HAZOP和LOPA方法在乳化炸药动态乳化器安全评价中的应用

为了客观地评价动态乳化器的安全风险,采用HAZOP和LOPA方法对动态乳化器进行风险评价,首先采用HAZOP方法分析因冷却水断流、水相或油相原料温度过高、轴承损坏导致定子和转子之间摩擦等9个危险因素引起动态乳化器发生爆炸的事故场景;然后对爆炸事故场景进行LOPA方法分析,结合风险矩阵判断出动态乳化器的风险等级。结果表明,在独立保护层的作用下,该动态乳化器发生爆炸的安全风险处于受控状态。

含不同质量分数三价铁离子乳胶基质的绝热分解研究

为研究绝热条件下Fe^(3+)对乳胶基质的热稳定性和热危险性的影响,采用加速量热仪研究了含不同质量分数Fe^(3+)的乳胶基质的绝热分解行为,计算了绝热分解动力学参数和TSAD。结果表明,绝热条件下,Fe^(3+)会促进乳胶基质的热分解,使其起始分解温度降低,绝热温升和放热量提高,释放更多的气体产物,这种促进效果随着Fe^(3+)质量分数提高会有所减弱,Fe^(3+)质量分数为0.04%时,乳胶基质的起始分解温度降低了34.65℃,放热量提高了44.74%。加入Fe^(3+)后,乳胶基质达到最高放热温度所需时间更短,Fe3+质量分数为0.08%时反应最快,但Fe3+质量分数达到0.10%时,乳胶基质内部结构被严重破坏,到达最高放热温度所需时间增加。通过比较选取不同反应级数时所作回归直线的拟合优度,得到4种样品绝热分解反应的反应级数为2,含Fe^(3+)乳胶基质的活化能和TSAD都有一定程度降低,热危险性更高,在Fe^(3+)处于低含量时更明显,Fe^(3+)质量分数为0.04%时,乳胶基质的活化能降低了44.61%,TSAD降低了60.61℃。

硅藻土为载体的低爆速乳化炸药制备与性能

以粒径为200~300μm的硅藻土颗粒作为乳化基质的载体来制备低爆速乳化炸药。对硅藻土的微观性能进行表征,分析硅藻土质量分数对炸药的粒径和爆轰机理的影响,测量炸药的密度、爆速、空中爆炸冲击波压力,并进行了硅藻土与乳化基质的相容性测试。结果表明,当硅藻土质量分数由15%增加至35%时,炸药粒径与硅藻土含量呈现负相关,炸药的密度由0.79 g·cm^(-3)降至0.51 g·cm^(-3),爆速由2561 m·s^(-1)降至1655 m·s^(-1),空中爆炸冲击波压力峰值由0.061 MPa降至0.023 MPa;硅藻土的加入对乳化基质的热安定性没有影响,并且硅藻土和乳化基质在常温与加热条件下均不会相互反应,储存期2 d和120 d的炸药,其爆速和空中爆炸冲击波压力峰值降幅均小于5%,说明硅藻土与乳化基质有良好的相容性。

硝酸铵乳胶在持续受热条件下的热失控特性

为了研究乳胶基质在运输过程中在火灾条件下持续受热的热失控发展过程,采用TG和ARC研究了乳胶基质的热分解特性,同时采用联合国橘黄书中改进的通风管试验分析研究了乳胶基质在持续受热条件下发生热爆炸的过程。TG和ARC的试验结果表明:水分含量高的乳胶基质在受热条件下,更容易发生破乳,但反应的放热量较低。在通风管试验中,样品温度在100～146℃时,随着加热时间的变化,样品温度缓慢上升;当乳胶基质温度达到146℃后,样品温升速率明显加快,表明样品开始产生明显的放热效应;当温度达到270℃时,乳胶基质发生剧烈的热失控反应。可见,为了提高乳胶基质在运输和储存的安全性,应严格控制其运输温度。

用热爆炸临界温度评价火药装药热安全性的试验方法

探索采用热爆炸临界温度（Tcr）评价火药装药热安全性的可行性及合适的试验条件和数据处理方法,研究了双基推进剂和改性双基推进剂的多种尺寸装药的热爆炸试验,获得了装药在一定温度下发生燃烧的延滞期及热爆炸临界温度。结果表明,可用热爆炸临界温度评价双基或改性双基推进剂不同装药体系的热安全性,最佳试样直径为20~25mm。延滞期采用10h和最低爆炸（燃烧）温度与最高不爆炸（燃烧）温度相差5℃的结束试验的假设条件对于双基或改性双基推进剂是合理的。采用lnr（半径）-Tcr拟合外推获得的Tcr值比文献报道的方法获得的Tcr值低。

含AP的浇铸PBX炸药的热安全性

用自行研制确定火炸药热爆炸临界温度(Tcr)的试验装置测定了直径为10,15,20,30 mm和40 mm,长径比为1∶1的含高氯酸铵(AP)的PBX-A药柱的热爆炸临界温度。用Tcr测定和5 s爆发点试验装置测定了85℃老化70 d前后PBX-A的热爆炸临界温度和5 s爆发点。获得了PBX-A炸药在恒温热刺激下的响应程度,不同直径药柱的热爆炸临界温度,爆炸延滞期(t)与温度(T)的关系以及PBX-A炸药老化前后的热性能变化。结果表明,直径小于40 mm的无约束PBX-A炸药装药在恒温条件下仅发生燃烧。由拟合方程外推直径1 m长径比为1∶1的PBX-A炸药药柱的热爆炸临界温度大于120℃。lnt与1/T只在有限温度范围内呈线性关系。85℃老化70 d前后PBX-A炸药的热爆炸临界温度不变,5 s爆发点降低4.6℃。

三基发射药M32和SD的热安全性

借助不同升温速率（β）下，三基发射药M32和SD的非等温DSC曲线的onset温度（Te）和最大峰温（Tp），利用Kissinger法和Ozawa法求得的热分解反应活化能（EK和EO）和指前因子（AK），标准方法GJB 772A-97-406.1，401.2和409.1确定的比热容（Cp）、密度（ρ）和热导率（λ），以及分解热（Qd，取爆热之半）数据，由Zhang-Hu-Xie-Li公式、Smith方程和Wang-Du公式求得了三基发射药M32和SD在β→0时的Te和Tp值（Te0和Tp0）、热点火温度（TTIT）、绝热至爆时间（tTIad）、半径为0.05 m的圆柱和球状三基发射药M32和SD装药被373 K环境包围的热感度概率密度函数S（T）与温度（T）的关系曲线、S（T）-T曲线峰值温度（TS（T）max）及热安全度（Sd）和热爆炸临界环境温度（Tacr）。结果表明，三基发射药SD的热安全性优于M32，绝热分解至爆炸的加速趋势为：后者小于前者。

新型复合油相乳化炸药基质的非等温热分解特性

为了掌握新型复合油相制备的乳化炸药的热分解特性,利用TG-DTG技术测试了其制备的乳化炸药基质在氮气气氛中的热分解过程,用Kissinger法和Ozawa法进行动力学分析,求解相关动力学参数。通过模型拟合法推测其热分解机理,并用非模型拟合法进行验证。结果表明,新型复合油相制备的乳化炸药基质分解率为15%~95%时,其热分解平均活化能(E)和指前因子lg(A/s^(-1))分别为142.12kJ/mol和13.26,热稳定性高于复合蜡制备的乳化炸药基质,热分解过程符合三维(3D)扩散控制机理(n=2)。

乳化炸药基质热点火的理论研究

根据有限空间热点火理论对乳化炸药间断工艺过程的乳化罐进行了“当量球”形状处理，结合动力学参数和热物理性能参数首次研究了间断乳化时乳化基质的热点火行为，计算得到了乳化罐器壁、乳化基质物料中心的临界温度和温度场分布。就热安全性而言，乳化基质的乳化工艺温度是安全的。当乳化基质中混有气泡时，或者掺合硫磺粉和铝粉后，其临界温度急剧下降，工艺危险性大大增加。

二级煤矿许用乳化炸药热分解动力学研究

利用DSC研究了二级煤矿许用乳化炸药的热分解过程。用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和非线性等转化率法计算了其表观活化能Ea和指前因子A。atava-est k法结果表明:该过程的反应机理归属为三维扩散(圆柱形对称),机理函数为Ginstling-Broushtein方程。二级煤矿许用乳化炸药的热分解特征温度与乳化炸药实际生产过程中的乳化温度、敏化温度及其使用温度的比较表明二级煤矿许用乳化炸药有良好的热安全性。

乳化炸药热点火的实验研究

本文就乳化炸药基质和乳化粉状炸药的热点火实验进行了研究。通过爆发点实验和热板实验得到了这两种物料的５ｓ爆发点温度和热板临界着火温度，并与理论研究进行了比较。

AE型乳化炸药安全性试验

本文介绍具有雷管感度的高爆速高稳定性的ＡＥ型乳化炸药成品和乳胶基质的安全性能试验的方法及结果。在目前暂无国家行业标准可供参照情况下，文中提出的乳胶基质的安全性试验方法是可行的，并具有重要的实际意义。试验结果表明。

AE型乳化炸药及其安全性能研究

文中介绍了一种具有雷管感度的高爆速高稳定性的AE型乳化炸药及其乳胶基质的安全性试验.该安全性试验方法和结果具有重要的实践意义和参考价值.

采用DTA测试及热力学计算评价乳化炸药的安全性

本文采用ＤＴＡ测试及热力学计算研究ＢＤＳ系列安全乳化炸药和普通１１１６型乳化炸药的热分解反应动力学，并以此判断乳化炸药在硫化矿中使用的安全性。

乳化炸药基质泵送与安全

乳化炸药生产中 ,用单螺杆泵泵送乳化炸药基质 ,提供工艺流量和克服输送阻力。近几年在螺杆泵处有数次爆炸性事故发生 ,发生机理尚未十分明了。本文论述了乳化炸药基质的泵送与安全 ,认为在输送过程中泵的吸空、断流可能导致乳化炸药基质热分解 ,是发生此类事故的主要原因。

乳化炸药热分解研究进展

热稳定性是乳化炸药生产、运输、储存过程中非常重要的安全性能参数,众多乳化炸药爆炸事故的发生都由热分解逐渐发展至爆炸,因此探究乳化炸药的热分解机理对预防此类事故的发生有着重要的意义。综合近年来国内外乳化炸药热分解的研究,分别对油相材料、乳化剂、氧化剂水溶液及添加剂等影响乳化炸药热分解性能的主要因素进行了概述及分析,综述了乳化炸药热分解研究的现状。

添加AP的乳化炸药基质的热分解研究

利用C80微热量热仪研究了分析纯硝酸铵、典型配方的乳化炸药基质以及含有高氯酸铵(AP)的乳化炸药基质的热分解过程。通过C80热流曲线所得出的结果,采用单一非等温曲线法,求出了相应的动力学参数。结果表明:AP不但可以消弱AN晶变的热效应,而且具有稳定AN晶型的作用;AP对乳化炸药基质的热分解具有一定的催化作用,但催化作用不显著。

乳化炸药基质非等温热分解动力学浅析

作者利用TG-DSC热分析技术研究了乳化炸药基质非等温热分解反应,用atava-esták法处理了试验数据。结果表明:乳化炸药基质试样热分解反应经历了两个分解失重阶段,分别由乳胶基质破乳脱水、硝酸铵晶变及熔融和复合油相分解、熔融态硝酸铵或硝酸铵活性分解产物氧化等形成,其反应受三维扩散机理控制,最可几机理函数为反Jander方程,并由此推导出了乳胶基质试样的热分解反应动力学方程。

两种燃料油对乳化炸药基质热分解特性的影响

利用TG-DSC联用技术测试了汽油和柴油对乳化炸药基质热分解特性的影响,并用Ozawa法及Satava-sestak法对测试数据进行了分析,得到了乳化炸药基质及其与汽油、柴油混合物热分解反应的积分形式反应机理函数。结果表明:在5种不同升温速率下,相较于乳化基质,乳化炸药基质与汽油、柴油的混合物起始加速分解温度降低;乳化炸药基质及其与汽油、柴油混合物的活化能分别为94.42 kJ/mol、81.43 kJ/mol、78.50 kJ/mol。研究表明汽油、柴油等有机燃料在热作用下能加快乳化炸药的热反应速度,应避免接触和混合。

乳胶基质热失控温度的研究

为获得乳胶基质的热失控温度,采用改进的通风管试验研究了乳胶基质发生热爆炸的过程,试验结果表明,样品含水量越高,乳胶基质发生热爆炸的时间越久;当乳胶基质温度达到150℃时,样品开始产生明显的分解放热反应;当温度达到270℃时,乳胶基质发生剧烈的燃烧爆炸反应。可见,为了提高乳胶基质在运输和储存的安全性,应控制其温度低于150℃。