CN109000527A - 一种乳化炸药销爆方法及销爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种乳化炸药销爆方法与销爆装置，销爆方法包括由敞口容器盛装清水和乳化炸药，并通过蒸汽加热、添加亲水型表面活性剂和持续搅拌，使乳化炸药发生破乳，继而形成水相聚沉的油水两相分离状态。其中，亲水型表面活性剂采用HLB值＞10的K12型或OP‑10型表面活性剂；持续搅拌开始时，容器内混合物的温度不低于55℃，亲水型表面活性剂的添加量为乳化炸药质量的1％～5％。药销爆装置包括敞口形销爆罐和通过防爆电机驱动的搅拌桨，搅拌桨呈双层桨叶结构。本发明的有益效果是，销爆方法的乳胶炸药销爆危险性低，效率高，销爆成本低。销爆装置结构简单、操作方便、使用安全。

Description

一种乳化炸药销爆方法及销爆装置

技术领域

本发明涉及民用爆破器材技术领域，特别是涉及一种乳化炸药销爆方法及销爆装置。

背景技术

随着民爆行业的发展，爆炸性能好，以及抗水性强的乳化炸药得到了广泛应用，国内乳化炸药年使用量超过200万吨，已占工业炸药总量的65％以上。只要存在乳化炸药生产和使用，不可避免涉及到乳化炸药的销毁，使炸药产品不再具备爆炸性的过程称为销爆处理，销毁理由包括无法返工的炸药及制品、过期的乳化炸药产品、民爆工厂含药危险废物销爆、公安部门收缴的炸药、工程结束后剩余爆炸物品处理等。

目前，国内对工业炸药的销毁方法有炸毁法、烧毁法、溶解法或化学分解法4类。由于乳化炸药具备优良的抗水性能，不能溶解于水，因此，只能采取炸毁法和烧毁法进行销毁。炸毁或烧毁法，是使炸药发生燃烧或爆炸反应，本质上属于化学销毁法，安全风险高。根据国家标准相关规定要求，炸毁法和烧毁法要选择偏僻平坦的场地，炸毁法一次销毁量不宜超过2kg，烧毁法一次最大销毁量不应超过200kg；炸毁法和烧毁涉及警戒、运输、装卸、操作人员，为有效防护宜建掩体，炸药销毁对周边环境要求苛刻，安全性差且费时费力，近十年来，国内在炸药销毁环节安全事故频发，已累计造成100余人死伤，甚至于有的销毁事故是在警方组织下发生的。故，现有的化学销毁方法销毁安全性差、成本高，且效率低。为此，需要进一步改进。

发明内容

本发明的第一目的就是针对现有技术中的不足，提供一种乳化炸药销爆方法，该方法通过亲水型表面活性剂对乳化炸药进行破乳，并在设定温度条件下进行机械搅拌，加快破乳进程，使乳化炸药的水油两相发生分离而失去爆炸性能，达到销爆目的。从而降低炸药销爆的危险性，提高销爆效率，并有效降低销爆成本。本发明的第二目的是提供一种销爆装置，以用于在乳化炸药销爆进行销爆过程中对加有亲水型乳化剂的乳化炸药进行搅拌，以加快乳化炸药胶体的聚沉，提高销爆效率。

为了第一目的，本发明采用如下技术方案。

一种乳化炸药销爆方法，包括由敞口容器盛装清水和乳化炸药，并通过蒸汽加热、添加亲水型表面活性剂和持续搅拌，使乳化炸药发生破乳，继而形成水相聚沉的油水两相分离状态。

采用前述方案的本发明方法，通过亲水型表面活性剂对乳化炸药进行破乳，并在设定温度条件下进行机械搅拌，加快破乳进程，使乳化炸药的水油两相发生分离而失去爆炸性能，达到销爆目的。其中本发明销爆对象所指的乳化炸药包括工业包装型乳化炸药、现场混装乳化炸药、含乳化炸药的重铵油炸药、粘附有乳化炸药的包装物、乳化炸药生产企业产生的含药垃圾等。本方法的销爆机理如下，由于乳化炸药的胶体为油包水型，密度大、抗水性好，可用于水下爆破，正是由于乳化炸药优良的抗水性能，其销爆难度也较非抗水炸药大得多。本发明方法基于反向思维进行乳化炸药的销爆处理，通过加入亲水型表面活性剂作破乳剂，如K12、0P-10等表面活性剂，其HLB值＞10，有润湿、扩散作用，有非常强的聚沉能力，对于破坏溶胶非常有效，在乳化基质胶体界面膜表面张力作用下，分散相的水相小液滴不断聚集成团、形成大液滴，当水相聚结达到一定体积后，因油水相比重差异，水相从油相中沉降出来，最终导致油水两相分离而发生破乳。而蒸汽加热的作用是，由于乳化炸药本质上是一种胶体，加热胶体，能量升高，乳化炸药胶体表面张力随温度升高而降低，胶体粒子布朗运动加快，胶体粒子之间的碰撞机会增加，使胶核对离子的吸附作用减弱，导致胶体聚沉，显著加快乳化炸药销爆速度。此外，乳化炸药中的敏化气泡在受热作用下容易聚集逸出，从而降低乳化炸药的殉爆感度，变得更钝感。为了安全采取蒸汽加热，同时便于温度控制，乳化炸药的油相体系中复合蜡凝固点为55℃～70℃，销爆时温度超过凝固点，乳化炸药形态会发生明显变化，采取蒸汽作介质直接对水加热，能方便地将水温控制在100℃以内，蒸汽加热规避了明火、导热油或电力加热的安全隐患，也不存在温度失控风险。另外在搅拌作用下，粒子碰撞机会增多，碰撞强度增加，加速乳化炸药胶体破坏进程。本销爆方法的乳胶炸药销爆危险性低，效率高，销爆成本低。

优选的，所述清水和待销爆的乳化炸药在蒸汽加热前加入容器内。以确保安全，可避免蒸汽高温伤人，且便于添加量的控制，确保搅拌过程中，混合物不溢出，消除环境污染隐患。

优选的，按体积计算，所述清水的加入量大于或等于乳化炸药加入量。以便搅拌过程更加顺畅，亲水型表面活性剂能够均匀渗透，以提高销爆效果和效率。

进一步优选的，所述亲水型表面活性剂的添加量为乳化炸药加入量的1％～5％。以根据不同的销爆材料中实际乳胶炸药量多少的估量选择，如乳胶炸药、乳胶炸药制品或乳胶炸药包装物等，确保低成本和高效率的销爆效果。

优选的，所述亲水型表面活性剂采用HLB值＞10的K12型或0P-10型表面活性剂。以便从市场上直接采购亲水型表面活性剂商品，确保进行低成本销爆。

优选的，在所述持续搅拌开始时，容器内混合物的温度不低于55℃。以确保销爆时温度超过乳胶炸药的凝固点，在形态会发生软化或融化后再行搅拌，以降低搅拌阻力，节省搅拌能耗。

为实现第二目的，本发明采用如下技术方案。

一种乳化炸药销爆装置，用于对乳化炸药进行破乳销爆处理，包括销爆罐，销爆罐呈敞口容器结构，销爆罐的敞口部形成有以横梁形支架，横梁形支架上设有防爆电机，防爆电机的输出端通过减速机连接有搅拌桨，搅拌桨悬伸在销爆罐内；销爆罐的底部侧壁上设有物料排放口和蒸汽接口。

采用前述方案的本销爆装置，销爆罐和搅拌桨最好都采取不锈钢材料，因乳化炸药破乳后的水相溶液主要为硝酸铵，有一定腐蚀性，不锈钢材料能耐受硝酸铵的化学浸蚀；销爆装置主体部分为圆筒销爆罐，采取无盖设计，避免密封作业气体集聚的安全风险，销爆过程为常压，消除了安全隐患，提高了本质安全；配有低转速搅拌器，由防爆电机输出动力，减速机径向固定在销爆装置口部的横梁形支架上，接触爆炸品的设备用防爆电机是安全需要，控制搅拌转速＜80rpm，从根本上解决安全问题；其中，搅拌桨最好采取简单的双层桨叶式搅拌桨，以利于形成径向上下双循环流态，达到安全快速销爆的目的；整个销爆装置投用前要进行静电接地和设备接地处理。本装置结构简单、操作方便、使用安全，销爆效率高、效果好。

优选的，所述销爆罐内还设有清水进水管，清水进水管靠近销爆罐内壁，并由销爆罐的敞口上方伸入销爆罐罐底。以方便向销爆罐内加水，并可有效防止清水外溅。

优选的，搅拌桨的桨叶由上层桨叶和下层桨叶构成双层结构，上层桨叶顶部至销爆罐罐底的高度小于销爆罐内壁高度的2/3。可确保在混合物总量不超过销爆罐内壁高度的2/3的条件下，也能够确保混合物形成径向上下双循环流态。

本发明具有以下有益效果：销爆方法的乳胶炸药销爆危险性低，效率高，销爆成本低。销爆装置结构简单、操作方便、使用安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意主视图。

图2是本发明图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，实施例是示例性的，仅用于揭示和解释本发明，以便充分理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之内。

实施例1，参见图1、图2，一种乳化炸药销爆方法，包括由敞口容器盛装清水和乳化炸药，并通过蒸汽加热、添加亲水型表面活性剂和持续搅拌，使乳化炸药发生破乳，继而形成水相聚沉的油水两相分离状态。

其中，亲水型表面活性剂采用从市场上直接采购亲水型表面活性剂商品，HLB值＞10的K12型或0P-10型表面活性剂；清水和待销爆的乳化炸药在蒸汽加热前加入容器内。按体积计算时，清水的加入量大于或等于乳化炸药加入量；并且述亲水型表面活性剂的添加量为乳化炸药加入重量的1％～5％。在所述持续搅拌开始时，容器内混合物的温度不低于55℃；搅拌桨的搅拌转速低于＜80rpm。

实施例2，参见图1、图2，一种乳化炸药销爆装置，用于对乳化炸药进行破乳销爆处理时，对清水、乳胶炸药和亲水型表面活性剂形成的混合物在设定温度下搅拌，包括销爆罐1，销爆罐1呈敞口容器结构，销爆罐1的敞口部形成有以横梁形支架2，横梁形支架2上设有防爆电机3，防爆电机3的输出端通过减速机8连接有搅拌桨4，搅拌桨4悬伸在销爆罐1内；销爆罐1的底部侧壁上设有物料排放口5和蒸汽接口6。

其中，搅拌桨4和销爆罐1均采用不锈钢制造；减速机8的输出轴通过联轴器同轴固定连接有中间轴9，中间轴9可转动的设在减速机座10上，减速机座10固定设在横梁形支架2上，中间轴9通过十字万向节11与搅拌桨4的桨杆连接；其中，减速机座10呈中空结构，减速机座10通过中部的隔挡和轴承设置中间轴9。从而以使搅拌桨4具有一定的挠性，以适应销爆含乳胶炸药的废弃物时，固体废物卡阻在搅拌桨和销爆罐之间，降低烧毁电机隐患。所述销爆罐1内还设有清水进水管7，清水进水管7靠近销爆罐1内壁，并由销爆罐1的敞口上方伸入销爆罐1罐底；搅拌桨4的桨叶由上层桨叶4a和下层桨叶4b构成双层结构，上层桨叶4a顶部至销爆罐1罐底的高度小于销爆罐1内壁高度的2/3；且上层桨叶4a长度小于下层桨叶4b长度，以降低混合物溢出隐患。

采用实施例2的销爆装置进行销爆作业时，通过蝶阀关闭物料排放口5，清水进水管7向销爆罐内加水至销爆罐1深度的1/3～1/2高度时停止加水，打开蒸汽接口6的蒸汽阀对销爆罐1内的清水进行加热升温，确保温度升到55℃以上，超过乳化炸药油相材料组分的滴溶点，以利于销爆过程中乳化炸药破乳后的油相体系保持液态；由销爆罐敞口加入待销爆的乳化炸药、乳化炸药制品或含乳化炸药的危险废弃物、包装物，水料混合物的料位不超过销爆罐深度的2/3；启动搅拌桨4，桨叶式搅拌桨4通过防爆电机3，下的减速机8带动旋转，转速控制在42r/min～80r/min之间。同时，加入亲水型表面活性剂K12或OP-10作破乳剂，添加量为乳化炸药加入重量的1％～5％；在环境温度、机械搅拌和破乳剂共同作用下，乳化炸药胶体界面膜的弹性和粘度降低，油水相的密度差导致乳化炸药胶体两相分离，油相漂浮于上层的、水相沉降在下层，从而加速水相液滴聚结，使其发生聚沉现象，实现乳化炸药的破乳溶解。

破乳销爆作业初期，1人操作，1人监护；待所有物料都已投入销爆装置中、设备运行正常，温度达到55℃以上后不用固定定员，只可安排1人巡查。销爆完成后，关闭蒸汽阀停止升温，自然降至常温让油相凝固，打捞漂浮的薄膜等杂物作常规垃圾处理，冷却后凝固的油相可由乳化炸药厂回收利用，下层的水相主要是硝酸铵溶液，可收集用于农作物或绿植的肥料。

本发明的销爆装置为敞口无盖设计，采取水蒸汽作加热介质，搅拌器转速42r/min～80r/min之间，有效避免了销爆环节的爆炸风险；本发明的销爆方法本质为溶解法，突破抗水乳化炸药不能水溶解的传统认知，销爆时加入亲水型表面活性剂作破乳剂，通过加热和双层搅拌作用达到加速溶解目的，减少了炸药销毁高危作业定员，提高了销爆的安全性、可靠性和销爆作业效率。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种乳化炸药销爆方法，其特征在于，包括由敞口容器盛装清水和乳化炸药，并通过蒸汽加热、添加亲水型表面活性剂和持续搅拌，使乳化炸药发生破乳，继而形成水相聚沉的油水两相分离状态。

2.根据权利要求1所述的乳化炸药销爆方法，其特征在于：所述清水和待销爆的乳化炸药在蒸汽加热前加入容器内。

3.根据权利要求1所述的乳化炸药销爆方法，其特征在于：按体积计算，所述清水的加入量大于或等于乳化炸药加入量。

4.根据权利要求3所述的乳化炸药销爆方法，其特征在于：所述亲水型表面活性剂的添加量为乳化炸药加入重量的1％～5％。

5.根据权利要求1所述的乳化炸药销爆方法，其特征在于：所述亲水型表面活性剂采用HLB值＞10的K12型或OP-10型表面活性剂。

6.根据权利要求1所述的乳化炸药销爆方法，其特征在于：在所述持续搅拌开始时，容器内混合物的温度不低于55℃。

7.一种乳化炸药销爆装置，用于对乳化炸药进行破乳销爆处理，其特征在于：包括销爆罐(1)，销爆罐(1)呈敞口容器结构，销爆罐(1)的敞口部形成有以横梁形支架(2)，横梁形支架(2)上设有防爆电机(3)，防爆电机(3)的输出端通过减速机(8)连接有搅拌桨(4)，搅拌桨(4)悬伸在销爆罐(1)内；销爆罐(1)的底部侧壁上设有物料排放口(5)和蒸汽接口(6)。

8.根据权利要求7所述的乳化炸药销爆装置，其特征在于：所述销爆罐(1)内还设有清水进水管(7)，清水进水管(7)靠近销爆罐(1)内壁，并由销爆罐(1)的敞口上方伸入销爆罐(1)罐底。

9.根据权利要求7所述的乳化炸药销爆方法及模拟测试方法，其特征在于：所述搅拌桨(4)的桨叶由上层桨叶(4a)和下层桨叶(4b)构成双层结构。

10.根据权利要求7所述的乳化炸药销爆方法及模拟测试方法，其特征在于：所述上层桨叶(4a)顶部至销爆罐(1)罐底的高度小于销爆罐(1)内壁高度的2/3。