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BCYD型移動地面站工藝安全操作的分析

日期:2017年6月5日 11:59

彭寧1,顏松樺1
(1. 湖南金能科技股份有限公司,湖南 長沙 410012)


摘要:BCYD型散裝乳化炸藥乳膠基質移動式地面制備站中雖然已經具備健全的乳化器、輸送泵等關鍵設備的超壓、超溫、斷流等安全保護措施和安全監控裝置,但要僅僅完善現場混裝生產系統的安全管理條件來實現安全生產是不行的,還需要健全操作工人安全生產意識,熟練操作技能。本文則響應民爆行業安全操作要求,對移動地面站生產工藝油、水相配制和制乳工序操作安全進行討論。
關鍵詞:乳化炸藥;硝酸銨;乳膠基質;安全


  BCYD乳化基質移動式地面站工藝裝置按3.5~15T/h的生產能力連續可調,硝銨的輸送采用螺旋輸送,實現了地面站從破碎和螺旋上料到乳膠基質生產的順暢工藝流程,整套裝備的移動性強,動力消耗僅為140KW左右,節能降耗明顯,安全性能好,效率高,操作簡便,計量準確。
  依據《工業和信息化部關于民用爆炸物品行業技術進步的指導意見》和《民用爆炸物品行業“十二五”發展規劃》等要求,工信部安〔2012〕301號提出,要繼續完善安全生產基礎條件建設,不斷提高生產線自動化、連續化和信息化水平。要進一步提高工業炸藥生產專用設備的安全性和可靠性,完善設備故障自診斷系統,設備的無故障運行間隔時間達到2000小時以上。
  為確保本地面站運行的安全性、可靠性、穩定性,系統采用集散型計算機控制系統:由PLC、智能調節器、檢測儀表等實現過程控制,上位計算機實現數據管理。整個系統由現場控制箱、流量計、溫度傳感器、壓力傳感器等組成。在油水相配制部分,在制藥部分,能實現油水相流量的自動控制;在生產過程中,能對各控制點的壓力、溫度、斷流、斷水、設備負荷等實現檢測和保護。
  本文則響應民爆行業安全操作要求,對移動地面站生產工藝油、水相配制和制乳工序操作安全進行討論。
1  水相配制
  (1)硝酸銨物性:分子式:NH4NO3(Ammonium nitrate),分子量:80,硝酸銨CAS號:6484-52-2,性質:密度1.725,熔點169℃,沸點210℃,水溶性190 g/100 mL (20℃)。外觀與性狀:無色無臭的透明結晶或呈白色的小顆粒,與氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀等堿反應有氨氣生成,具刺激性氣味。有潮解性,易溶于水,溶水時吸熱、易吸濕和結塊,產品一般制成 硝酸銨顆粒狀。硝酸銨有5種晶型:其代號分別為α(四面晶系)、β(斜方晶系)、γ(斜方晶系)、δ(四方晶系)、ε(正方晶系)。每種晶型僅在一定溫度范圍內穩定,晶型轉變時伴有熱效應和體積變化。特別是當環境溫度在32.1℃上下變動時,顆粒硝酸銨會自身碎裂成粉狀而引起結塊。
  (2)硝酸銨的存放:純硝酸銨很安全,撞擊感度超低,50kg錘子從50cm高的地方砸下來,0%爆炸。但不能混有有機物,特別是液態的。否則容易提高感度;硝酸銨的特點有:①易溶于水,溶水時吸熱、易吸濕和結塊。②易發生熱分解。所以硝酸銨儲存于陰涼、干燥、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與堿類、酸類、易(可)燃物、還原劑、酸類、活性金屬粉末、硫、磷等分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。禁止震動、撞擊和摩擦。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。
  (3)硝酸銨破碎:在水相制備過程中,硝酸銨破碎時一個重要環節,在硝酸銨破碎時,會產生硝酸銨粉塵,在破碎時應避免靜電及火花的產生,禁止使用鐵錘敲擊,應使用木槌;硝酸銨破碎帶嚴禁卷入破碎機內;另外,粉塵會影響現場操作工的身體健康,所以操作工作業時,需帶口罩及手套,現場還應配備一些急救設施。
  (4)硝酸銨及溶液的輸送:硝酸銨水溶液是極易析晶溶液,如果沒有水相料管試先預熱,會堵塞管路,水相中間泵會形成空轉,影響安全生產,因此,在輸送過程中,應先對料管進行保溫。
  硝酸銨遇水蒸氣,會凝結成塊,會影響螺旋堵料,因此,垂直螺旋加料要緩慢、均勻加入,以便及時溶化而不在溶化罐中結塊,并隨時注意螺旋提升機的運行情況。
  隨時了解溶化罐的溫度,通過準確計量添加物,以確保水相溶液的析晶點、密度和PH值,當達到工藝規定要求時,關閉蒸汽閥,待硝酸銨全部溶化后,關閉攪拌,在攪拌停止后,才可用漏勺清理液面上漂浮的雜質。下班時,要清洗貯罐過濾網上的雜質,才可進行下次配料;對水相溶化罐及貯罐進行清洗,清理貯罐過濾網上的雜質。
  (5)添加劑:在配制水相時,利用硫脲替代硝酸鈉。在乳化炸藥生產中,通常采用硝酸銨和硝酸鈉作為氧化劑,由于工業硝鈉含有一定量的亞硝酸鈉成分,亞硝酸鈉可作為乳化炸藥的敏化劑,當硝酸鈉中的亞硝酸鈉含量達到一定程度,對乳膠基質有明顯的敏化作用,敏化所產生的氣泡會提高基質的感度,影響生產安全,因此,BCYD型移動地面站在制備水相時采用硫脲替代工業硝鈉。
2  油相配料
  溫度對油相的影響。在油相制備罐中,溫度偏低,油相材料混合就會不均勻,油相也會變得太粘稠,不利生產,溫度偏高,會使得油相材料揮發,產生油煙,影響產品質量,油煙也會對人體健康有影響。因此在配制油相時,操作工要穿戴好勞保用品,以免燙傷或碰傷,對于油相管路和制備罐、儲罐溫度的控制顯得也極為重要。首先檢查油相貯罐存料情況,如有存料,要了解存料溫度,當存料變得太粘稠時或溫度太低時,要對貯罐通加熱,加熱時要注意加熱管路余熱的影響和控制。
  生產過程中要經常檢查設備的運轉情況,當發現設備不正常或容器、管道有穿、漏等,要及時采取有效的措施進行控制,并迅速通知維修人員進行維修。生產中要準確認真地按要求進行操作,嚴格執行各工藝控制參數,當發現有異常時,要及時報告有關部門領導人員,迅速進行處理。操作人員必須堅守工作崗位,嚴禁離崗或串崗,不得干與生產無關的工作,必須熟悉水、電、汽源的控制,要保持設備及工房的清潔衛生,工具物品要按規定的地方放置,不能堵塞通道。
3  乳化基質生產
  乳化基質在摩擦、撞擊、火焰、靜電、高溫、高壓等異常外部條件的作用下,可能引起燃燒、爆炸事故,所使用的生產原料均屬易燃易爆物質,所以凡參加生產、管理人員,必須嚴格遵守技術安全通則、工藝規程、安全操作規程和各項安全管理規定。
  基質乳化時間對內相液滴的大小和乳膠體穩定性有較大影響,時間過短,不能保證水相溶液均勻、充分分散,乳化效果差;時間過長,攪拌的強剪切作用會破壞乳膠基質的微觀結構。
  對于乳化器的操作也是乳化工序一項關鍵操作,必須要嚴格把關好乳化器開機前預熱和工作時循環水冷卻,預熱是防止乳化器初始溫度過低水相通過乳化器時結晶,影響安全和成乳效果,循環水冷卻是防止乳化器工作狀態下溫度因高速攪拌不斷升高,難以控制導致乳化器安全,因此,冷卻水斷流停車也是安全聯鎖控制之一。
  基質制備時,嚴禁油相螺桿泵和水相螺桿泵、連續乳化器及乳化基質螺桿泵空轉。現場觀察了解各測溫點、測壓點溫度和壓力情況,并根據工藝要求,調節冷、熱水流量,確保出料溫度達到工藝要求范圍。
  對乳化器初始的出料,嚴禁從乳化基質螺桿泵料斗處加入處理。應對乳化工序產生的廢料進行專門處理。操作人員要經常觀察儀表、設備、保溫及降溫、出料等情況, 經常注意機器發出的雜音,發現不正常情況,立即通知有關人員進行處理,如有危害安全生產的情況時,操作人員要盡快按下緊急停機按鈕實施停機。
  生產中要隨時掌握油相和水相的存料情況,防止中途斷流。當中途必須停機時,注意油水相輸送泵、乳化器的關閉順序。對乳化器進行熱水或蒸汽保溫,開啟油相、水相管道蒸汽進行保溫。
  如停機時間超過十分鐘,要在開機前清洗水相管道,然后重新開始生產。如遇故障緊急停機,通知維修人員查明原因,在確定故障排除后,方可進行生產。當生產快結束時,要準備關機,停機后要先關閉水相出料閥,接著關閉油相出料閥。
  在連續乳化器、基質螺桿泵、連續冷卻器都停機后,打開基質螺桿泵的排空閥,開啟水相管道熱水開關,將管路及乳化器和基質螺桿泵清洗干凈并將水排空。每天要清除油、水相過濾器上的雜質。
  生產過程中要嚴格執行各工藝控制參數,準確認真地按要求進行操作,要經常檢查設備的運轉情況,當發現設備不正常或容器、管道有穿、漏等異常狀況時,要及時采取有效措施進行控制,并迅速通知維修人員進行維修。
4  其他安全操作
  嚴禁現場混裝車在包裝型工業炸藥生產的危險工房內裝車作業;嚴禁利用混裝地面站生產包裝型工業炸藥;嚴禁現場混裝車在地面站內混制炸藥。
5  廢棄物料的處理
  (1)硝酸銨破碎時,地面上產生的碎渣應利用清掃工具集中處理,切記不可倒入破碎機或直接倒入水相制備罐,工房地面費石渣是常有的,還伴有破碎時產生的編織袋碎末,灌入水相中有可能堵塞料管,影響安全生產。
  (2)水相罐及料管在沖洗時產生的水相廢料不可直接沖入下水管道處理,因為下水道壁溫度偏低,水相極易結晶,長期倒入,結晶體會堵塞管路,特別是在冬天,因此應采取回收罐處理。
  (3)油相罐及料管在停止工作沖洗時產生的油相廢料應及時排空,應集中收集處理,油相物性變化不大,可以回收下次生產利用。
  (4)乳化工序初始的出料及料管在沖洗時產生的基質廢料嚴禁從乳化基質螺桿泵料斗處加入處理,應按照民爆物品管理規程中規定,集中收集到指定處進行填埋處理。
6  結束語
  BCYD型現場混裝移動式地面制備站中雖然已經具備健全的乳化器、輸送泵等關鍵設備的超壓、超溫、斷流等安全保護措施和安全監控裝置,但要僅僅完善現場混裝生產系統的安全管理條件來實現安全生產是不行的,還需要健全操作工人安全生產意識,熟練操作技能。
  要引導和督促企業加強操作人員的崗位技能、安全操作培訓,滿足工業炸藥生產線本質安全水平提升的要求,推進《關于提升工業炸藥生產線本質安全生產水平的指導意見》提出的工業炸藥生產線本質安全化和“兩化”融合進程。


參考文獻:
[1]蔣文斌,鄒柏華.乳化炸藥現場散裝技術與裝備的研究開發與應用.2010全國采礦技術與裝備進展年評報告會論文集,2010
[2]工信部安〔2012〕301號.

所屬類別: 技術論文

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