2015年安全工程師《技術》：民用爆破器材和煙花爆竹基本安全知識

　　民用爆破器材和煙花爆竹基本安全知識

　　1.火藥燃燒的特性及炸藥爆炸三要素

　　1）火藥燃燒的特性

　　主要特性有：

　?。?）能量特征。它是標志火藥作功能力的參量，一般是指l kg火藥燃燒時氣體產(chǎn)物所做的功。

　?。?）燃燒特性。它是標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，此外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?，均可提高燃燒速率。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、尺寸和對表面積的處理情況。

　　（3）力學特性。它是指火藥要具有相應的強度，滿足在高溫下保持不變形、低溫下不變脆，能承受在使用和勤務處理時可能出現(xiàn)的各種力的作用，以保證穩(wěn)定燃燒。

　?。?）安定性。它是指火藥必須在長期貯存中保持其物理化學性質(zhì)的相對穩(wěn)定。為改善火藥的安定性，一般在火藥中加入少量的化學安定劑，如二苯胺等。

　?。?）安全性。由于火藥在特定的條件下能發(fā)生爆轟，所以要求在配方設計時必須考慮火藥在生產(chǎn)、使用和運輸過程中安全可靠。

　　2）炸藥爆炸三要素

　　炸藥的爆炸是一種化學過程，但與一般的化學反應過程相比，具有三大特征：

　?。?）反應過程的放熱性。在炸藥的爆炸變化過程中，炸藥的化學能轉(zhuǎn)變成熱能。熱的釋放是爆炸變化過程的發(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），一般常用炸藥的爆熱約在3 700～7 500 kJ/kg.

　?。?）反應過程的高速度。炸藥中氧化劑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一個分子內(nèi)，能夠發(fā)生快速的逐層傳遞的化學反應，使爆炸過程以極快的速度進行，通常為每秒幾百米或幾千米。

　?。?）反應生成物必定含有大量的氣態(tài)物質(zhì)。

　　2.危險物質(zhì)的燃燒爆炸敏感度及其影響因素

　　1）起爆器材、工業(yè)炸藥和煙花爆竹藥料的燃燒爆炸敏感度

　　熱、電、光、沖擊波、機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小的能量激發(fā)而發(fā)生燃燒或爆炸，并能極迅速形成爆轟。

　　工業(yè)炸藥屬猛炸藥，這類炸藥在一定的外界激發(fā)沖量作用下能引起自持爆轟。

　　煙花爆竹藥料受熱、撞擊、摩擦等易發(fā)生燃燒，一定條件下轉(zhuǎn)化為爆轟。由于這類藥料主要成分是由有機和無機可燃劑、氧化劑組成，適當條件下就能發(fā)生反應，在某種程度上，比炸藥更易燃燒和爆炸。

　　2）火炸藥爆炸影響因素

　　影響火炸藥爆炸的因素很多，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、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壓力（波面壓力）可達100 MPa，其峰值達到一定值時，對建（構(gòu)）筑物及各種有生力量（動物等）構(gòu)成一定程度的破壞或損傷。

　　2）防護措施

　　（1）生產(chǎn)、貯存爆炸物品的工廠、倉庫的廠址應建立在遠離城市的獨立地帶，禁止設立在城市市區(qū)和其他居民聚集的地方及風景名勝區(qū)。廠庫建筑與周圍的水利設施、交通樞紐、橋梁、隧道、高壓輸電線路、通訊線路、輸油管道等重要設施的安全距離，必須符合國家有關安全規(guī)定。

　?。?）生產(chǎn)爆炸物品的工廠在總體規(guī)劃和設計時，應嚴格按照生產(chǎn)性質(zhì)及功能劃分各分區(qū)，并使各分區(qū)與外部目標、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)應根據(jù)工藝流程、安全距離和各小區(qū)的特點，在選定的區(qū)域范圍內(nèi)，充分利用有利、安全的自然地形加以區(qū)劃。

　?。?）總倉庫區(qū)應遠離工廠住宅區(qū)和城市等目標，有條件時最好布置在單獨的山溝或其他有利地形處。

　　（3）銷毀廠應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)生后沖擊波對建（構(gòu)）筑物等的破壞不超過預定的破壞等級，危險品生產(chǎn)區(qū)、總倉庫區(qū)、銷毀場等區(qū)域內(nèi)的建筑物之間應留有足夠的安全距離，稱為內(nèi)部安全距離。危險品生產(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、工廠住宅、城鎮(zhèn)、運輸線路、輸電線路等必須保持足夠的安全防護距離，稱為外部安全距離。

　　安全距離的數(shù)值查閱有關設計安全規(guī)范就可找到。

　　5）工藝布置

　?。?）在生產(chǎn)工藝方面應盡量采用新技術、機械化、自動化、連續(xù)化、遙控化、做到人機隔離、遠距離操作。

　?。?）在生產(chǎn)工藝流程中，需區(qū)分開危險生產(chǎn)工序與非危險生產(chǎn)工序，且宜分別設置廠房。

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

　　（4）危險品生產(chǎn)廠房和庫房在平面上宜布置成簡單的矩形，不宜設計成形體復雜的凹形、L形等。

　?。?）危險品生產(chǎn)廠房要有充分考慮人員的緊急疏散問題。

　?。?）有泄爆要求的工藝設備，在布置時應使其泄爆方向不直接對著其他建筑物或主要道路。

　?。?）抗爆間的設置要符合安全規(guī)范的要求。

　　6）電氣設備防爆

　?。?）對于I類（F0區(qū)）場所，即炸藥、起爆藥、擊發(fā)藥、火工品貯存；黑火藥、煙火藥制造加工、貯存的場所，不應安裝電氣設備，煙火藥、黑火藥的I類危險場所采用的儀表，應選擇適應本場所的本質(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。

　?。?）對于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），且符合防爆電氣設備的有關規(guī)定；應采用防粉塵點火型，或塵密結(jié)構(gòu)型、Ⅱ類B級隔爆型、本質(zhì)安全型、增安型（僅限于燈類及控制按鈕）。當生產(chǎn)設備采用電力傳動時，電動機應安裝在無危險場所，采取隔墻傳動。

　?。?）對于Ⅲ類（F2區(qū)）場所，即理化分析成品試驗站，選用密封型、防水防塵型設備。

　　7）防雷電措施

　　對于危險品的生產(chǎn)和貯存的爆炸危險性建筑物，應按照相應的防雷類別（第一類、第二類）采取防直接雷、防雷電感應、防雷電波侵入和防雷擊電磁脈沖的措施，實施總等電位聯(lián)結(jié)以減少和預防雷電危害。

　　8）防靜電措施

　　為防止靜電火花引起危險品燃燒爆炸事故的發(fā)生，應按照靜電危險環(huán)境的級別（EA.EB.EC）控制靜電危害，并采取直接和間接靜電接地措施，部分危險場所（如黑火藥生產(chǎn)廠房、黑火藥及電雷管庫的地面、臺面）應采用防靜電措施。

　　9）自動快速雨淋滅火

　　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，需廣泛采用自動快速滅火裝置，如快速雨淋設備。

　　快速雨淋設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：當工房內(nèi)起火時，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）火災報警系統(tǒng)

　　火災報警系統(tǒng)是在根據(jù)火災醞釀期和發(fā)展期陸續(xù)出現(xiàn)的煙、熱流、火光、氣味等火災信息，通過感溫報警器、感煙器、光電報警器等發(fā)出聲、光警報，以便及早發(fā)現(xiàn)并采取滅火措施。

　　4.預防燃燒爆炸事故采取的主要措施

　　1）民用爆破器材

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

　?。?）凡從事民用爆破器材生產(chǎn)、貯存的企業(yè)，應制定能指導正常生產(chǎn)作業(yè)的工藝技術規(guī)程和安全操作規(guī)程。

　?。?）可能引起燃燒事故的機械化作業(yè)，應根據(jù)危險程度設置自動報警、自動停機、自動卸爆、應急等措施

　　（4）所有與危險品接觸的設備、器具、儀表應相容

　?。?）有危及生產(chǎn)安全的專用設備應按有關規(guī)定進行安全鑒定。

　?。?）預防火炸藥生產(chǎn)中混入雜質(zhì)。

　　（7）在生產(chǎn)、貯存、運輸時，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，在工藝資料中應作出明確說明，并應限制在一定的安全范圍內(nèi)，且遵守用火細則。

　?。?）在生產(chǎn)、貯存、運輸?shù)冗^程中，要防止摩擦和撞擊。

　?。?）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)的所有電氣設備都應采取防爆電氣設備，所有設施都應滿足防爆要求。

　?。?1）生產(chǎn)、貯存工房均應設置避雷設施，所有建筑物都必須在避雷針的保護范圍內(nèi)。

　?。?2）在火炸藥的生產(chǎn)中，避免空氣受到絕熱壓縮。

　?。?3）要及時預防機械和設備故障。

　?。?4）生產(chǎn)用設備在停工檢修時，要徹底清理殘存的火炸藥；需要電焊時，除采取相應的安全措施外，還要采取消除雜散電流的措施。

　　2）煙花爆竹

　　煙火藥制造過程中的防火防爆：

　?。?）煙火藥原材料應符合質(zhì)量標準。

　?。?）粉碎應在單獨工房進行，粉碎前后應篩掉機械雜質(zhì)，篩選時不得使用鐵質(zhì)、塑料等產(chǎn)生火花和靜電的工具。

　?。?）黑火藥原料的粉碎，應將硫磺和木炭兩種原料混合粉碎。

　?。?）鋁粉、鎂鋁合金粉、氯酸鹽、赤磷等高感度原料的粉碎必須在專用工房中，使用專用設備和專用工具，并有專人操作。

　?。?）粉碎和篩選原料時應堅持做到：

　?、偃潭ǎ汗潭üし?、固定設備、固定最大粉碎藥量；

　?、谒牟粶剩翰粶驶煊霉し?、不準混用設備和工具、不準超量投料、不準在工房內(nèi)存放粉碎好的藥物；

　?、鬯蟹鬯楹秃Y選設備應接地，電氣設備必須是防爆型的，要做到遠距離操作，進出料時必須停機停電，工房應注意通風。

　?。?）煙火藥的配制和混合時要嚴把領藥、稱藥、混藥三道關口。

　?。?）壓藥與造粒工房要做到定機定員，藥物升溫不得超過20C°，機械造粒時應有防爆墻隔離和連鎖裝置等。

　　（8）藥物干燥時要控制藥量、溫度，嚴禁明火。

　　煙花爆竹生產(chǎn)過程中的防火防爆

　?。?）領藥時要按照“少量、多次、勤運走”的原則限量領藥。

　?。?）裝、筑藥應在單獨工房操作。裝、筑不含高感度煙火藥時，每間工房定員2人；裝、筑高感度煙火藥時，每間工房定員1人，半成品、成品要及時轉(zhuǎn)運，工作臺應靠近出口窗口；裝、筑藥工具應采用木、銅、鋁制品或不產(chǎn)生火花的材質(zhì)制品，嚴禁使用鐵質(zhì)工具，工作臺上等沖擊部位必須墊上接地導電橡膠板。

　?。?）鉆孔與切割有藥半成品時，應在專用工房內(nèi)進行，每間工房定員2人，人均使用工房面積不得少于3 .5㎡，嚴禁使用不合格工具和長時間使用同一件工具；

　?。?）貼筒標和封口時，操作間主通道寬度不得少于l .2 m，人均使用面積不得少于3.5㎡，半成品停滯量的總藥量，人均不得超過裝筑藥工序限量的2倍。

　?。?）手工生產(chǎn)硝酸鹽引火線時，應在單獨工房內(nèi)進行，每間工房定員2人，人均使用工房面積不得少于3.5㎡，每人每次限量領藥1 kg；機器生產(chǎn)硝酸鹽引火線時，每間工房不得超過2臺機組，工房內(nèi)藥物停滯量不得超過2. 5kg；生產(chǎn)氯酸鹽引火線時，無論手工或機器生產(chǎn)，都限于單獨工房、單機、單人操作，藥物限量0.5 kg.

　?。?）干燥煙花爆竹時，一般應采用日光、熱風散熱器、蒸氣干燥、紅外線或遠紅外線烘烤，嚴禁采用明火。

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