膨化硝铵炸药检验技术

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摘要：膨化硝铵炸药是一种高性能、高安全、低成本、低能耗的新型炸药。危险与收益并存，曾经发生的多起生产爆炸事故让人警醒。本文通过分析、探讨膨化硝铵炸药的生产流程、设备工艺所存在的主要安全问题以及检验过程中的难点及方法，提出解决问题的措施。

关键词：膨化炸药；本质安全性；PCL控制；安全检验技术

0 引言

从1994年诞生以来，膨化硝铵炸药作为一类新型硝铵炸药，在全国广泛投入使用。事实上，在生产的过程中已经充分表明了，硝铵炸药是一种没有梯粉状的具有环保作用的炸药，同时也是一种比较安全危险性较低的工业用新型炸药。随着科技水平的不断提高和企业管理的逐步规范，我国民用爆破市场通过安全整治，安全生产状况总体出现了好转的局面，但历史上多家民爆生产企业在生产过程中发生过的几次严重的爆炸事故已经充分说明，在特定条件下，如强力起爆或大量堆积在高温环境时，它也会发生爆炸。为此，实现膨化硝铵炸药生产线技术的本质安全性，使生产工艺、技术、装备达到先进水平并进一步提高生产线参与国际市场竞争的能力，进行安全技术改造的任务十分迫切。

1 膨化硝铵炸药生产工艺及特点

1.1 膨化硝铵炸药的生产过程

首先，硝酸铵——是破碎了主要的成分之后获得的材料，并且，操作人员在溶解的整个过程中选择合适的时间加入膨化剂，并且一定要适量。然后，通过在储料罐中进行膨化罐的膨化化学反应。接下来，我们把经过彻底的粉碎之后的硝酸铵放入混药器中，与复合油和食盐以及木粉等等，经过十足的、充分的混合之后，得到炸药的高纯度的半成品，然后通过选择、冷却、封装等等一系列步骤，最后就可以包装成新型的膨化硝铵炸药进行运输和出售了。

1.2 膨化硝铵炸药的生产特点

生产的关键技术主要采用：①在线密度检测装置；②空心桨叶凉药机；③悬挂轨道运输车；④工业炸药自动包装工艺；⑤将硝酸铵溶液直接应用于炸药生产；⑥提升PLC控制技术和实时监控技术水平等安全技术。

以上六项核心技术皆旨在实现炸药的新生产工艺的生产的连续化、实际操作流程的自动化、人员的管理安全以及对全过程实时化掌控的电子控制技术，从而最后能够全方位的提升强化整个企业的安全水平、管理水平以及生产技术。

2、生产工艺存在的安全问题

最主要的安全问题存在于将硝酸铵溶液直接应用于炸药生产这个生产步骤中。

2.1 硝铵溶液使用的安全隐患：

事实上，在整个生产过程中使用的硝铵溶液的温度、浓度都非常的高，而且，在工业中使用的硝酸铵溶液往往夹带有各种纤维、纸屑以及膨化剂等等杂七杂八德的物质。并且作为氧化性极强的物质，它的溶解也有一个过程，一旦供热、传热不足或加料速度过快，均可导致物料固体含量过高，在储料罐中流动性不好，以致结块或板结，严重时可发生搅拌故障。而储料罐通常也都是敞开式的、带夹层的不锈钢罐，用来暂时储存硝铵溶液，硝酸铵溶液中的杂质悬浮在液面上，很容易粘结在内壁。而进入储料罐的硝铵溶液温度一般都在130±5℃，为保持溶液温度，往往都要在储料罐夹层通蒸汽保温，有时蒸汽压力过高，储料罐内壁温度会超过160℃[1]，这样就很容易引起粘在内壁上的杂质燃烧。这一点也就更能显示出在整个生产过程中防止硝铵溶液中混入有机物是具有十足的必要性的。

2.2 生产设备操作的安全隐患：

因为硝酸铵这种物质是具有非常低的机械感度的，并且，工业上对其进行破碎和排出的实际阻力并不大，通常，只要膨化过程所达到的效果能够满足整个工厂的生产线的开工要求，那么就可以顺利的进行破碎和排出材料了。目前，企业大都使用凸轮粉碎机粉碎膨化硝铵进行“破料”，凸轮粉碎机工作时利用锤头旋转运动撞击膨化硝铵，使之得以粉碎，是整个生产过程中唯一高速旋转的设备，因此也是最危险的设备。然而，膨化硝铵出料后如果未经特殊冷却，温度都在100～120℃，如此高温的膨化硝铵进入凸轮粉碎机经摩擦、撞击，将使机器的温度不断升高，外壳甚至被烤红。而膨化硝铵90℃以上就具有雷管感度，一旦有金属混入机器或者凸轮锤头因长期劳损而折断，膨化硝铵就会因剧烈的机械作用而达到“热点”，发生燃烧、爆炸事故[2]。

3 检验过程中的难点及检验措施

3.1生产检验过程中的重难点：

①在线精确密度检测，消除现场取样作业风险；

②替代传统的混、凉药机，减少工房占地面积；

③提高了工艺的稳定性及产能效率，改善操作环境，降噪；

④将硝铵溶液作为生产原料，改变传统工艺，缩短工艺流程；

⑤提高自动化水平，降低劳动强度，消除原多部手推车间殉爆的危险性；

⑥适当的改良原有的PLC系统，从而使操作过程中的工艺流程参数的操作精准性得到大幅度的提高[3]；

⑦通过“丛林法则”优胜劣汰的抛弃掉旧的人工包装方式，学习使用先进的自动化操作技术，实现“一条龙”的自动化、快速便捷安全包装。

3.2设备和操作规程的注意事项及方法：

①物料的投料比一定要核定正确；②溶解机要有足够的加热面积，加工场所应有足够的蒸汽供热；③不将溶解机做密封处理，为其安装具有轻薄板盖的大吞吐量的放气管道；④要做到阻止各种杂质混入化学溶液，尤其是要求有能够切实防止各种各样的杂质混入溶解机器的严密防范规章；⑤保证溶解机良好的搅拌状态和效果，保持硝酸铵溶液温度不超过140 ℃。建议使用低压蒸汽供热，溶解机设置高温报警系统和雨淋消防措施；⑥在添加表面的活性剂的时候要经过人工或者电子智能的仔细的核算，表面活性剂的加入量要求严格的控制在低于0.15 % 内。[4]；⑦毫无疑问，在设备出故障的时候需要人工检修去排除各种可能的故障，或者关掉电源清理储料罐中的凝结成块、粘连在壁上的物料时，都应该事先挂上“禁止靠近”的指示牌才能进行后续操作。

4 结论

目前，利用液体硝酸铵进行炸药制作的工艺技术已经在我国得到了大范围的推广与实际应用。这样一条新型智能化炸药生产线的工艺能够直接的把硝铵溶液作为初步的加工原料，节省了包装费用，并且在人工上也省去了例如巡检、搅拌等麻烦的危险的操作步骤，大幅度的减少了工人的劳动强度，从而降低了许多的设备受损成本和大部分的人工成本。而在安全生产方面，该生产线的工艺生产线被作为全国范围内的炸药安全生产的技术应用的模范代表。我们通过对生产线进行优化改革，创新发展，不断追求更高、更快、更强，用超凡的技术追求卓越的品质。将目光投放在国外炸药生产的先进的智能化工业化的技术之上，学习国外的科技文化，借鉴他们的技术专利，尽最大可能的去实现远距离人工作业、生产线的自动一体化以及电子系统智能化监控。只有像以上所说的那样做，我们才能“百尺竿头更进一步”，像爬楼梯一样的一级一级的稳步强化提高我们的炸药产业的安全水平，降低和消除民爆企业的生产事故的频频发生，做到“低风险，高收益”。

参考文献

[1]WJ 9026—2004膨化硝铵炸药，GB/T12438-1990 工业粉状铵梯炸药试验方法；

[2]河北云山化工 -《膨化硝铵炸药安全生产研究》 2012 ；

[3]《膨化硝铵炸药生产线安全技术革新关键问题的研究方向》[J]安全与健康， 2010（10）；

[4]罗盛晋-《膨化硝铵炸药生产过程中的安全技术》[J]爆破，2012，19（3）。