安全生产技术精讲班第20讲讲义
第三节　民用爆破器材、烟花爆竹的安全
【大纲考试内容要求】：
1. 掌握民用爆破器材、烟花爆竹的主要危险因素
2.了解火药燃烧的特性及炸药爆炸三要素；
3.熟悉起爆器材、工业炸药和烟花爆竹药料的燃烧爆炸敏感度和爆炸影响因素；
4.熟悉爆炸冲击波的破坏作用和防护措施，工厂平面布置和安全距离，工艺与设备防爆装置，自动雨淋和火灾报警系统；

【教材内容】：
第三节   民用爆破器材、烟花爆竹的安全
一、民用爆破器材、烟花爆竹生产安全基础知识
民用爆破器材是指用于非军事目的各种炸药（起爆药、猛炸药、火药、烟火药）及其制品和火工品的总称。
(一)民用爆破器材的分类
民用爆破器材是广泛用于矿山爆破、开山辟路、水利工程和地质探矿等许多工业领域的重要消耗材料。但由于这类器材本身存在着燃烧爆炸特性，在生产、贮运、经营、使用过程中具有火灾爆炸危险性，因而以防火、防爆为主要内容的安全生产工作具有特殊的重要性。
民用爆破器材包括：
(1)工业炸药：如硝化甘油炸药、铵梯炸药、铵油炸药、乳化炸药、水胶炸药及其他工业炸药等。
(2)起爆器材。起爆器材可以分为起爆材料和传爆材料两大类。火雷管、电雷管、导爆管雷管、继爆管及其他雷管属于起爆材料。导火索、导爆索、导爆管属于传爆材料。
(3)专用民爆器材：如油气井用起爆器、射孔弹、复合射孔弹修井爆破器材、点火药盒、地震勘探用震源药柱、射孔弹，特种爆破用矿岩破碎器材、中继起爆具、平炉出钢口穿孔弹、果林增效爆破具等。
2. 民用爆破器材的火灾爆炸危险因素
由于民用爆破器材种类繁多，不同类别和品种的爆破器材在生产、贮存、运输和使用过程中的危险因素不尽相同，因而不能分门别类加以阐述，这里仅以粉状乳化炸药的生产为例，来说明民爆器材生产的火灾爆炸危险性。
粉状乳化炸药的生产工艺可以简单概括为以下几个步骤：油相制备、水相制备、乳化(冷却敏化)、喷雾制粉、装药包装。制药所用的原材料和辅助材料，如硝酸铵、复合蜡(含乳化剂)等都有易燃易爆危险性；成品粉状乳化炸药具有较高的爆轰和殉爆特性，制造过程中还有形成爆炸性粉尘的可能。另外，生产过程中需要采用较高温度和压力的蒸汽，乳化设备中有转动摩擦的部件，喷雾制粉过程中需要使用特种输送泵和功率较大的风机等。因此。粉状乳化炸药生产线存在着火灾爆炸的风险。
粉状乳化炸药生产的火灾爆炸危险因素主要来自物质危险性，生产过程中的高温、撞击摩擦、电气和静电火花、雷电引起的危险性。
粉状乳化炸药在贮存和运输中存在以下危险因素：
(1)硝酸铵贮存过程中会发生自然分解并放出热量。当环境具备一定的条件且温度达到爆发点时引起硝酸铵燃烧或爆炸。
(2)油相材料都是易燃危险品，贮存时遇到高温、氧化剂等，易发生燃烧而引起燃烧事故。
(3)包装后的乳化炸药仍具有较高的温度，炸药中的氧化剂和可燃剂会缓慢反应，当热量得不到及时散发时易发生燃烧而引起爆炸。
(4)危险品运输时可能发生的翻车、撞车、坠落、碰撞及摩擦等险情，可能导致的后果是引起危险品的燃烧或者爆炸。
3. 烟花爆竹行业生产安全事故频发的原因
近年来，我国烟花爆竹生产厂家屡屡发生重大、特大火灾爆炸和伤亡事故，在给人民的生命财产造成严重损失的同时，严重影响社会稳定。
分析近年来烟花爆竹行业生产安全事故频发的主要原因，大致有以下几类。
(1)非法生产现象严重。在市场经济的条件下，一些经营者为了追求眼前经济利益，置国家有关法律、法规于不顾，未经批准就非法生产烟花爆竹。
(2)有的企业不具备基本的安全条件。相当多选址、厂房布局不符合安全要求，没有必要的消防设施。生产设备简陋，操作方法原始，生产场所贮存药量超标、作业人员数量超限；有的甚至在居住区生产烟花爆竹。这些不具备基本安全条件的烟花爆竹生产企业，发生事放时必然造成群死群伤的后果。
(3)安全管理制度不健全。相当多的烟花爆竹生产经营者本身就缺乏必要的安全生产知识，对国家的有关安全卫生法规和标准不甚了解以致企业安全管理制度不健全。无章可循或有章不循，安全生产管理工作处于混乱状态。
(4)从业人员素质差。相当多的烟花爆竹生产企业没有技术人员，没有合格的安全生产管理人员，还随便地招收未经安全教育和技术培训的工人上岗作业，甚至使用童工。生产操作中违反安全技术规程现象严重。
(5)烟火药配方中使用禁、限用原料。据2002年2月3日新华社报道，国家质量监督部门对13个省53家企业65种烟花爆竹产品进行抽查，合格率仅为67.7％，存在烟火药配方中使用禁用药物、单个产品装药量超标等严重威胁生产和燃放安全的问题。
(6)缺乏质量安全保障能力。烟花爆竹劳动安全技术规程规定，烟火药的原材料进厂后应经化验和工艺鉴定合格后方可使用，中间产品和产品的安全质量也需要有一定的检测手段来保证。实际上，现有的大多数烟花爆竹生产厂家是乡镇集体企业，有的是挂靠在村委会的私营或个体企业，甚至是家庭作坊。他们缺乏必要的检测能力，没有严格的安全质量保证体系。烟花爆竹原料和产品的安全质量没有必要的保证措施，必然会导致生产、经营、运输、贮存和燃放过程中燃烧爆炸事故的频繁发生。
上述问题的存在严重影响人民生命财产安全和社会稳定，因而必须尽快采取有力措施，改变烟花爆竹生产燃烧爆炸事故频发的被动局面。

 
（四）民用爆破器材和烟花爆竹基本安全知识
（四）民用爆破器材和烟花爆竹基本安全知识
1.火药燃烧的特性及炸药爆炸三特征
1）火药燃烧的特性主要有以下5个方面：
(1)能量特征。它是标志火药作功能力的参量，一般是指l kg火药燃烧时气体产物所做的功。
(2)燃烧特性。它是标志火药能量释放的能力，主要取决于火药的燃烧速率和燃烧表面积。燃烧速率与火药的组成和物理结构有关，此外还随初温和工作压力的升高而增大。加入增速剂、嵌入金属丝或将火药制成多孔状，均可提高燃烧速率。加入降速剂，可降低燃烧速率。燃烧表面积主要取决于火药的几何形状、尺寸和对表面积的处理情况。
(3)力学特性。它是指火药要具有相应的强度，满足在高温下保持不变形、低温下不变脆，能承受在使用和勤务处理时可能出现的各种力的作用，以保证稳定燃烧。
(4)安定性。它是指火药必须在长期贮存中保持其物理化学性质的相对稳定。为改善火药的安定性，一般在火药中加入少量的化学安定剂，如二苯胺等。
(5)安全性。由于火药在特定的条件下能发生爆轰，所以要求在配方设计时必须考虑火药在生产、使用和运输过程中安全可靠。
2）炸药爆炸三特征
炸药的爆炸是一种化学过程，但与一般的化学反应过程相比，具有三大特征：
(1)反应过程的放热性。在炸药的爆炸变化过程中，炸药的化学能转变成热能。热的释放是爆炸变化过程的发生和自行传播的必要条件。爆炸变化过程所放出的热量称爆炸热(或爆热)，一般常用炸药的爆热约在3 700～7 500 kJ／kg。
(2)反应过程的高速度。炸药中氧化剂和还原剂事先充分混合和接近，许多炸药的氧化剂和还原剂共存一个分子内，能够发生快速的逐层传递的化学反应，使爆炸过程以极快的速度进行，通常为每秒几百米或几千米。
(3)反应生成物必定含有大量的气态物质。
【例题】．燃烧特性是标志火药能量释放的能力，主要取决于火药的燃烧速率和（   ）。
A．燃烧时间      
B．释放热量的多少 
C．影响距离      
D．燃烧表面积 
【答案】．D

2.危险物质的燃烧爆炸敏感度及其影响因素   
 l）起爆器材、工业炸药和烟花爆竹药料的燃烧爆炸敏感度。热、电、光、冲击波、机械摩擦和撞击等外界作用可激发火炸药发生爆炸。火炸药在外界作用下引起燃烧和爆炸的难易程度称为火炸药的敏感程度，简称火炸药的感度。火炸药有各种不同的感度，一般有火焰感度、热感度、机械感度(撞击感度、摩擦感度、针刺感度)、电感度(交直流电感度、静电感度、射频感度)、光感度(可见光感度、激光感度)、冲击波感度、爆轰感度。
起爆药最容易受外界微小的能量激发而发生燃烧或爆炸，并能极迅速形成爆轰。
工业炸药属猛炸药，这类炸药在一定的外界激发冲量作用下能引起自持爆轰。
烟花爆竹药料受热、撞击、摩擦等易发生燃烧，一定条件下转化为爆轰。由于这类药料主要成分是由有机和无机可燃剂、氧化剂组成，适当条件下就能发生反应，在某种程度上，比炸药更易燃烧和爆炸。
2）火炸药爆炸影响因素
影响火炸药爆炸的因素很多，主要有炸药的性质、装药的临界尺寸、炸药层的厚度和密度、杂质及含量、周围介质的气体压力和壳体的密封、环境温度和湿度等。

 
3.爆炸冲击波的破坏作用和防护措施
3.爆炸冲击波的破坏作用和防护措施
1）爆炸冲击波的破坏作用
爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)可达100 MPa，其峰值达到一定值时，对建(构)筑物及各种有生力量(动物等)构成一定程度的破坏或损伤。
2）防护措施
(1)生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带，禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离，必须符合国家有关安全规定。
(2)生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时，应严格按照生产性质及功能划分各分区，并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。
3.工厂平面布置
(1)主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点，在选定的区域范围内，充分利用有利、安全的自然地形加以区划。
(2)总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标，有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。
(3)销毁厂应选择在有利的自然地形，如山沟、丘陵、河滩等地，在满足安全距离的条件下，确定销毁场地和有关建筑的位置。
4）安全距离
为保证爆炸事故发生后冲击波对建(构)筑物等的破坏不超过预定的破坏等级，危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离，称为内部安全距离。危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离，称为外部安全距离。
5.工艺布置
(1)在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作，并应减少厂房的存药量和操作人员。
(2)在生产工艺流程中，需区分开危险生产工序与非危险生产工序，且宜分别设置厂房。
(3)在厂房内工艺布置时，宜将危险生产工序布置在一端，接着危险低的生产工序，危险生产工序的一端宜位于行人稀少的偏僻地段。危险品暂存间亦宜布置在地处偏僻的一端。
(4)危险品生产厂房和库房在平面上宜布置成简单的矩形，不宜设计成形体复杂的凹形、L形等。
(5)危险品生产厂房要有充分考虑人员的紧急疏散问题。
(6)有泄爆要求的工艺设备，在布置时应使其泄爆方向不直接对着其他建筑物或主要道路。
(7)抗爆间的设置要符合安全规范的要求。
6）电气设备防爆
(1)对于I类（F0区）场所，即炸药、起爆药、击发药、火工品贮存；黑火药、烟火药制造加工、贮存的场所，不应安装电气设备，烟火药、黑火药的I类危险场所采用的仪表，应选择适应本场所的本质安全型。电气照明采用安装在建筑外墙壁龛灯或装在室外的投光灯。
 (2)对于Ⅱ类（F1区）场所，即起爆药、击发药、火工品制造的场所，电气设备表面温度不得超过允许表面温度（有140℃、100 ℃等），且符合防爆电气设备的有关规定；应采用防粉尘点火型，或尘密结构型、Ⅱ类B级隔爆型、本质安全型、增安型(仅限于灯类及控制按钮)。当生产设备采用电力传动时，电动机应安装在无危险场所，采取隔墙传动。
 (3)对于Ⅲ类（F2区）场所，即理化分析成品试验站，选用密封型、防水防尘型设备。
7）防雷电措施
对于危险品的生产和贮存的爆炸危险性建筑物，应按照相应的防雷类别（第一类、第二类）采取防直接雷、防雷电感应、防雷电波侵入和防雷击电磁脉冲的措施，实施总等电位联结以减少和预防雷电危害。
8）防静电措施
为防止静电火花引起危险品燃烧爆炸事故的发生，应按照静电危险环境的级别（EA、EB、EC）控制静电危害，并采取直接和间接静电接地措施，部分危险场所（如黑火药生产厂房、黑火药及电雷管库的地面、台面）应采用防静电措施。
9）自动快速雨淋灭火
烟火药和火炸药燃速极快，在数秒内就能造成难以扑救的火灾及爆炸事故，所以在烟火药和火炸药生产工房，需广泛采用自动快速灭火装置，如快速雨淋设备。
快速雨淋设备主要由光敏探测系统及雨淋管网组成。其工作原理是：当工房内起火时，光照骤然增大，光敏电阻的电阻值变小，控制系统电流增大，通过电子放大器、继电器，使电磁阀打开，雨淋管网喷水灭火。
10）火灾报警系统
火灾报警系统是在根据火灾酝酿期和发展期陆续出现的烟、热流、火光、气味等火灾信息，通过感温报警器、感烟器、光电报警器等发出声、光警报，及早发现并采取灭火措施。
【例题】．对于I类（F0区）场所电气设备要求正确的是（  ）。
A．黑火药、烟火药制造加工、贮存的场所，应安装防爆电气设备
B．烟火药、黑火药的I类危险场所采用的仪表，应安装在建筑外
C．电气照明采用隔爆型
D. 电气照明采用装在室外的投光灯
【答案】：D