基礎雷管生產中的質量控制要點研究

鄧體俠

（淮南舜泰化工有限責任公司，安徽 淮南 232072）

0 引言

工業雷管，作為基礎工程建設中的關鍵工具，其作用是在起爆作業中承擔工業炸藥和爆具的角色，是整個工程爆破中的極為重要的組成部分。隨著我國經濟的飛速增長，基礎建設的數量也在逐年遞增，因此我國工業雷管的相關生產廠家數量目前已經達到了55 家，全中國的基礎雷管裝填線的數量也已經達到了100 多條。盡管工業雷管的需求量很大，但是受市場的影響，其售價通常較為低廉。因此如何在整個生產過程中保持相關部門獨有的競爭力，更是顯得極為關鍵。作為工業雷管的基礎部分，基礎雷管的成品率以及生產過程中的安全性，在整個行業中都極為重要，如何在保證基礎雷管生產安全性的同時，提升整個行業的經濟效益，是整個行業中的基礎雷管生產廠家所面臨的最為關鍵的問題。

1 生產工藝

基礎雷管通常由管殼、猛炸藥、起爆藥、加強帽和松裝炸藥等多個部分構成。每個部分都具有較多的生產過程，工藝復雜。一個基礎雷管的生產先后需要進行10 余道工序，才可以得到最后的成品。

作為具有極高爆炸性的生產用品，其生成過程中間還有許多隔離操作，每道生產工序相互之間都要使用抗爆小間進行相應的隔離操作。通常，在現有的基礎雷管的生產線上，采用三裝二壓的工藝流程，即在管殼中裝填相應數量的猛炸藥之后，進行壓藥，然后再相繼裝入松裝炸藥，最后裝填進起爆炸藥，最后使用扣帽進行壓合操作。每道生產流程中都存在著極高的危險性，因此只有在生產過程中嚴格監控危險因素，并加強對各項工藝對的質量控制，才可以在進行高效生產的同時，保障整條生產線的生產安全。

1.1 雷管殼

雷管殼在生產過程中，內徑尺寸對于整體的結構有很重要的影響，當雷管殼的內徑尺寸存在一定的偏差時，很有可能會影響基礎雷管的使用效果和安全。該尺寸的不一性會產生多方面的影響，通常包括以下2 個方面。

（1）當壓藥高度不變的情況下，當內徑偏大時，會導致整體的壓藥密度減小。而作為和炸藥效果直接相關的壓藥密度，當壓藥密度減小時，炸藥的威力也會隨著減小，因此內徑偏大時的雷管殼會降低基礎雷管在進行爆炸施工時的效果，從而無法達到預期的爆炸威力，影響整體的施工進程；同時當雷管殼的內徑偏大時，會導致在整個生產運輸過程中產生一定誤差，即加強帽可能會有移位的風險且藥劑的結構較松散容易在運輸途中泄出。

（2）當雷管殼內徑偏小時，同樣的定位壓會導致基礎雷管的局部管體發生鼓脹現象，該現象會導致雷管變得薄弱。因此在進行雷管的使用時，爆炸所產生的爆轟波不再像原來一樣從聚能穴的方向進行傳爆，而是首先在較為薄弱的鼓脹區進行爆炸。因此該現象會導致基礎雷管在進行爆炸時，鼓脹區以下的炸藥無法完全爆炸產生爆炸力，同時炸藥可能會隨之飛出，產生向外灑落的現象，使炸藥無法完全發揮爆炸威力的同時，還帶來了極高的安全隱患，會使得加強帽壓入雷管比正常的流程產生更大的摩擦力，從而極大地提高了引發爆炸的風險。

通過對現有的理論和實驗數據進行分析可以得知，管殼的材料對于基礎雷管的爆炸威力有著極為重要的影響。具備鐵殼材料的基礎雷管在進行爆炸時，威力會遠遠高于紙質材料的雷管。因此在選擇正確的管殼材料的同時，也要注重管壁的薄厚程度以及質量的大小。只有各項材料和因素都符合一定標準的管殼，才可以達到規定的產品質量。

而當管殼產生一定的鍍層不均和裂縫現象時，也會對整體的雷管質量產生一定的影響。沒有達到標準厚度的鍍層會使得雷管殼與空氣接觸產生銹斑，無法達到標準的防銹效果，從而使雷管爆炸時的效果大大降低。

1.2 加強帽

加強帽通常是作為藥粉爆炸威力的增強裝置，通過防止藥粉從相應結構溢出，從而有效的提升炸藥的爆炸威力，因此在加強帽的實際生產過程中，經常會遇到各種因藥粉所產生的問題，例如加強帽處的帽眼被堵死。當不合格的加強帽被裝入雷管中就會使之瞎火，從而使得該雷管失去其爆破的功能。而且當加強帽的外徑偏大或者偏小時，都會使得其因摩擦力增大而造成爆炸。

1.3 起爆藥

根據現有的實踐和理論，起爆藥通常會采取二硝基重氮酚和硝酸肼鎳，其中前者的火焰感覺度比后者高，起爆藥在進行裝藥時，要盡量做到藥粉不向外撒，同時降低加強帽在操作過程中的壓合壓力，從而保證雷管的正常引爆。

1.4 猛炸藥

作為用來裝配雷管的炸藥，猛炸藥在進行使用前要首先用篩網過濾，從而避免結塊的大顆粒炸藥摻入其中，造成藥孔堵塞，影響雷管的標準化藥量和使用效果。通過對以往的數據分析可知，對炸藥進行分次裝壓可以明顯的提升炸藥威力，猛炸藥的密度越大，雷管的爆破速度就會越快，產生的炸藥猛度也會越高。

2 危險因素

作為生產工序復雜的基礎雷管，其每道流程都有自己獨有的特點，因此在進行危險因素分析的時候，要根據每個部件的獨有特點進行分析。

2.1 起爆藥

在基礎雷管的整個生產流程中，每個部件都有自己獨有的生產線，因此如何保障起爆藥在自己的工房生產出來后安全運輸到裝箱生產線，極為重要。通常生產好的起爆藥會在裝箱之后，采用人工傳送的方式運輸到基礎雷管的生產線上進行下一步的生產操作。在該過程中，傳送流程嚴格受到缺藥信號的把控，而在整個過程中又離不開生產線工人的人工操作，因此一旦在整個工程中遭遇靜電或者明火，就可能點燃起爆藥，引發極大的人員傷亡事故。

而在起爆藥的生產中，起爆藥通常需要通過機械手來進行傳送，采用氣缸和氣動振動系統來產生推動力，同時采用自動化機械裝置進行填藥。因此在整個過程中，為了縮短這方面的時間，提升整體的填藥效率，生產線對于起爆藥的球星結晶結構有著嚴格的標準要求。由于起爆藥的生產線工藝較為簡單，無法滿足基礎雷管對于球星結晶的嚴格要求，因此在整個生產過程中會存在一定的細微粉末。當粉末聚集到一定程度時，需要相關工作人員進行手動的換裝處理，因此該過程很容易產生爆炸危險，對工作人員造成嚴重的生命威脅。

2.2 靜電危害

靜電危害，作為整個基礎雷管生產過程中最為嚴重的爆炸危害，其控制難度大且引發事故的后果極為嚴重。一旦在生廠車間中產生較大的靜電，極有可能和起爆藥進行相應的接觸，從而進一步產生嚴重的火災引起爆炸事故。當靜電不斷的匯集，會逐漸形成一個靜電場，當靜電場中的靜電火花的能量超過基礎雷管生產線上各類危險物品的發火沖能，就會引發火災。

根據對以往基礎雷管生產中所產生的安全事故進行統計，靜電災害引起的安全事故通常可達到總安全事故的1/10。因此靜電的危險性不容忽視。而作為客觀存在的物質，盡管其危害性較大，但是在整個生產過程中卻難以避免和消除。

3 質量控制要點

3.1 生產線的原則

首先，為了進一步加快基礎雷管的生產速度，相關部門和企業要大力推動并引進全自動化生產線，同時在必須有人工進行操作控制的程序中，也要提高安全系數，保障工作人員的人身安全。而不同的設備所構成的自動化聯動生產也要遵循以下4 個原則。

（1）每個設備之間的接口高度要嚴格遵守人機工程學的要求，從而使物品和接口處的高度相符合，有效的保障每條生產線上的物品之間運輸流暢，不會在各類基礎雷管的設備傳遞之間產生跳動現象影響整條生產線的裝配。

（2）所有基礎雷管生產設備的物料傳動之間的速度關系要呈現梯度上升的形式，同時整線速度也要保持增加趨勢，從而使得完成某道工序時，在進行統一速度的運輸傳遞的過程中，本工序的速度要比上級設備的速度高出5%～15%。

（3）每道工序的生產線所使用的物品包裝也要保持較為平衡的狀態，從而避免基礎雷管的各個元件在進行交接傳送時發生過大的翻轉，產生較大的摩擦，降低生產效率的同時，還會增加安全事故發生的風險。

（4）對每個設備之間都要建立完善的信號連接，從而使得生產線整體處于機動轉態，產品可以在整條線上平穩運行，整個系統的功能集成操作，實現交互連鎖的功能。

3.2 加強傳統通道的設置

在整個基礎雷管的生產過程中，除了全自動化的生產線之外，也離不開需要人工操作的步驟，因此在進行人工操作的時候，要充分降低炸藥在整個傳輸過程中的危險性。首先，要在每個制作區間和生產線之間設立專門的人行通道，同時在其中設置醒目的安全標語提示牌；其次，加強對每個專用的運輸通道的定期維護，從而避免因長時間疏忽而導致的積水或者雜物過多等現象，從而有效的保證炸藥運輸過程中的安全性；最后，即使是用于人員通過的特殊專用通道，其建設規模也要嚴格遵守規范要求，每條人行通道都要避免和行車道路存在交叉形式，且不能將二者混合使用，以防出現事故意外，同時每條傳統通道的路徑設計和建造時都不能設置臺階。

3.3 加強設備控制

在基礎雷管的生產線上，除去自動化生產線，還有許多人工操作需要完成，因此在進行該過程的時候，也要嚴格加強生產設備的控制力度。由于每個工作人員的操作水平和經驗技術均存在個體差異，即使生產條件相同，每個工作人員所操作得出的基礎雷管的成品質量也會略有差異。

因此在進行全自動化的生產時，可以采用機械裝置來拉動裝填藥物的控制桿，從而通過標準的程序化設定來保證藥量裝填的一致性，避免因人工產生的個體差異所帶來的誤差。同時設立專門的警報裝置，如果在裝填過程中發生堵藥的情況，及時發出警報，提醒工作人員進行及時的處理。同時還可以在機械裝置中布置全方面的監控設備，從而使得后臺的工作人員及實時的掌握機械設備的運行狀況，從而對出現的情況進行及時的調整。通過上面這些方式，可以極大地改善基礎雷管生產過程中的不確定性和誤差，從而有效提升基礎雷管的生產質量，同時保障了整個生產過程中的安全系數，全方面解決了因人為操作對生產流程所造成的不利印象，因個體誤差對雷管質量所造成的消極之處。

3.4 加強炸藥的控制

從上面對猛炸藥的特性闡述可知，猛炸藥的粒徑對于裝藥過程的正常運行和基礎雷管的爆炸有著極為重要的作用。因此在進行質量控制要點的分析時，要嚴格注重猛炸藥的相關特性：①避免顆粒較大的炸藥堵塞藥孔。②注意結塊炸藥是否含有過多的雜質。當裝藥量和裝藥壓力相同的前提條件下，而炸藥的裝藥次數不同，基礎雷管的爆炸效果也會隨之改變，例如黑索金，當800mg 的黑索金處于10MPa 的壓力下，裝藥的次數為1，進行爆炸測試可得，其炸5mm 的鉛板可產生的孔徑的范圍在9.5～11mm 之間；如果將裝藥次數改為2 次，其炸5mm 的鉛板可產生的孔徑的范圍在10.5～12mm。從上述的數據可得，除了對炸藥粒徑和雜質進行控制的同時，也要注重分次裝藥對基礎雷管的爆炸威力所帶來的影響，分次裝藥可以有效的提升雷管的爆炸威力和效果，從而進一步提升基礎雷管在生產過程中的質量。

3.5 健全風險評估機制

為了避免基礎雷管在使用中所產生的各種突發問題，質量控制要點的最后一步就是要健全風險評估機制，從而有效的降低風險發生的概率，主要的措施如下。

（1）逐個檢查，在進行成品的接受和貼簽時，工作人員要對生產出來的雷管進行逐一的質量和數量檢查，從而確保生產出來的成品沒有存在缺少、多余的情況，使沒有破損、失格的產品進入下一個流程工序。

（2）進行過程核對，即每個部門或者工廠的質檢員進行抽樣檢查，對整條生產線上的產品，進行定時、定量的抽樣檢查，每個環節所生產出來的成品都要參與其中，在生產線停機后重新開機進行生產活動的時候，質檢員也要進行再一次的產品抽樣檢查，從而對相關信息進行準確無誤的核實，從而確保整條生產線制品的完整性和產品信息的精確性。

（3）進行相關的清場活動，即在每批成品完成生產和包裝的過程之后，對生產設備和其所在的場地進行適當的清場行動，從而保障本次產品的成品和剩余用料不會混入下一批次的生產，打亂下一批次基礎雷管的標準化生產，保證每個批次的雷管都具備同樣的精準性和安全性。

（4）對每批制品所消耗的物質資料進行計算，從而確保每個產品的完整性，在進行物料平衡計算的同時，還可以確認上一步的清場活動是否做到位，進一步確保基礎雷管生產過程中的準確性。

通過以上4 種措施，可以有效降低基礎雷管出廠后產生問題的概率，從而避免出現差錯的風險。同時，全自動的生產線還要在設備正常運行的同時，加強建立設備的安全防護措施，從而避免其中人為干預可能帶來的誤差和風險，進一步的降低基礎雷管生產過程中的安全事故發生的風險，保障全體工作人員和生產線的安全，保障基礎雷管在進行施工作業時的爆炸效果和威力。

4 結論

作為我國基建過程中的主要工具，工業雷管的使用在各行各業都極為普遍，因此為了滿足全國各地的基礎建設，基礎雷管的生產規模也在逐年擴大。近幾年基礎雷管的市場已經出現了越來越多的生產廠家，其生產數量已經可以基本滿足我國現有的雷管需求。然而盡管基礎雷管的生產較為充足，但由于其生產成本較低，因此市場的競爭也非常激烈，生產廠家在此環境中，只有保障基礎雷管的生產質量和安全系數，才能帶來更好的經濟效益。

通常，基礎雷管的生產工序較多，因此在進行質量控制要點的研究時，也要分步進行。

（1）對生產工藝中的各組分進行相關分析，管殼、猛炸藥、加強帽和起爆藥對應不同的工藝流程，只有按照標準化的工序才可以保證基礎雷管生產的質量和安全。

（2）逐步分析基礎雷管生產過程中可能面臨的各類危險因素，起爆藥傳送中的人工操作如果碰上明火，可能會帶來爆炸事故，而靜電的匯集會導致靜電危害，引起燃燒事故；起爆藥的質量問題也會隨著球形結晶的高要求而產生的一定的不確定性，如果較細的粉塵過多的聚集，也會在人工換裝的過程中產生危險。

（3）質量控制要點的具體步驟：①挑選合適的管殼材料，經過實驗分析，鐵殼材料的爆炸威力會遠遠高于紙殼材料的爆炸威力，且管殼的薄厚、重量對于爆炸威力也有著一定的影響。②加強對猛炸藥的控制力度，作為裝配雷管的關鍵炸藥，猛炸藥的要求也極為精細。在進行裝配前要先使用篩網進行過濾從而避免炸藥的結塊過大等問題。③注重分次裝藥對炸藥的影響，分次裝藥可以有效提升雷管炸藥的爆照威力，對于基礎雷管的生產和使用有著提升的效果。④加強整條流水線的設備控制比重，由于人工操作存在較大的差異性，因此只有采用全自動化的產生線，大規模的采用機械填裝，才可以有效的保障基礎雷管生產過程中的準確性和安全性。⑤加大對生產線監控設備的投入，只有全方面全天候的監控才可以有效的保障生產過程中的安全問題，使得后臺工作人員進行產品質量監控的同時，實時觀測生產線的安全問題，從而進一步降低發生重大燃燒爆炸事故的概率，有效保障工作人員的生命健康和基礎雷管生產的平穩運行。只有對整條生產線進行全方面的質量控制，才可以有效保障基礎雷管的生產活動。