膨化硝铵炸药生产过程中的安全技术.pdf

第 “卷第期 年“月 爆破 “ 9 - 0 4 , “ ; ; ; A B9 ’ - C B A D ， 8 C E ; F , C G E ;H ; C , I J ’ K -9 ’ ，2 ; ’ B ; ， 8 C E ; 9 8 ; C ） C , NA B - , ’ O , E - ’ ; P , D , ’ O D ; A , D ’ C ; K C ; A J A , ; C A , D ’ O ’ J M D ; C J B ’ C ; K C ; A J A , 3 8 , C K O ’ O D ; A , D ’ C ; K C ; A J A , ; - , C B Q , D 3 8 , J , , P C A O , A B A , - K A O ’ J N J D - 1 7 9 D ; A , DC ; A J ; C ,；, E - ’ ; P ,； O , A B A , 8 C ’ ’ G B 引言 膨化硝铵炸药是采用膨化硝酸铵替代普通硝酸 铵制造的一类新型硝铵炸药， 我公司 年“月开 始生产以来， 共生产6 A。生产实际表明， 它是 一种安全性较好的工业炸药。但由于生产时间比较 短， 生产总量不太大， 安全技术有待进一步完善和发 展。 膨化硝铵炸药生产过程中， 唯有膨化硝酸铵这 道工序在硝铵类炸药中是独有的。因此， 对其安全 技术的研究， 主要针对膨化炸药的制造及机械故障， 防燃与防爆、 破料、 排料过程进行安全分析， 并提出 相应的安全技术， 对膨化硝铵炸药的安全生产具有 重要的参考价值。 收稿日期 . 6 . “ 作者简介 罗盛晋 （ “ 5 1.） ， 男； 孝义 山西汾西矿业集团化 工有限责任公司工程师 膨化硝酸铵的特征 硝酡铵具有双重的潜在危险性。首先， 它是一 种氧化剂， 氧含量高达6 R， 而且有效氧含量为 R； 另外， 它也是一种自反应性物质， 且具有爆炸 性。因此有人把它看作如同3 * 3和高氯酸铵等同 类的典型弱炸药。历史上发生过几次硝酸铵爆炸事 故。这些事故、 案例和实验已充分说明， 在特定的条 件下， 如强力起爆或大量堆积被大火笼罩包围时， 它 也会发生爆炸。 硝酸铵溶解过程的安全分析与技术 硝酸铵溶解是将破碎的工业硝酸铵加热溶解在 水中， 制备0 0 R“ R浓度和含微量表面活性剂 的硝酸铵溶液， 溶液温度 5 5S。溶解是在有 蒸汽夹套和蛇管加热装置的溶解机内进行的。溶解 机是常用的带推进式搅拌器的化工反应机。由于硝 万方数据 酸铵溶液有轻微的辐射性， 推荐使用不锈钢反应机。 硝酸铵溶解过程中可能发生机械故障和着火与爆炸 事故。 “ 机械故障及其防护 机械故障主要指搅拌机构卡住或运转不灵。由 于制备的硝酸铵溶液浓度很高， 水分仅占 左 右， 硝酸铵溶解过程中强烈的吸热及硝酸铵溶解的 温度系数很大； 因此， 硝酸铵溶解有一个过程。若供 热传热不足或加料进快， 均可导致物料固体含量过 高， 流动性不好， 以致结块或板结， 严重时可发生搅 拌故障。 为防止此类故障， 在设备和操作规程等方面应 注意以下问题 （） 溶解机要有足够的加热面积， 工房应有足够 的蒸汽供热； （） 先向溶解机供气加热， 再加水 （一般加入’ 的热水） ， 然后启动搅拌器， 加入表面活性 剂。当溶解机供气正常后， 采用分批或用推料机械 按一定速度逐渐加入粗碎的硝酸铵。目的是保证机 内物料一直处于良好的流动状态， 便于安全、 快速、 可靠溶解成溶液， 最终温度保持在 ； （） 物料的投料比一定要核定正确。 “ 防燃与防爆 硝酸铵溶液的浓度和温度很高， 其氧化性也很 强。当硝酸铵混入可燃物后， 特别是糖类、 淀粉、 纤 维素等， 对其分解起催化加速作用， 在高温时容易引 发自燃着火。历史上发生过由于硝酸铵溶解锅温度 失控而过热， 与十二烷基磺酸盐在锅壁的堆积物发 生局部分解而引爆的案例。硝酸铵混有有机物时， 其自发分解具有自催化作用。硝酸铵的多次爆炸事 故， 大多是由于加速分解造成的， 特别在密闭或半密 闭条件下， 由于产物的催化作用和热积累， 可使燃烧 转为爆炸。 在本工序硝酸铵溶液的制备中， 严防燃烧和爆 炸的关键是 防止局部过热和高温； 防止杂质， 尤其 是有机杂质和木质材料、 纸张及丝绵等可燃物混入 溶解机。在联合国危险品分类法中， 硝酸铵分属 “ *类和 “ 类， 其界限仅以其中所含有机杂质的量 “ 为依据。这进一步说明， 严防硝酸铵中混入有 机物是十分重要的。 为保证溶解岗位的安全， 操作安全规程方面应 注意以下问题 （） 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 。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。 （） 应有防止杂质， 特别是防止有机杂质进入溶 解机的措施。表面活性剂的加入量严格控制在低于 “ 内。不合格膨化硝酸铵返工时， 添加表面活 性剂要仔细核算， 使添加剂总量不超过 “ , 。 （） 溶解机不用密封， 采用轻便盖板， 并设有大 口径排气放空管。 膨化工序安全性分析与技术 “ 安全性分析 硝酸铵的膨化是硝酸铵溶液的真空干燥结晶过 程。这是一个使物料内能降低的过程， 温度从 降至 左右， 硝酸铵溶液的结晶热转 化为溶液中的 左右水分的汽化热。 膨化与传统工艺的不同之处是采用静态 （不用 搅拌） 真空蒸发结晶， 在溶液中添加有微量的表面活 性剂， 其目的是为了 “膨化” ， 有利于形成膨松、 多孔 隙、 易料碎的膨化硝酸铵。其中， 表面活性剂含量在 “ “ ， 它对硝酸铵热分解无加速作用。 膨化成功的硝酸铵平均密度为 “ “ -／ . / ， 似面包状整体物， 此状态无雷管感度。这些区别不 会构成提高危险级别， 增加不安全的因素， 因此硝酸 铵膨化仍属一般化工过程。 膨化了的硝酸铵是多孔隙、 低密度、 结构强度小 的整体性固体。将膨化硝酸铵破碎成小的团块和颗 粒， 并从膨化机中快速、 干净排出， 这是膨化机应具 有的破料和排料功能。由于膨化硝酸铵的机械感度 很低， 加之破料和排料阻力不大， 只要膨化效果满足 开工要求， 均可顺利破料和排料。但当膨化工艺条 件严重违反规程， 设备条件不满足开工要求， 导致膨 化效果很差时， 物料排出会发生困难， 主要是排料机 构 “卡壳” ， 薄弱环节或部件变形或损坏， 这就要立即 停机， 做相应处理和维修。 “ 安全操作事项 膨化岗位的安全操作注意事项有 （） 硝酸铵溶液进入膨化机前， 该机必须预热， 夹套温度 0， 预防设备温度过低而提前析 晶； 严格按工艺规程操作， 即溶液的温度， 浓度以及 系统真空度和抽气速率必须满足规程要求。 （） 膨化机夹套温度不大于 ， 防止膨化硝 酸铵温度过高。 （） 出料时严禁将手伸入机口中。 （） 设备有问题需排除故障， 或停机清理结块余 料时， 应切断电源， 挂上禁牌后方可处理。 （） 经常检修膨化机， 特别是保证设备有良好的 气密性和排料机构灵活自如， 使叶片与壳体不产生 ’ 爆破 年’月 万方数据 检修摩擦等。 结束语 （“） 膨化硝酸铵与普通硝酸铵具有相同级别的 危险感度， 但就冲击波感度而言， 前者的爆炸概率稍 高。 （） 防止有机物混入， 避免局部过热和高温是硝 酸铵溶解岗位保证安全的关键措施。 （）“膨化” 是硝酸铵溶液的真空干燥结晶过程， 其工艺属一般化工过程， 不会构成增加不安全的因素。 参考文献 ［“］ 惠君明， 刘祖亮， 吕春绪硝酸铵的一种敏化方法， 爆炸 与冲击， “ ’，“ ’ （） “ * “ ［］ 惠君明， 解立峰硝铵炸药生产中恶性事故的防范， 爆 破器材， “ ， （） * 爆破编辑部存书征订目录 书名单价 （含邮费） 爆破 杂志 , , “年合订本 （精装本， 封面烫金， 含第“ 期正刊和 湖北省爆 破学会第’届学术会议论文集 增刊， 附分类索引） 。 ’ ,元 爆破 杂志 , , ,年合订本 （精装烫金布面， 含第“期正刊和一期增刊， 约 “ , 万字， 附分类索引） 。 元 拆除爆破“ , ,例 （上、 下册） ,元 湖北省爆破学会第五届学术会议论文集 “ ,元 中国水利电力第五届工程爆破学术会议论文集 ,元 工程爆破实用手册 ’ ,元 新爆破手册 （日译汉） ’元 全国统一城镇控制爆破工程、 硐室大爆破工程预算定额 （附软盘） 元 爆破控制爆破专辑 ,元 第四届全国青年学术会议论文集 ,元 工程爆破文集 （第辑） ,元 近代爆破理论与实践 （上册） “ ’元 近代爆破理论与实践 （下册） “ ’元 英汉爆破工程词典 “ 元 岩石混凝土断裂力学 “ ,元 控制爆破 （刘清荣著） “ ,元 岩石爆破理论模型及数值计算 “ 元 日本隧道盾构新技术 （日译汉） ’元 全国爆破工程技术人员培训教材爆破工程 （上、 下册） 元 爆破技术人员考核试题库 元 过期 爆破 期刊 , ,元 ／ 期 定向断裂控制爆破 ,元 裂隙岩体爆破技术 元 铁路工程爆破 ,元 凡订购者请直接通过邮局汇款到编辑部 邮编 , , , 地址武汉理工大学马房山西院 收款人 爆破 编辑部 联系电话 （, ） ’ “ “ 第“ 卷第期罗盛晋膨化硝铵炸药生产过程式的安全技术 万方数据