試對(duì)傳火藥生產(chǎn)的指導(dǎo)意義在于，傳火藥生產(chǎn)過程中以必須以此靜電火花感度結(jié)果做為參考，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫濕度、生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)運(yùn)行參數(shù)、工房的防雷接地設(shè)施、設(shè)備導(dǎo)靜電接地、工房導(dǎo)靜電地面的可靠性。列如;設(shè)置好傳火藥在真空上料機(jī)內(nèi)的氣流傳遞時(shí)的安全速度、設(shè)備接地回路的正確合理、設(shè)備導(dǎo)靜電電阻值的大小不超過4歐姆等等，以確保傳火藥安全生產(chǎn)。

2.5、運(yùn)輸類別;

根據(jù)傳火藥以上感度測(cè)試實(shí)驗(yàn)，通過能量換算，按照民爆標(biāo)準(zhǔn)對(duì)傳火藥能量進(jìn)行換算，傳火藥以及產(chǎn)氣藥的運(yùn)輸類別屬于1.3C.

因此，傳火藥的運(yùn)輸類別對(duì)傳火藥運(yùn)輸?shù)闹笇?dǎo)意義在于，選擇有相關(guān)資質(zhì)的運(yùn)輸單位及正確的運(yùn)輸方式。

總結(jié);通過分析傳火藥生產(chǎn)過程危險(xiǎn)有害因素的分析，我們了解到這些危險(xiǎn)源由以下三個(gè)要素構(gòu)成;潛在的危險(xiǎn)性、存在的條件、觸發(fā)的因素。掌握好傳火藥這三個(gè)要素的邏輯關(guān)系及生產(chǎn)過程中量變到質(zhì)變的界限就能夠有效的避免安全事故的發(fā)生。