2015年安全工程師《技術(shù)》：民用爆破器材和煙花爆竹基本安全知識(shí)

　　民用爆破器材和煙花爆竹基本安全知識(shí)

　　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：

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

　?。?）燃燒特性。它是標(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)，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(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，能承受在使用和勤務(wù)處理時(shí)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(zhǎng)期貯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。

　?。?）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(guò)程中安全可靠。

　　2）炸藥爆炸三要素

　　炸藥的爆炸是一種化學(xué)過(guò)程，但與一般的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程相比，具有三大特征：

　　（1）反應(yīng)過(guò)程的放熱性。在炸藥的爆炸變化過(guò)程中，炸藥的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能。熱的釋放是爆炸變化過(guò)程的發(fā)生和自行傳播的必要條件。爆炸變化過(guò)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(yīng)過(guò)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(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(guò)程以極快的速度進(jìn)行，通常為每秒幾百米或幾千米。

　?。?）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)炸藥和煙花爆竹藥料的燃燒爆炸敏感度

　　熱、電、光、沖擊波、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(jiǎn)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(jiàn)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(lèi)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(lèi)藥料主要成分是由有機(jī)和無(wú)機(jī)可燃劑、氧化劑組成，適當(dāng)條件下就能發(fā)生反應(yīng)，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?chē)橘|(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Γú鎵毫Γ┛蛇_(dá)100 MPa，其峰值達(dá)到一定值時(shí)，對(duì)建（構(gòu)）筑物及各種有生力量（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)、貯存爆炸物品的工廠、倉(cāng)庫(kù)的廠址應(yīng)建立在遠(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(kù)建筑與周?chē)乃O(shè)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(shè)施的安全距離，必須符合國(guó)家有關(guān)安全規(guī)定。

　?。?）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)及功能劃分各分區(qū)，并使各分區(qū)與外部目標(biāo)、各區(qū)之間保持必要的外部距離。

　　3）工廠平面布置

　?。?）主廠區(qū)內(nèi)應(yīng)根據(jù)工藝流程、安全距離和各小區(qū)的特點(diǎn)，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。

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

　　（3）銷(xiāo)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(xiāo)毀場(chǎng)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(guò)預(yù)定的破壞等級(jí)，危險(xiǎn)品生產(chǎn)區(qū)、總倉(cāng)庫(kù)區(qū)、銷(xiāo)毀場(chǎng)等區(qū)域內(nèi)的建筑物之間應(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(cāng)庫(kù)區(qū)、銷(xiāo)毀場(chǎng)等與該區(qū)域外的村莊、居民建筑、工廠住宅、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，稱為外部安全距離。

　　安全距離的數(shù)值查閱有關(guān)設(shè)計(jì)安全規(guī)范就可找到。

　　5）工藝布置

　?。?）在生產(chǎn)工藝方面應(yīng)盡量采用新技術(shù)、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。

　　（2）在生產(chǎn)工藝流程中，需區(qū)分開(kāi)危險(xiǎn)生產(chǎn)工序與非危險(xiǎn)生產(chǎn)工序，且宜分別設(shè)置廠房。

　?。?）在廠房?jī)?nèi)工藝布置時(shí)，宜將危險(xiǎn)生產(chǎn)工序布置在一端，接著危險(xiǎn)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。

　?。?）危險(xiǎn)品生產(chǎn)廠房和庫(kù)房在平面上宜布置成簡(jiǎn)單的矩形，不宜設(shè)計(jì)成形體復(fù)雜的凹形、L形等。

　?。?）危險(xiǎn)品生產(chǎn)廠房要有充分考慮人員的緊急疏散問(wèn)題。

　?。?）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)著其他建筑物或主要道路。

　?。?）抗爆間的設(shè)置要符合安全規(guī)范的要求。

　　6）電氣設(shè)備防爆

　　（1）對(duì)于I類(lèi)（F0區(qū)）場(chǎng)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(chǎng)所，不應(yīng)安裝電氣設(shè)備，煙火藥、黑火藥的I類(lèi)危險(xiǎn)場(chǎng)所采用的儀表，應(yīng)選擇適應(yīng)本場(chǎng)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(duì)于Ⅱ類(lèi)（F1區(qū)）場(chǎng)所，即起爆藥、擊發(fā)藥、火工品制造的場(chǎng)所，電氣設(shè)備表面溫度不得超過(guò)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)采用防粉塵點(diǎn)火型，或塵密結(jié)構(gòu)型、Ⅱ類(lèi)B級(jí)隔爆型、本質(zhì)安全型、增安型（僅限于燈類(lèi)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(wú)危險(xiǎn)場(chǎng)所，采取隔墻傳動(dòng)。

　?。?）對(duì)于Ⅲ類(lèi)（F2區(qū)）場(chǎng)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)和貯存的爆炸危險(xiǎn)性建筑物，應(yīng)按照相應(yīng)的防雷類(lèi)別（第一類(lèi)、第二類(lèi)）采取防直接雷、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)施總等電位聯(lián)結(jié)以減少和預(yù)防雷電危害。

　　8）防靜電措施

　　為防止靜電火花引起危險(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(chǎng)所（如黑火藥生產(chǎn)廠房、黑火藥及電雷管庫(kù)的地面、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。

　　快速雨淋設(shè)備主要由光敏探測(cè)系統(tǒng)及雨淋管網(wǎng)組成。其工作原理是：當(dāng)工房?jī)?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(guò)電子放大器、繼電器，使電磁閥打開(kāi)，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)是在根據(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(guò)感溫報(bào)警器、感煙器、光電報(bào)警器等發(fā)出聲、光警報(bào)，以便及早發(fā)現(xiàn)并采取滅火措施。

　　4.預(yù)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(shù)應(yīng)是成熟、可靠或經(jīng)過(guò)技術(shù)鑒定的。

　?。?）凡從事民用爆破器材生產(chǎn)、貯存的企業(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。

　?。?）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)急等措施

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

　?。?）有危及生產(chǎn)安全的專(zhuān)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)中混入雜質(zhì)。

　?。?）在生產(chǎn)、貯存、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)作出明確說(shuō)明，并應(yīng)限制在一定的安全范圍內(nèi)，且遵守用火細(xì)則。

　?。?）在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)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。

　?。?0）火炸藥生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)的所有電氣設(shè)備都應(yīng)采取防爆電氣設(shè)備，所有設(shè)施都應(yīng)滿足防爆要求。

　?。?1）生產(chǎn)、貯存工房均應(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)。

　?。?2）在火炸藥的生產(chǎn)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)，除采取相應(yīng)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(guò)程中的防火防爆：

　?。?）煙火藥原材料應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）粉碎應(yīng)在單獨(dú)工房進(jìn)行，粉碎前后應(yīng)篩掉機(jī)械雜質(zhì)，篩選時(shí)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(yīng)將硫磺和木炭?jī)煞N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(zhuān)用工房中，使用專(zhuān)用設(shè)備和專(zhuān)用工具，并有專(zhuān)人操作。

　?。?）粉碎和篩選原料時(shí)應(yīng)堅(jiān)持做到：

　?、偃潭ǎ汗潭üし俊⒐潭ㄔO(shè)備、固定最大粉碎藥量；

　?、谒牟粶?zhǔn)：不準(zhǔn)混用工房、不準(zhǔn)混用設(shè)備和工具、不準(zhǔn)超量投料、不準(zhǔn)在工房?jī)?nèi)存放粉碎好的藥物；

　?、鬯蟹鬯楹秃Y選設(shè)備應(yīng)接地，電氣設(shè)備必須是防爆型的，要做到遠(yuǎn)距離操作，進(jìn)出料時(shí)必須停機(jī)停電，工房應(yīng)注意通風(fēng)。

　?。?）煙火藥的配制和混合時(shí)要嚴(yán)把領(lǐng)藥、稱藥、混藥三道關(guān)口。

　?。?）壓藥與造粒工房要做到定機(jī)定員，藥物升溫不得超過(guò)20C°，機(jī)械造粒時(shí)應(yīng)有防爆墻隔離和連鎖裝置等。

　　（8）藥物干燥時(shí)要控制藥量、溫度，嚴(yán)禁明火。

　　煙花爆竹生產(chǎn)過(guò)程中的防火防爆

　　（1）領(lǐng)藥時(shí)要按照“少量、多次、勤運(yùn)走”的原則限量領(lǐng)藥。

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

　　（3）鉆孔與切割有藥半成品時(shí)，應(yīng)在專(zhuān)用工房?jī)?nèi)進(jìn)行，每間工房定員2人，人均使用工房面積不得少于3 .5㎡，嚴(yán)禁使用不合格工具和長(zhǎng)時(shí)間使用同一件工具；

　　（4）貼筒標(biāo)和封口時(shí)，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(guò)裝筑藥工序限量的2倍。

　?。?）手工生產(chǎn)硝酸鹽引火線時(shí)，應(yīng)在單獨(dú)工房?jī)?nèi)進(jìn)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(lǐng)藥1 kg；機(jī)器生產(chǎn)硝酸鹽引火線時(shí)，每間工房不得超過(guò)2臺(tái)機(jī)組，工房?jī)?nèi)藥物停滯量不得超過(guò)2. 5kg；生產(chǎn)氯酸鹽引火線時(shí)，無(wú)論手工或機(jī)器生產(chǎn)，都限于單獨(dú)工房、單機(jī)、單人操作，藥物限量0.5 kg.

　?。?）干燥煙花爆竹時(shí)，一般應(yīng)采用日光、熱風(fēng)散熱器、蒸氣干燥、紅外線或遠(yuǎn)紅外線烘烤，嚴(yán)禁采用明火。

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