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摘要：乳化炸药是一种乳胶状或粉状的炸药，具有抗水性好、爆炸性好、安全性好等优点，并且生产成本也低，因此近年来应用十分广泛。乳化炸药在生产过程中具有一定的危险性，因此必须加强生产过程中的安全管理，以确保安全生产。
关键词：乳化炸药；工艺流程；安全性
中图分类号：[TJ55] 文献标识码：A 文章编号：
乳化炸药始于1969年，由美国的H.F.布卢姆研制成功，并且得到迅速推广。乳化炸药具备抗水性、高爆速、高猛度的特点，但是由于生产过程中螺杆泵输送压力大、粉尘等原因，给生产带来一定的安全隐患。所以采取有效措施，解决安全问题，对乳化炸药的安全生产具有非常重要的意义。
1 乳化炸药的配方与生产工艺
1.1 乳化炸药的配方
乳化炸药的组成比较简单，主要成份为硝酸铵、固体蜡和高分子乳化剂，具体配方见表1。
表1乳化炸药的组成与配比
1.2 乳化炸药的生产工艺
乳化炸药的生产工艺流程见图1。其制备方法是：首先将硝酸铵与水溶解至130℃～135℃得到水相，将固体蜡与高分子乳化剂混熔至125℃～130℃得到油相，再将油相与水相加入到乳化器中制得乳化胶体，最后经过敏化或喷雾制粉得到乳化炸药。
图1 粉状乳化炸药生产工艺流程
2 乳化炸药乳胶基质的爆炸性
由于乳化炸药生产是采用蒸汽加热，具有一定温度的水相(最高温达135℃左右)和油相，在高速运转和强剪切力作用下，借助乳化剂而形成乳化炸药基质，再经制粉、干燥冷却而形成乳化炸药。在这里，正确地认识乳化炸药基质的安全性是安全生产的前提。按照工业炸药爆炸机械感度与热感度的测定方法，乳化炸药的机械感度最低，相对较为安全。但当体系达到一定温度后，炸药中的硝酸铵将发生下述反应，因而乳化基质本身具有爆炸性。
分解：
加速分解：
爆炸：
国内外经历过几次血的教训，原因是多方面的。将乳化炸药基质分为有雷管感度的和无雷管感度，使得一些人认为无雷管感度的乳化基质是安全的，这种认识与炸药安全性能的基本理论是矛盾的。作为高危生产行业，为了确保安全起见，笔者认为要本着“宁可信其有，不可信其无”、“草木皆兵”的理念予以高度重视。
3 关键设备的安全性
英国的科学家布登提出的热点学说，很好地解释了炸药在机械作用下发生爆炸的原因，因此得到了人们的普遍公认。于是，热点的形成是乳化炸药生产中最具潜在危险的因素之一的观点被人们所接受。由于配方不同，选用材料的差异性决定了每种工艺的安全性能，特别是受热的变化规律和危险程度是不同的。针对不同工艺流程的乳化炸药而言，任何设备设计上的重大缺陷，工艺设计上的不合理(不配套)和管理上的疏忽，都有可能造成乳化炸药生产过程中温度不断积累而引发事故。如间断式生产中反应釜搅拌翅的断裂，轴套销键的脱落，乳化器中基质流动不畅或堵塞，螺杆泵长时间空转或断流；管道式生产工艺中系统压力过高和操作工人脱岗、失误等。
3.1 乳化器
两物体在摩擦过程中所做的功90％以上转变为热。在炸药生产行业，生产乳化炸药的关键设备——乳化器，其转子线速度虽然都符合指导意见要求不大于10 m/s，但机械密封摩擦面存在相对运动，表面温升不仅使搅拌装置及机械密封容易损坏，更严重的是还可能发生爆炸危险，造成重大安全事故。因此，严格控制摩擦表面温升在额定温度以下是一个不容忽视的问题。国内历次乳化器(含胶体磨)的燃烧爆炸事故，多数是由于摩擦导致温度急剧上升造成的。因此对于乳化器，结合生产实践，我们认为采取以下安全防范措施是有效的：
(1)降低乳化器转速，采用物理变频技术和高效乳化剂，选用大型企业生产的优质乳化剂可提高乳化能力，降低基质的黏稠度，减小机械剪切阻力，从而降低乳化器转速，达到降低线速度的目的，既能大幅度降低摩擦生热，又能保证产品的性能；
(2)全面引入冷却结构，及时消除搅拌与摩擦产生的热量；
(3)选用立式、小容积（以满足生产需求为佳，使腔内滞留基质控制在最小量）、开放式、大间隙的乳化器；
(4)及时清理残留基质，生产结束停机前通入热水把腔内基质冲出来，防止下次启动时干磨引发事故；
(5)采取安全预警及自动保护措施，为确保乳化器在运行过程中的安全，采用超温报警、振动超幅报警以及紧急手动、自动连锁停机等控制措施，给设备外壳接地，电器设备重复接地保护。
3.2 螺杆泵
泵送过程是连续式乳化炸药生产工艺中必不可少的重要组成部分，又是乳化炸药生产中相对较容易发生事故的过程。泵送过程不可避免地要对物料介质产生一定的机械作用，研究表明，乳化基质在制备过程中不可避免地存在因机械作用而产生的气泡，这些都是理想的爆炸“热点”。在泵送过程中，当遇到剧烈摩擦，受到高温、挤压、碰撞等机械作用时，则可能会发生爆炸。经过生产实践证明，我们认为采取以下安全防范措施是可行的：
(1)正确选型，螺杆泵的选型应遵循经济、合理、可靠的原则，从工信部发布的!民用爆炸物品专用生产设备目录中选择，泵的规格要根据被输送液态物料的性质和流量、压力来决定，而泵的转速则由输送液态物料的黏度和腐蚀性作为主要参数来选择，管路的长度要尽量缩短，管路的直径要适当地增大，以减小泵体内的压力。我们选择了德国生产的耐驰螺杆泵，在生产中运行可靠，经济耐用；
(2)正确使用，启动螺杆泵应在吸、排停止阀全开的情况下进行，以防过载或吸空，防止干转发生断流现象；确保进入泵内的物料不含固体杂质，以免擦伤工作表面；在满足输送能力的情况下尽量采用低转速；始终要通循环冷却水并且保证冷却水的温度和流量能够满足散热的需求，不能使冷却水断流；生产前要对螺杆泵进行半个小时左右的预热，以降低阻力；
(3)前期预防，生产结束后对螺杆输送泵用热水冲洗，冲洗后加入少量机油保养；对进料敞口进行妥善保护，防止异物进入泵腔；给设备外壳接地，电器设备设重复接地保护；
(4)定期检修，螺杆泵因工作螺杆较长，刚性较差，容易弯曲，造成工作失常；衬套为橡胶制品，是单螺杆泵的一个易损件，它的好坏直接影响生产的正常进行，使用中，衬套可能从钢体内脱落或掉橡胶小块，通过检查三流雾化器喷头是否有橡胶块、观察螺杆泵上的压力表是否异常攀高来确定，根据生产频次对螺杆泵进行检修，视磨损情况更换衬套；
(5)安装自动控制系统，给泵安装变频器、温度、压力传感器，当工作中出现温度、压力在一定时间内持续偏离设定值时报警，严重时自动停车，可避免惡性事故的发生；
(6)安装泄爆装置，在输送物料的出口端安装泄爆片，当压力在一定时间内偏离设定值时，泄爆片就胀裂，从而释放泵内的压力，避免事故的发生；此外生产实践表明，乳化炸药采用计算机控制连续乳化生产，现场定员少，存药量少，安全保障措施好，一旦发生事故，可大大减轻事故的灾害程度。
4 结语
以上对乳化炸药生产过程中的安全问题进行了部分罗列并提出了一些对策，但乳化炸药生产过程中的安全问题涉及多个方面，在提高认识的同时，应当尽量提高乳化炸药基质以及设备本身的安全性；同时人的因素也是不容忽视的，要不断加强人员培训力度努力提高从业素质；民用爆炸物品生产本身就有危险性，即使生产工艺发展到一个更高的阶段，其潜在的不安全因素依然存在；减轻和避免事故需要我们民爆同仁、科研院所继续不断地努力探索，真正提高我国乳化炸药生产的本质安全水平。
参考文献
[1] 汪旭光.乳化炸药[M].北京:冶金工业出版社,2008,309-330．
[2] 黄文尧,颜事龙.炸药化学与制造[M].北京:冶金工业出版社,2009,169-170．
[3] 黎涛,曹雄.乳化炸药生产过程中的安全性分析[J],工业安全与保,2010,36(3):15-16.
[4] 黄寅生.炸药理论[M].南京:南京理工大学,2001,151-152.
[5] 杨民臣.乳化炸药二级乳化工艺设备及其安全性[J].爆破器材,1999,28(5):1-13．
关键词：乳化炸药；工艺流程；安全性
中图分类号：[TJ55] 文献标识码：A 文章编号：
乳化炸药始于1969年，由美国的H.F.布卢姆研制成功，并且得到迅速推广。乳化炸药具备抗水性、高爆速、高猛度的特点，但是由于生产过程中螺杆泵输送压力大、粉尘等原因，给生产带来一定的安全隐患。所以采取有效措施，解决安全问题，对乳化炸药的安全生产具有非常重要的意义。
1 乳化炸药的配方与生产工艺
1.1 乳化炸药的配方
乳化炸药的组成比较简单，主要成份为硝酸铵、固体蜡和高分子乳化剂，具体配方见表1。
表1乳化炸药的组成与配比
1.2 乳化炸药的生产工艺
乳化炸药的生产工艺流程见图1。其制备方法是：首先将硝酸铵与水溶解至130℃～135℃得到水相，将固体蜡与高分子乳化剂混熔至125℃～130℃得到油相，再将油相与水相加入到乳化器中制得乳化胶体，最后经过敏化或喷雾制粉得到乳化炸药。
图1 粉状乳化炸药生产工艺流程
2 乳化炸药乳胶基质的爆炸性
由于乳化炸药生产是采用蒸汽加热，具有一定温度的水相(最高温达135℃左右)和油相，在高速运转和强剪切力作用下，借助乳化剂而形成乳化炸药基质，再经制粉、干燥冷却而形成乳化炸药。在这里，正确地认识乳化炸药基质的安全性是安全生产的前提。按照工业炸药爆炸机械感度与热感度的测定方法，乳化炸药的机械感度最低，相对较为安全。但当体系达到一定温度后，炸药中的硝酸铵将发生下述反应，因而乳化基质本身具有爆炸性。
分解：
加速分解：
爆炸：
国内外经历过几次血的教训，原因是多方面的。将乳化炸药基质分为有雷管感度的和无雷管感度，使得一些人认为无雷管感度的乳化基质是安全的，这种认识与炸药安全性能的基本理论是矛盾的。作为高危生产行业，为了确保安全起见，笔者认为要本着“宁可信其有，不可信其无”、“草木皆兵”的理念予以高度重视。
3 关键设备的安全性
英国的科学家布登提出的热点学说，很好地解释了炸药在机械作用下发生爆炸的原因，因此得到了人们的普遍公认。于是，热点的形成是乳化炸药生产中最具潜在危险的因素之一的观点被人们所接受。由于配方不同，选用材料的差异性决定了每种工艺的安全性能，特别是受热的变化规律和危险程度是不同的。针对不同工艺流程的乳化炸药而言，任何设备设计上的重大缺陷，工艺设计上的不合理(不配套)和管理上的疏忽，都有可能造成乳化炸药生产过程中温度不断积累而引发事故。如间断式生产中反应釜搅拌翅的断裂，轴套销键的脱落，乳化器中基质流动不畅或堵塞，螺杆泵长时间空转或断流；管道式生产工艺中系统压力过高和操作工人脱岗、失误等。
3.1 乳化器
两物体在摩擦过程中所做的功90％以上转变为热。在炸药生产行业，生产乳化炸药的关键设备——乳化器，其转子线速度虽然都符合指导意见要求不大于10 m/s，但机械密封摩擦面存在相对运动，表面温升不仅使搅拌装置及机械密封容易损坏，更严重的是还可能发生爆炸危险，造成重大安全事故。因此，严格控制摩擦表面温升在额定温度以下是一个不容忽视的问题。国内历次乳化器(含胶体磨)的燃烧爆炸事故，多数是由于摩擦导致温度急剧上升造成的。因此对于乳化器，结合生产实践，我们认为采取以下安全防范措施是有效的：
(1)降低乳化器转速，采用物理变频技术和高效乳化剂，选用大型企业生产的优质乳化剂可提高乳化能力，降低基质的黏稠度，减小机械剪切阻力，从而降低乳化器转速，达到降低线速度的目的，既能大幅度降低摩擦生热，又能保证产品的性能；
(2)全面引入冷却结构，及时消除搅拌与摩擦产生的热量；
(3)选用立式、小容积（以满足生产需求为佳，使腔内滞留基质控制在最小量）、开放式、大间隙的乳化器；
(4)及时清理残留基质，生产结束停机前通入热水把腔内基质冲出来，防止下次启动时干磨引发事故；
(5)采取安全预警及自动保护措施，为确保乳化器在运行过程中的安全，采用超温报警、振动超幅报警以及紧急手动、自动连锁停机等控制措施，给设备外壳接地，电器设备重复接地保护。
3.2 螺杆泵
泵送过程是连续式乳化炸药生产工艺中必不可少的重要组成部分，又是乳化炸药生产中相对较容易发生事故的过程。泵送过程不可避免地要对物料介质产生一定的机械作用，研究表明，乳化基质在制备过程中不可避免地存在因机械作用而产生的气泡，这些都是理想的爆炸“热点”。在泵送过程中，当遇到剧烈摩擦，受到高温、挤压、碰撞等机械作用时，则可能会发生爆炸。经过生产实践证明，我们认为采取以下安全防范措施是可行的：
(1)正确选型，螺杆泵的选型应遵循经济、合理、可靠的原则，从工信部发布的!民用爆炸物品专用生产设备目录中选择，泵的规格要根据被输送液态物料的性质和流量、压力来决定，而泵的转速则由输送液态物料的黏度和腐蚀性作为主要参数来选择，管路的长度要尽量缩短，管路的直径要适当地增大，以减小泵体内的压力。我们选择了德国生产的耐驰螺杆泵，在生产中运行可靠，经济耐用；
(2)正确使用，启动螺杆泵应在吸、排停止阀全开的情况下进行，以防过载或吸空，防止干转发生断流现象；确保进入泵内的物料不含固体杂质，以免擦伤工作表面；在满足输送能力的情况下尽量采用低转速；始终要通循环冷却水并且保证冷却水的温度和流量能够满足散热的需求，不能使冷却水断流；生产前要对螺杆泵进行半个小时左右的预热，以降低阻力；
(3)前期预防，生产结束后对螺杆输送泵用热水冲洗，冲洗后加入少量机油保养；对进料敞口进行妥善保护，防止异物进入泵腔；给设备外壳接地，电器设备设重复接地保护；
(4)定期检修，螺杆泵因工作螺杆较长，刚性较差，容易弯曲，造成工作失常；衬套为橡胶制品，是单螺杆泵的一个易损件，它的好坏直接影响生产的正常进行，使用中，衬套可能从钢体内脱落或掉橡胶小块，通过检查三流雾化器喷头是否有橡胶块、观察螺杆泵上的压力表是否异常攀高来确定，根据生产频次对螺杆泵进行检修，视磨损情况更换衬套；
(5)安装自动控制系统，给泵安装变频器、温度、压力传感器，当工作中出现温度、压力在一定时间内持续偏离设定值时报警，严重时自动停车，可避免惡性事故的发生；
(6)安装泄爆装置，在输送物料的出口端安装泄爆片，当压力在一定时间内偏离设定值时，泄爆片就胀裂，从而释放泵内的压力，避免事故的发生；此外生产实践表明，乳化炸药采用计算机控制连续乳化生产，现场定员少，存药量少，安全保障措施好，一旦发生事故，可大大减轻事故的灾害程度。
4 结语
以上对乳化炸药生产过程中的安全问题进行了部分罗列并提出了一些对策，但乳化炸药生产过程中的安全问题涉及多个方面，在提高认识的同时，应当尽量提高乳化炸药基质以及设备本身的安全性；同时人的因素也是不容忽视的，要不断加强人员培训力度努力提高从业素质；民用爆炸物品生产本身就有危险性，即使生产工艺发展到一个更高的阶段，其潜在的不安全因素依然存在；减轻和避免事故需要我们民爆同仁、科研院所继续不断地努力探索，真正提高我国乳化炸药生产的本质安全水平。
参考文献
[1] 汪旭光.乳化炸药[M].北京:冶金工业出版社,2008,309-330．
[2] 黄文尧,颜事龙.炸药化学与制造[M].北京:冶金工业出版社,2009,169-170．
[3] 黎涛,曹雄.乳化炸药生产过程中的安全性分析[J],工业安全与保,2010,36(3):15-16.
[4] 黄寅生.炸药理论[M].南京:南京理工大学,2001,151-152.
[5] 杨民臣.乳化炸药二级乳化工艺设备及其安全性[J].爆破器材,1999,28(5):1-13．