优化现场混装乳化炸药敏化工艺的应用探讨
2019-10-21周伟东
周伟东
摘要:本文重点讲述了关于乳化炸药配方的各种优化特点、生产工艺的应用以及控制策略,并且根据乳化炸药现场混装车的实际情况,从乳化炸药爆炸性能问题着手,进行相应的探讨。
关键词:现场混装;乳化炸药;工艺;应用探讨
现阶段,乳化炸药混装车项目包括的内容较多,比如乳化固定地面站以及乳化炸药现场混装车等。并且,乳化固定地面离不开乳胶基质的帮助,在现场混装乳化炸药车实际发展过程中,需要进行乳化炸药现场敏化以及装药。
1、关于乳化混装炸药敏化工艺分析
胶状乳化炸药混装车项目试制的乳化炸药在做炸药性能检测中,两批试制的乳化炸药就会出现拒爆现象。经过现场检测,送检的炸药密度为1.29g-cm3,没有敏化的乳胶状基本密度为1 .31g-cm3。
因为试制的炸药密度和没有敏化的基质密度比较接近,所以推测炸药中的敏化气泡会大量流出,所剩无几,炸药这个时候基本处于没有敏化状态,所以就会出现炸药拒爆的情况。
那么造成敏化气泡大量流出的原因是什么呢?经分析得知,造成敏化气泡大量流出的原因是敏化剂硝酸钠在乳胶基础中分布不均匀造成的。
原因:亚硝酸钠分布不均匀,比较集中,和催化剂反应生成的气泡偏大,容易消失;亚硝酸钠分布不均匀、集中,而其中集中的气泡就会出现聚结。
方法:可以根据优化敏化方式,改善炸药感度,避免炸药拒爆,不断提高炸药传爆稳定性;提高敏化气泡储存稳定期。
2、改进敏化方式历程
①需要根据敏化过程,催化剂亚硝酸钠在乳胶基质中分布不均匀问题,需要先提出以下解决措施:根据改变搅拌的方式,提高催化剂亚硝酸钠的搅拌效果,简而言之就是输药软管末端没有安装改进版静态混合器装置。通过对比可以看出改进版静态混合器混拌叶片比之前静态混合器多且密集。所以,改进版静态混合器乳胶基质和敏化剂的搅拌以及剪切会更加彻底,搅拌效果会更好。
②除了可以改变搅拌以及剪切方式以外,有关专家还提出了一种方法,就是在改进版本的基础上,需要不断降低敏化剂亚硝酸钠的浓度不断提高混合均匀度。而厂家提供配制敏化剂亚硝酸钠浓度为百分之二十,小组改进后配制浓度为百分之二,其实就是以往浓度的百分之十,敏化剂亚硝酸钠溶解得到了很大的稀释,拌和效果就会更好。然而浓度稀释了,敏化同样质量的乳胶基质,消耗的敏化剂溶液就是十倍左右,敏化剂箱的溶剂是难以满足要求的。专家小组就需要想出将配制的百分之二亚硝酸钠放在现场混装车水箱中,就是水箱中百分之二的亚硝酸钠溶液当做敏化左右,也可以进行水环冲洗,这个叫做末端敏化。
所以专家小组需要采用改进的末端敏化方式,就会有着明显的效果,而在敏化以后,乳化炸药中的气泡分布均匀并且细小。
3、优化敏化工艺实现的最终目标
3.1改变乳化炸药敏感度和提高炸药传爆稳定性
微小的气泡,利于热点的形成。所以炸药的敏感度会得到提高。而微小气泡分布越均匀,炸药的传爆就会越稳定。
3.2采用末端敏化,炸药中气泡储存稳定期长
相关专家小组需要采用敏化方式对乳化炸药中的气泡储存进行了长时间的观察。
3.3研究小组得到猛度以及爆速的关系
通过查阅相关资料,会了解到不含单质炸药的乳化炸药在规定的时期内的猛度和爆速会随着密度增加而增加,当密度增加到某一数值以后,因为炸药敏感度明显下降,其猛度和爆速也会降低。
乳化炸藥的密度和水箱中敏化剂亚硝酸钠溶液流量相关,而亚硝酸钠溶液流量是通过水环马达进行调整,因此乳化炸药的密度和水环马达有一定的联系。
4、混装乳化具体生产工艺
4.1油相制备分析
①在传统的油相制各过程中会出现诸多问题。而乳化剂就需要使用普通磅称量以后直接倒入到搅拌机器内,之后需要选择使用人工的方式进行搅拌,并且要泵入油相罐范围内。这样一来,乳化剂的计量就会出现很大的失误,导致混合不均匀;反之,冬季油相罐温度比较低,也会影响到炸药出口温度。
②对于油相制各工艺的改进过程而言,因为在油相范围内需要安装一个乳化剂罐,这样在进行复合乳化剂储存以及搅拌时,还需要对乳化剂进行加热,以此提高炸药乳化整体效果。而油相罐和乳化剂罐双方之间需要连接管路和流量计,如此一来,复合乳化剂就需要自动加入到一定范围内,这样才可以使得计量的数据更为准确。
4.2炸药密度分析
在传统的乳化炸药中,需要将密度控制在一定的范围内,而所测量出的密度需要采用弹簧称以及塑料杯进行操作,但是因为弹簧称自身的承载力有限,所以这样就可能使得乳化炸药密度存在误差。对此,就需要专门设置手提式电子称以及硬质塑料杯进行测量。
4.3炸药温度分析
在传统的水相罐温度中,需要将温度保持在80s℃左右,其炸药出口温度并没有进行测量,所以从多次试验中能够看出来,炸药出口温度需要控制在70℃左右,这样的话,就可以确保乳化炸药质量的稳定性,并且爆速值处于较高状态,而低于60℃的时候,拒爆可能性会比较大。由此一来,需要将水相罐温度在夏季时控制在80℃范围内,冬季水相罐需要控制在90℃中。
5、关于炸药车以及乳化炸药的检测分析
5.1乳化炸药车的标准
一般情况下,在传统的磅秤和炸药车进行水相和油相测量的时候,可能因为磅秤在实际应用过程中经常会沾满油渍,与此同时,磅秤自身的准确度和实际数据有比较大的误差,所以在这个时候会对标准过程造成较大的影响。现阶段,就会采用电子磅秤,精度会达到50g左右,这样就会大大提升炸药车标准工作的准确度。
5.3乳化炸药爆速测试分析
导爆索法是以往比较常用的测试方法,然而在实际应用中导爆索的爆速时常发生变化,笼统取值进行爆速计算,结果与实际相差较大。导爆索截取中点记号偏左或偏右,造成所测爆速值偏大或偏小。
但是要注意的是,如果是选择使用十通道爆速设备的话,那么其原理和方法一样,每一次需要在一定范围内直接爆速测出五个爆速值,除此之外,该项方式还需要进行炮孔内乳化炸药爆速的测量。
6、小结
综上所述,乳化炸药技术在运行发展的时,就已经通过了很多科技省厅专家的验证,所以乳化炸药技术有着比较强的自主知识产权,长此以往,就可以达到同类型技术国际先进水平技术;而在经过生产实践以后,其现场混装乳化炸药新配方性能较为可靠,安全性强,没有出现拒爆情况,由此一来,就提高了炸药爆速以及威力。另外,在完善以后,其工艺控制和检测方法,还是比较先进的,其工艺合理,所以在同类企业的发展下,需要具有良好的实用性和推广性。