摘要:通過對乳化炸藥生產的發展淺析,了解乳化器對產品的質量控制以及乳化工序后的質量控制,得出了加強乳化炸藥關鍵設備保養及維護對保證乳化生產安全及質量的作用;對高溫敏化對乳化生產的安全方面提出自己的一些簡單的看法。
關鍵詞:乳化炸藥;主要生產設備;定期維修;
Analysis of the key equipment of emulsion explosive by using management point of view
Ran Maolin ???Sun Bin?? Long Houji??? Gao Changwen??? Shen An??? Jiang Qishu
(Guiyang JiuLian chemical Co., LTD)
?Abstract: Based on the analysis of emulsion explosive production development, understanding of emulsifier on product quality control and emulsifying process quality control of emulsion explosives, reached strengthen key equipment maintenance and maintenance to ensure production safety and quality of emulsion effect; high temperature sensitization on milk production safety, put forward some simple views.
Key words: emulsion explosive; main production equipment; periodic repair;
引言
?????? 隨著我國國民經濟的迅速發展,民用炸藥以每年 30%的需求量增長。由于乳化炸藥具有良好的抗水性、優良的爆炸性能、生產工藝簡單、成本低廉、無毒無污染、使用相對安全等優點[1、2],現已經成為主要的工業炸藥。
?????? 乳化炸藥泛指一類用乳化技術制備的油包水(W/O)乳膠型抗水工業炸藥,它是以氧化劑水溶液的微細液滴為分散相,懸浮有分散氣泡或空心玻璃微球或其它一些多孔材料的似油類材質構成連續介質,形成一種油包水型的特殊乳狀液體系。
?? 乳化炸藥最危險的工序就是乳化,這已得到行業內的公認。保證乳化工序的安全質量,重點是乳化器,乳化器質量的好壞都將影響到乳化過程的質量控制,另外,乳化器的監控安全保障措施的完備也是確保乳化質量的重要手段。
?????? 乳化工序后的生產質量的好壞決定影響主要乳化器、螺桿泵、冷卻機等設備的性能,同樣不可忽視。
1乳化炸藥的基本情況
1.1國外乳化炸藥的發展
?????? 1956 年美國 Ireco 公司的 Cook 先生在 Alfred·Nobel 發明的硝化甘油的基礎上,發明了漿狀炸藥,首次在工業炸藥中引入“以水抗水”的新理念,為乳化炸藥的發明奠定了理論基礎。1969 年 6 月美國 Atlas 火藥公司的 H·F·布盧姆在美國專利 3447978號中首次公布油包水型乳化炸藥配方[3],這標志著乳化炸藥正式問世了。國外生產乳化炸藥的公司有很多,其中比較大的公司有成立于 1865 年的挪威Dyno Nobel 炸藥集團公司、美國 Ireco 公司(20 世紀 90 年代被 Dyno Nobel 炸藥集團公司收購)、美國 Austin 國際公司[4]、美國杜邦公司[5]、美國 Atlas 公司和英國 ICI 公司。這些公司歷史悠久、實力雄厚,除了生產乳化炸藥和研究炸藥配方外,也研究生產乳化炸藥連續乳化生產的工藝和設備。如 1979 年 2 月美國 Atlas 公司的 Robert 等人在美國專利 4138281 號中公布了乳化炸藥連續乳化生產工藝[5],1990 年 3 月英國 ICI2公司的 Raymond·Oliver 等人在美國專利 4911770 號中公布了另一種乳化炸藥連續乳化生產工藝[6]。
1.2我國乳化炸藥的發展現狀
???我國自70年代末開始研制乳化炸藥以來,經歷了30年的發展,在產品品種和質量方面有了長足的進步,能基本滿足國內各種爆破工程的需要。生產技術水平不斷提高,某些技術環節還處于國際先進水平,職業安全衛生條件也相應地有了比較明顯的改善。
?????? 我國乳化炸藥的生產確已取得了很大的進步,但與國際先進水平相比仍存在一定的差距。
???? 從2010年后我們了解到得從歐美的高溫敏化炸藥的很快在我國得到發展和認可,高溫敏化反而有利于裝藥包裝,減少機械摩擦,傳統工藝乳膠制備水相,油相均大于100度,其工藝管路須用蒸汽保溫,從乳化器出來的乳膠溫度均超過從乳化器進入的水相溫度,明顯存在機械能轉化為對乳膠的摩擦熱能。傳統轉動式乳化器的轉速通常大于1400rpm,線速度不低于15米/秒。而我公司鑒定驗收的攪拌式靜態乳化系統,水,油相溫度均小于100度,工藝管路只用熱水保溫,從靜態混合器出來的乳膠溫度從未超過水相溫度,其能量完全轉化成了乳化能。預乳罐的轉速最大不超過600rpm,線速度不超過7.7米/秒。在此處采用的螺桿泵通過實際應用長度約為8厘米的靜態混合元素將乳膠轉運到一個開式乳膠料斗,其在靜態混合器前段的壓力根據產能,產品品種的不同,一般在0.6Mpa~1.2Mpa,后端出口的壓力為零。較傳統工藝乳膠制備后,必須通過冷卻,敏化工序后才能裝藥,其敏化機是開式的,轉速低。
1.3乳化炸藥的優缺點[7]
?????? 優點(1)密度可調,因而適用范圍廣(2)爆炸性能好,爆速與密度均較高,可用8號雷管直接起爆(3)乳化炸藥比漿狀炸藥與水膠炸藥抗水性更強(4)安全性更高;(5)生產環境更好;(6)爆炸產生有毒氣體較少,達到綠色炸藥,環保炸藥的要求。
缺點:炸藥作功能力低,故在硬巖中使用的乳化炸藥應加入熱值較高的物質如鋁粉、硫磺粉等提高炸藥作工能力。
2乳化炸藥乳化過程分析[7]
2.1乳化的概念
?????? 乳化是把整個水相分散在連續相——油相中,形成W/O的膠粒。體系的分散度越大,表面積越大,消耗的功也越大,因而表面能也越大。
2.2常用的乳化技術
?????? 現在常用的乳化技術有:簡單的機械攪拌、均化器及膠體磨是三種常見的乳化混合技術。
(1)簡單的機械攪拌
?????? 攪拌粘度低乳化性能好的液體時,使用具有短旋轉葉片的軸式攪拌機;但乳化攪拌高粘度液體時,使用這樣簡單的裝置不能達到均勻充分攪拌的效果。此時可采用帶有偏心安裝的旋轉葉片的軸式攪拌機;對于要求更強有力的乳化攪拌來說,宜采用多軸式攪拌機。
(2)均化器
?????? 均化器的工作原理是將欲乳化的液體混合物在很高壓力下自一小孔擠出,經突然泄壓而膨脹及高速下沖擊碰撞的雙重作用,將混合物料粉碎成微粒,并使其分散乳化和均勻化
(3)膠體磨
?????? 主要部分是定子和轉子。將待混液體(水相及油相)強制性地通過轉子和定子間的狹縫,高速旋轉產生的離心力和剪切力使分散相達到磨碎微粒化。