乳化炸藥生產(chǎn)過程質量控制研究
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摘要：對于民爆產(chǎn)品生產(chǎn)工藝來說，其主要的發(fā)展方向就是提升民爆產(chǎn)品的質量，降低成本投入，加快民爆產(chǎn)品連續(xù)自動化生產(chǎn)的發(fā)展。主要介紹近年來我國乳化炸藥連續(xù)自動化生產(chǎn)的實際狀況以及乳化炸藥生產(chǎn)質量影響因素和控制方法，并提出了一些新的生產(chǎn)工藝標準，為提升我國當前乳化炸藥連續(xù)自動化生產(chǎn)提供一定的幫助。
關鍵詞：過程控制；乳化炸藥；在線質量控制
隨著我國科技水平的不斷提升，自動化技術被廣泛應用于我國的各行各業(yè)中。在我國乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，通過利用自動化生產(chǎn)技術，形成一條連續(xù)自動化生產(chǎn)乳化炸藥的生產(chǎn)鏈，大大降低了傳統(tǒng)乳化炸藥生產(chǎn)的難度。該項技術在生產(chǎn)過程中所使用到的設備較少，且生產(chǎn)流程較為簡單，但是在整個生產(chǎn)過程中，乳化炸藥的質量把控需要格外重視。
1我國乳化炸藥生產(chǎn)控制的實際現(xiàn)狀
隨著自動化技術被廣泛應用于各行各業(yè)中，乳化炸藥的生產(chǎn)技術也得到了改進發(fā)展，但是在實際的生產(chǎn)過程中，自動控制技術仍然存在以下幾方面問題：第一，在整個生產(chǎn)過程中要加強對于乳化炸藥生產(chǎn)的監(jiān)督管理，其中比較重要的檢測指標就是關于其乳化基質指標的檢測，但是目前我國有關于乳化基質流量的監(jiān)測技術較為落后。第二，生產(chǎn)過程中相關物料的加熱環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)油相超調、水相超調等問題，同時在加溫罐的加熱下，很容易導致整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都受到影響。第三，對于生產(chǎn)反饋的控制無法精確把握，其中主要表現(xiàn)在對于整個基體的溫度把握不準確，影響乳化炸藥的生產(chǎn)質量。
2乳化炸藥生產(chǎn)質量影響因素及控制方法
2.1水相配制對產(chǎn)品質量的影響及控制
生產(chǎn)乳化炸藥的基本原料水相，它是通過硝酸銨溶及硝酸鈉按比例溶于水，然后形成無機氧化劑鹽水溶液。在這一環(huán)節(jié)中，各項材料應按照工藝投入比例進行配制。當前的乳化生產(chǎn)線基本已經(jīng)摒棄固態(tài)硝酸銨破碎溶解的生產(chǎn)方式，采用液態(tài)硝酸銨溶液直接制備水相材料。由于各個硝酸銨廠家提供的硝酸銨溶液濃度與pH都各不相同，這給乳化炸藥水相整體配比控制帶來難度，并會影響后續(xù)的乳化基質質量及敏化效果。對于這種情況一般采用兩方面途徑來解決這一問題。一是根據(jù)液態(tài)硝酸銨濃度計算水相配制中水的加入量，以確保加水量符合工藝要求。二是根據(jù)不同的pH，在水相材料中加入一定量的酸或堿進行中和。
2.2油相配制對產(chǎn)品質量的影響及控制
油相材料是構成乳化炸藥必不可少的組分，其性能對乳化炸藥穩(wěn)定性亦有重要影響。目前乳化生產(chǎn)工藝一般都采用專用脂與乳化劑按比例配制成油相材料。專用脂一般由工業(yè)凡士林、石蠟、以及32#機械油等組成，在專用脂的選擇方面一定要符合以下幾項標準：一是黏度可以保證形成其穩(wěn)定的W/O乳化液體系，第二，外觀色澤均勻、無明顯機械雜質。第三，在對其原材料進行檢測的過程中，還應符合表1中的標準。如果相應的材料標準不達標，例如含油量較高，會導致乳膠基質針入度增大，整體炸藥呈現(xiàn)軟狀態(tài)。此外，乳化劑是乳化炸藥生產(chǎn)最關鍵的核心材料，炸藥的乳化效果、基質質量、敏化質量及后續(xù)的產(chǎn)品性能都與乳化劑質量的好壞有著不可分割的聯(lián)系。經(jīng)過長期的生產(chǎn)研究發(fā)現(xiàn)，通過采用對不同品種的單一乳化劑進行了復合而成的新型復合乳化劑，其表征穩(wěn)定性、親水親油性及運動黏度都優(yōu)于單一的乳化劑。但是，在符合乳化劑的檢測過程中，大豆卵磷脂含量是乳化劑質量好壞的關鍵。在乳化劑中大豆卵磷脂含量超過20%時，生產(chǎn)的乳化炸藥其乳化膠體容易受到破壞，導致破乳析晶、爆炸性能惡化。因此，生產(chǎn)過程中一定要對乳化劑的大豆卵磷脂含量進行檢測，未達到工藝要求嚴禁投入使用，確保炸藥的質量。
2.3敏化溫度對產(chǎn)品質量的影響及控制
在乳化炸藥生產(chǎn)過程中，敏化劑與促進劑的加入量是質量保障的重要步驟之一。敏化劑主要是使硝酸銨和亞硝酸鹽能夠在一定的溫度下發(fā)生作用，并產(chǎn)生大量的氣泡，其主要化學反應機理如下：在生產(chǎn)的過程中，嚴格控制好敏化溫度是保障產(chǎn)品質量的關鍵，因為在長期的生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，不同的敏化溫度，生產(chǎn)出的乳化炸藥密度、殉爆距離、爆數(shù)等質量指標均存在很大的差別。以中低溫敏化工藝為例，選取敏化溫度在40℃、50℃、65℃時所生產(chǎn)的乳化炸藥產(chǎn)品進行密度檢測及性能測試得出以下結果（見表2）。由表2可以看出，溫度過高或過低對乳化炸藥的密度及性能都有不同程度的影響。存在差異的原因主要是當敏化溫度過高時，在敏化攪拌過程中乳化基質油包水結構容易被破壞，基質游離硝酸銨與亞硝酸鹽迅速發(fā)生化學反應，從而使產(chǎn)生的微氣泡在基質中重疊形成大氣泡，導致微氣泡的數(shù)量減少，使炸藥穩(wěn)定性下降。當敏化溫度低于工藝要求時，炸藥基質游離硝酸銨偏低，對于化學敏化的乳化炸藥，如果沒有足夠的氫離子，會使敏化過程中產(chǎn)生的微氣泡少，且分布不均勻，敏化達不到所期望速度，造成敏化困難，同時此類炸藥在經(jīng)過長期儲存后，內部的氣泡逐漸消失。因此，在生產(chǎn)過程中要嚴格控制敏化溫度才能確保產(chǎn)品質量，如果因不可抗拒的原因造成敏化溫度偏高或偏低時，可采取控制酸促進劑的加入量或敏化劑的加入量來進行適當調節(jié)。
3強化生產(chǎn)工藝的具體措施
3.1改進生產(chǎn)工藝模式
目前，隨著我國乳化炸藥生產(chǎn)工藝的不斷完善與發(fā)展，各類各樣的生產(chǎn)工藝模式不斷出現(xiàn)，但是其中的一些工藝不適用于實際的生產(chǎn)。因此，為了提升乳化炸藥生產(chǎn)的效率以及炸藥生產(chǎn)的安全與質量，乳化炸藥生產(chǎn)企業(yè)要對生產(chǎn)工藝進行不斷地完善改進，促進乳化炸藥生產(chǎn)標準化的發(fā)展。在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，根據(jù)其連續(xù)性生產(chǎn)的特點，可以加強對于乳罐、乳化器、螺桿泵等問題的研究，建立標準化的生產(chǎn)鏈，根據(jù)目前已有的生產(chǎn)技術與工藝，進行強化改進，推動乳化炸藥生產(chǎn)工藝標準化發(fā)展。
3.2對生產(chǎn)過程中溫度壓力的把控
在乳化炸藥生產(chǎn)的工藝流程中，對于溫度和壓力的把控是保障乳化炸藥生產(chǎn)質量與安全的重要標準。如果在生產(chǎn)過程中沒有把握好溫度與壓力，很容易產(chǎn)生安全事故，給生產(chǎn)帶來安全隱患。在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，對于溫度與壓力的控制只能是通過相應的超溫報警，然后應用超溫停機功能，而無法控制加工生產(chǎn)過程中的溫度，這主要是因為在生產(chǎn)過程中相應的溫度難以檢測控制。目前很多乳化炸藥生產(chǎn)企業(yè)的加工溫度都嚴重超過了規(guī)定的工藝溫度標準，但是生產(chǎn)企業(yè)為了繼續(xù)進行生產(chǎn)工作，會將報警溫度設定為高于工藝規(guī)定溫度，這會大大增加生產(chǎn)安全事故出現(xiàn)的概率，影響乳化炸藥的生產(chǎn)質量安全。
4結語
綜上所述，為了保證乳化炸藥自動生產(chǎn)的安全質量，分析研究了目前連續(xù)化自動化生產(chǎn)工藝中存在的問題，在具體生產(chǎn)過程中，要嚴格把控生產(chǎn)材料的配制與溫度等，保障炸藥生產(chǎn)的質量。
參考文獻
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作者：俞樟林 單位：福建海峽科化股份有限公司福安分公司