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。

　?。?）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。火炸藥在外界作用下引起燃燒和爆炸的難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。

　　（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

　　（1）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。

　?。?）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

　?。?）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

　?。?） 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。

　　（2）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。

　　（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)急等措施

　?。?）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)安全的專用設(shè)備應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行安全鑒定。

　?。?）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。

　　（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?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。

　　（11）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)。

　　（12）在火炸藥的生產(chǎn)中，避免空氣受到絕熱壓縮。

　?。?3）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)。

　　（2）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。

　　（4）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(shè)備和專用工具，并有專人操作。

　?。?）粉碎和篩選原料時(shí)應(yīng)堅(jiān)持做到：

　　①三固定：固定工房、固定設(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。

　?。?）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。

　?。?）鉆孔與切割有藥半成品時(shí)，應(yīng)在專用工房?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；

　?。?）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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