摘要: 奥克托今和黑索今是常见的硝铵炸药,因其具有高能性,故在武器推进剂中得到广泛应用。但是,硝铵炸药的安全性一直备受关注。本文通过热稳定性、撞击感度、摩擦感度和电火花感度分析奥克托今和黑索今特性,提出在处理过程中的安全控制措施。
关键词: 硝铵炸药 处理 安全控制 引 言
随着硝铵炸药对高能化和无烟化的要求,奥克托今(HMX)、黑索今(RDX)具有高能量和高密度,又具有优良的热安定性,在当今国际军事领域被越来越广泛的应用,也成为武器装备推进剂研究的主要方向。但HMX、RDX有较高的撞击感度、摩擦感度、电火花感度,处理过程中必须采取严格的安全控制措施,才能保证人员和生产过程的安全。 1 HMX、RDX简介
RDX学名环三次甲基三硝胺,无色晶体,是一种爆炸力极强大的烈性炸药,比TNT猛烈1.5倍。现RDX广泛用于装填各种军事弹药。
HMX学名环四亚甲基四硝胺,白色晶体,爆速、爆热都高于RDX,化学安定性较好,是已知纯净物炸药中爆炸效果最好的一种。 2 HMX、RDX的特性 2.1 热稳定性
同为硝铵炸药,HMX与RDX相比较,爆发点有所不同,HMX在335℃时经5秒爆炸,RDX在260℃时经5秒爆炸。此外,HMX的化学安定性也较RDX为优。但就强度而言,HMX的威力略小于RDX。 2.2 撞击感度
试验条件为:锤重10000±10g,落高250±1mm,试样重0.050±0.002g。 HMX:90%-100%,RDX:80%。
图2.不同粒度和粒度分布RDX摩擦感度的变化趋势 2.4 电火花感度
炸药的电火花感度是用一个电容器对炸药进行高压放电。观察试样发火与否。炸药的分解、燃烧或爆炸是采用毛细管测压法测出。上下法计算50%发火电压V50,及50%发火能E50。 3 处理过程的安全控制 3.1 隔离操作
人的安全,是安全生产的头等大事。因此,在处理危险材料时,应尽量避免手工面对面操作。大型装药时的炸药处理,利用自动化处理系统,由控制室的远距离隔离操作完成炸药的输送、过筛及称量,保证了操作人员的人身安全。炸药自动处理系统由物料输送、提升翻转、振动筛、称量系统等几部分组成。通过控制室监控操作,完成过筛、称量工作。但在某些环节上,如上料、解除物料包装、准确称量、少量炸药称量等步骤,仍需手工操作完成,在这些环节上,要严格控制定员,减少危险发生时造成的伤害。 3.2 消除电火花
硝铵炸药具有较高的电火花感度,电器设备、静电产生的电火花,是重要的危险源。
首先,工房内使用的电机、电子秤、吊车、电器开关等必须全部采用防爆设备,防止交流电产生的电火花引发的事故。
其次,运输、处理过程中,消除或减弱静电的积聚,使静电压保持在安全控制范围内,是炸药处理过程中的重要工作。颗粒物料的运动,是静电产生的源泉,操作过程中,对物料表面、振动筛内部、喂料车内部的静电值进行全过程监控,一旦静电压超出工艺规定的安全值,立即停止操作,静置并等待静电压会落后,再继续进行操作。运输车辆、处理设备、使用的工具均应连接导静电线,防止静电的积聚。操作前检查导静电线是否完好,连接部位是否有松动,并定期对导静电设施电阻值进行测量。工房门口设置导静电铜柄,进入工房前先导去人体静电。工房内地面铺设导静电地坪。操作人员按要求着棉质工服,操作时佩带导静电腕带。
3.3 控制环境
在干燥环境下,粉体物料扬尘较大,且更容易产生静电。硝铵炸药不吸湿,当空气温度为30℃及相对湿度为95%时,HMX吸湿量为零。利用这一性质,在生产过程中可以用增加空气湿度的方法来控制物料中的静电积聚。通过采取蒸汽、雾化水等方式,对操作环境增湿,当湿度达到工艺要求时,方可进行过筛称量操作,有效地减少了粉尘和静电的产生。 3.4 防止多余物
HMX、RDX具有较高的摩擦感度,HMX的感度更高。物料中如混入了多余物尤其是金属多余物,与设备或料斗壁发生摩擦,将会产生非常严重的后果。因此,硝胺炸药处理过程中,必须严格控制生产现场,防止异物进入物料。振动筛及料斗口,使用防静电布罩遮盖,防止异物掉落;设备、工装连接件要清点建账,使用前后对照检查连接件是否有脱落;所有螺栓、螺母使用金属丝串联,防止断裂的螺栓、螺母进入物料;进入工房的操作人员,不得携带笔、钥匙等物品;包装桶铅封清点,专人负责收集。通过以上措施有效的防止了多余物的产生。 3.5 现场清理
HMX、RDX处理过程中,会出现包装袋粘料、少量抛洒、扬尘等问题,处理过程中,要及时清理现场。尽量将包装袋内料清净、回收,同时,将
(下转第447页) 抛洒、料斗清理、设备清理出的物料,集中收集,返回库房;包装袋、包装桶整理整齐,集中销毁;设备、料斗表面及地面,使用湿布反复擦拭。
硝铵炸药不溶于水,清理工具的清洗会将物料带入下水道中,长时间积累,将成为重大安全隐患。目前,采取了下水过滤方式,消除此隐患。在工房外开挖沉降池,池底铺盖过滤布,工房排水经过滤后排入下水道。定期清理滤布上的沉积物,沉积物作为废料销毁。此种处理方式,极大降低了废水中的物料含量。 4 结束语
硝铵炸药因其自身的特性,在处理过程中一旦发生事故后果不堪设想。除在上述环节和过程中严加控制外,还需在员工安全技能培训和安全教育、不断完善各项规章制度贺操作规程、加大安全监督检查力度等安全管理方面工作不断加强。通过控制物的不安全状态和人的不安全行为,以降低发生事故的风险。
此外,目前在硝铵炸药处理过程中仍有许多手工面面对的操作环节,还应加快工艺研究工作,实现全过程的隔离操作,最终达到本质安全的目的。 参考文献:
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