控制图在乳化炸药水相密度控制中的应用.pdf

3 4 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第3 7 卷第3 期 控制图在乳化炸药水相密度控制中的应用 柯成银何波廖长风龙厚基 贵阳久联化工有限责任公司 贵州贵阳，5 5 0 0 2 5 [ 摘要] 文章介绍了在乳化炸药生产过程中，以水相密度作为质量特性值，应用控制图对其进行统计过程控制。 应用表明在生产过程中使用控制图进行监控能够对过程变异起到有效的预防作用。 [ 关键词] 控制图乳化炸药水相密度 [ 分类号] T D 2 3 5 ．2 1 1 引言 控制图作为统计过程控制的一种重要工 具[ 1 ．2 】，是对过程质量特性值进行测定、记录、评估 和监控。从而判断整个过程是否处于控制状态的一 种用统计方法而设计的图。 控制图根据使用的目的不同可分为分析用控 制图与控制用控制图。在一道工序刚开始用控制 图时几乎不会恰巧处于统计控制状态 稳态 ，总 要将非稳态的过程调整到稳态的过程，也即调整到 过程的基准，这就是分析用控制图的阶段。等到过 程调整到稳态后，才能延长控制图的控制线作为控 制用控制图进入日常管理。 生产过程是产品质量形成的关键环节，在确保 设计质量的前提下，产品质量很大程度取决于生产 过程的质量。工序能力为6 盯时，在肛3 c r 范围内 产品的合格率可以达到9 9 ．7 3 ％L l 】，所以很有必要 在生产工序建立并推行控制图。 乳化炸药是由含氧的无机盐水溶液 即水 相 、与水不相容的碳氢化合物 即油相 等组成的 工业炸药。水相含量一般都在9 0 ％以上，若计量 不准确，就会破坏炸药的氧平衡，影响到炸药的质 量性能指标。如果过程不稳定，不利于连续化、批 量化的大生产，因此水相溶液的质量是很重要的。 目前在行业内还没有设施能够对水相密度进 行连续监视。在此以水相密度作为质量特性值进 行统计过程控制。 2 水相制备过程分析 我公司水相工艺流程示意图见图1 。所有原 材料都通过水相溶化罐的电子秤进行计量。水的 加入量及投料总量通过现场数显仪和微机控制室 进行数据设置，达到质量后自动停止进料。温度高 低通过设置后可自动控制，也可人工控制。加水通 过电磁阀控制，放料通过电动阀控制。现场环境湿 度大，腐蚀大，震动大，仪器设置一段时间后易损 坏。用水水质差，水相溶液中有塑料薄膜等杂质易 造成电磁阀、电动阀卡堵而关不严。 1 一水相溶化罐体；2 ，4 一称重模块； 3 一进水电磁阀；5 一搅拌装置；6 一放料电动阀 图1水相工艺流程示意图 未进行统计过程控制期间过程产品及其产品 质量情况如下。 乳化炸药的配方是按零氧平衡或接近于零氧 平衡设计的，工艺配方中水、油相各种材料的质量 百分比基本上都是固定的。以上这些因素的存在 再加上有时由于操作失误，对过程异常波动没有及 时发现和预防，常出现H 0 、N a N 0 3 、K C l 、N H ．N 0 3 等的含量严重偏离。导致配制的水相溶液不符合要 求，质量不稳定。 下面是某年6 月一1 2 月半年多的质量统计情 况，见表l 和表2 。 表1 不合格次数统计 表2水相不合格因素统计 万方数据 2 0 0 8 年6 月控制图在乳化炸药水相密度控制中的应用柯成银等 3 5 水相密度值一定程度上间接体现了水相各原 材料计量的准确性、各原材料的质量 纯度 、各原 材料的溶化程度等。因此，对水相密度定期进行测 量和监控有很重要的现实意义。 3 水相密度分析用控制图的确定 依据合理子组原则瞄J ，取2 5 个子组，子组大小 为5 的预备数据，见表3 。数据的收集应是在影响 生产的各要素无异常的情况下进行。 表3收集的水相密度数据、各子组均值和极差 子组 查塑宣鏖』 墨竺2 平挚值极差 号X LX 2X ，X IX s x LR 计算各子组的均值置和极差尺；。按下式计 算，各子组的均值与极差列在表3 的最后两列。 ■ X i 三∑五 儿l o l R 。 墨。一五血 根据上式计算样本总均值叉与平均样本极差 R 分别约为1 ．4 2 3 和0 ．0 0 9 0 4 。 先计算R 图的参数。查计量值控制图系数表 可知，当样本量n 5 ，查得D ‘ 2 ．1 1 4 ，D 3 0 ，代入 R 图的公式，得到 R U c L 仇R 2 ．1 1 4x 0 ．0 0 9 0 4 0 ．0 1 9 R c L 灵 0 ．0 0 9 0 4 0 ．0 0 9 尺L c L D 3 R O 将表3 中2 5 组样本的极差值打点于R 图上， 相应的极差控制图见图2 。 p l g 曲 ≮ 剁 毯 幡 世 鼎 降 ＼，产5 u 一一“。A ． ／ ∥1 V VV V { ≥{ Z2111 21 兰 Z1 221 型箜 子组号 图2 关于表3 的极差控制图 由图2 可知，表3 中各组极差数据均在尺。乱与 R 比。之间，可见R 图稳定。可接着再建立夏图。若 某一组或几组数据不在R 。c L 与R 舰之间，应查明原 因并加以改进，一般应重新收集数据。为了简化采 用去掉此组数据的方法，再重新计算R 图的参数。 计算贾图的参数，由于样本量n 5 ，查计量值 控制图系数表可知，A 2 0 ．5 7 7 ，再将X 1 ．4 2 3 ，袁 0 ．0 0 9 0 4 代入昱图的公式，得到 X u 乱 X A 2 R 1 ．4 2 3 0 ．5 7 7 0 ．0 0 9 0 4 一 1 ．4 2 8 夏c L 贾一1 ．4 2 3 X L c L X A 2 R 1 ．4 2 3 0 ．5 7 7 0 ．0 0 9 0 4 ≈ 1 ．4 1 8 将表3 中2 5 组样本的均值打点于元图上，相 应的均值控制图见图3 。 事， 芒 嚣1 薹- 幕 { ≥i2 21 11 11 主 Z 型 型 子组号 图3 关于表3 的均值控制图 由表3 中均值可知，夏图也稳定，说明炸药生 产中水相密度处于统计控制状态。 对于企业技术标准要求的本炸药品种水相密 度瓦 1 ．4 1 0 9 ／c m 3 ，％ 1 ．4 4 0 9 ／e r a 3 ，利用天和元 值计算q 。 仃 尝 鬻* 0 ．0 0 4 c f 2 由查计量控制图系数表可得。 1 0 1 ．2 5 可见，统计控制状态下的c ，为1 ．2 5 大于1 ， 万方数据 3 6 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第3 7 卷第3 期 表示过程能力正常H 】，可维持原状，继续进行生 产。另外应根据对炸药的质量要求，确定当前的统 计过程状态是否满足设计的、工艺的和顾客的要 求，决定是否以及何时对过程进行调整。若需调 整，那么调整后应重新收集数据，绘制控制图。 当q 大于1 时⋯，可延长分析用控制图的控 制线，进入控制用控制图阶段，实现对过程的日常 管理。 4 水相密度控制图的应用 确定水相密度控制图并把它画在计算纸上，也 可以应用统计过程控制软件E x c e l 来及时收集大 量的数据并计算、分析，以提高过程的数据处理效 率。受生产现场操作人员素质的影响，这里只介绍 人工测量、绘制、分析、判断的方法。 由于国标G B ／T 4 0 9 1 - 2 0 0 1 常规控制图 中的 判异准则[ 2 】，主要适用叉图与单值x 图，且假定质 量特性服从正态分布，所以这里只选用夏图作为 水相密度控制图。 延长夏图的控制线，再将它等分为6 个区，每 个区宽l 盯，即3 0 “ 质量水平控制。这6 个区的标号 分别为A 、B 、C 、C 、日、A ，A 区、B 区、C 区都关于中心 线对称，横坐标表示检测时间或样本号，纵坐标表 示样本统计量特性值水相密度，C L 为用实线绘制 的中心线，U C L 、L C L 分别为用虚线绘制的上控制 线、下控制线，见图4 。 雷1 ．4 2 8 ∞ q 毯1 ．4 2 3 韶 罂 * 一 口 C C 口 一 U C L C L L C L 样本序号 图4 控制用控制图示例 控制限不同于规范限。控制限在1 ．4 1 8 1 ．4 2 8 9 ／c m 3 之间，用以区分偶然波动与异常波动， 规范限用以区分合格与不合格，规范限在1 ．4 1 0 一 1 ．4 4 0g ／c m 3 之间 企业技术标准 。 4 ．1 测定水相密度 待每罐水相溶液溶化完毕达到工艺温度要求 后，测量其密度。 主要仪器电子计量秤，感量为2g ；量筒，分度 值为5m l ，容积为5 0 0m l 。 水相密度按下式计算进行测定，所得结果应保 留三位小数。 ，n P2 - V 式中P 表示水相密度，g ／c m 3 ； 卜表示水相质量，g ； 卜表示水相的体积，l I l l 。 4 ．2 控制图的观察及其诊断 测其密度后，在控制图上描点并用直线段相 连。然后观察点子排列的变化趋势，按判异准则进 行判断，国标G B ／T 4 0 0 1 - 2 0 0 1 常规控制图中规定 了8 种判异准则瞄】。 若正常，应维持现有生产状态，若点子出界或 界内点排列不随机，应查明原因及时对变异过程采 取措施进行调整和纠正，防止它再次出现，一般应 采取的措施如下 1 调查人、机、料、法、环、测 5 M 1 E 6 个方 面，作必要改进； 2 采取更为先进的技术手段与管理手段； 3 对计量、测量等设备进行检定、校准； 4 必要的人员培训； 5 加强原材料的质量检测； 6 严格执行各种规范、标准、制度。 表4 列出了水相密度控制图使用前后的比较 情况。 表4 使用前后效果 5 结论 1 采用水相密度控制用控制图进行监控，能 够对水相配制过程影响产品质量的异因及时警告， 及时发现，以便及时采取措施调整和纠正，加以消 除，起到了预防作用。 2 通过在生产工序推行控制图，有效控制不 合格数，稳定了产品质量。 参考文献 [ 1 ] 张智勇．基础质量管理工具[ M ] ．广州广东科技出 版社。2 0 0 4 ．1 3 1 1 6 9 ． [ 2 ]全国质量专业技术人员职业资格考试办公室．质量 专业理论与实务 中级 [ M ] ．北京中国人事出版 社。2 0 0 4 ．1 7 3 1 9 5 ． [ 3 ] 岑泳霆．质量管理教程[ M ] ．上海复旦大学出版社． 2 0 0 5 ．1 9 5 ． 万方数据 2 0 0 8 年6 月利用聚能原理销毁危险弹药的试验方法李金明等 3 7 利用聚能原理销毁危险弹药的试验方法 李金明丁玉奎可勇 中国人民解放军军械工程学院 河北石家庄，0 5 0 0 0 3 [ 摘要]传统的爆破方法处理射击未爆弹、事故弹药、地雷等危险弹药存在操作安全隐患，文章分析了锥形装药 爆破作用原理和效能，通过试验验证了锥形装药能够可靠穿透并引爆榴弹弹丸，设计出聚能引爆器装置，从而避免 了作业人员处理弹药过程中与危险弹药的直接接触，提高了操作的安全性。 [ 关键词】处理爆破聚能装药危险弹药 [ 分类号] T D 2 3 5 ．2 2 1 引言 射击未爆弹、事故弹药、地雷等报废弹药，多数 情况下处于解除保险的待发状态，具有较高的危险 性，通常称此类弹药为危险弹药。由于危险弹药具 有敏感易发特性，弹药受到触碰可能引起意外爆 炸，国外相关资料显示，海湾战争结束后有数百名 当地居民在生产活动中受到射击未爆弹的意外伤 害。因此，及时销毁危险弹药，防止造成公共危害 是弹药处理工作的重要内容，有重要的社会意义。 2 危险弹药销毁方法存在的问题 目前，危险弹药的销毁技术仍用传统爆破处理 方法。传统爆破弹药的缺陷勤务环节多，操作项 目多，作业人员多，准备时间长。主要作业包括起 爆炸药包捆扎、起爆线路的布置、炸药的放置、起爆 电路检查、插雷管、点火等内容；其间需要经过炸药 的准备、运输，这些都需要由专业技术人员完成。 存在的主要问题 1 炸药包的捆扎多凭经验 确定，不同人员捆扎的药包不同，主要表现在药包 装药密度不一致、药包药量不一致、大小、体积、形 状不同； 2 点火雷管的放置位置不一致，这对于 危险弹药实现一次爆破成功有较大影响； 3 对于 不能移动、振动的射击未爆弹，安放炸药包时存在 较大风险； 4 体积较小的弹药，如未爆集束弹药， 使用炸药包炸毁时炸药包不好安放，且药包较大， 产生不必要的浪费； 5 对于在土壤中、水中、雪地 中的射击未爆弹，炸药包爆破不便操作。总之，国 内现有的爆破处理弹药的技术方法，不能适用危险 弹药的爆破处理，需要研制新型的爆破处理器材和 采用新的处理技术方法，避免因用传统爆破方法处 理危险弹药可能造成的意外伤害。 传统炸药包爆破法无法满足危险弹药处理安 全高效的技术需要。技术的需要必然推动弹药处 理工作进一步升级，推动弹药处理手段的革新，将 会带来安全、高效、彻底的处理效果。 3 锥形装药结构的聚能效应 当炸药一端为空穴时，从另一端引爆能够引起 局部更强的破坏效应，这种现象常称为炸药聚能现 象。聚能效应的特点是能量集中、能量密度高、方 向性强。炸药爆轰产生的聚能效应，其能量密度可 表示为⋯ E p 【石南 n 2 】 刍 扣扩 1 式中卜能量密度； P ．P 、n 、n 分别表示爆轰波阵面的密度、压力、质 点速度和多方指数。 取多方指数为3 ，p 如。D 2 ，p 孕，Ⅱ 詈， 则得 E 如。矿 粕D 2 2 式中p 。炸药的密度； A p p l i c a t i o no fC o n t r o lC h a r ti nt h eC o n t r o lo fW a t e rP h a s eD e n s i t yi nE m u l s i o nE x p l o s i v e K eC h 印副n ，H eB o ，L i a oC l u m g f e n g ，L o n gH o u j i G u i y a n gJ i u l i a nC h e m i c a lC o ．蹦．． G u i z h o uG u i y a n g ，5 5 0 0 2 5 [ A a S T R A C T ] 1 h ea p p l i c a t i o no fc o n t r o lc h a r tt oc o n t r o lt h ep r o c e s s0 fe m u l s i o ne x p l o s i v ep r o d u c t i o nW a l i n t r o d u c e dw i t h c o n s i d e r i n gt h ed e n s i t yo fw a t e rp h a s e ．I ti si n d i c a t e dt h a tt h ea b n o r m a lc h a n g e si nt h ep r o c e s so fe m u l s i o ne x p l o s i v ep r o d u c - t i o nc a nb ee f f i c i e n t l yp r e d i c t e da n dc o n t r o l l e db yu s i n gc o n t r o lc h l L r t ． [ K E YW O R D S ] c o n t r o lc h a r t ，e m u l s i o ne x p l o s i v e ，w a t e rp h a s ed e n s i t y 万方数据