1.火藥燃燒的特性及炸藥爆炸三要素
(1)火藥燃燒的特性
①能量特征 標志火藥做功能力的參數,一般是指1kg火藥燃燒時氣體產物所做的功
②燃燒特性 表明火藥能量釋放的能力,主要取決于火藥的燃燒速率和燃燒表面積。
③力學特性 火藥應具有一定的強度,保證在高溫下不變形、低溫下不變脆,并能承受使用中可能出現的各種力的作用。
④安定性 火藥在儲存過程中必須保持其物理化學性能的相對穩定。
⑤安全性 火藥在配方設計時,必須考慮火藥在生產、使用和運輸過程中安全可靠。
(2)火藥爆炸的三要素
①反應過程的放熱性。在炸藥的爆炸過程中,其化學能轉變為熱能。熱的釋放是爆炸變化過程發生和自行傳播的必要條件。
②反應過程的高速度。爆炸過程以極快的速度進行,通常為每秒幾百米或幾千米。
③反應生成物必定含有大量的氣態物質。
2.起爆器材、工業炸藥和煙花爆竹藥料的燃燒爆炸敏感度和爆炸影響因素;
(1)起爆器材、工業炸藥和煙花爆竹藥料的燃燒爆炸敏感度
火炸藥在外界(熱、電、光、沖擊波、機械摩擦和撞擊等)作用下引起燃燒和爆炸的難易程度,稱為火炸藥的敏感度,簡稱感度。一般有火焰感度、熱感度、機械感度(撞擊感度、摩擦感度)、電感度、光感度、沖擊波感度、爆轟感度等感度指標。起爆藥最容易受外界微小的能量激發而發生燃燒或爆炸,并能激素形成爆轟。工業炸藥屬于猛炸藥,這類炸藥在一定的外界激發沖量作用下能引起爆轟。煙花爆竹藥料在某種程度上比炸藥更易燃燒和爆炸,受熱、撞擊、摩擦等都易發生燃燒,一定條件下轉化為爆轟。
(2)火炸藥爆炸影響因素 影響炸藥爆炸的因素主要有:炸藥的性質、裝藥的臨界尺寸、炸藥層厚度和密度、雜質及含量、周圍氣體介質的壓力、環境溫度和濕度等。
3.爆炸沖擊波的破壞作用和防護措施
(1)爆炸沖擊波的破壞作用 爆炸所產生的空氣沖擊波的初始壓力可達100MPa。其峰值超壓達到一定的值時,對建筑物及各種有生力量購成一定程度的破壞和損傷。
(2)防護措施
①生產、儲存爆炸物品的工廠和倉庫的廠址應遠離城市,并與周圍的水利設施、通訊線路、交通樞紐、橋梁、高壓輸電線路保持安全距離。
②生產爆炸物品的工廠應根據生產性質及功能劃分各分區,各分區與外部目標、各分區之間保持必要的外部距離。
③合理進行工廠平面布置 a.根據工藝流程、安全距離對主廠區加以區劃、布置;b.總倉庫應遠離工廠住宅區和城市等目標,有條件的最好布置在單獨的山溝或其他有利地形處;c.銷毀廠應選擇在有利的自然地形,如山溝、丘陵等地。
④保持必要的安全距離 危險品生產區、總倉庫區、銷毀場等區域內的建筑物之間應留有足夠的安全距離;危險品生產區、總倉庫區、銷毀場等與區域外的村莊、居民建筑、工廠住宅、運輸線路、輸電線路等必須保持足夠的的安全防護距離。
⑤工藝布置符合安全要求 a.在生產工藝方面盡量采用新技術、機械化、自動化,做到人機隔離、遠距離操作;b.在生產工藝流程中,需區分危險生產工序和非危險生產工序,并分別設置廠房;c.廠房內工藝布置時,根據生產工序危險性的大小,將生產工序分區布置;d.抗爆間按安全規范要求設置,廠房設計要考慮人員的緊急疏散;e.危險品廠房和倉庫應設計成簡單的矩形空間。
⑥電氣設備的選用和裝設符合防爆要求
對于I類場所,即炸藥、起爆藥、擊發藥、火工品儲存和黑火藥制造加工和儲存的場所,不應安裝電氣設備;當生產設備采用電力傳動時,電動機應隔墻傳動,照明采用安裝在建筑物外墻壁龕燈或裝在室外的投影燈。
對于II類場所,即起爆藥、擊發藥、火工品制造的場所,電氣設備應采用密閉防爆型 、隔爆型、正壓型等,且表面溫度不得超過120℃。對于Ⅲ類場所,即理化分析成品試驗站,應選用密封型、防水防塵型設備。
⑦防雷電措施 對于危險品的生產和貯存的爆炸危險性建筑物,應按相應的防雷類別采取防直擊雷、防雷電感應、防雷電波如何防雷擊電磁脈的措施,實施電聯結以減少和預防雷電危害。
⑧防靜電措施 為防止靜電火花引起危險品燃燒爆炸事故的發生,應按照靜電危險環境的級別控制靜電危害,并采取直接和間接靜電接地措施,部分危險場所應采用防靜電措施。
⑨采用自動快速雨淋滅火裝置 由于煙火藥和火炸藥燃速極快,在數秒內就能造成難以撲救的火災及爆炸事故,因此,煙火藥和火炸藥生產工房,需采用自動快速雨淋滅火裝置。該設備由光敏探測系統和雨淋管網組成。
⑩保證火災報警系統的靈敏可靠 根據火災醞釀期和發展期陸續出現的煙、火光、氣味等火災信息,通過感溫報警器、感煙器、光電報警器等發出聲、光警報。
4.預防燃燒爆炸事故采取的主要措施;
(1)民用爆破器材
①民用爆破器材的生產工藝應是成熟、可靠或經過技術鑒定的。凡從事民用爆破器材生產、貯存的企業,應制定能指導正常生產作業的工藝技術規程和安全操作規程。②可能引起燃燒事故的機械化作業,應根據危險程度設置自動報警、自動停機、自動卸爆、應急等安全措施。③所有與危險品接觸的設備、器具、儀表應相容。有危及生產安全的專用設備應按有關規定進行安全鑒定。預防或炸藥生產中混入雜質。④在生產、貯存、運輸等過程中,要防止摩擦和撞擊。在生產、貯存、運輸時,不允許使用明火,不得接觸明火或表面高溫物。⑤要有防止靜電產生和積累的措施。生產、貯存工房均應設置避雷設施,所有建筑物都必須在避雷針的保護范圍內。⑥在炸藥生產廠房內的所有電氣設備都應采用防爆電氣設備,滿足防爆的要求。⑦炸藥的生產中,避免空氣受到絕熱壓縮。⑧要及時預防機械和設備故障。⑩生產用設備在停工檢修時,要徹底清理殘存的火炸藥,需要電焊時,除采用相應的安全措施外,還要采取消除雜散電流措施。
(2)煙花爆竹
①煙火藥原材料應符合質量標準;②粉碎應在單獨工房中進行,篩選時不得使用鐵制、塑料等工具;③黑火藥原料的粉碎,應將硫磺和木炭兩種原料混合粉碎;④粉碎和篩選原料時應做到“三固定”(工房、設備、最大粉碎藥量),“四不準”(混用工房、混用設備和工具、超量投料、在工房內存放粉碎好的藥物)所有粉碎和篩選設備應接地,電氣設備必須是防爆型的,要做到遠距離操作,工房應注意通風。
臨時性庫(儲存使用年限不足3年者)。由于爆破器材庫有發生火災爆炸的危險,因此應充分利用天然屏障,如環山、山溝及深丘地帶,盡可能減小發生爆炸事故時有害效應的危害范圍。永久性和臨時性民用爆破器材庫與周圍村莊、居民建筑物、工廠和設施(如公路、航道、鐵路線、高壓線等)的外部安全距離,應按照《民用爆破器材工廠設計安全規范》(GB50089—1998)中的有關規定加以確定。
5.民用爆破器材和煙花爆竹企業安全生產管理要求。
(1)民用爆破器材、煙花爆竹生產企業必須依照有關規定取得安全生產許可證;(2)民用爆破器材、煙花爆竹生產企業應當建立、健全主要負責人、分管負責人安全生產管理人員、崗位安全生產責任制;(3)民用爆破器材、煙花爆竹生產企業應設置安全生產管理機構;(4)地方政府應加強對民用爆破器材、煙花炮竹生產安全的監督和管理;主管部門應強化對民用爆破器材、煙花炮竹從業人員的安全意識教育的技術培訓;(5)民用爆破器材、煙花炮竹企業應定期進行安全評價和編制事故應急預案;(6)民用爆破器材、煙花炮竹企業應投入資金進行技術改造,從工程建設和工藝設備上采取防火、防爆措施。
防火防爆措施包括以下幾個方面:(1)廠址選擇和廠房建設方面的防火防爆措施;(2)預防物體碰撞、摩擦或打擊發生火星的措施;(3)防止化學能引起燃燒爆炸的措施;(4)消防設施的配備。