浅析如何避免乳胶基质泵压力超高联锁停机现象

白代文

（江西威源民爆器材有限责任公司，江西 高安 330808）

目前乳化炸药高温敏化连续化生产工艺，主要采用的是单螺杆泵进行乳胶基质物料的输送。因单螺杆泵定子和转子开口部分几何形状简单，流动阻力小，在乳化炸药生产中得到普遍应用。乳胶基质是水相溶液与油相溶液共同乳化形成的一种乳胶体，属于典型的非牛顿流体，其黏度一般较大，且随着温度的改变而明显变化。在生产工艺装置条件一定的情况下，乳胶基质流经螺杆泵时，螺杆泵压力是一定值。只有当设备参数（如液面压力、几何高度、管路长度、管径等）发生改变，或者外部带入杂质时，螺杆泵的压力才会发生显著变化。

在乳化炸药生产过程中，乳胶基质泵选用单螺杆泵，用其输送乳胶基质。由于发生过数起爆炸事故，业内专家针对螺杆泵安全运行做了一系列研究，分析了引发事故的各种原因，并制定了行之有效的改进措施。本文根据冬季生产过程中乳胶基质泵出现压力超高联锁停机现象，进行相应的原因分析、探讨。

1 存在问题

目前国内使用较多的乳化炸药生产线，以高温敏化连续化生产工艺较为普遍，该工艺采用敞开式的变频调速的低转速搅拌器和无机械转动的精乳器组成的乳化系统。该系统水相和油相溶液按工艺配比，由微机自动测控连续进入预乳罐进行初乳，然后由乳胶基质泵送入精乳器进行进一步乳化。该系统乳胶基质泵泵送正常工作压力一般为1.1～1.3 MPa，设定超过1.4 MPa则报警，超过1.5 MPa则制药系统联锁停机。在冬季的生产过程中，乳胶基质泵压力波动范围较其他季节要大，且压力较高，在周末或节假日休息后，开工生产时出现乳胶基质泵压力高的现象更为频繁。

2 原因分析探讨

当管路有异物阻塞，势必会改变乳胶基质流经速度，造成物料通过时局部管径变小，压强增大，当异物不能及时排除，管内压力会持续升高，直至触发联锁停机。在生产过程中，常见的影响因素有以下几方面：

1）外部杂质进入泵腔，堵塞精乳器，导致压力升高。如过滤网破损进入金属异物，堵塞泵腔会导致压力突升。

2）精乳器不通畅，班后清洗不彻底藏有残药，致使在生产过程中管路乳胶基质堵塞，不能及时排出，造成压力升高。

3）乳胶基质黏度大。基质经冷却后，黏度增大，流经精乳器时，增加了乳胶基质阻力，随之造成乳胶基质泵压力的上升。有测试结果表明，由Span-80制作的乳胶基质对温度的敏感程度最高。当基质温度由60℃降至20℃时，乳胶基质的运动黏度由150 Pa.s增加至400 Pa.s，高粘稠的乳胶基质在流经精乳器时，极易堵塞精乳器空隙。

因此，如何避免形成低温高黏度的乳胶基质是解决压力升高问题的关键。

现状原因分析:由于冬季环境室温低（0～5℃以下），经过周末或节假日昼夜降温，乳胶基质温度由正常生产过程中的90℃下降至室温后，其黏度则大幅增加，尽管开工生产前采取了相应的保温加热措施，仍不能彻底改善降温后的乳胶基质黏度大的状态。在乳胶基质输送过程中，黏度大的乳胶基质覆盖精乳器表面，阻塞乳胶基质的正常输送，此时精乳器通过的基质药总量没有变化。而由于精乳器孔隙减小，就会发生基质泵压力超高现象，从而触发联锁装置，制药系统自动停机。

其他因素：粗乳器罐体保温效果较差，开机后必然有冷却的基质流入到精乳器，引起药体阻力增加，压力上升。

4）水油相配方有影响。水油相配方及油相材料黏度的变化会直接影响到基质药的粘稠度。

3 防控措施

1）在生产结束后，用专用工具将残留在粗乳器内的乳胶基质彻底清理干净，避免基质残留在粗乳器内时间长而冷却至室温，造成基质黏度大堵塞精乳器。

2）建议技术方完善基质泵腔保温夹套，提升基质泵保温效果；另外可结合生产实际情况，企业根据实际在基质泵腔无保温夹套处，增设保温软管或保温铜管，辅助基质泵腔保温，提升保温效果。

3）可考虑优化水相配方设计，提高炸药的含水量，降低乳胶基质的黏度。油相黏度应选用适宜的配方，不可片面提高油相材料黏度，否则同样会导致基质的黏度过大，造成生产基质泵压力的升高。

4）如精乳器没有吹扫干净，则一定会影响基质泵的工作压力上升。收工后，按要求对精乳器进行彻底清理，保持精乳器的畅通。

5）检查水油相过滤网是否完好。每天班前对水油相过滤网进行检查，确保过滤网无破损，防止金属硬质杂质进入到基质泵腔。

4 结语

综上所述，要根据季节变化，优化完善生产工艺参数，在冬季寒冷季节生产时，要严格控制好粗乳器内剩余乳胶基质，防止降温后黏度增加堵塞精乳器端口。要提高粗乳器保温效果，延长保温时间达到加热软化冷乳胶基质的目的，降低基质的黏度。另外要加强日常安全管理，督促检查工艺纪律执行情况，优化水油相配方工艺参数，控制好基质泵压力在合理区间平稳运行。