乳化炸藥生產(chǎn)技術(shù)在80年代初引進(jìn)我國,曾因其產(chǎn)品無(wú)機械感度、火燒不著(zhù)、槍擊不響而稱(chēng)為“安全炸藥”。而該項技術(shù)在后來(lái)近三十年的發(fā)展過(guò)程中,發(fā)生的多次重大爆炸事故,徹底警醒了對乳化炸藥生產(chǎn)安全的認識。
血的教訓、生產(chǎn)實(shí)踐,讓我們認識到乳化炸藥的生產(chǎn)安全是一個(gè)復雜的、系統的、全方位的工程。此前,民爆行業(yè)的某個(gè)設備或工藝發(fā)生了事故,行業(yè)內才對該設備或工藝的安全性進(jìn)行討論,采取一些頭痛醫頭、腳痛醫腳的對應措施,而沒(méi)有從乳化炸藥的爆轟機理、乳化機理、設備設施、生產(chǎn)工序工藝的安全影響因素、安全對應措施進(jìn)行過(guò)全面、系統的分析、研究,更沒(méi)有對一些尚未發(fā)生過(guò)事故的設備、工藝的安全性進(jìn)行預防性的分析、研究,甚至有些專(zhuān)業(yè)人員認為:我這個(gè)設備、這項技術(shù)已用了多長(cháng)時(shí)間、生產(chǎn)了多少量都沒(méi)有發(fā)生過(guò)事故,就認為它是安全的。當年為淘汰膠體磨爭論時(shí),這種論點(diǎn)還占據主導就是典型一例。
所以對乳化炸藥安全生產(chǎn)開(kāi)展專(zhuān)題討論十分及時(shí)和必要。
根據乳化炸藥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷,乳化炸藥生產(chǎn)安全性理論以及安全生產(chǎn)實(shí)踐,乳化炸藥的生產(chǎn)安全應考慮以下幾個(gè)方面:
一、?安全理論研究
這是一項基礎工程,是我國民爆行業(yè)最薄弱的一環(huán),今后應在行業(yè)統一組織領(lǐng)導下,加強這方面的工作,但在目前條件下,我們仍可對一些安全理論進(jìn)行一些簡(jiǎn)單、現實(shí)性的分析。
本人認為,在安全理論研究沒(méi)有系統的開(kāi)展和沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)論證和實(shí)踐檢驗時(shí),我們的科研人員不能提出一些相對模糊、似是而非的安全理念或匆忙下結論,將誤導行業(yè)發(fā)展。
比如:
1、?乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程中“壓力”對“安全”的影響。有壓與無(wú)壓、壓力大與壓力小對安全的危害有什么區別?如何認識壓力的存在?都應有個(gè)明確清醒的量化概念。有種說(shuō)法:我的設備“出口壓力為零”是安全的,本人認為這種理論是一種誤導,按此理論乳化炸藥生產(chǎn)無(wú)需探討“壓力”這一影響因素,因為乳化炸藥生產(chǎn)工序中,找不到?jīng)]有出口的設備。
2、?以前對乳化器的安全性研究比較多,而對敏化工藝的安全性研究比較少。因為我國乳化炸藥的生產(chǎn)從初期至現在,敏化工藝從采用和面機開(kāi)始普遍采用的是一種敞開(kāi)無(wú)壓、低速混拌的方式進(jìn)行,其安全性沒(méi)有過(guò)多的擔心。而目前采用的高溫敏化技術(shù)的敏化工藝,往往采用高轉速、高溫、封閉式高壓的設備,體系內動(dòng)能與基質(zhì)活化能較高,而對其安全性沒(méi)有進(jìn)行探討過(guò)。然而,有種理論認為高溫敏化的“敏化機僅僅是系統里一個(gè)進(jìn)入裝藥機的通道”,所以它是安全的。若真是一個(gè)“通道”確實(shí)無(wú)需探討它的安全性,但是我們對這個(gè)“通道”到底有多少認識?是否有安全隱患?是否需要進(jìn)行安全性分析?以“通道”理論來(lái)證明其安全性,這是一種理論性誤導。
3、?無(wú)傳爆就不能計算為存藥量
有種說(shuō)法一再強調冷卻水槽中的藥卷不存在傳爆的可能,無(wú)傳爆就是安全的,也可以不計入存藥量。對于水槽中數十米長(cháng),至少一噸多炸藥的傳爆試驗方法、依據是否應該進(jìn)行科學(xué)的分析?對于“無(wú)傳爆的炸藥”是否計入存藥量,是否應該有個(gè)明確的界定?
4、?敏化分散器轉速不高于900rpm,不存在“高速轉”。目前在乳化炸藥生產(chǎn)工藝中,如何判斷界定轉速高低,沒(méi)有一個(gè)標準,僅是一個(gè)相對數字概念。但是,轉速的高低肯定會(huì )影響產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)安全的,常識是同一體系內轉速高產(chǎn)品的質(zhì)量要好、安全性要差,而轉速低,產(chǎn)品質(zhì)量要差、安全性要好。人們還是十分在意其轉速高低的,比如引進(jìn)美國的高溫敏化技術(shù)時(shí),國外采用800rpm,而國內將其提高100rpm,這一做法總是有其依據和理由的,可能是將產(chǎn)品質(zhì)量提高了,但安全性能是否會(huì )有影響呢?
乳化器僅僅是將油水相混合、剪切成乳的設備,而敏化機是在已形成了的乳化基質(zhì)中加入發(fā)泡劑進(jìn)行混合、剪切、敏化的設備。按理說(shuō)敏化機的安全性要求比乳化器的安全性要求更高,但是我們且拿某型號乳化器與高溫敏化機做個(gè)對比,某型號乳化器產(chǎn)能達7.2噸/小時(shí)情況下,轉速980rpm,而高溫敏化機的轉速也達到900rpm,所以將高溫敏化機可以視其為一臺乳化機。也就是說(shuō):高溫敏化技術(shù)實(shí)際上采用的是粗乳-靜態(tài)乳化-精乳的三級乳化工藝。
5、?有種理論認為:“高溫敏化并不存在‘高溫、高壓、高轉速’,高溫化學(xué)敏化的制乳系統的工藝溫度低于傳統低溫化學(xué)敏化的制乳工藝溫度,在管道保溫上采用熱水有效提高了生產(chǎn)的本質(zhì)安全性?!?br />
理論上如何界定“高溫、高壓、高轉速”是行業(yè)內應定性進(jìn)行分析研究的,以往探討乳化的溫度、轉速較多,但敏化的溫度、壓力、轉速在多大范圍內比較安全?尚沒(méi)有充足的理論依據支撐,上述論調是將乳化和敏化工藝參數混為一談的、邏輯混亂的誤導理論。
高溫敏化技術(shù)的90℃、0.4∽0.8Mpa、900rpm的生產(chǎn)工藝與中低溫敏化技術(shù)的50℃、基本不帶壓、小于100rpm的生產(chǎn)工藝相比較,其高與低是一目了然的。
對于這些相對模糊的安全理念或提法,應進(jìn)行深入的分析、研究、鑒別、澄清,否則就會(huì )混淆視聽(tīng),它會(huì )干擾民爆行業(yè)十二五規劃、兩個(gè)指導意見(jiàn)所提出的一些目標條款的落實(shí),它會(huì )誤導工廠(chǎng)作出錯誤判斷,為安全生產(chǎn)埋下隱患。
二、?乳化炸藥主要生產(chǎn)設備的安全性
乳化炸藥生產(chǎn)技術(shù)中,對安全影響較大的不僅有工藝路線(xiàn)、工藝參數、產(chǎn)品配方、生產(chǎn)安全管理等多方面因素,但最重要的影響因素是主要生產(chǎn)設備的安全性,它直接關(guān)系到乳化炸藥生產(chǎn)的本質(zhì)安全性。通過(guò)數十年的探索,影響乳化炸藥生產(chǎn)安全的主要設備是乳化器、敏化器、螺桿泵三個(gè)設備,而這三個(gè)設備是否具有較好的安全性,重點(diǎn)應該看其內部結構與工作原理。
1、?乳化器的內部結構包含以下方面:
①?轉速。盡量降低乳化器的轉速這一理念已得到全行業(yè)的共識,也已由行業(yè)政策給予了明確的限制,“低轉速”已作為工業(yè)炸藥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要參數要求。按理說(shuō)轉速越低越安全,但常識和經(jīng)驗證明轉速過(guò)低生產(chǎn)不出“乳化”炸藥,因此,從安全角度考慮,有必要限制轉速的上限,如乳化器轉速不超過(guò)1000rpm.
②?線(xiàn)速度。線(xiàn)速度與轉速有關(guān),同樣與安全有關(guān),不能只限制轉速而不限制線(xiàn)速度,從目前的經(jīng)驗看,線(xiàn)速度控制在15m/s是能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量要求,也能保證生產(chǎn)安全。
③?間隙(含軸向間隙、定轉子間隙)。從生產(chǎn)安全考慮,間隙越大越好,雖然目前行業(yè)政策要求是不小于2.5mm,也就是說(shuō)必須保證不小于2.5mm的前提下,盡量擴大其間隙。
④?轉子軸長(cháng)度。轉子軸長(cháng)度也將影響安全生產(chǎn),長(cháng)度過(guò)長(cháng),容易產(chǎn)生擾動(dòng)。造成設備的不穩定性,造成定轉子間隙變小,甚至造成定轉子間的摩擦、碰撞。
⑤?定轉子的形狀、結構。定轉子的形狀、結構越復雜,影響安全的因素越多,特別是那種鼠籠式結構的乳化器,安裝、調試比較難,容易變形,乳化器內基質(zhì)難以清洗干凈,而留下開(kāi)機時(shí)殘留基質(zhì)干磨的安全隱患。尤其是采用單級鼠籠式定轉子結構時(shí),乳化后基質(zhì)粒徑分布廣,實(shí)際應用中,往往要采用單機多級定轉子結構,這些問(wèn)題更為突出。
⑥?乳化器的升溫保護裝置,乳化工藝中,油水相混合液必須經(jīng)過(guò)剪切(不論是主動(dòng)式機械剪切還是被動(dòng)式靜態(tài)剪切)都會(huì )出現升溫,升溫是在所難免的,升溫過(guò)高,或出現熱積累,都是嚴重的安全隱患。所以乳化器一定要具有消除升溫、熱積累的功能。
