3?? 基質輸送螺桿泵的安全性分析與保護措施

???? 螺桿泵是依靠螺桿和螺套的相互嚙合空間的容積變化來輸送物料。當螺桿轉動時，吸入腔一端的密封線連續向排出腔一端作軸向運動，被送物料在壓差作用下吸入腔內，并隨螺桿移動而均勻排出。橡膠螺套和金屬螺桿的相對運動，在始終有介質充滿泵腔的情況下，不會產生熱點和達到炸藥的起爆溫度而引起爆炸。德國 Martin Held 博士認為泵送的主要危險如下[2]： （1）干式泵送：產品流動停止（堵塞） ，生產停止時泵還在轉動。 （2）死角運轉：閥門關閉，生產線堵塞。另據有關研究表明[3]，螺桿泵壓力不升高則不會爆炸。由螺桿泵引發的爆炸也有報道，因為螺桿泵的斷料干摩運轉、螺桿泵前端堵塞、螺桿泵壓力過高都可使螺桿泵內基質溫度升高引發燃燒甚至發生爆炸， 所以確保螺桿泵的安全運轉對粉狀乳化炸藥的安全生產至關重要。

???? 根據以上分析，我們認為杜絕螺桿泵斷料干摩運轉、前端堵塞及泵內壓力升高是保證螺桿泵安全運轉的前提，發現斷料干摩運轉的情況應采取立即停機的措施。為了防止螺桿泵超壓力及前端堵塞而引發危險，生產線除了安裝螺桿泵超壓力自動停機保護裝置外，還在螺桿泵前端出口處安裝了泄壓爆破片，當壓力超過螺桿泵規定的極限壓力后，爆破片會破裂泄壓，起到保護作用，特別是出現前端堵塞的特殊情況，其保護作用更加明顯。2005 年 5 月的一次試生產中，由于操作失誤，基質輸送螺桿泵出口前的閥門沒打開而啟動螺桿泵，爆破片馬上破裂，起到了保護作用，從而避免了事故的發生。

???? 生產過程中我們發現，乳膠基質的粘度對螺桿泵的輸送壓力有非常明顯的影響。基質粘度大則螺桿泵的壓力高；反之，則壓力低。通過多次對比試驗，我們發現在炸藥配方確定的情況下，乳化劑的粘度是影響乳膠基質粘度的主要因素，乳化劑的粘度大，則產出的乳膠基質粘度大，反之則乳膠基質的粘度小。當乳化劑的運動粘度為 350～380 mm²?s^-1時，產出的乳膠基質運動粘度大，基質輸送泵壓力 1.1～1.3 MPa，達到了報警壓力，增加了爆炸危險性；當乳化劑的運動粘度為 300～320 mm²?s^-1時，基質壓力為 0.3～0.4 MPa， 但制粉質量較差， 藥粉易硬化， 儲存期短。 最后我們確定乳化劑的運動粘度為 320～340 mm²?s^-1時，既可滿足粉狀乳化炸藥的產品性能及儲存性能要求，又可使基質在泵送過程中螺桿泵壓力保持在 0.5～0.7 MPa 之間。

　　4?? 結論

???? 綜上所述我們認為， 保證粉狀乳化炸藥安全生產的重點是保證乳化機和基質輸送螺桿泵處于正常穩定的工作狀態。

??? （1）乳化機的工藝溫度一般為 130℃～140℃，乳化機定子和轉子之間的高速運轉摩擦容易使形成的乳膠基質局部溫度繼續升高而爆炸，在生產過程中應確保冷卻系統正常循環，加強進料過濾，并嚴格執行定期檢查制度確保設備 100%? 的完好率。

??? （2）由基質輸送螺桿泵產生的主要危險是：干式泵送、死角運轉和泵壓過高。杜絕螺桿泵斷料運轉、前端堵塞及泵內壓力升高是保證螺桿泵安全運轉的前提， 安裝螺桿泵斷料和超壓自動停機裝置及在螺桿泵前端出口處安裝泄壓爆破片，可以起到預防事故發生和安全保護作用。

??? （3）所使用的乳化劑因其運動粘度不同，乳化形成的乳膠基質運動粘度亦不同，而乳膠基質的粘度對螺桿泵的輸送壓力有非常明顯的影響。選用運動粘度為 320～340 mm²?s^-1的乳化劑，既可保證粉狀乳化炸藥的產品性能，又可使基質在泵送過程中的泵壓保持在安全的 0.5～0.7 MPa 范圍內。

　　參考文獻

　　1?? 呂春緒等．工業炸藥理論．北京：兵器工業出版社，2003：283

　　2?? 煤礦火工技術叢書編寫組．炸藥爆炸理論基礎．北京：煤炭工業出版社，1977：40

　　3?? 吳祥龍等．乳化炸藥連續乳化生產工藝安全性淺析．爆破器材，2003，32（2） ：7