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姆破器材 E x p l o s i v e Ma t e r ia l s第 3 5 卷第 6 期 乳化炸药生产安全性浅析 戴佑林 国营云南安宁化工厂 云南安宁， 6 5 0 3 0 1 〔 摘要〕 文章通过对国内乳化炸药生产近些年来所发生的十余起爆炸事故进行分析， 剖析事故发生的原因， 及 乳化炸药的爆炸机理， 供同行们在今后的乳化炸药生产设计中参考， 避免类似事故的发生。 〔 关健词〕 乳化炸药爆炸事故安全性 [ 分类号〕 T D 2 3 5 . 2 1 T Q 5 6 1 引育 世界上每年发生上百万次的工业事故， 其中采 矿业、 交通运输业、 危险物品生产行业、 建筑业等的 事故频率较高。民爆器材行业由于自 身的生产产品 具有爆炸性的特点， 事故的发生率也较高， 近些年 来， 乳化炸药的爆炸事故频发， 我国自1 9 8 8 年1 月 5日 吉林东风化工厂乳化炸药试生产线发生第一次 爆炸事故以来， 到 2 0 0 5 年4 月 2 1日重庆某化工厂 乳化炸药生产线遭雷击发生大爆炸事故， 短短十余 年时间， 已发生了十余次乳化炸药生产线爆炸事故， 几乎每年一起， 乳化炸药生产的安全性问题值得人 们去研究、 去探索。 2乳化炸药生产工艺的安全性 自7 0 年代我国研制成功乳化炸药以来， 乳化炸 药具有优越的性能 抗水性好， 撞击感度、 摩擦感度、 枪击感度、 热感度、 火焰感度等相对较低 ， 实用感度 如爆轰感度、 冲击感度 良 好， 近些年来在我国 得到 迅速发展。 生产工艺也得到多方面发展， 从路线上分， 可分 为间断法、 连续法和现场混制法三种不同的工艺。 在 乳化炸药生产中都存在着不同程度的问题。从安全 角度讲， 安全程度最高的是现场混制法， 其次是连续 法， 再次为间断法。 现场混制法， 因产品钝感， 适用于 有起爆药包的工业大爆破; 连续法采用先进的自动 化控制技术， 生产现场作业人员少， 隔离操作， 各关 键点都采用自 动监控、 检测， 适用于我国目 前的民爆 器材生产企业发展。 三种工艺都离不开如下过程 水、 油相的加热熔 化， 乳化， 降温， 敏化， 装药包装， 人库存放等过程。 3 乳化炸药爆炸的原因分析 我国自7 0 年代生产乳化炸药以来， 乳化炸药在 技术水平、 生产规模等方面取得了重大成就。 但是， 在乳化炸药的发展过程中， 还有许多安全方面的工 作值得研究， 比如 建立系统化的安全研究的试验方 法、 试验手段、 生产工艺安全性研究、 新产品开发安 全性研究、 乳化炸药生产过程安全性研究等。 这些安 全问题如果不能得到很好解决， 将会直接影响到我 国乳化炸药的发展. 2 0 0 5 年4 月2 。日 发生在赞比 亚的爆炸事故， 是我国向外输出乳化炸药技术中的 首次爆炸事故， 应该说， 该公司的乳化炸药生产技术 代表着我国乳化炸药生产的最高技术水平， 它的 “ 6 0 0 0 t / a 乳化炸药微机控制连续化生产线” ， 打破 了原有唯一的炸药厂非洲炸药有限公司 A E L 炸 药厂在赞比亚矿业的垄断 南非和英国合资所建， 年 产馁油炸药和散装乳化炸药1 . 2 X 1 0 t , 按油炸药基 本上为人工间断式生产工艺， 1 9 9 8 年底建成露天和 井下矿装药车用散装乳化炸药生产线 。 下面是国内乳化炸药发生的1 0 余起事故[1j 1 1 9 8 8 年1 月5日， 吉林省某化工厂于 1 9 8 6 年8 月封存停用的乳化炸药生产线， 在未将乳化器 内残留的基质清除， 向工房内送蒸汽时， 乳化器内的 残留基质爆炸。 2 1 9 8 8 年3 月1 0日， 广东省某厂乳化炸药敏 化机内有5 0 0 k g的乳化炸药， 保温时发生自燃着 火， 幸被及时发现作了处理， 才未酿成大祸。 3 1 9 9 1 年5 月7日， 福建省某化工厂乳化车 间乳化工序发生爆炸， 原因是乳化器搅拌时搅拌桨 断裂， 冲击基质引起了乳化器内的1 5 0 k g 乳化基质 爆炸， 并殉爆了附近晾药小车待敏化的7 5 0 k g 乳化 基质爆炸， 扩大了事故。 4 1 9 9 3 年1 1 月2 6日， 湖南省某化工厂乳化 炸药车间装药工序发生了国内民爆器材行业史上死 亡人数最多的爆炸事故， 该事故属人为破坏， 案犯引 爆了装药工房内的乳化炸药， 殉爆了工房内约 l i t 炸药， 并殉爆了敏化工序约i t 炸药， 爆炸使整条生 产线损毁。 5 1 9 9 4 年9 月1 0日， 河北某公司炸药厂， 乳 化工序螺杆泵中的乳化基质发生爆炸， 从而引爆了 2 0 0 6 年 1 2 月乳化炸药生产安全性浅析戴佑林.1 9. 前后乳化基质约1 0 0 k g , 爆炸摧毁了该工房和设备。 6 1 9 9 5 年2 月1 0日， 河南省某化工厂乳化炸 药生产发生爆炸， 爆炸原点是螺杆泵中的乳化基质， 螺杆泵和输送基质的管道全部炸毁。 7 1 9 9 8 年7 月， 山东省某化工厂连续乳化器 在冷却水断流、 且未采取有效降温手段的情况下继 续运转， 结果因升温过快导致乳化器内基质爆炸。 8 2 0 0 2 年6 月2 4日， 浙江省某化工厂乳化车 间7 0 1 号工房自 动生产线发生胶体磨爆炸。 原因 是 由于胶体磨电机轴承损坏造成轴向串动， 致使机械 密封O型密封圈一侧定位槽拉断， 密封圈损坏、 导 致基质泄漏; 同时引起机械密封O型圈定位槽与电 机轴产生相对运动并且剧烈摩擦， 产生大量热量， 局 部急剧升温， 进而引发胶体磨腔体内约1 . 2 k g 基质 发生爆炸。 9 2 0 0 4 年2 月2 2日 ， 河北省某化工有限贵任 公司乳化炸药车间发生爆炸。爆炸事故发生在新建 的粉状乳化炸药生产线试车时， 爆炸原点是胶体磨 发生爆炸， 从而引爆了现场的2 -3 t 半成品爆炸， 扩 大了事故。 1 0 2 0 0 5 年4 月2 1日， 重庆市某化工厂乳化 炸药生产线遭雷击发生爆炸。 这1 0 起事故， 除第4 起事故是人为破坏外， 其 余均为非爆炸条件下引起的， 它们有如下特点 1 新生产线、 试生产对安全的重视程度不够; 2 产品的研制和生产中不注重科学导致事故 的发生， 如加硫磺粉等; 3 对危险品生产的设备 如胶体磨、 螺杆泵 的重视程度不够; 4 扎扎实实落实炸药生产安全管理制度的力 度不够; 5 设备的选型不合理; 6 炸药存t超童， 导致事故扩大; 7 没有科学的系统的乳化炸药安全生产管理 体系， 8 生产线由于实施了自 动控制技术事故伤亡 人员较少。 4 乳化炸药生产的安全性讨论 人们对事物客观规律的认识是一个曲折前进且 螺旋式上升的过程。当初曾经有人认为， 乳化炸药 “ 砸不响， 烧不爆” ， 有些人思想上麻痹大意。 1 9 8 8 年 第一次发生爆炸事故， 当时并未引起人们重视， 紧接 下来的事故， 才让许多学者重新审视乳化炸药生产 的安全性问题。 从不同的角度研究， 对乳化炸药生产 的安全性作了改进工作， 对于上述事故， 要以积极的 科学的态度吸取教训， 将事故留下的宝贵资料转化 为今后乳化炸药 配方设计， 生产线设计、 改造和安 全管理工作的有效依据。 有理由相信， 未来的乳化炸 药生产安全性将会优化到最佳。 4 . 1 水、 油相的加热烙化过程的预防 1 避免棍人杂质， 特别是金属杂质， 这一步可 以采取多级过滤的方式除去杂质; 2 加热过程避免剧热或剧冷， 特别要防止局部 过热， 同时工艺温度的设置应保证安全的需要， 绝不 可以越过安全警戒线盲目 追求工艺要求。 4 . 2 预乳和精乳过程的安全性预防 1 设备选型应选安全性相对较高的设备， 2 避免乳化液中混人大t气泡， 使乳化液感度 增加; 3 建立比 较完善的安全检查制度并认真执行， 特别是要害部位的检查。禁止设备带病运行; 4 该工序生产定员应尽量减少， 尽t采用自 动 化控制， 隔离操作最佳化， 5 该工序生产定应严格控制， 不论何种理 由， 都不允许有大量存药在此工序， 上述几起事故扩 大的原因， 都是定量严重超量; 6 厂房建盖， 工艺布置， 生产配方严格遵守国 家民爆器材安全生产规范; 7 保证各种输送设备的畅通无阻， 压力监测可 靠， 尽最大努力保证最低压力运行; 8 加大安全专项资金的投人， 加强安全技术改 造的力度; 9 建立建全安全预警方案， 定期对生产线进行 安 全 性 论 证卜 1 0 不断地强化安全知识培训， 造就一批高素 质的安全监查队伍， 对各种违章行为进行有效监督 管理。 4 . 3 生产、 运输和贮存过程 1 遵守安全生产操作规范， 各种安全警示标牌 和习惯性违章警示悬挂于操作岗位的醒目 位置， 时 时提醒操作者， 2 树立科学的安全生产观， 建立以人为本的安 全生产模式; 3 严格各种规章制度， 认真落实， 强调领导干 部的责任， 严肃查处各种失职行为。 参 考 文 献 1 杨桐. 从乳化炸药六起事故中吸取教训[ J l . 爆破器材， 1 9 9 5 , 2 4 4 2 4 姆破器材 E x p l o s i v e Ma t e r i a l s第 3 5 卷第 6 期 工业含铝炸药的现状及分析 叶志文 南京理工大学 江苏南京， 2 1 0 0 9 4 郑礼木 福建永安化工厂 福建， 3 6 6 0 3 4 〔 摘 要」 文章综述了工业含铝炸药的典型配方及应用现状， 分析了怕提高工业炸药作功能力的机理， 并详细介 绍了含铝高威力形化硝按炸药的配方组成及爆炸性能， 指出工业含侣炸药的发展关键在于降低自 身的产品成本。 [ 关健词〕 工业炸药硝酸按铝爆炸性能 [ 分类号] T D 2 3 5 . 2 1 T Q 5 6 0 . 1 T J 5 1 0 . 1 1 引育 工业含铝炸药就是在工业炸药中加人不同比例 的铝金属粉制成一类炸药， 由于铝粉在爆轰波阵面 后的二次反应中放出热蚤， 所以这类炸药在爆轰时 可产生高爆热及高比容， 从而有较高的作功能力， 所 以又称高威力工业炸药[C l ] 。 在长期使用中证明了这 类炸药具有较高的能童密度、 较高的爆炸热能、 良 好 的后燃效应和较长的爆轰反应区1 2 3 。 然而， 工业含铝 炸药尽管存在上述优点， 但由于使用昂贵的铝粉， 作 为工业炸药其成本较高， 除非在某些特殊场合完成 某些特种工程， 一般不使用含铝炸药， 因此， 大t推 广受到一定限制[1 3 1 0 2 铝提高工业炸药作功能力的机理 工业含铝炸药 硝酸按、 铝、 燃料油、 木粉 呈现 出较高的爆热值。这是因为硝酸按与铝粉的反应是 一个很强烈的放热反应 2 A 1 N H , N 0 , -A 1 2 0 s 2 H2 N 2 1 3 5 2 . 2 k j 4 A 1 N H 4 N 0 3 -A 1 2 0 3 2 H 十A I N1 9 5 6 . 7 k J 这些反应可以进行较长时间， 而且大部分反应 是在C - J 面后进行的1 4 ] 。 虽然二次反应放出的热t 不能支持爆轰波阵面的传播， 但它可以使爆轰产物 的温度与压力维持较长时间而不致衰减过快。 这样， 含铝炸药爆轰后的压力一 时间曲线及压力一 容积曲线 就不像相应的非含铝炸药的那样陡峭。 就是说， 加人 的铝粉通过二次反应使爆轰产物在C - J 面后膨胀衰 减较慢， 可以维持一段较长时间的高压、 高温状态， 所以对外界的作用时间较长。尽管二次反应放出的 能A没有支持爆轰波阵面的传播， 即对爆速没有贡 献， 但这部分能t可参与完成爆炸功， 因而使含铝炸 药具有较高的总作功能力， 表现出较大的威力[C s 7 0 在硝按混合炸药中加人铝粉是获得高爆热炸药 常用的方法C B ] 。这是因为铝粉除了与氧元素进行氧 化反应， 生成A 1 2 0 , 并放出大量热外， 它还可以和炸 药爆炸产物C O 2 , H 2 O产生二次反应 2 A 1 3 C O 2 -A 1 2 0 , 3 C O8 2 6 . 3 k j 2 A 1 3 H 2 0 -A 1 2 0 , 3 H 2 9 4 9 . 8 k j 二次反应也放出大t热， 从而使爆热大大增加。 铝还可以与爆炸产物中的氮气反应生成相应的 金属氮化物 A 1 0 . 5 N2 -AI N2 4 1 . O k J 这些反应都是剧烈的放热反应， 亦可以增加爆 热。 3 工业含铝炸药的现状 3 . 1 国内外工业含铝炸药的典型配方 含铝炸药于1 9 0 0 年由R o t h 取得专利以来， 在 一个世纪中， 诞生了较多的工业含铝炸药品种， 其中 较 为 典 型 的 配 方 及其 主 要 性 能 列于 表1 C1 , 7 - 1 1 7 中 。 3 . 2 目前大规模使用的工业含铝炸药品种 目 前最广泛使用的工业含铝炸药主要是铝化按 S t u d y o n S a f e t y P r o d u c t i o n o f E m u l s i o n E x p l o s i v e D a i y o u l i n S t a t e - o w n e d Y u n n a n A r m i n g C h e m i c a l I n d u s t r y F a c t o r y Y u n n a n a n n i n g , 6 5 0 3 0 1 [ A B S T R A C T ] T h e c a u s e o f a c c i d e n t s a n d t h e e x p l o s iv e m e c h a n i s m o f e m u l s io n e x p l o s i v e a r e a n a l y s i z e d b y e x - p l o s i v e a c c i d e n t s o f e m u l s i o n e x p l o s i v e p r o d u c t i o n i n r e c e n t y e a r s . I t c a n p r o v i d e r e f e r e n c e s f o r p e o p l e w o r k i n g i n t h e d e s i g n o f e m u l s i o n e x p l o s i v e t o a v o i d a c c i d e n t o c c u r r e n c e . [ K E Y WO R D S ] e m u l s i o n e x p l o s i v e , e x p l o s i v e m e c h a n i s m 9 s a f e t y