借鉴先进技术经验,促进烟花爆竹生产安全

作者:CFFA发布机构:未知发布日期:2014-09-01

借鉴先进技术经验,促进烟花爆竹生产安全
杨吉明
湖南安全技术职业学院烟花爆竹工程系 
一、概述
从传统的类别划分,烟花爆竹被列为观赏类的民用火工品。即受电能、热能或机械等能量的激发,在预期的时间、预期的地点,经过烟火药的燃烧或爆炸,产生光、声、烟等预期的烟火特效的产品。它与一般军用火工品比较,有以下特点:
1、药量大。一般军用雷管、火帽、曵光管单发药量大的只有几克至十几克,而普通消费者燃放的组合烟花药量达1200克,八吋礼花弹的单发药量也能达到1公斤左右。一般军用生产线一般每天需要药量几公斤至几十公斤,而烟花爆竹生产则需求上吨的药量。
2、静电感度、火焰感度较高。
军用起爆药的撞击100%发火能量只需要:
雷汞                  3800 克厘米
氮化铅                9600 克厘米
三硝基间苯二酚铅     14400 克厘米
而在烟花爆竹产品中使用量最大的黑火药为 450000克厘米。
从感度的测试条件来看,烟花爆竹用的落锤是10公斤,而起爆
药用的落锤是400克。可见发火能量差异较大。
而黑火药的静电感度、摩擦感度、火焰感度均较高,与起爆药相当。
3、从业人员素质不高
现代企业的主要负责人一般均是本科或研究生学历,而烟花爆竹领域,其主要负责人大部分是中小学学历,有的仅仅是会写自己的名字而已。虽然,现在烟花爆竹企业负责人有不少人拿了高级工艺美术师的头衔,严格来讲,工艺美术师仅仅是劳动技能的体现。
现代企业的安全管理人员的学历均是本专业或安全类专业毕业的,而烟花爆竹领域特种作业人员在安全资格确认时,要求达到初中文化程度,而负责企业日常安全管理的企业安全管理人员竟然没有学历的要求,烟花爆竹企业的安全管理人员大部分由生产一线的操作人员转岗而来,缺乏系统学习,整体素质低下。
4、生产方式原始
现代民用爆破器材的生产均实现了自动化,而烟花爆竹生产虽然使用了部分机械,大部分还处于原始的手工作业,基本没有安全防护设施和措施,只要发生意外,就可造成人员伤亡。
二、参考借鉴的先进经验
由于烟花爆竹药量大、感度高,对安全方面就应该更加严格。依本人在国防工业长期工作的体会,参考804、104、474、672、9634、152等国内著名的火工生产企业的生产方法,我觉得烟花爆竹领域于国防工业在以下方面存在不同:
1、安全理念的差异
    GB 50161—2009《烟花爆竹工程设计安全规范》中规定:1.1级厂房应单机单栋或单人单栋独立设置,当设置在抗爆间室、隔离操作时可以联建。引火线制造厂房应单间单机布置,每栋厂房联建间数不超过4间。说白了,这样设置厂房的目的就是为了危险工序发生意外时,控制伤亡人数,不会造成群死群伤为目的。而军工的要求,相当烟花爆竹1.1级厂房则是抗爆的。即使是发生意外,一般不会伤害到操作工人。WJ2053-1991《火工品作业安全防护要求》要求:危险作业工序必须按下列顺序选择安全防护设施:
    a.遥控操作—保证在发生燃烧、爆炸时不危及人身。
    b.间接操作—遥控措施不能或不完全能实现时,则必须采取间接操作的防护措施,其安全防护装置应有足够的抗爆能力。
    c.局部操作—当遥控和间接操作都不能实现时,必须采用不能发生致命伤害的局部防护措施,同时产品数量必须控制在满足生产需要的最小数量。
     2、工房要求的差异
   火工生产厂房一般采用抗爆厂房,凡生产过程中能单独分开的有爆炸危险的工序,均应采用抗爆间室与抗爆小院。在满足工艺流程要求的前提下,抗爆间室应集中一侧布置。抗爆间室、隔爆间的防险门、操作口的防护门及传递窗关闭应严密。并有足够的抗爆能力,其观察孔须安装防爆玻璃。在间接操作的工序中,防险门、防护门必须与室内设备有联动装置,达到当门关闭后,室内设备才能启动的要求。火焰有可能穿过作业间的门、窗和洞口蔓延到相邻作业间或工序时,应有防止火焰蔓延的措施。传递窗的两侧窗扇不得同时开启。见图1。
                 
            1-抗爆小院   2-泄爆窗   3-抗爆间室
                图1  抗爆间室与抗爆小院
厂房为“—”字形,一边为原材料进入,另一边为产品转出。走廊将厂房连在一起,需要多少联建多少。并且可以抗爆N次,论理上N为无数次。
现在烟花爆竹厂房可以说不叫“厂房”,而是“厂棚”。不具有抗爆能力,有实验证明1kg白药足可以使厂房摧毁。烟花爆竹事故案例中,有一半死亡人数是厂房不能抗爆,在发生事故时,由于厂房倾倒将操作工人压死的。
3、防静电的差异
静电对火工的安全生产危害很大,对烟花爆竹也是如此,本人对一些烟花爆竹事故案例分析,有较多直接导致安全事故发生的原因不清晰中,大部分是静电引起的。
根据电子学说,当原子中的电子受外力作用时,一些原子核对外层电子引力较小的物质,电子可能脱离轨道,而被那些原子核对外层电子引力大的物质吸走。一般认为两个物体接触,当两接触面的距离达到25×10-8cm或更小时,一种物体就会把电子传给另一种物体。摩擦作用是增加两种物体达到25×10-8cm以下距离的接触,更有利于物体间的电子转移。人们还根据电子得失难易列出了摩擦序表,其中与火工品作业关系较大的物质摩擦序为:
①畜类毛皮、②绒布、③干漆棒、④玻璃、⑤纸、⑥丝绸、⑦人手、⑧橡胶、⑨硫磺
凡摩擦序前面的物体和后面的任何物体相摩擦时,都是前面的带正电,后面的带负电。且摩擦序相差愈远,摩擦生电现象愈明显,即摩擦后产生的电量愈多。由于相互摩擦的是绝缘物质,移动的电量开始是停留在物体上,故称“静电起电”。
火工烟火产品作业中摩擦现象是很多的,所以静电起电的来源也广,突出的有:包括倒药、压药、筛药等机械运动产生的静电 和由于人的走动,衣服之间的摩擦等产生人身静电,实践证明,当物体的电阻率ρ>1011Ω·cm时,就能有效保存静电;ρ<109Ω·cm时不易聚积静电。积累的静电能量如不能及时导走,一般人身静电电压可达:18000~25000 V、人身电容为300~500pF、人身电阻为3000~5000Ω。
就可能引燃烟火药剂。
    烟花爆竹生产尽管对设备接地、对工作台面铺设导电橡胶,对操作人员的防静电没有具体要求,反而对工作区域内设置不锈钢防静电球有规定,这种不锈钢防静电球作业是效果不大的,因为操作者触摸它时,身体静电可以泄放,离开运动,立马就产生静电而积累了,而WJ2053-1991《火工品作业安全防护要求》要求:对静电敏感的火工品、火工药剂生产工房应采取防静电措施,如设备、工作台接地、人体防静电等。对静电敏感的火工品、火工药剂的生产,其模具、装置、护具等应采用不易产生和积聚静电的材料制作。
4、生产方式差异
国防工业的火工生产已经逐步由机械化向自动化迈进,烟花爆竹领域还很多工序仍停留在手工,比如:筑药工序。随着烟花爆竹的机械化进步,应该在烟花爆竹全面禁止筑药、烟花装药的手工作业,推行机械化生产,实现人与药的隔离,减少人的不安全行为,根据152厂的经验,烟花爆竹企业目前最好不要过分求新、求洋,根据实际情况,逐步实现机械化,自动化因为其维护要求高,现在烟花爆竹生产企业自己对设备的操作和维护还没有专业团队和人才,将无法发挥最佳效益,还可能成为心头病。
三、总结与对策
根据烟花爆竹领域的实际情况,我们提出以下对策:
1、国家安监总局对新任职的人员烟花爆竹企业负责人和安全管理人员应该提高任职资格的门槛,使更多掌握相关安全管理知识和具备安全管理能力的人员进入这个领域,逐步改变落后的局面,使得烟花爆竹的安全管理更加规范,更加有序,更加有效。为使得烟花爆竹企业按照国家安监总局的实现烟花爆竹生产经营单位“工厂化、标准化、机械化、科技化、集约化” 的要求聚集人才,使得烟花爆竹领域不仅为传承中华文明的灿烂文化,而且能够展现中华风采,惠及革命老区的富民产业。
2、对新建的厂房要具备抗爆要求,经过几轮行政许可后,所有的1.1级工房应该具备抗爆要求,不再因意外发生工房倒塌而伤及操作工人,减少人员伤亡。使得烟花爆竹产业安全发展。
3、广泛吸收其他行业的先进安全技术和经验,结合烟花爆竹的实际情况,运用于烟花爆竹的生产过程,加快烟花爆竹生产的机械化建设,淘汰落后生产方法,实现人药隔离,提高生产过程的安全性,减少安全事故的发生,保证人民群众的生命财产安全。
4、国家安监总局要设立安全专项,进行烟花爆竹安全技术的研究。探索烟花爆竹安全生产方法和安全理论的研究,特别是对烟花爆竹还存在的一些安全知识和认识的死角进行研究,提高烟花爆竹烟火药剂的本质安全,使得烟花爆竹产业科学发展。