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。

环保乳化炸药在南方复杂山地地震勘探中的适应性研究

高密度炸药是南方山地地震数据采集井炮激发的主流震源,高密度炸药的组分构成和属性特征在生产中存在较大的安全环保隐患,这有悖于绿色安全勘探理念。探索环保乳化炸药震源在南方山地地震勘探中的适应性,推动南方山地地震勘探向安全环保的理念转变势在必行。这里系统地分析了大量的生产试验数据,探讨了环保乳化炸药在南方山地碳酸盐岩出露区、泥页岩出露区,以及砂岩出露区的适应性及其替代高密度炸药的可行性,为后续环保乳化炸药在南方山地勘探中大规模推广应用提供借鉴。

敏化剂含量对乳化炸药在高原环境下的影响

为探究不同密度的乳化炸药在高原地区的适用情况,将5种不同敏化剂含量的乳化炸药经过高原环境的模拟,观测其高原环境模拟前后敏化气泡变化情况,并对其高原模拟前后密度与爆速变化进行分析。实验结果表明,化学敏化的乳化炸药经过低温低压环境储存后,由于敏化气泡发生膨胀、聚集和逃逸,导致乳化炸药密度和爆速降低,但随着敏化剂加入量的不同,降低幅度不同。在实验制备的乳化炸药样品中,高原环境下,敏化剂含量为0.4%时达到最大爆速;常温常压条件下,在0.6%时达到最大爆速。表明在高海拔地区乳化炸药生产时,应当适当地降低化学敏化的乳化炸药敏化剂含量,使得乳化炸药具有更好的爆轰性能。

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。

电导率法检测乳化炸药储存稳定性的实验研究

采用破乳剂Tween80,在温度70℃、搅拌速度400 r/min的条件下将乳化基质、乳化炸药在400 mL的水溶液中进行破乳。检测破乳过程中水溶液的电导率变化,绘制电导率-时间曲线,以此判断乳化基质、乳化炸药储存期间的稳定性。论述了实验原理及影响实验的因素。实际检测了乳化基质和乳化炸药在自然储存及冷冻储存条件下电导率-时间曲线的变化规律。检测结果与显微镜观察破乳情况和实际爆破性能对比表明,电导率法检测得到的结论与显微镜观察的析晶破乳状态及实际爆破性能基本一致。最终,通过大量的生产线检测数据确定了一组电导率-时间曲线作为标准曲线,以此为依据可快速判断乳化炸药的储存期。

乳胶基质老化过程的结晶动力学研究

乳胶基质作为乳化炸药的主体材料,其储存过程中的老化程度关系着产品的使用性能。通过分析乳胶基质的老化机理,从结晶动力学角度对其老化规律进行研究,得到了乳胶基质的老化方程。采用实验数据对老化方程进行验证,结果表明该方程具有很好的拟合优度。老化方程中的特征时间表征了在某种外界环境下,乳胶基质老化速率达到最大值时所需要的时间,是对乳胶基质稳定性的一种量化,有助于评判相似老化条件下,不同产品的储存性能。

装药车制乳化炸药的试验研究

针对当前装药车制乳化炸药作功能力偏低、贮存期短、输送压力偏高等问题，对车制乳化炸药配方进行了优化试验。探讨了敏化剂配比、发泡时间、乳胶基质温度等对炸药密度的影响，研究了乳胶基质温度对管道输送压力的影响。结果表明：炸药密度为1．10-1．25g·cm-3，敏化剂配比为1：15—1：30，炸药最佳发泡时间为15min，乳胶基质的温度为40-50℃时，可以保证管道输送压力正常，确保车制乳化炸药质量。

现场混装乳化炸药油相材料对乳胶基质黏度影响的研究

现场混装乳化炸药应具有好的流变性和适宜的黏度才能满足管道输送要求,由于乳胶基质的黏度在很大程度上反映了乳化炸药的黏度,本文研究了不同的油相材料及配方对乳胶基质黏度的影响,对选定的配方制备的乳化炸药进行各项性能检测,其结果接近于目前工业上现场混装乳化炸药的各项性能指标,可作为现场混装乳化炸药适宜的油相配方。

乳化炸药密度对其压力减敏的影响

在相同的乳胶基质内分别添加2%、3%、4%、5%的空心玻璃微球,2%、3%、4%、5%的膨胀珍珠岩和0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的化学发泡剂制备了3组乳化炸药。测试了各组乳化炸药未受压时和受冲击波动态压缩作用之后的水下爆炸冲击波,以波峰值计算他们的压力减敏度。比较了各组乳化炸药的压力减敏度大小,分析了密度对乳化炸药压力减敏的影响。结果表明:密度较大的乳化炸药压力减敏度较小,膨胀珍珠岩或化学发泡剂的添加量越大,乳化炸药越容易产生压力减敏作用;空心玻璃微球的添加量由2%增加到4%,乳化炸药的压力减敏度增加,但当空心玻璃微球的添加量由4%增加到5%后,乳化炸药的压力减敏度反而减小。密度对乳化炸药压力减敏影响的主要原因在于密度调整剂周围的乳胶基质破乳。

装药车制乳化炸药配方的优化研究

本文根据装药车及乳化炸药的国内外发展现状，分析当前装药车制乳化炸药作功能力偏低、炸药粘度大的影响因素；从装药车用乳胶基质的制备、装药车制乳化炸药配方优化设计等方面开展一系列研究，确定了装药车制乳化炸药生产最佳配方。

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。

乳胶基质抗冲击波性能研究

研究乳胶基质的抗冲击波性能对于认识乳化炸药的压力减敏机理有意义。乳胶基质受到冲击波作用后,添加一定量的空心玻璃微球,将其爆炸性能与预先加入相同含量空心玻璃微球做成的乳化炸药,受到冲击波作用后的爆炸性能作了比较。结果表明乳胶基质的抗冲击波性能优于乳化炸药,并对此作了分析,认为敏化剂的加入使炸药内部具有许多微小的界面,冲击波对乳化炸药作用时很容易使界面附近的乳胶体破乳,从而使炸药爆炸性能下降。

超声波作用下乳化炸药和乳胶基质的破乳现象试验研究

目前,在超声作用下研究敏化方式对乳化炸药稳定性的影响研究较少。分别对乳胶基质及采用3种不同敏化方式分别敏化后制备的乳化炸药进行超声波作用,采用甲醛法滴定经超声波作用之后各试样的析晶量,用以衡量样品的破乳程度。实验结果表明:超声波对乳化炸药尤其是乳胶基质有明显的破乳作用,且超声波作用时间越长和功率越大,破乳程度越大。在相同的试验条件下,敏化方式对乳化炸药的破乳有一定的影响,破乳程度由小到大的顺序为膨胀珍珠岩敏化、空心树脂微球敏化、化学气泡敏化。

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)。

乳胶基质黏度影响因素研究

通过相对固定工艺参数,采用博立飞黏度计测量了乳胶基质在一定温度下的绝对黏度,研究总结了影响基质黏度的各种因素,包括外相黏度、内相黏度、内相含量、乳化剂、乳化温度、乳化器及基质温度,并分析了各因素影响基质黏度的原因。结果表明,各因素对基质黏度均有一定的影响,生产实践中可采用多种方式对基质黏度进行调整。

乳化炸药密度与纳米MnFe_2O_4颗粒爆炸合成

研究了乳化炸药密度与爆炸合成纳米MnFe2O4颗粒的关系,分别从爆炸产物的外观、XRD图谱、TEM照片、DSC曲线等4个方面,考察了不同密度的乳化炸药爆炸合成的纳米MnFe2O4的相结构、形貌以及热分解特性。结果表明,乳化炸药密度对爆炸产物的成分有较大影响,高密度炸药得到的爆炸产物相对于低密度炸药得到的爆炸产物相对纯净,具有相对较好的颗粒分散性和均匀性;聚苯乙烯球添加剂严重影响乳化炸药的爆轰反应结构。

乳胶基质老化过程中的临界现象分析

为了实现对乳胶基质老化过程中临界现象的定量分析,使用高低温循环实验加速乳胶基质的老化进程,幵对每次循环后的乳胶基质的析晶量与电导率进行测定,结合乳胶基质的老化模型与老化方程,对临界现象进行了分析与探讨。试验结果表明,分散相中发生析晶的液滴所构成的逾渗集团是临界现象出现的原因,此时乳胶基质开始全面破乳,且全面破乳时间t_(thr)可以由总结晶加速度的极大值来确定。全面破乳时间对于确定乳胶基质的储存期具有重要的参考意义。

新型乳胶基质冷却器的研制与应用

叙述了一种最新研制的具有快速冷却效果的乳胶基质新型冷却器，并在8000t/a连续化微机控制生产线上应用，取得了良好的冷却效果，满足了生产工艺的要求．

对乳化基质快速敏化的几点认识

敏化是乳化炸药(膏状)生产的重要环节,通过对敏化剂加入量和敏化温度的探讨,以求认清敏化过程对乳化炸药密度、爆炸性能和贮存性能的影响。

乳化炸药密度在线检测技术

简述了常见密度在线检测方法,提出了一种采用数字称重技术间接在线测量炸药密度的新方法,建立了乳化炸药密度数字在线检测与控制系统,包括系统硬件电路的设计、硬件和电气线路的安装,以及软件程序连接和调试。研究表明,样品质量与检测系统的数字输出存在良好的线性关系,测量精度满足要求。因此,该系统可实现乳化炸药密度的在线实时测定,同时还可通过PLC实现敏化效果的自动反馈与调控,从而保证乳化炸药的敏化效果和产品质量。