岩石粉状乳化炸药生产中的安全问题与对策

尚耀锋 谭慧明 史晓茹 王巨琛 王志利

兵器工业安全技术研究所

岩石粉状乳化炸药生产中的安全问题与对策

尚耀锋 谭慧明 史晓茹 王巨琛 王志利

兵器工业安全技术研究所

本文通过简单阐述岩石粉状乳化炸药的生产过程，列出目前该炸药生产过程中存在的主要安全问题，在此基础上提出了一些对策和建议，这对我国岩石粉状乳化炸药的安全生产具有一定的现实意义。鉴于此，本文就岩石粉状乳化炸药生产中的安全问题与对策展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

粉状乳化炸药；乳胶基质；设备；安全生产

1、粉状乳化炸药的生产工艺

间断式、半连续式、连续式都是粉状乳化炸药的生产工艺。连续式生产工艺依靠先进的生产技术，保持物料全程无间断的进行溶化、乳化、冷却、敏化，协调各生产工序的有序进行，实时监控乳化过程中各方面的参数。紧凑的生产线布局、合理的设施、劳动力成本低、劳动强度低等都是连续式生产工艺的优势。在粉状乳化炸药时采取半连续式生产工艺，将乳化和敏化进行连续的操作之后，需要采用冷却机对已乳化的基质进行分次冷却或采用人工送冷风的方式。将半自动装药设备运用在装药环节，进行生产时在仪表和人工的综合监控之下。半连续生产工艺在制药能力具有较明显的优势，并且安全生产的条件较好，但是在整个生产过程中需要的劳动力较多，需要较多的资本投入。间断式生产工艺在对基质进行冷却时采用人工的方式，在装药环节也采用半自动或人工的方式，调控也采用人工的方式。虽然间断式生产方式的药品在线量较大，但是生产能力和劳动强度较低，导致生产效率低下，并且在间断式生产时设备存在着一定的问题，影响间断式生产的安全。

2、生产过程中存在的安全隐患

2.1 粉状乳化炸药基质的安全隐患

粉状乳化炸药基质是硝酸铵水溶液和复合油混合后高速搅拌后乳化形成的油包水混合物，硝酸铵水溶液以准分子状态与复合油和乳化剂接触，形成一种具有爆炸性的混合物。粉状乳化炸药基质的制作或运输过程中，一旦发生摩擦、碰撞的行为，基质内部会产热并向四周传递热量，加速周围基质的热分解。随着温度升高，乳化基质存在爆炸的危险。由于粉状乳化炸药基质具有较高的粘滞性，在长时间的搅拌作用下温度也会不断升高从而引起爆炸。

2.2 引起爆炸的直接原因

粉状乳化炸药具有爆炸性，在生产过程存在极大的安全隐患。发生爆炸的原因可能有生产设备安全性能差、车间工人操作不当、机械故障为及时排除等。例如电机主轴、轴承的破损，机械密封性差导致的物料漏损等都是引起爆炸的原因。乳化线上的乳化器、螺杆泵、敏化机等都是跟安全性紧密相关的设备。乳化器作为乳化过程中最终要的设备，其动静盘和轴封间隙内的薄药层处于中心部位，因此，在此处发生爆炸的可能性是最大的，为了避免引起爆炸，要保证乳化器的安全性。

3、生产安全管理要点

3.1 做好原材料的监测工作

在使用原材料制取粉状乳化炸药的同时，原材料使用多孔粒状硝酸铵和硝酸铵水溶液，由操作人员对硝酸铵溶液进行目测，溶液颜色出现红色及时停止使用，并上报。定期对原材料中的金属离子，非金属离子，采用色谱分析法进行检测，定期测量溶液运输管道厚度。减少添加剂的使用，在炸药生产过程中，通过设计炸药配方，实现零氧平衡，尽量避免使用硝酸钠作为添加剂。在实际生产中，采取保温、循环水加热等手段，保证溶液温度≥析晶点+10℃。通过物理手段保证溶液的稳定，避免析晶现象的发生。在实际生产过程中，作为钝化剂的水，可以有效地降低粉状乳化炸药的感度，一般含水量不低于10%；但考虑到炸药的保证性能，含水量不宜过大，一般以10%～12%为宜。

3.2 合理有效控制溶液pH值

在未添加其他化学物质的硝酸铵溶液中，其pH值一般能够达到要求范围之内。但是鉴于硝酸铵为强酸弱碱盐，水解显酸性，且受温度影响较为显著，一般采用添加缓冲剂来调整溶液的pH值。在实际过程中，一般采取醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH=3.8)。神华准格尔能源有限责任公司炸药厂采用柠檬酸-碳酸钠来调节pH值，柠檬酸为三元有机酸，溶于水为三级解离，解离常数为：Ka1=7.14×10-4；Ka2=1.7×10-5；Ka3=7.14×10-4。由解离常数进一步可以得知，在配制溶液的反应过程为：Na2CO3溶于水电离产生的Na+，与柠檬酸第一步解离处的C5H7O5COO+反应生成柠檬酸钠。由于柠檬酸过量，从而形成共轭酸体系，使pH值保持在生产工艺所要求的范围。

4 结束语

以上对粉状乳化炸药生产过程中的安全问题进行了部分罗列并提出了一些对策，但粉状乳化炸药生产过程中的安全问题涉及多个方面，在提高认识的同时，应当尽量提高粉状乳化炸药基质以及设备本身的安全性；同时人的因素也是不容忽视的，要不断加强人员培训力度努力提高从业素质；民用爆炸物品生产本身就有危险性，即使生产工艺发展到一个更高的阶段，其潜在的不安全因素依然存在；减轻和避免事故需要我们民爆同仁、科研院所继续不断地努力探索，真正提高我国粉状乳化炸药生产的本质安全水平。

[1]汪泉,徐定博,张显丕.粉状乳化炸药水下爆炸能量输出特性的实验研究[J].山东工业技术,2016,(23)：297-298.

[2]王汉利,周保民.对粉状乳化炸药组份分析方法[J].西部皮革 ,2017,39(10)：42.

[3]吴东升,句超,陈慧,崔智慧.岩石粉状乳化炸药生产中的安全问题与对策[J].中国科技信息,2017,(10)：149-150.