摘 要：文從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，分析了影響粉狀乳化炸藥乳化與泵送安全的主要因素。以為保證乳化機(jī)和基質(zhì)輸送螺桿泵處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)和加強(qiáng)防護(hù)措施，選擇適宜運(yùn)動(dòng)粘度的乳化劑，可以起到預(yù)防事故發(fā)生和安全保護(hù)作用。

　　關(guān)鍵詞：粉狀乳化炸藥 乳化機(jī) 螺桿泵 運(yùn)動(dòng)粘度

　　1 引言

 粉狀乳化炸藥是一種高性能的無(wú)梯產(chǎn)業(yè)炸藥，具有較好的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用安全性。我廠于2005 年 3 月投料試生產(chǎn)粉狀乳化炸藥，生產(chǎn)線采用全連續(xù)生產(chǎn)形式，工藝流暢，自動(dòng)化水平高，在線存藥量少，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。其生產(chǎn)過(guò)程為：將水相、油相原材料分別投進(jìn)熱效率高的水相、油相溶化罐中集中供熱溶（熔）化，制備好的水相、油相溶液利用位差經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后放進(jìn)同容積的儲(chǔ)存罐中；水相、油相溶液經(jīng)再次過(guò)濾后分別由水相螺桿泵、油相齒輪泵輸送進(jìn)進(jìn)預(yù)混器、乳化機(jī)進(jìn)行連續(xù)乳化；乳化形成的乳膠基質(zhì)由螺桿泵送進(jìn)噴槍進(jìn)行噴霧制粉，再經(jīng)干燥塔、風(fēng)管脫水冷卻后由旋風(fēng)分離器分離生產(chǎn)品；產(chǎn)出的粉狀乳化炸藥經(jīng)傾斜輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)送往自動(dòng)裝藥機(jī)裝藥，經(jīng)包裝后即為成品。

 從近年國(guó)內(nèi)發(fā)生的幾起粉狀乳化炸藥生產(chǎn)線燃燒或爆炸事故看， 固然采用科技水平比較高的全連續(xù)及微機(jī)自動(dòng)控制工藝，但也不是盡對(duì)安全的，存在潛伏的不安全因素，可能發(fā)生重大安全事故的設(shè)備是乳化機(jī)和基質(zhì)輸送螺桿泵，往往不引人留意的乳化劑的運(yùn)動(dòng)粘度對(duì)安全生產(chǎn)也有一定的影響。因此，保證安全是粉狀乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)留意的主要題目。我廠在粉狀乳化炸藥的試生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)影響生產(chǎn)安全的主要因素專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了分析探討，并總結(jié)出了一些保證安全生產(chǎn)的措施。

　　2 乳化機(jī)的生產(chǎn)安全性與保護(hù)措施

 乳化機(jī)是制備高質(zhì)量乳膠基質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備，它由定子和轉(zhuǎn)子組成，外層為冷卻水夾套。乳化機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙小，工作時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高，其高速運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦輕易使乳膠基質(zhì)的局部溫度升高。據(jù)資料[1]，乳膠基質(zhì)是一種高粘度的非牛頓流體，盡大部分的乳膠基質(zhì)常溫下具有雷管感度。我們也曾作過(guò)多次試驗(yàn)， 用φ100mm×500mm的牛皮紙筒裝滿乳膠基質(zhì)， 基質(zhì)溫度為 101℃～110℃時(shí)用一枚 8 號(hào)雷管起爆，爆轟完全。而粉狀乳化炸藥生產(chǎn)中，乳膠基質(zhì)的生產(chǎn)工藝溫度一般為 130℃～140℃，這說(shuō)明乳化機(jī)中的乳膠基質(zhì)具有較高的爆轟感度，因此，乳化機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的正常與否直接影響生產(chǎn)過(guò)程的安全性。

 根據(jù)以上分析，我們以為對(duì)乳化機(jī)進(jìn)行冷卻非常重要，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)確保冷卻水、軸承冷卻機(jī)油循環(huán)正常，避免乳膠基質(zhì)過(guò)熱。為了確保乳化機(jī)冷卻水、軸承冷卻機(jī)油斷流被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，除安裝有自動(dòng)警保護(hù)裝置外，我們還在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)增加了流量計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)操縱職員可以很直觀地看到冷卻水、軸承冷卻機(jī)油的活動(dòng)情況，從而進(jìn)一步保證了乳化機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。另外，嚴(yán)格控制水、油相溶液的溫度在工藝要求范圍內(nèi)，也是確保乳膠基質(zhì)不升溫的條件，由于水、油相溶液溫度的高低直接影響乳化機(jī)中基質(zhì)的溫度。水相溫度為 130℃時(shí)，乳膠基質(zhì)的溫度為 136℃～137℃，水相溫度為 135℃時(shí)，乳膠基質(zhì)溫度為139℃～140℃。

 嚴(yán)防砂石、鐵屑等硬質(zhì)物質(zhì)進(jìn)進(jìn)乳化機(jī)也是保證乳化機(jī)安全運(yùn)行的重要措施，由于硬質(zhì)物質(zhì)能夠在乳膠基質(zhì)中形成強(qiáng)烈的摩擦中心而產(chǎn)生熱門(mén)，從而增加乳膠基質(zhì)的起爆感度。因此，我們采取了水、油相進(jìn)進(jìn)乳化機(jī)前嚴(yán)格過(guò)濾的措施。每次生產(chǎn)前各過(guò)濾器嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)題目或隱患立即更換，并執(zhí)行定期更換過(guò)濾器的制度。每次生產(chǎn)結(jié)束后，都能在過(guò)濾器中發(fā)現(xiàn)不少硬質(zhì)雜質(zhì)，這說(shuō)明嚴(yán)格的過(guò)濾是非常必要的。

 乳化機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙越大其生產(chǎn)越安全。為了保證安全，我們執(zhí)行對(duì)乳化機(jī)進(jìn)行定期檢查的制度，保證乳化機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙符合設(shè)計(jì)要求。

　　3 基質(zhì)輸送螺桿泵的安全性分析與保護(hù)措施

 螺桿泵是依靠螺桿和螺套的相互嚙合空間的容積變化來(lái)輸送物料。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，吸進(jìn)腔一真?zhèn)�密封線連續(xù)向排出腔一端作軸向運(yùn)動(dòng)，被送物料在壓差作用下吸進(jìn)腔內(nèi)，并隨螺桿移動(dòng)而均勻排出。橡膠螺套和金屬螺桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在始終有介質(zhì)布滿泵腔的情況下，不會(huì)產(chǎn)生熱門(mén)和達(dá)到炸藥的起爆溫度而引起爆炸。德國(guó) Martin Held 博士以為泵送的主要危險(xiǎn)如下[2]： （1）干式泵送：產(chǎn)品活動(dòng)停止（堵塞） ，生產(chǎn)停止時(shí)泵還在轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）死角運(yùn)轉(zhuǎn)：閥門(mén)封閉，生產(chǎn)線堵塞。另占有關(guān)研究表明[3]，螺桿泵壓力不升高則不會(huì)爆炸。由螺桿泵引發(fā)的爆炸也有報(bào)道，由于螺桿泵的斷料干摩運(yùn)轉(zhuǎn)、螺桿泵前端堵塞、螺桿泵壓力過(guò)高都可使螺桿泵內(nèi)基質(zhì)溫度升高引發(fā)燃燒甚至發(fā)生爆炸， 所以確保螺桿泵的安全運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)粉狀乳化炸藥的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。

 根據(jù)以上分析，我們以為杜盡螺桿泵斷料干摩運(yùn)轉(zhuǎn)、前端堵塞及泵內(nèi)壓力升高是保證螺桿泵安全運(yùn)轉(zhuǎn)的條件，發(fā)現(xiàn)斷料干摩運(yùn)轉(zhuǎn)的情況應(yīng)采取立即停機(jī)的措施。為了防止螺桿泵超壓力及前端堵塞而引發(fā)危險(xiǎn)，生產(chǎn)線除了安裝螺桿泵超壓力自動(dòng)停機(jī)保護(hù)裝置外，還在螺桿泵前端出口處安裝了泄壓爆破片，當(dāng)壓力超過(guò)螺桿泵規(guī)定的極限壓力后，爆破片會(huì)破裂泄壓，起到保護(hù)作用，特別是出現(xiàn)前端堵塞的特殊情況，其保護(hù)作用更加明顯。2005 年 5 月的一次試生產(chǎn)中，由于操縱失誤，基質(zhì)輸送螺桿泵出口前的閥門(mén)沒(méi)打開(kāi)而啟動(dòng)螺桿泵，爆破片馬上破裂，起到了保護(hù)作用，從而避免了事故的發(fā)生。

 生產(chǎn)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，乳膠基質(zhì)的粘度對(duì)螺桿泵的輸送壓力有非常明顯的影響�；�質(zhì)粘度大則螺桿泵的壓力高；反之，則壓力低。通過(guò)多次對(duì)比試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在炸藥配方確定的情況下，乳化劑的粘度是影響乳膠基質(zhì)粘度的主要因素，乳化劑的粘度大，則產(chǎn)出的乳膠基質(zhì)粘度大，反之則乳膠基質(zhì)的粘度小。當(dāng)乳化劑的運(yùn)動(dòng)粘度為 350～380 mm2s-1時(shí)，產(chǎn)出的乳膠基質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度大，基質(zhì)輸送泵壓力 1.1～1.3 MPa，達(dá)到了報(bào)警壓力，增加了爆炸危險(xiǎn)性；當(dāng)乳化劑的運(yùn)動(dòng)粘度為 300～320 mm2s-1時(shí)，基質(zhì)壓力為 0.3～0.4 MPa， 但制粉質(zhì)量較差， 藥粉易硬化， 儲(chǔ)存期短。 最后我們確定乳化劑的運(yùn)動(dòng)粘度為 320～340 mm2s-1時(shí)，既可滿足粉狀乳化炸藥的產(chǎn)品性能及儲(chǔ)存性能要求，又可使基質(zhì)在泵送過(guò)程中螺桿泵壓力保持在 0.5～0.7 MPa 之間。

　　4 結(jié)論

 綜上所述我們以為， 保證粉狀乳化炸藥安全生產(chǎn)的重點(diǎn)是保證乳化機(jī)和基質(zhì)輸送螺桿泵處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

 （1）乳化機(jī)的工藝溫度一般為 130℃～140℃，乳化機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間的高速運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦輕易使形成的乳膠基質(zhì)局部溫度繼續(xù)升高而爆炸，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)確保冷卻系統(tǒng)正常循環(huán)，加強(qiáng)進(jìn)料過(guò)濾，并嚴(yán)格執(zhí)行定期檢查制度確保設(shè)備 100% 的完好率。

 （2）由基質(zhì)輸送螺桿泵產(chǎn)生的主要危險(xiǎn)是：干式泵送、死角運(yùn)轉(zhuǎn)和泵壓過(guò)高。杜盡螺桿泵斷料運(yùn)轉(zhuǎn)、前端堵塞及泵內(nèi)壓力升高是保證螺桿泵安全運(yùn)轉(zhuǎn)的條件， 安裝螺桿泵斷料和超壓自動(dòng)停機(jī)裝置及在螺桿泵前端出口處安裝泄壓爆破片，可以起到預(yù)防事故發(fā)生和安全保護(hù)作用。

 （3）所使用的乳化劑因其運(yùn)動(dòng)粘度不同，乳化形成的乳膠基質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度亦不同，而乳膠基質(zhì)的粘度對(duì)螺桿泵的輸送壓力有非常明顯的影響。選用運(yùn)動(dòng)粘度為 320～340 mm2s-1的乳化劑，既可保證粉狀乳化炸藥的產(chǎn)品性能，又可使基質(zhì)在泵送過(guò)程中的泵壓保持在安全的 0.5～0.7 MPa 范圍內(nèi)。其中的乳化工藝可以使用型號(hào)為
HLD2000-自動(dòng)給料型的乳化機(jī)。
　　參考文獻(xiàn)

　　1 呂春緒等．產(chǎn)業(yè)炸藥理論．北京：兵器產(chǎn)業(yè)出版社，2003：283

　　2 煤礦火工技術(shù)叢書(shū)編寫(xiě)組．炸藥爆炸理論基礎(chǔ)．北京：煤炭產(chǎn)業(yè)出版社，1977：40

　　3 吳祥龍等．乳化炸藥連續(xù)乳化生產(chǎn)工藝安全性淺析．爆破器材，2003，32（2） ：7

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