爆竹机械配装封一体化生产工艺安全性的研究

李德钊1.四川省烟花爆竹安全监督质量检测站 2.四川省安全科学技术研究院烟花爆竹研究所



爆竹机械配装封一体化生产工艺安全性的研究

李德钊1，2
1.四川省烟花爆竹安全监督质量检测站 2.四川省安全科学技术研究院烟花爆竹研究所

【摘要】爆竹配装封一体机本质安全程度低和生产过程中无科学的安全作业规程，是烟花爆竹机械化进程中的两大“杀手”。通过对大量同类事故的调查分析与实验比对，着眼从提高机械设备本质安全程度和工艺操作安全性进行研究，并提出具体的安全技术要求。

【关键词】爆竹；配装封；工艺；安全性

爆竹机械配装封一体化工艺是由送饼、投料、混装药、封口收饼四个操作单元组成的具有整体爆炸危险性的1.1-1级厂房，它的危险本质属性也揭示了机械化的投入并不意味着安全上就可高枕无忧，机械一体化工艺所诱发的伤亡事故时有发生。通过对近几年的26起爆竹机械配装封一体化工艺的安全事故分析（见下表）可知：在爆竹机械配装封一体化厂房中，发生事故机率最大的、后果最严重的是混装药操作单元，占事故次数的73.1％，其余依次为封口收饼单元、投料单元和送饼单元。

表　爆竹机械配装封一体化安全事故汇总表

通过事故调查分析得出：配装封一体机本质安全程度低，无科学的安全作业规程，往往是事故发生的最重要原因。爆竹配装封一体机属于非标设备，日前全国还没有统一的制造标准，一些设备制造商迫于竞争而人为地减少配套的安全设施，从而导致设备安全性能先天不足。在实际生产过程中，国家也还没有出台该工艺的安全作业标准，各爆竹生产企业制定的操作规程都是凭经验摸索，缺乏科学性。因此，对爆竹机械配装封一体化工艺安全性的研究，就具有非常重要的现实意义。

1　爆竹配装封一体化生产工艺简介

爆竹配装封一体生产工艺，是采用自动化间控技术，连续完成爆竹药物混合、空饼装药、封口固引三个工序于一体的自动化生产工艺。

1.1配装封一体化的工作原理

爆竹机械配装封一体化生产工艺，是将事先准备好的空引饼放入机械输送皮带上送至装药工位，同时由人工将单质原材料倒入进料桶传输到配装药装置，通过机械按一定比例进行药物混合，定量装入指定工位上的空筒完成装药，再由机械传送至指定工位的封口固引装置，经过连续振动凝实封口剂，最后通过皮带输送至系统出口，由人工转运至中转库。

1.2配装封一体化的工艺特点

传统的爆竹手工配装封生产工艺比较冗长，即“计量→中转→混药→中转→装药→中转→封口→保养”八道危险工序，而机械配装封一体化作业取代了传统手工作业方式，将此八道危险工序整合为投料、配药、装药、封口四个危险环节，且在同一栋厂房内连续完成，减少了危险物料的中转环节，实现了集约化生产、机械化操作、人药隔离操作，安全系数大大提升。

1.3配装封一体化工艺的危险性

配装封一体化虽然具有一定的先进可靠性，但在生产实践中由于烟火药及原材料自身危险属性的存在，导致一体化生产工艺同样具有敏感易爆性、自燃自爆性、粉尘爆炸性、机械伤害性、静电危险性、触电危险性、尘毒危害性。

2　爆竹机械配装封一体化的本质安全性

配装封一体化的本质安全性，是要求配装封机械设备、配套的安全设施及其自动化的技术工艺含有内存的能够从根本上防止事故发生的功能，即“失误－安全功能”和“故障－安全功能”。经对大量配装封一体化工艺燃烧与爆炸事故案例的比对与研究。

2.1配装封一体机应具备自动停机联锁装置

（1）间隙停机。

整套机械连续工作1h，系统自动停机10min。

（2）超量停机。

混药筒内药量超过500g时，系统应自动停机。

（3）空位停机。

装药工位上无空筒引饼时，系统应自动停机。

（4）侵入停机。

整机工作时，如有人侵入装药间内，系统应自动停机。

2.2配装封一体机的安全设施要求

（1）混装药间的抗爆设计。

采用钢筋混凝土浇筑，三面墙体联体，只有泄爆面一面敞开，独立建设，顶部采用圈梁结构，墙体高出周边其它屋面50cm。其他操作间为眠砖墙体结构或钢筋混凝土浇注，厚度不小于38cm。整栋厂房屋顶设钢筋格栅栏阻挡爆炸抛出物，轻质易碎双层彩钢屋面。

（2）电气安全技术要求。

进入配装封一体化厂房的电气线路严禁采用绝缘电线明敷或穿塑料管敷设；混装药间的危险类别为F0类，不应安装任何电气设备；电源控制器及电动机应安装在有药工房墙外；空压机应设置在配装封工房外；作业场所不应设置接插装置和使用无线通讯设备。

（3）防静电安全措施要求。

配装封厂房内可导电的金属设备和金属支架必须进行防静电直接接地；装药机中可导电的金属支架、运转部件、传动部件及其他金属导体均须采用直接静电接地，且静电接地电阻应不大于4Ω；混装药间的机械设备应采用双接地。物料传输带应采用导静电材料制作，并应可靠接地；一体机工房入口处应设置人体静电指示及释放仪。

3　配装封一体化工艺的安全技术要求

3.1安全作业的基本要求

作业人员要求。从事配装封一体化的生产作业人员应持有《中华人民共和国特种作业操作证》，且操作证类别为“烟花爆竹产品涉药作业”；作业人员应经岗前培训合格后，方可上岗操作；整栋生产工房定员5人，包括送饼工、投料工、封口工、收饼工、搬运工。应确定一名班组长，负责爆竹配装封现场管理。

应建立健全配装封一体机安全生产管理制度和操作岗位的安全操作规程，并有效实施。

在配装封工房醒目位置悬挂建筑物安全标志和警告、禁止、指令、指示等区域性安全标志。

遵守定员、定量的规定，不应超定员、定机、定量生产和储存。不应擅自改变生产作业流程、工房用途和危险等级。

生产、制作、装卸、搬运过程中应轻拿、轻放、轻操作，不应有拖拉、碰撞、摩擦、抛摔、翻滚、挤压、用力过猛等行为。

身体不适或情绪不佳时，以及饮酒后严禁上班。作业场所严禁吸烟、生火取暖。

3.2开机前的准备要求

点动空转各开关5min，检查各运转部件润滑油系统是否正常。

启动整机空转10min，检查自动操作系统、电器控制系统是否正常。

检查感应系统是否正常，电脑监控屏图像是否清晰稳定。

检查混装药间地面是否保持有5～10cm深的循环水。

3.3预混工艺安全要求

预混岗位定员1人。

定量：高氯酸钾不超过50kg、珍珠岩粉不超过50kg。

检查原材料是否受潮，是否有杂质。

按正确比例将高氯酸钾与珍珠岩粉投入混料机内进行充分混合。

3.4加料工艺安全要求

加料岗位定员1人。

定量：预混料不超过50kg、铝粉不超过30kg、硫磺不超过50kg。

在各料斗内及时、准确地添加物料，各料斗中的物料应不超过3kg。严禁添加受潮、含有杂质的物料。

加料人员不允许在料斗边逗留，预防混装药间起火后通过传输带回火到加料工位。

当班未用完的原材料不得堆放在配装封工房内，料斗内和传送带上不得留有余药过夜。

3.5送饼工艺安全要求

送饼岗位定员1人。

空引饼应在开机前由专人运送到指定工位，空引饼滞留数折合引线节药量不超过4kg。严禁空引饼占用、堵塞安全疏散通道。

操作时，送饼工应及时将空引饼放在输送带上，动作应规范，保持饼与饼之间间距适当、不得将引线带出饼外。不得将无引的、变形的和已经垮塌的空饼送上输送带。

送饼时发现异常情况，必须立即断电停机，并及时向主管汇报，不得擅自处理。确需进入装药间查看时，必须经班组长许可后方可进入。

3.6封口固引工艺安全要求

封口、收饼、转运岗位定员3人。

现场存放爆竹药饼数，折合药量不超过5kg。

封口工应及时向封口机料斗中添加封口粉，并及时检查药饼中的烟火药、引火线、及封口粉的平整性，发现异常情况应立即启动急停开关，及时向班组长报告处理。

收饼工从输送带上应及时收取封口饼，动作规范，封口饼应整齐放入周转筐中。

封口粉与待转运的封口饼应放置在指定位置，严禁占用、堵塞安全疏散通道。

3.7停机清理安全要求

工作结束后，继续让机械空转，通过视频观察酌情停机，保证输送带上、托辊表面和混药筒中不留有余药。

进入混装药间清理前，必须事先断电停机，并消除身体静电，在机器开关位置悬挂“检修清理、禁止开机”的警示牌。

开启空压机，保持适度气压，用风枪吹扫机身药尘。操作时防止风枪与机架、墙壁、设备发生摩擦碰撞。风枪的金属喷嘴宜用柔性材料包裹。

混装药间地面、墙面应用水冲洗干净，严禁用拖布或用扫帚清扫。

加料间、送饼间、封口收饼间宜用棉质拖布清扫。及时清除散落的空筒、引线节、封口粉，保持作业场所内干净整洁。

4　结束语

通过上述科学的论证和反复的实践，证明了在爆竹“机械化换人、自动化减人”的过程中，制定科学的安全作业规程，才能提高爆竹机械配装封一体化安全生产科技保障能力。