2014年安全工程師《生產(chǎn)技術》考點:機械行業(yè)安全概要(26)

　　第五節(jié) 民用爆破器材安全技術

　　一、民用爆破器材生產(chǎn)安全基礎知識

　　民用爆破器材是用于非軍事目的的各種炸藥(起爆藥、猛炸藥、火藥、煙火藥)及其制品和火工品的總稱。

　　(一)民用爆破器材的分類

　　民用爆破器材是廣泛用于礦山、開山辟路、水利工程、地質(zhì)探礦和爆炸加工等許多工業(yè)領域的重要消耗材料。但是，由于這類器材本身存在著燃燒爆炸特性，在生產(chǎn)、儲運、經(jīng)營、使用過程中具有火災爆炸危險性，因而以防火防爆為主要內(nèi)容的安全生產(chǎn)工作具有特殊的重要性。

　　民用爆破器材包括：

　　1.工業(yè)炸藥

　　如硝化甘油炸藥、銨梯炸藥、銨油炸藥、乳化炸藥、水膠炸藥及其他工業(yè)炸藥等。

　　2起爆器材

　　起爆器材可分為起爆材料和傳爆材料兩大類。火雷管、電雷管、磁電雷管，導爆管雷管、繼爆管及其他雷管屬起爆材料;導火索、導爆索、導爆管等屬傳爆材料。

　　3專用民爆器材

　　如油氣井用起爆器、射孔彈、復合射孔器、修井爆破器材，點火藥盒、地震勘探用震源藥柱、震源彈，特種爆破用礦巖破碎器材、中繼起爆具、平爐出鋼口穿孔彈、果林增效爆破具等。

　　(二)民用爆破器材的火災爆炸危險因素

　　由于民用爆破器材種類繁多，不同類別和品種的爆破器材在生產(chǎn)、儲存、運輸和使朋過程中的危險因素不盡相同，因而不能分門別類加以闡述。這里僅以粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)為例，說明民用爆破器材生產(chǎn)的火災爆炸危險性。

　　粉狀乳化炸藥是將水相和油相在高速的運轉(zhuǎn)和強剪切力作用下，借助乳化劑的乳化作用而形成乳化基質(zhì)，再經(jīng)過敏化劑敏化得到的一種油包水型的爆炸性物質(zhì)。粉狀乳化炸藥的生產(chǎn)工藝可以簡單概括為以下幾個步驟：油相制備、水相制備、乳化、噴霧制粉、裝藥包裝。制藥所用的原材料和輔助材料，如硝酸銨、復合蠟(含乳化劑)等都具有易燃易爆件;成品粉狀乳化炸藥具有較高的爆轟和殉爆特性，制造過程中還有形成爆炸性粉塵的可能。另外，生產(chǎn)過程中需要采用較高溫度和壓力的蒸汽，乳化設備中有轉(zhuǎn)動摩擦的部件，噴霧制粉過程中需要使用特種輸送泵和功率較大的風機等。因此，粉狀乳化炸藥生產(chǎn)線存在火災爆炸的風險。

　　粉狀乳化炸藥生產(chǎn)的火災爆炸危險因素主要來自物質(zhì)危險性，如生產(chǎn)過程中的高溫、撞擊與摩擦，電氣和靜電火花、雷電引起的危險性。

　　粉狀乳化炸藥生產(chǎn)原料或成品在儲存和運輸中存在以下危險因素：

　　1.硝酸銨儲存過程中會發(fā)生自然分解，放出熱量。當環(huán)境具備一定的條件時熱量聚集，當溫度達到爆發(fā)點時引起硝酸銨燃燒或爆炸。

　　2.油相材料都足易燃危險品，儲存時遇到高溫、氧化劑等，易發(fā)生燃燒而引起燃燒事故。

　　3.包裝后的乳化炸藥仍具有較高的溫度.炸藥中的氧化劑和可燃劑會緩慢反應，當熱量得不到及時散發(fā)時易發(fā)生燃燒而引起爆炸。

　　4.危險品的運輸可能發(fā)生的耐車、撞車、墜落、碰撞及摩擦等險情，會引起危險品的燃燒或爆炸。

　　(三)民用爆破器材基本安全知識

　　1.火藥燃燒的特性及炸藥爆炸蘭特征

　　(1)火藥燃燒的特性主要有5個方面。

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

　　2)燃燒特性。它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，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。能承受在使用時可能出現(xiàn)的各種力的作用，似保證穩(wěn)定燃燒。

　　4)安定性。它是指火藥必須在長期儲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。

　　5)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)炸藥爆炸三特征。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。

　　1)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l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)，常用炸藥的爆熱在3 700一7 500 kJ/kg。

　　2)反應過程的高速度。炸藥中氧化荊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于一個分子內(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。

　　3)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)炸藥的燃燒爆炸敏感度。熱、電、光、沖擊渡、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波的能量激發(fā)而發(fā)生燃燒或爆炸，并能極迅速地形成爆轟。工業(yè)炸藥屬猛炸藥，這類炸藥在一定的外界激發(fā)沖量作用下能引起爆轟。

　　(2)火炸藥爆炸影響因素。影響火炸藥爆炸的因索很多，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、炸藥的雜質(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以上。其峰值超壓達到一定值時，對建(構(gòu))筑物、人身及其他各種有生力量(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)、儲存爆炸物品的工廠、倉庫應建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、通信線路、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。

　　2)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)及功能進行分區(qū)、布置，并使各分區(qū)與外部且標、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、生產(chǎn)特性.在選定的區(qū)域范圍內(nèi)，充分利用有利安全的自然地形，按危險與非危險分開原則，加以區(qū)劃、布置。主廠區(qū)應布置在非危險區(qū)的下風側(cè)。

　　2)總倉庫區(qū)應遠離工廠住宅區(qū)和城市等目標，有條件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標準.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、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，稱作外部安全距離。

　　(5)工藝布置

　　1)在生產(chǎn)工藝方面應盡量采用新技術.實現(xiàn)機械化、自動化、連續(xù)化、遙控化.做到人機隔離、遠距離操作.并應減少廠房的存藥量和操作人員。

　　2)在生產(chǎn)工藝流程中，精區(qū)分開危險生產(chǎn)工序與非危險生產(chǎn)工序.且宣分別設置廠房。

　　3)在廠房內(nèi)工藝布置時，宜將危險生產(chǎn)工序布置在一端.接著布置危險較低的生產(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.不宜設計成形復雜的凹型、L型等。

　　5)危險品生產(chǎn)廠房庫房要充分考慮人員的緊急疏散問題。

　　6)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特或主要道路。

　　7)抗爆間的設置要符合安全規(guī)范的要求。

　　(6)電氣沒備防爆

　　1)對于I類(F0區(qū))場所，即炸藥、起爆藥、擊發(fā)藥、火工品的儲存場所，黑火藥、煙火藥制造加工、儲存場所，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。

　　2)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：應優(yōu)先采用防粉塵點火型，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斷，采取隔墻傳動。

　　3)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)和儲存的爆炸危險性建筑柳，應接相應的防雷類別(第一類、第二類)，采取防直擊雷、防雷電感應、防雷電波侵入和防雷擊電磁脈沖的措施，實施總等電位連接，以減少和預防雷電危害。

　　(8)防靜電措施。為防止靜電業(yè)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(職黑火藥生產(chǎn)廠房、黑火藥及電雷管庫的地面和臺面)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)?；馂膱缶到y(tǒng)是根據(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，及早發(fā)現(xiàn)，采取滅火措施?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)：由觸發(fā)器件、火災報警裝置、火災警報裝置、以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災報警系統(tǒng)。它能夠在火災初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過感溫、感煙和感光等火災探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂膱缶刂破?，并同時顯示出火災發(fā)生的部位，記錄火災發(fā)生的時間。

　　一般火災自動報警系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁等相關設備聯(lián)動，自動或手動發(fā)出指令、啟動相應的裝置。

　　4預防燃燒爆炸事故的主要措施

　　(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。

　　(2)凡從事民用爆破器材生產(chǎn)、儲存的企業(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。

　　(3)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、應急等安全措施。

　　(4)所有與危險品接觸的設備，器具、儀表應相容。

　　(5)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。

　　(6)預防火炸藥生產(chǎn)中混有雜質(zhì)。

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

　　(8)在生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)冗^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)廠房內(nèi)的所有電氣設備都應采用防爆電氣設備，所有設施都應滿足防爆要求。

　　(11)生產(chǎn)、儲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)。

　　(12)在火炸藥的生產(chǎn)過程中，避免空氣受到絕熱壓縮。

　　(13)要及時預防機械和設備故障。

　　(14)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，昧采用相應的安全措施外，還要采取消除雜散電流的措施。

　　二、民用爆破器材生產(chǎn)安全管理要求

　　為加強民用爆破器材企業(yè)安全生產(chǎn)工作，根據(jù)《安全生產(chǎn)法》和《安全生產(chǎn)許可證條例》，國家有關部門相繼頒布《民用爆破器材安全生產(chǎn)許可證實施細則》等管理規(guī)定。

　　提出民用爆破器材企業(yè)安全生產(chǎn)應滿足下列安全生聲要求：

　　1民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)必須依照有關規(guī)定取得安全生產(chǎn)許可證。未取得安全生產(chǎn)許可證的，不得從事生產(chǎn)活動。

　　2民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)應當建立、健全主要負責人、分管負責人、安全生產(chǎn)管理人員，職能部門、崗位安全生產(chǎn)責任制。制定下列安全管理制度和操作規(guī)程。

　　1)安全目標管理制度、安全獎懲制度、安全檢查制度、安全技術措施審批制度。

　　2)事故隱患整改制度、安全設施設備管理制度、從業(yè)人員安全教育培訓制度、動火作業(yè)管理制度、安全投入保障制度、重大危險源檢查監(jiān)控和安全評估制度、防護用品(具)管理制度，以及原材料、輔助材料購買、檢驗、使用和保管制度。

　　3)職業(yè)衛(wèi)生管理制度。

　　4)符合有關規(guī)程要求的安全操作規(guī)程。

　　3.民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)的安全投入應符合安全生產(chǎn)要求。

　　4民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)應當設置安全生產(chǎn)管理機構(gòu)，配備專職安全生產(chǎn)管理人員，并符合下列要求。

　　(1)確定安全生產(chǎn)主管人員。

　　(2)民用爆破器材按有關規(guī)定專職安全生產(chǎn)管理人員。

　　(3)配備相當數(shù)量的兼職安全生產(chǎn)管理人員。

　　5民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)主要負責人、安全生產(chǎn)管理人員的安全生產(chǎn)知識和管理能力應當經(jīng)考核合格。

　　6民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設施應當符合以下安全生產(chǎn)條件。

　　(1)具有與生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品品種相適應并符臺(民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》(GB 50089一2007)要求的生產(chǎn)廠房和儲存?zhèn)}庫。

　　(2)生產(chǎn)廠房、儲存?zhèn)}庫、燃放試驗場的內(nèi)外部安全距離和廠房布局、建筑結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝布置、安全疏散條件、消防設施以及防爆、防雷、防靜電等安全設施符合《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》(GB 50089-2007)的要求。

　　(3)生產(chǎn)區(qū)域應有明顯的安全警示標志或警示標語，危險工序現(xiàn)場應牢固張貼安全管理制度和操作規(guī)程。

　　(4)具有保證安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的設備、儀器和工藝裝備。

　　(5)電氣設備及機械加工設備中的電器部分應符合《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》(GB 50089-2007)的要求。

　　(6)特種設備應定期檢驗并符合有關法律法規(guī)、國家標準和行業(yè)標準規(guī)定的條件下民用爆破器材工廠設計和廠址、廠房、儲存?zhèn)}庫等設施的設計與測繪應當符合下列條件。

　　(1)由具有相應資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)承擔設計和測繪工作。

　　(2)專業(yè)機構(gòu)提供的文件、圖樣、技術資料等應符合國家有關法律、法規(guī)和國家標準、行業(yè)標準的要求。

　　(3)設計圖樣和測繪圖樣應有設計單位、測繪單位及其設計人員、技術人員和審核單位及審核人的蓋章。

　　8民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)工廠周邊安全防護距離應符合國家有關規(guī)定。

　　9民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)應當采取下列職業(yè)危害預防措施。

　　(1)為從業(yè)人員配備符合國家標準或行業(yè)標準的勞動防護用品。

　　(2)對重大危險源進行檢測、評估、采取監(jiān)控措施。

　　(3)為從業(yè)人員定期進行健康檢查。

　　(4)在安全區(qū)內(nèi)設立獨立的操作人員更衣間。

　　10民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)應當依法進行安全評價。

　　11民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)應當建立生產(chǎn)安全事故應急救援組織，指定事故應急預案，配備應急救援人員和必要的應急救援器材和設備。

　　12民用爆破器材生產(chǎn)企業(yè)在建設、生產(chǎn)和經(jīng)營中，應當符合相應的標準和規(guī)范，如《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》(GB 50089 -2007)、《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016―2006)、《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB 50057―1994)等國家標準、行業(yè)標準規(guī)定的其他條件。

　　如《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》(GB 50089―2007)中要求：

　　(1)在為民用爆破器材工廠設計中，貫徹“安全第一、頂防為主”的方針，采用技術手段，保障安全生產(chǎn)，防止發(fā)生爆炸和燃燒事故，保護國家和人民的生命財產(chǎn)。減少事故損失，促進生產(chǎn)建設的發(fā)展。

　　(2)本規(guī)范適用于民用爆破器材工廠的新建、改建、擴建和技術改造工程。

　　(3)民用器材爆破工廠的設計除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家現(xiàn)行的有關強制性標準的規(guī)定。