乳化炸药生产过程的质量控制

俞樟林

（福建海峡科化股份有限公司福安分公司，福建福安 355000)

随着我国科技水平的不断提升，自动化技术被广泛应用于我国的各行各业中。在我国乳化炸药的生产过程中，通过利用自动化生产技术，形成一条连续自动化生产乳化炸药的生产链，大大降低了传统乳化炸药生产的难度。该项技术在生产过程中所使用到的设备较少，且生产流程较为简单，但是在整个生产过程中，乳化炸药的质量把控需要格外重视。

1 我国乳化炸药生产控制的实际现状

随着自动化技术被广泛应用于各行各业中，乳化炸药的生产技术也得到了改进发展，但是在实际的生产过程中，自动控制技术仍然存在以下几方面问题：第一，在整个生产过程中要加强对于乳化炸药生产的监督管理，其中比较重要的检测指标就是关于其乳化基质指标的检测，但是目前我国有关于乳化基质流量的监测技术较为落后。第二，生产过程中相关物料的加热环节容易出现油相超调、水相超调等问题，同时在加温罐的加热下，很容易导致整个生产环节都受到影响。第三，对于生产反馈的控制无法精确把握，其中主要表现在对于整个基体的温度把握不准确，影响乳化炸药的生产质量。

2 乳化炸药生产质量影响因素及控制方法

2.1 水相配制对产品质量的影响及控制

生产乳化炸药的基本原料水相，它是通过硝酸铵溶及硝酸钠按比例溶于水，然后形成无机氧化剂盐水溶液。在这一环节中，各项材料应按照工艺投入比例进行配制。当前的乳化生产线基本已经摒弃固态硝酸铵破碎溶解的生产方式，采用液态硝酸铵溶液直接制备水相材料。由于各个硝酸铵厂家提供的硝酸铵溶液浓度与pH都各不相同，这给乳化炸药水相整体配比控制带来难度，并会影响后续的乳化基质质量及敏化效果。对于这种情况一般采用两方面途径来解决这一问题。一是根据液态硝酸铵浓度计算水相配制中水的加入量，以确保加水量符合工艺要求。二是根据不同的pH，在水相材料中加入一定量的酸或碱进行中和。

2.2 油相配制对产品质量的影响及控制

油相材料是构成乳化炸药必不可少的组分，其性能对乳化炸药稳定性亦有重要影响。目前乳化生产工艺一般都采用专用脂与乳化剂按比例配制成油相材料。专用脂一般由工业凡士林、石蜡、以及32# 机械油等组成，在专用脂的选择方面一定要符合以下几项标准：一是黏度可以保证形成其稳定的 W/O 乳化液体系，第二，外观色泽均匀、无明显机械杂质。第三，在对其原材料进行检测的过程中，还应符合表1中的标准。如果相应的材料标准不达标，例如含油量较高，会导致乳胶基质针入度增大，整体炸药呈现软状态。

表1 专用脂验收标准

此外，乳化剂是乳化炸药生产最关键的核心材料，炸药的乳化效果、基质质量、敏化质量及后续的产品性能都与乳化剂质量的好坏有着不可分割的联系。经过长期的生产研究发现，通过采用对不同品种的单一乳化剂进行了复合而成的新型复合乳化剂，其表征稳定性、亲水亲油性及运动黏度都优于单一的乳化剂。但是，在符合乳化剂的检测过程中，大豆卵磷脂含量是乳化剂质量好坏的关键。在乳化剂中大豆卵磷脂含量超过20%时，生产的乳化炸药其乳化胶体容易受到破坏，导致破乳析晶、爆炸性能恶化。因此，生产过程中一定要对乳化剂的大豆卵磷脂含量进行检测，未达到工艺要求严禁投入使用，确保炸药的质量。

2.3 敏化温度对产品质量的影响及控制

在乳化炸药生产过程中，敏化剂与促进剂的加入量是质量保障的重要步骤之一。敏化剂主要是使硝酸铵和亚硝酸盐能够在一定的温度下发生作用，并产生大量的气泡，其主要化学反应机理如下：

在生产的过程中，严格控制好敏化温度是保障产品质量的关键，因为在长期的生产实践中发现，不同的敏化温度，生产出的乳化炸药密度、殉爆距离、爆数等质量指标均存在很大的差别。以中低温敏化工艺为例，选取敏化温度在40℃、50℃、65℃时所生产的乳化炸药产品进行密度检测及性能测试得出以下结果（见表2）。

表2 乳化炸药的密度及性能影响因素

由表2可以看出，温度过高或过低对乳化炸药的密度及性能都有不同程度的影响。存在差异的原因主要是当敏化温度过高时，在敏化搅拌过程中乳化基质油包水结构容易被破坏，基质游离硝酸铵与亚硝酸盐迅速发生化学反应，从而使产生的微气泡在基质中重叠形成大气泡，导致微气泡的数量减少，使炸药稳定性下降。当敏化温度低于工艺要求时，炸药基质游离硝酸铵偏低，对于化学敏化的乳化炸药，如果没有足够的氢离子，会使敏化过程中产生的微气泡少，且分布不均匀，敏化达不到所期望速度，造成敏化困难，同时此类炸药在经过长期储存后，内部的气泡逐渐消失。

因此，在生产过程中要严格控制敏化温度才能确保产品质量，如果因不可抗拒的原因造成敏化温度偏高或偏低时，可采取控制酸促进剂的加入量或敏化剂的加入量来进行适当调节。

3 强化生产工艺的具体措施

3.1 改进生产工艺模式

目前，随着我国乳化炸药生产工艺的不断完善与发展，各类各样的生产工艺模式不断出现，但是其中的一些工艺不适用于实际的生产。因此，为了提升乳化炸药生产的效率以及炸药生产的安全与质量，乳化炸药生产企业要对生产工艺进行不断地完善改进，促进乳化炸药生产标准化的发展。在乳化炸药的生产过程中，根据其连续性生产的特点，可以加强对于乳罐、乳化器、螺杆泵等问题的研究，建立标准化的生产链，根据目前已有的生产技术与工艺，进行强化改进，推动乳化炸药生产工艺标准化发展。

3.2 对生产过程中温度压力的把控

在乳化炸药生产的工艺流程中，对于温度和压力的把控是保障乳化炸药生产质量与安全的重要标准。如果在生产过程中没有把握好温度与压力，很容易产生安全事故，给生产带来安全隐患。在乳化炸药的生产过程中，对于温度与压力的控制只能是通过相应的超温报警，然后应用超温停机功能，而无法控制加工生产过程中的温度，这主要是因为在生产过程中相应的温度难以检测控制。目前很多乳化炸药生产企业的加工温度都严重超过了规定的工艺温度标准，但是生产企业为了继续进行生产工作，会将报警温度设定为高于工艺规定温度，这会大大增加生产安全事故出现的概率，影响乳化炸药的生产质量安全。

4 结语

综上所述，为了保证乳化炸药自动生产的安全质量，分析研究了目前连续化自动化生产工艺中存在的问题，在具体生产过程中，要严格把控生产材料的配制与温度等，保障炸药生产的质量。