全盛化工公司質(zhì)量培訓(xùn)

全盛化工公司質(zhì)量培訓(xùn)二0一0年六月粉狀乳化炸藥生產(chǎn)工藝;安全生產(chǎn);預(yù)防措施.粉狀乳化炸藥定義粉狀乳化炸藥是一種粉狀（抗水型）含水工業(yè)炸藥，它是以硝酸銨為主的氧化劑水溶液構(gòu)成分散相與礦物油及其它可燃劑的油類材質(zhì)構(gòu)成的連續(xù)介質(zhì)，經(jīng)過乳化形成的一種油包水型的乳膠基質(zhì)，將乳膠基質(zhì)經(jīng)噴霧成粉工藝制成的粉末狀的乳化炸藥。

粉狀乳化炸藥是二十世紀(jì)九十年代中期出現(xiàn)的一種兼具粉狀炸藥和乳化炸藥之優(yōu)點(diǎn)的新型工業(yè)炸藥。由于其具有優(yōu)良的爆炸性能和抗水性能,一經(jīng)問世即得到廣泛推廣和應(yīng)用,但在該炸藥的使用中,常常發(fā)現(xiàn)藥卷會(huì)出現(xiàn)“脫殼”、“縮頭”等現(xiàn)象,并導(dǎo)致爆炸性能下降,，其無(wú)論在質(zhì)量上還時(shí)在安全上都出現(xiàn)了一定程度上的事故，尤其在安全上，2004年河北的“222”和2005年重慶的“421”特大事故，傷亡慘重，付出了血的代價(jià)。表明粉狀乳化炸藥生產(chǎn)過程中存在相當(dāng)程度的潛在爆炸危險(xiǎn)性，所以，為了避免安全事故的發(fā)生，在安全生產(chǎn)方面應(yīng)保證合理完善的生產(chǎn)工藝及正確的工藝操作，使之工藝更加完善，生產(chǎn)過程趨向自動(dòng)化，連續(xù)化方向發(fā)展。所以，正確認(rèn)識(shí)粉狀乳化炸藥的乳化機(jī)理，基質(zhì)感度，工藝技術(shù)處理等問題，對(duì)安全生產(chǎn)是非常有意義。粉狀乳化炸藥爆炸的基本原理

粉狀乳化炸藥的爆轟屬非理想爆轟，它吸收了乳化炸藥各組分間以準(zhǔn)分子混合的優(yōu)點(diǎn)，并引入噴霧制粉干燥工藝，使乳化基質(zhì)在制造過程中通過工藝條件的控制來(lái)達(dá)到控制炸藥的粒度和水分。這二者的結(jié)合，從而制造出具有良好爆炸性能的粉狀乳化炸藥。炸藥就其性能而言是一種危險(xiǎn)物質(zhì)，在一定條件下可被激發(fā)進(jìn)行快速的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒或燃燒轉(zhuǎn)爆轟。能引起炸藥起爆炸反應(yīng)的能量有：熱、機(jī)械能（摩擦和撞擊）、沖擊波、激光、雷電等。

總的來(lái)說，激發(fā)粉狀乳化炸藥爆轟的機(jī)理是熱機(jī)理，在外界能量的作用下都最終轉(zhuǎn)化熱作用。即當(dāng)炸藥受到外界能量的作用時(shí)，在局部的區(qū)域內(nèi)絕熱壓縮形成熱點(diǎn)，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)放出大量的熱，放出的熱量使炸藥反應(yīng)速度迅速增加，但當(dāng)熱點(diǎn)的數(shù)目足夠的多，尺寸足夠的大，熱點(diǎn)的溫度升高到爆發(fā)點(diǎn)后，就可以在熱點(diǎn)附近激發(fā)炸藥爆炸，最后引起部分炸藥乃至整個(gè)炸藥爆炸。下列外界條件是導(dǎo)致熱點(diǎn)形成的原因：

1)

炸藥中含有的微小氣泡（氣體或蒸汽）在受到?jīng)_擊波作用時(shí)的絕熱壓縮；2)

爆炸氣體產(chǎn)物滲透到炸藥顆粒間的空隙而是炸藥顆粒表面加熱：3)

沖擊波在炸藥中產(chǎn)生的流體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，如射流作用，飛濺碰撞，導(dǎo)致空穴；

4)在沖擊波作用下炸藥發(fā)生層裂、相變、相互碰撞形成熱點(diǎn);5)

雷電等火花放電;6)

在機(jī)械作用下炸藥層或晶體間的局部絕熱剪切，摩擦；3

粉狀乳化炸藥的制造工藝

粉狀的工藝主要分為兩個(gè)階段：第一，制備乳化基質(zhì)；第二，將乳膠基質(zhì)制成粉狀乳化炸藥。3.1.1

基質(zhì)的感度

粉狀乳化炸藥的乳化基質(zhì)屬微乳化結(jié)構(gòu)，內(nèi)分散相的質(zhì)點(diǎn)都很?。ㄐ∮?.1微米），而且大小均勻，穩(wěn)定性極高。但是它具有一定量的、足以形成熱點(diǎn)的氣泡。這是由于在乳化時(shí)物料與空氣接觸而不可避免的混入少量的氣體。在乳化過程中，氣體一部分逸散，一部分因膠體的粘度逐漸增加而滯留于基質(zhì)中，又由于高速的攪拌而成微細(xì)分散。此時(shí)膠體基質(zhì)實(shí)際已成了機(jī)械充氣敏化的炸藥，攪拌時(shí)間越長(zhǎng)，氣體越分散。此時(shí)的高溫的乳化基質(zhì)已經(jīng)具有了一定的爆轟感度，如有足夠能量存在或產(chǎn)生、過熱、機(jī)械撞擊、摩擦、靜電、雷電等，一旦達(dá)到基質(zhì)的爆發(fā)點(diǎn)，將立即引發(fā)敏感的基質(zhì)，釀成嚴(yán)重的后果。因此，在乳化炸藥生產(chǎn)過程中，應(yīng)重點(diǎn)注意以下三方面的問題:一是嚴(yán)禁乳化器空機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，盡量減少氣體的引入，避免基質(zhì)機(jī)械充氣而敏化；二是嚴(yán)禁循環(huán)水量小或斷流，熱交換失控，導(dǎo)致基質(zhì)溫度過高而使起爆感度和傳爆能力提高，基質(zhì)敏感性增加；三是采取有效的措施，防止各種可能產(chǎn)生的能量向基質(zhì)迅速，劇烈的釋放。3.1.2

粗乳器和精乳器的正常運(yùn)行是保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵

乳化是在油相泵和水相泵以一定的壓力將高溫的油相和水相一定的比例同時(shí)送入，它們都是靠葉輪在很小的空間里高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和剪切力使分散相達(dá)到磨碎微?；?，這是一種連續(xù)化的乳化的方式，其工作效率常為1000___1800Kg/h。

在生產(chǎn)過程中，乳化器是高速運(yùn)行的設(shè)備，物料是在高溫下混合，要保證乳化器的正常運(yùn)行必須注意以下幾點(diǎn)：1.

物料要充分溶（熔）化，而且要保溫在工藝規(guī)定的范圍在生產(chǎn)過程中，粗乳器和精乳器都是高速運(yùn)行的設(shè)備，物料是在高溫下混合，要保證粗乳器和精乳器的正常運(yùn)行必須注意以下幾點(diǎn)：

1.

物料要充分溶（熔）化，而且要保溫在工藝規(guī)定的范圍之內(nèi)，以便物料在乳化器中充分的乳化。若油相溫度偏低，則其粘度增大，在乳化時(shí)就不能充分包覆水相的小液滴，若水相的溫度偏低，溶化了的硝酸銨就易結(jié)晶，堵塞管道，就會(huì)造成緊急停車。若溫度偏高，就給安全帶來(lái)隱患。2.

物料應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行過濾，確保料液在進(jìn)入乳化器時(shí)無(wú)任何雜質(zhì)，尤其是金屬雜質(zhì)，保證設(shè)備正常運(yùn)行。由于粗乳器和精乳器的葉輪的縫隙都很小，若過濾不好，料液混入金屬等硬質(zhì)異物都會(huì)導(dǎo)致乳化設(shè)備聚集和并發(fā)能量，若能量達(dá)到基質(zhì)的激發(fā)能時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸。3.

保證水循環(huán)管道暢通，已達(dá)到熱量充分交換的目的，也是保證安全生產(chǎn)的一個(gè)重要因素。由于工業(yè)用水大多都未經(jīng)過凈化處理，硬度大，在用熱水循環(huán)時(shí)管道極易形成水垢，堵塞管道，減小水流，水量就達(dá)不到要求，就無(wú)法進(jìn)行正常的生產(chǎn)。4.

設(shè)備定期檢修，確保完好，也是保證安全生產(chǎn)的一個(gè)重要前提，尤其是乳化器，定期清理管道，確保水路暢通。3.2

乳膠基質(zhì)的制粉

粉狀乳化炸藥的制粉過程是乳膠基質(zhì)失水干燥的過程。乳膠基質(zhì)是一種高粘度的非牛頓流體。用噴霧制粉工藝將其制備成粉狀工業(yè)炸藥。制粉工序的安全性

噴霧制粉技術(shù)的基本原理是采用三流噴槍高溫噴霧的方法進(jìn)行制粉，首先通過噴槍將規(guī)定溫度范圍內(nèi)的乳膠基質(zhì)在噴霧塔內(nèi)霧化成微滴，與此同時(shí)向塔內(nèi)輸送冷干空氣，微滴在塔中與冷干空氣接觸，熱量以對(duì)流的方式由基質(zhì)微滴傳遞給冷干空氣，微滴被迅速降溫結(jié)晶后水分被脫出的進(jìn)入冷干空氣中，隨空氣流出干燥塔。整個(gè)過程涉及到基質(zhì)的輸送、霧化、傳熱、傳質(zhì)以及氣固相分離等過程。物料的霧化是該技術(shù)的核心。由于乳化基質(zhì)是由氧化劑和可燃劑經(jīng)過乳化形成的粘稠狀的非牛頓流體，是一種爆炸物。因此采用霧化形式既要保證安全，同時(shí)又可以控制產(chǎn)品的質(zhì)量時(shí)該工序的關(guān)鍵。目前主要有三種方法制備粉狀乳化炸藥,它們是：旋轉(zhuǎn)閃蒸成粉法、噴霧成粉法、機(jī)械成粉法。但大多采用的是噴霧成粉法。無(wú)論采用哪種方法，都會(huì)涉及到粉狀乳化炸藥的粉塵爆炸安全性的問題。粉狀乳化炸藥的粉塵是一中自供氧粉塵，具有較低的機(jī)械感度；良好的安全性；對(duì)熱作用不敏感；靜電積累和靜電感度小。以上結(jié)果表明，粉狀乳化炸藥爆炸的危險(xiǎn)性小，這主要是硝酸銨燃燒性能較差點(diǎn)火困難所致。但從其爆炸性能參數(shù)來(lái)看，更象非自供氧粉塵，若用雷管起爆發(fā)生爆轟，其爆炸威力就可想而知。制粉工藝中的問題控制

保證基質(zhì)泵至噴槍的管道的暢通是基質(zhì)制粉的關(guān)鍵

保證基質(zhì)泵到噴槍的管道暢通是基質(zhì)制粉的關(guān)鍵，原因是在基質(zhì)泵輸送基質(zhì)的過程中，基質(zhì)泵的內(nèi)套的橡皮經(jīng)常會(huì)被定子旋轉(zhuǎn)而割掉，隨基質(zhì)流到噴槍口，堵塞槍頭。導(dǎo)致輸送管道壓力劇增，給安全造成了極大的隱患，為了安全生產(chǎn)的正常進(jìn)行，開班前必須先檢查槍頭是否有雜物堵塞，待清理干凈后再開始生產(chǎn)。保證炸藥輸送管道暢通也是安全生產(chǎn)的重要因素

在噴霧制粉時(shí)，蒸汽壓力必須達(dá)到4MPa才能保證噴槍內(nèi)高壓空氣的溫度達(dá)到120℃，才能保證乳膠基質(zhì)充分霧化干燥。若蒸汽壓力偏低，高壓空氣溫度就偏低，乳膠基質(zhì)在霧化干燥過程中，水分就不能達(dá)到低于3%的要求。這樣就有大量炸藥粒子沉降在管道中，堵塞管道：一則影響產(chǎn)品質(zhì)量，二則給安全生產(chǎn)造成極大的潛在隱患。為了時(shí)使安全生產(chǎn)能順利的進(jìn)行，每班開產(chǎn)前必須對(duì)輸料管道進(jìn)行清理，每周對(duì)微塵管道進(jìn)行清理一次。所以保證管道暢通也是保證安全生產(chǎn)的重要因素。出現(xiàn)結(jié)塊硬化、儲(chǔ)存期短和藥粉體積收縮等產(chǎn)品質(zhì)量問題。[南京理工大學(xué)]

為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量,在工業(yè)炸藥理論、乳化及噴霧制粉機(jī)理的基礎(chǔ)上,從粉狀乳化炸藥的工藝配方、工藝操作參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和產(chǎn)品性能等方面,對(duì)影響粉狀乳化炸藥產(chǎn)品質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析,確定了工藝配方、工藝操作參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的調(diào)試方向。通過對(duì)工藝操作參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)試,采用產(chǎn)品性能檢測(cè)驗(yàn)證調(diào)試效果的辦法,確定了工藝操作參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)?！娟P(guān)鍵詞】：工業(yè)炸藥

粉狀乳化炸藥

產(chǎn)品質(zhì)量

工藝參數(shù)

技術(shù)改造

南京理工大學(xué)

主要是用提高乳化器轉(zhuǎn)速到800r/min,控制壓縮熱空氣的溫度在80～100℃等