影響煙花安全的藥物性能因素分析
根據多年從事煙花爆竹科研和檢測的經驗,筆者認為,除了人的主觀因素是影響煙花安全最主要因素外,煙花藥物的性能也是一個非常重要的因素。
制作煙花產品的主要材料是煙花藥物,煙花藥物主要是由無機鹽、氧化物、金屬、非金屬、有機物等配制而成的易燃易爆物質,它與軍用和民用炸藥在性質上有較大的差別。軍用和民用炸藥一般是由有機物組成,而且很多是由有機單質制成,其組成不是很復雜,質量穩定,人們對其特性已了如指掌。煙花藥物的種類繁多,配比變化多端,化學反應機理非常復雜,各種藥物的性能差異非常大,不易掌握,而煙花藥物的性能是決定其安全程度的內在因素。所以,我們要防范安全事故,就必須掌握所使用的煙花藥物的安全性能。
1、撞擊感度的影響。
當煙花藥物受到外界機械撞擊作用時有可能發火,其發火的難易程度稱為撞擊感度。在規定的測試儀器和條件下,以發火百分率表示藥物的撞擊感度。百分率越高,表示藥物的感度越高,受到撞擊時越容易發生燃燒或爆炸。
在煙花生產過程中,藥物無時無刻不受到撞擊的作用。這些撞擊有些是工藝中要求的,如筑藥、打藥柱等;有些是無意中造成的,如亮珠掉落地上、工具不小心碰撞藥物等;還有一些是違章操作造成的,如擅自用錘頭擊打藥物、在搬運藥物時重拿重放等。在實際中因上述情況而造成安全事故的例子很多。例如,笛音劑的撞擊感度比較高,所以在筑笛音劑中因用力過猛而引起的事故屢見不鮮;江西某禮花彈廠曾在搬運禮花彈途中,因一個禮花彈滾落地上而引起爆炸;湖南某廠的一位技術員為了弄清箱中裝的是那種亮珠,竟拿起一顆亮珠放在地上用石頭錘開,結果釀成事故。因此,生產中我們要盡量避免對藥物不必要的撞擊,但完全避免撞擊是不可能的。所以我們更應該了解所使用藥物的撞擊感度,對其能承受多大撞擊力做到心中有數,這樣就能在操作中自覺避免對藥物有威脅的撞擊。
例如1996年,浙江某煙花經營公司購買了一車“摔炮”,在卸車的時候突然發生爆炸,造成多人傷亡,車被炸毀?!八づ凇保ㄓ置芭Z星”)是非常危險的產品,其藥物成份含有氯酸鉀和赤磷,含有這兩種物質的藥物撞擊感度非常高,做成成品后,遇撞擊和擠壓極易爆炸,所以此類產品現在已明令禁止生產和銷售。該事故是由于裝卸工手腳過重,在包裝箱受到強烈撞擊時引爆箱內成品,從而造成整車產品殉爆的。
2、摩擦感度的影響。
當煙花藥物受到外界機械摩擦作用時有可能發火,其發火的難易程度稱為摩擦感度。在規定的測試儀器和條件下,以發火百分率表示藥物的摩擦感度。百分率越高,表示藥物的感度越高,受到摩擦時越容易發生燃燒或爆炸。
摩擦作用廣泛存在。在煙花爆竹生產中,摩擦作用隨時隨地都存在,如人的鞋底與地面接觸、拖動物體、藥物從容器中倒出、碾藥、過篩、造粒、裁引、鉆孔等都存在摩擦作用。有時會因相互接觸面較硬且粗糙或接觸面積小等原因而作用力非常大,當它作用在摩擦感度較高的藥物上時,就有可能引起燃燒或爆炸。因此,煙花爆竹生產中因摩擦引起的事故就非常之多,不得不引起我們的高度重視。
例如1991年10月,湖南瀏陽某煙花廠職工在成品裝箱間裝箱打包,該房間不久前曾進行過笛音月旅行的插引工序,地上有少量藥物粉塵未及時清除。當邱某在地上拖動已打好了包裝帶的紙箱時,引起火災事故,邱某被燒傷,一棟廠房被燒毀。笛音月旅行藥物主要由笛音劑和響藥兩部分組成。當時在裝箱間的地面上同時存在這兩種藥物的粉塵。分別對兩種藥物的摩擦感度進行測試,結果如下:笛音劑的摩擦感度為0,響藥的摩擦感度為100%??梢?,響藥的摩擦感度特別高,拖動箱子時產生的摩擦力很容易使其燃燒。
3、爆發點的影響。
煙花爆竹藥物的爆發點反映的是其熱感度。所謂煙花爆竹藥物爆發點,是指在5秒內使藥物爆發的最低溫度點。爆發點越高,則表示該藥物要在較高的溫度刺激下才能燃燒或爆炸,其熱感度越低;爆發點越低,則表示該藥物在較低的溫度刺激下就能燃燒或爆炸,其熱感度越高。例如,甲藥物的爆發點為400℃,即表示將該藥物放入溫度為400℃的介質中時,經過5秒鐘發生燃燒或爆炸;乙藥物的爆發點為200℃,即表示將該藥物放入溫度為200℃的介質中時,經過5秒鐘就能發生燃燒或爆炸。顯然,乙藥物比甲藥物要敏感得多,乙藥物的熱感度比甲藥物的熱感度高。
在煙花爆竹生產中,我們會避免藥物受到高溫刺激,但有時受到較高溫度的刺激是難免的,如在火熱的夏天、在藥物烘房等。雖然這種時候的溫度并不能直接導致藥物燃燒或爆炸,卻有可能使一些爆發點較低的藥物產生緩慢化學反應而放熱,當放出的熱量不能及時散發,就會加快化學反應而放出更多的熱,這種循環最終會導致溫度急劇上升至藥物的爆發點,引起藥物自然自爆。所以我們應該了解所用藥物的爆發點,對一些爆發點過低的藥物應淘汰。另外,在儲存爆發點比較低的亮珠藥物時應特別注意防潮,因為亮珠受潮后,其中鋁鎂合金粉會與水反應緩慢放熱,當熱量不能及時散發的時候,很容易使溫度上升至爆發點而產生自然自爆。
4、火焰感度的影響。
當煙花藥物受噴射火焰直接作用而發火,其發火的難易程度稱為藥物的火焰感度?;鹧娓卸戎翟酱?,該藥物對火焰越敏感。其實,火焰感度也是熱感度的一種形式。不管煙花爆竹藥物的火焰感度是高還是低,在生產中都必須絕對防止火焰對藥物的刺激。我們測定藥物火焰感度的目的,一是為了生產人員能從另一角度了解藥物的敏感程度,二是為了技術人員了解藥物在使用中的著火性能,以便預測其燃放效果。對于火焰感度特別高的藥物,在生產中就要更加小心謹慎,不能讓其接觸到任何火星。
例如1993年,湖南某花炮廠的一名年輕職工在筑噴花時,將一盆黑火藥放置在工作臺上,然后用鐵錘在工作臺上方的墻上釘釘子,結果產生一顆火花落到黑火藥內。由于黑火藥的火焰感度非常高,立即引起燃燒,導致該職工被燒傷。
5、靜電火花感度的影響。
大家知道,很多物體都容易積累靜電,當這些靜電的電壓積累到一定程度時就容易擊穿空氣向另一物體放電,并產生放電火花。當煙花爆竹藥物受靜電火花刺激而發火,其發火的難易程度稱藥物的靜電火花感度。
在生產中,很多煙花廠家喜歡使用塑料和橡膠工具。塑料和橡膠經摩擦都容易產生靜電,而塑料和橡膠的導電性能很差,產生的靜電易積累起來,形成很高的靜電電壓,也就容易產生放電火花。例如,有的技術人員配制藥物時喜歡在塑料布上和藥,這是很危險的,塑料布在和藥時經摩擦會產生很高的靜電電壓,隨時有可能放電而引燃藥物。一般可在牛皮紙上和藥,因為牛皮紙不易產生靜電積累。所以塑料和橡膠都不能用作煙花爆竹的生產工具。不過,經過特殊加工制作出來的導電塑料和導電橡膠具有導電性,不易積累靜電,可用作工具。如在筑藥臺上可墊上導電橡膠,以減輕對藥物的撞擊力;用導電塑料制成亮子框,以便亮子的儲存等等。人體也是很容易積累靜電的,特別是當穿著化纖衣服時靜電的積累更加容易。所以要禁止職工穿化纖衣服上班。
以上介紹了煙花爆竹藥物的各種感度,這些感度定量地反映了藥物的安全性能,我們應該掌握和重視這些感度在安全管理中的應用。本人在全國煙花爆竹檢測中心工作時期,對大量煙花藥物進行過測試,試驗表明,不同類型的煙花藥物所表現出來的感度各不相同。同一類型的藥物可能會因配方的差異而表現出感度有較大差異。如果在生產中我們不能隨時掌握每一種、每一批藥物的感度值,就不能對這些藥物的安全性能做到心中有數,也就不能有效防范安全事故的發生。
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