2015年安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》民用爆破器材安全技術(shù)考點(diǎn)

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　　第五節(jié) 民用爆破器材安全技術(shù)

　　一、民用爆破器材生產(chǎn)安全基礎(chǔ)知識(shí)

　　民用爆破器材是用于非軍事目的的各種炸藥(起爆藥、猛炸藥、火藥、煙火藥)及其制品和火工品的總稱。

　　(一)民用爆破器材的分類

　　民用爆破器材是廣泛用于礦山、開山辟路、水利工程、地質(zhì)探礦和爆炸加工等許多工業(yè)領(lǐng)域的重要消耗材料。但是，由于這類器材本身存在著燃燒爆炸特性，在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、經(jīng)營、使用過程中具有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，因而以防火防爆為主要內(nèi)容的安全生產(chǎn)工作具有特殊的重要性。

　　民用爆破器材包括：

　　1.工業(yè)炸藥

　　如硝化甘油炸藥、銨梯炸藥、銨油炸藥、乳化炸藥、水膠炸藥及其他工業(yè)炸藥等。

　　2起爆器材

　　起爆器材可分為起爆材料和傳爆材料兩大類?；鹄坠?、電雷管、磁電雷管，導(dǎo)爆管雷管、繼爆管及其他雷管屬起爆材料;導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管等屬傳爆材料。

　　3專用民爆器材

　　如油氣井用起爆器、射孔彈、復(fù)合射孔器、修井爆破器材，點(diǎn)火藥盒、地震勘探用震源藥柱、震源彈，特種爆破用礦巖破碎器材、中繼起爆具、平爐出鋼口穿孔彈、果林增效爆破具等。

　　(二)民用爆破器材的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)因素

　　由于民用爆破器材種類繁多，不同類別和品種的爆破器材在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使朋過程中的危險(xiǎn)因素不盡相同，因而不能分門別類加以闡述。這里僅以粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)為例，說明民用爆破器材生產(chǎn)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性。

　　粉狀乳化炸藥是將水相和油相在高速的運(yùn)轉(zhuǎn)和強(qiáng)剪切力作用下，借助乳化劑的乳化作用而形成乳化基質(zhì)，再經(jīng)過敏化劑敏化得到的一種油包水型的爆炸性物質(zhì)。粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)工藝可以簡單概括為以下幾個(gè)步驟：油相制備、水相制備、乳化、噴霧制粉、裝藥包裝。制藥所用的原材料和輔助材料，如硝酸銨、復(fù)合蠟(含乳化劑)等都具有易燃易爆件;成品粉狀乳化炸藥具有較高的爆轟和殉爆特性，制造過程中還有形成爆炸性粉塵的可能。另外，生產(chǎn)過程中需要采用較高溫度和壓力的蒸汽，乳化設(shè)備中有轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦的部件，噴霧制粉過程中需要使用特種輸送泵和功率較大的風(fēng)機(jī)等。因此，粉狀乳化炸藥生產(chǎn)線存在火災(zāi)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

　　粉狀乳化炸藥生產(chǎn)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)因素主要來自物質(zhì)危險(xiǎn)性，如生產(chǎn)過程中的高溫、撞擊與摩擦，電氣和靜電火花、雷電引起的危險(xiǎn)性。

　　粉狀乳化炸藥生產(chǎn)原料或成品在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中存在以下危險(xiǎn)因素：

　　1.硝酸銨儲(chǔ)存過程中會(huì)發(fā)生自然分解，放出熱量。當(dāng)環(huán)境具備一定的條件時(shí)熱量聚集，當(dāng)溫度達(dá)到爆發(fā)點(diǎn)時(shí)引起硝酸銨燃燒或爆炸。

　　2.油相材料都足易燃危險(xiǎn)品，儲(chǔ)存時(shí)遇到高溫、氧化劑等，易發(fā)生燃燒而引起燃燒事故。

　　3.包裝后的乳化炸藥仍具有較高的溫度.炸藥中的氧化劑和可燃劑會(huì)緩慢反應(yīng)，當(dāng)熱量得不到及時(shí)散發(fā)時(shí)易發(fā)生燃燒而引起爆炸。

　　4.危險(xiǎn)品的運(yùn)輸可能發(fā)生的耐車、撞車、墜落、碰撞及摩擦等險(xiǎn)情，會(huì)引起危險(xiǎn)品的燃燒或爆炸。

　　(三)民用爆破器材基本安全知識(shí)

　　1.火藥燃燒的特性及炸藥爆炸蘭特征

　　(1)火藥燃燒的特性主要有5個(gè)方面。

　　1)能量特征。它是標(biāo)志火藥做功能力的參量，一般是指l kg火藥燃燒時(shí)氣體產(chǎn)物所做的功。

　　2)燃燒特性。它標(biāo)志火藥能量釋放的能力，主要取決于火藥的燃燒速率和燃燒表面積。燃燒速率與火藥的組成和物理結(jié)構(gòu)有關(guān)，還隨初溫和工作壓力的升高而增大。加入增速劑、嵌入金屬絲或?qū)⒒鹚幹瞥啥嗫谞睿商岣呷紵俾?。加入降速劑，可降低燃燒速率。燃燒表面積主要取決于火藥的幾何形狀、尺寸和對(duì)表面積的處理情況。

　　3)力學(xué)特性。它是指火藥要具有相應(yīng)的強(qiáng)度，滿足在高溫下保持不變形、低溫下不變脆。能承受在使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種力的作用，似保證穩(wěn)定燃燒。

　　4)安定性。它是指火藥必須在長期儲(chǔ)存中保持其物理化學(xué)性質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定。為改善火藥的安定性.一般在火藥中加入少量的化學(xué)安定劑，如二苯胺等。

　　5)安全性。由于火藥在特定的條件下能發(fā)生爆轟，所以要求在配方設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮火藥在生產(chǎn)、使用和運(yùn)輸過程中安全可靠。

　　(2)炸藥爆炸三特征。炸藥的爆炸是一種化學(xué)過程.但與一般的化學(xué)反應(yīng)過程相比，具有三大特征。

　　1)反應(yīng)過程的放熱性。在炸藥的爆炸變化過程中，炸藥的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能。熱的釋放是l爆炸變化過程的發(fā)生和自行傳播的必要條件。爆炸變化過程所放出的熱量稱爆炸熱(或爆熱)，常用炸藥的爆熱在3 700一7 500 kJ/kg。

　　2)反應(yīng)過程的高速度。炸藥中氧化荊和還原劑事先充分混合和接近，許多炸藥的氧化劑和還原劑共存于一個(gè)分子內(nèi)，能夠發(fā)生快速的逐層傳遞的化學(xué)反應(yīng).使爆炸過程以極快的速度進(jìn)行.通常為每秒幾百米或幾千米。

　　3)反應(yīng)生成物必定含有大量的氣態(tài)物質(zhì)。

　　2危險(xiǎn)物質(zhì)的燃燒爆炸敏感度及其影響因素

　　(1)起爆器材、工業(yè)炸藥的燃燒爆炸敏感度。熱、電、光、沖擊渡、機(jī)械摩擦和撞擊等外界作用可激發(fā)火炸藥發(fā)生爆炸?；鹫ㄋ幵谕饨缱饔孟乱鹑紵捅ǖ碾y易程度稱為火炸藥的敏感程度，簡稱火炸藥的感度?；鹫ㄋ幱懈鞣N不同的感度，一般有火焰感度、熱感度、機(jī)械感度(撞擊感度、摩擦感度、針刺感度)、電感度(交直流電感度、靜電感度、射頻感度)、光感度(可見光感度、激光感度)、沖擊波感度、爆轟感度。

　　起爆藥最容易受外界微波的能量激發(fā)而發(fā)生燃燒或爆炸，并能極迅速地形成爆轟。工業(yè)炸藥屬猛炸藥，這類炸藥在一定的外界激發(fā)沖量作用下能引起爆轟。

　　(2)火炸藥爆炸影響因素。影響火炸藥爆炸的因索很多，主要有炸藥的性質(zhì)、裝藥的臨界尺寸、炸藥層的厚度和密度、炸藥的雜質(zhì)及含量、周圍介質(zhì)的氣體壓力和殼體的密封、環(huán)境溫度和濕度等。

　　3爆炸沖擊波的破壞作用和防護(hù)措施

　　(1)爆炸沖擊波的破壞作用。爆炸所產(chǎn)生的空氣沖擊波的初始?jí)毫?波面壓力)可達(dá)100 MPa以上。其峰值超壓達(dá)到一定值時(shí)，對(duì)建(構(gòu))筑物、人身及其他各種有生力量(動(dòng)物等)構(gòu)成一定程度的破壞或損傷。

　　(2)防護(hù)措施

　　1)生產(chǎn)、儲(chǔ)存爆炸物品的工廠、倉庫應(yīng)建在遠(yuǎn)離城市的獨(dú)立地帶，禁止設(shè)立在城市市區(qū)和其他居民聚集的地方及風(fēng)景名勝區(qū)。廠庫建筑與周圍的水利設(shè)施、交通樞紐、橋梁、隧道、高壓輸電線路、通信線路、輸油管道等重要設(shè)施的安全距離，必須符合國家有關(guān)安全規(guī)定。

　　2)生產(chǎn)爆炸物品的工廠在總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照生產(chǎn)性質(zhì)及功能進(jìn)行分區(qū)、布置，并使各分區(qū)與外部且標(biāo)、各區(qū)之間保持必要的外部距離。

　　(3)工廠平面布置

　　1)主廠區(qū)內(nèi)應(yīng)根據(jù)工藝流程、生產(chǎn)特性.在選定的區(qū)域范圍內(nèi)，充分利用有利安全的自然地形，按危險(xiǎn)與非危險(xiǎn)分開原則，加以區(qū)劃、布置。主廠區(qū)應(yīng)布置在非危險(xiǎn)區(qū)的下風(fēng)側(cè)。

　　2)總倉庫區(qū)應(yīng)遠(yuǎn)離工廠住宅區(qū)和城市等目標(biāo)，有條件最好布置在單獨(dú)的山溝或其他有利地形處。

　　3)銷毀廠應(yīng)選擇在有利的自然地形，如山溝、丘陵、河灘等地.在滿足安全距離的條件下，確定銷毀場地和有關(guān)建筑的位置。

　　(4)安全距離。為保證爆炸事故發(fā)生后沖擊波對(duì)建(構(gòu))筑物等的破壞不超過預(yù)定的破壞標(biāo)準(zhǔn).危險(xiǎn)品生產(chǎn)區(qū)、總倉庫區(qū)、銷毀場等區(qū)域內(nèi)的建筑物應(yīng)留有足夠的安全距離，稱為內(nèi)部安全距離。危險(xiǎn)品生產(chǎn)區(qū)、總倉庫區(qū)、銷毀場等與該區(qū)域外的村莊、居民建筑、工廠、城鎮(zhèn)、運(yùn)輸線路、輸電線路等必須保持足夠的安全防護(hù)距離，稱作外部安全距離。

　　(5)工藝布置

　　1)在生產(chǎn)工藝方面應(yīng)盡量采用新技術(shù).實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、連續(xù)化、遙控化.做到人機(jī)隔離、遠(yuǎn)距離操作.并應(yīng)減少廠房的存藥量和操作人員。

　　2)在生產(chǎn)工藝流程中，精區(qū)分開危險(xiǎn)生產(chǎn)工序與非危險(xiǎn)生產(chǎn)工序.且宣分別設(shè)置廠房。

　　3)在廠房內(nèi)工藝布置時(shí)，宜將危險(xiǎn)生產(chǎn)工序布置在一端.接著布置危險(xiǎn)較低的生產(chǎn)工序。危險(xiǎn)生產(chǎn)工序的一端宜位于行人稀少的偏僻地段。危險(xiǎn)品暫存間亦宜布置在地處偏僻的一端。

　　4)危險(xiǎn)品生產(chǎn)廠房和庫房在平面上宜布置成簡單的矩形.不宜設(shè)計(jì)成形復(fù)雜的凹型、L型等。

　　5)危險(xiǎn)品生產(chǎn)廠房庫房要充分考慮人員的緊急疏散問題。

　　6)有泄爆要求的工藝設(shè)備，在布置時(shí)應(yīng)使其泄爆方向不直接對(duì)著其他建筑特或主要道路。

　　7)抗爆間的設(shè)置要符合安全規(guī)范的要求。

　　(6)電氣沒備防爆

　　1)對(duì)于I類(F0區(qū))場所，即炸藥、起爆藥、擊發(fā)藥、火工品的儲(chǔ)存場所，黑火藥、煙火藥制造加工、儲(chǔ)存場所，不應(yīng)安裝電氣設(shè)備。煙火藥、黑火藥的I類危險(xiǎn)場所采用的儀表，應(yīng)選擇適應(yīng)本場所的本質(zhì)安全型。電氣照明采用安裝在建筑外墻壁龕燈或裝在室外的投光燈。

　　2)對(duì)于Ⅱ類(F1區(qū))場所，即起爆藥、擊發(fā)藥、火工品制造的場所，電氣設(shè)備表面溫度不得超過允許表面溫度(有140℃、100℃等)，且符合防爆電氣設(shè)備的有關(guān)規(guī)定：應(yīng)優(yōu)先采用防粉塵點(diǎn)火型，或塵密結(jié)構(gòu)型、Ⅱ類B級(jí)隔爆型、本質(zhì)安全型、增安型(僅限于燈類及控制按鈕)。當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備采用電力傳動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝在無危險(xiǎn)場斷，采取隔墻傳動(dòng)。

　　3)對(duì)于Ⅲ類(F2區(qū))場所，即理化分析成品試驗(yàn)站，選用密封型、防水防塵型設(shè)備。

　　(7)防雷電措施。對(duì)于危險(xiǎn)品的生產(chǎn)和儲(chǔ)存的爆炸危險(xiǎn)性建筑柳，應(yīng)接相應(yīng)的防雷類別(第一類、第二類)，采取防直擊雷、防雷電感應(yīng)、防雷電波侵入和防雷擊電磁脈沖的措施，實(shí)施總等電位連接，以減少和預(yù)防雷電危害。

　　(8)防靜電措施。為防止靜電業(yè)花引起危險(xiǎn)品燃燒爆炸事故的發(fā)生，應(yīng)按照靜電危險(xiǎn)環(huán)境的級(jí)別(EA、EB、EC)控制靜電危害，并采取直接和間接靜電接地措施，部分危險(xiǎn)場所(職黑火藥生產(chǎn)廠房、黑火藥及電雷管庫的地面和臺(tái)面)應(yīng)采用防靜電措施。

　　(9)自動(dòng)快速雨淋滅火。煙火藥和火炸藥燃速極快，在數(shù)秒內(nèi)就能造成難以撲救的火災(zāi)及爆炸事故，所以，在煙火藥和火炸藥生產(chǎn)工房，需廣泛采用自動(dòng)快速滅火裝置，如快速雨淋設(shè)備?？焖儆炅茉O(shè)備主要由光敏探測系統(tǒng)及雨淋管網(wǎng)組成。其工作原理是：當(dāng)工房內(nèi)起火時(shí)，光照驟然增大，光敏電阻的電阻值變小，控制系統(tǒng)電流增大，通過電子放大器、繼電器，使電磁閥打開，雨淋管網(wǎng)噴水滅火。

　　(10)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是根據(jù)火災(zāi)醞釀期和發(fā)展期陸續(xù)出現(xiàn)的煙、熱流、火光、氣味等火災(zāi)信息，通過感溫報(bào)警器、感煙器、光電報(bào)警器等，發(fā)出聲、光警報(bào)，及早發(fā)現(xiàn)，采取滅火措施?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)：由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置、以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。它能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過感溫、感煙和感光等火災(zāi)探測器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位，記錄火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間。

　　一般火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁等相關(guān)設(shè)備聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出指令、啟動(dòng)相應(yīng)的裝置。

　　4預(yù)防燃燒爆炸事故的主要措施

　　(1)民用爆破器材的生產(chǎn)工藝技術(shù)應(yīng)是成熟、可靠或經(jīng)過技術(shù)鑒定的。

　　(2)凡從事民用爆破器材生產(chǎn)、儲(chǔ)存的企業(yè)，應(yīng)制定能指導(dǎo)正常生產(chǎn)作業(yè)的工藝技術(shù)規(guī)程和安全操作規(guī)程。

　　(3)可能引起燃燒事故的機(jī)械化作業(yè)，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)程度設(shè)置自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)卸爆、應(yīng)急等安全措施。

　　(4)所有與危險(xiǎn)品接觸的設(shè)備，器具、儀表應(yīng)相容。

　　(5)有危及生產(chǎn)安全的專用設(shè)備應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行安全鑒定。

　　(6)預(yù)防火炸藥生產(chǎn)中混有雜質(zhì)。

　　(7)在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸時(shí)，不允許使用明火，不得接觸明火或表面高溫物。特殊情況需要使用時(shí)，在工藝資料中應(yīng)做出明確說明，并應(yīng)限制在一定的安全范圍內(nèi)，且遵守用火細(xì)則。

　　(8)在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^程中，要防止摩擦和撞擊。

　　(9)要有防止靜電產(chǎn)生和積累的措施。

　　(10)火炸藥生產(chǎn)廠房內(nèi)的所有電氣設(shè)備都應(yīng)采用防爆電氣設(shè)備，所有設(shè)施都應(yīng)滿足防爆要求。

　　(11)生產(chǎn)、儲(chǔ)存工房均應(yīng)設(shè)置避雷設(shè)施，所有建筑物都必須在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)。

　　(12)在火炸藥的生產(chǎn)過程中，避免空氣受到絕熱壓縮。

　　(13)要及時(shí)預(yù)防機(jī)械和設(shè)備故障。

　　(14)生產(chǎn)用設(shè)備在停工檢修時(shí)，要徹底清理殘存的火炸藥;需要電焊時(shí)，昧采用相應(yīng)的安全措施外，還要采取消除雜散電流的措施。

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