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浅析乳化炸药的关键设备的运用管理的一点看法

  
评论: 更新日期:2015年12月25日
       几种搅拌方式的比较详见表1。
表1几种搅拌方式的比较

 

搅拌器类型
颗粒大小的范围/mm
1%乳化剂
(质量分数)
5%乳化剂
(质量分数)
10%乳化剂
(质量分数)
推进式
不乳化
3~8
2~5
涡轮式
2~9
2~4
2~4
均化器
1~3
1~3
1~3
胶体磨
6~9
4~7
3~5
2.4乳化炸药生产线的主要生产设备----乳化器
       乳化器是一种高速旋转搅拌设备。
传统工艺乳胶制备水相,油相均大于100度,其工艺管路须用蒸汽保温,从乳化器出来的乳胶温度均超过从乳化器进入的水相温度,明显存在机械能转化为对乳胶的摩擦热能。传统转动式乳化器的转速通常大于1400rpm,线速度不低于15米/秒。
高温敏化的搅拌式静态乳化系统,水,油相温度均小于100度,工艺管路只用热水保温,从静态混合器出来的乳胶温度从未超过水相温度,其能量完全转化成了乳化能。预乳罐的转速最大不超过600rpm,线速度不超过7.7米/秒。在此处采用的螺杆泵通过实际应用长度约为8厘米的静态混合元素将乳胶转运到一个开式乳胶料斗,其在静态混合器前段的压力根据产能,产品品种的不同,一般在0.6Mpa~1.2Mpa,后端出口的压力为零。
高温敏化工艺技术中,在乳胶泵将无雷管感度的乳胶基质装入装药机前管路上有个转速不高于900rpm的,线速度低于6.7米/秒的混合器将敏化剂分散到泵入的乳胶基质里,乳胶基质在其内部停留时间不超过10秒。不存在所谓的"高转速"。
3 乳化器的质量控制[7]
3.1剪切线速度
       在保证产品质量的前提下,剪切线速度越低越安全。根据安全与质量的关系,剪切线速度应控制在15m·s-1以下。
3.2定转子的径向、轴向间隙
       乳化器定转子的安装方式应简便,其间隙应能给予保证,最好采用固定式定子。
       胶体磨不安全性的最大因素是其间隙太小。间隙太小将带来机械摩擦的危险性增加,带来乳化升温加剧,从而带来安全隐患。
3.3装机小时产能与装机功率之比
       定转子的结构应尽量简单; 产能与功率之比的尽可能大,两者之比小,说明乳化器运转时的阻力太大,产能与功率之比应限制在300 kg·kw-1以上。
3.4乳化器内腔容积
       乳化器内腔容积应控制在最小范围内,同时乳化器内的物料越少越好。
3.5乳化器的选用
       立式乳化器的安全性要高于卧式乳化器,卧式乳化器往往采用悬臂轴,乳化器在运转过程中容易产生扰动。
       所以,应尽量选用立式乳化器。
3.6乳化器的出口及密封
       乳化器出口应敞开,以降低乳化器内腔压力;其它部位应有良好的密封,以确保基质不泄露到机械传动部位。同时,应避免采用敞开式乳化。
3.7乳化器的清洗
       乳化器在停机前,一定要进行清洗,而且应清洗干净。
3.8乳化器的温度控制
       乳化器的运行温度过高,不仅会影响乳化质量,而且会造成设备损坏,乳化器寿命减短。因此,乳化器应采取有效措施,使用循环水恒温系统,使基质升温降到最低限度。
       综上所述,提高乳化炸药的质量控制,要加强乳化器的生产安全监测和运行状态的调节。
4乳化炸药连续乳化工序后的质量控制
       乳化炸药连续乳化生产工艺大致要经过以下几个工艺工程:水相和油相配置、乳化、敏化、装药,目前,国内外最先进的乳化炸药连续生产线在乳化工序以前生产工艺基本相同,但是在乳化之后,国外生产线一般采用的是高温敏化、高温装药、塑膜包装、药卷水冷的路线。即在高温的乳胶基质中加入玻璃微球, 混拌均匀后用自动装药机塑膜包装成各种规格的药卷,然后通过冷冻法或直接用水冷却法将药卷冷却,工艺简化流畅、自动化程度高,从而提高了生产率。
       由于其生产线的工艺先进,同时具有完备的流量、压力、重量和温度等监测手段和先进的自动控制系统,所以国外乳化炸药连续生产线的设备安全性较高。国外还在继续乳化炸药的配方研究和敏化方法的研究,以提高乳化炸药的爆炸性能[8-9]。由于技术所限,国内几乎所有的乳化炸药连续生产线在乳化工序后,都是采用基质冷却、低温敏化、低温装药工艺[10-12]。低温下基质粘度显著增加,系统压力加大,给传动密封和设备选型带来困难, 乳化器、螺杆泵、冷却机等设备的密封性能不好,易漏药,摩擦产生高温甚至有冒烟现象,带来了严重不安全隐患,而其中乳化器作为生产线中最关键的设备,也成为了事故发生频率最高的设备。
       因此,要提高乳化炸药连续乳化生产过程的质量安全,要改善现有乳化炸药连续生产线的生产工艺,在乳化工序之后采用国外先进的高温敏化、高温装药、塑膜包装、药卷水冷的工艺流程;同时要加强安全监测,及时发现并解决乳化设备的故障问题。
5 结论
       加强乳化炸药生产过程的质量控制,关键要加强乳化过程和乳化工序后的工艺质量控制。一方面要加强乳化器的生产安全监测和运行状态的调节,加强安全监测,及时发现并解决乳化设备的故障问题;另一方面,要要改善现有乳化炸药连续生产线的生产工艺,在乳化工序之后采用国外先进的高温敏化、高温装药、塑膜包装、药卷水冷的工艺流程。
   高温敏化工艺技术实质上是低转速,无温升乳化,乳化温度低于传统低温敏化工艺乳化温度,装药时泵送的是无雷管感度的基质,同时由于装药温度较传统低温敏化装药的高,乳胶基质粘度在此温度下比传统低温敏化装药温度时的乳化炸药粘度大大降低、输送摩擦阻力小,装药效率远高于传统低温敏化装药,装药压力也远低于传统装药压力。因而其本质安全性较低温敏化工艺有了本质的提高。
     加强定期对设备进行维护,确保设备的功能得到充分发挥利用,从而提高设备利用效率,提高生产效率。
参考文献
[1] 蔡家源. 炸药之星——粉状乳化炸药. 中国科技信息,2005,15:125
[2] 杨桐. 从乳化炸药六起事故中吸取教训. 爆破器材, 1995 , 24(4):23
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[7] 汪旭光. 乳化炸药(第2版). 冶金工业出版社,2008.
[8] Alymova, Ya.V., Annokov, V.E., Vlasov, N.Yu., Kondrikov, B.N. Detonationcharacteristics of emulsion explosive composition. Fizika Goreniya i Vzryva, 1994,30(3): 86-91.
[9] Kumooka, Yoshio, Beveridge, Alexander D. Post explosion analysis of emulsionexplosives.Kayaku Gakkaishi/Journal of the Japan Explosives Society, 1997, 58(1):36-41.
[10] 周志. 浅论乳化炸药生产工艺及其安全管理. 采矿技术,2006,6(2):37~39.
[11] 何楠,吴龙祥. 我国乳化炸药工艺及设备的现状与发展趋势. 爆破器材,2006,35(3):17~21.
[12] 许志壮等. 高产量多品种乳化炸药微机控制连续化生产技术. 矿冶,2002,11(1):14~16.
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