借鑒先進技術經驗,促進煙花爆竹生產安全
作者:CFFA發布機構:未知發布日期:2014-09-01
楊吉明
湖南安全技術職業學院煙花爆竹工程系
從傳統的類別劃分,煙花爆竹被列為觀賞類的民用火工品。即受電能、熱能或機械等能量的激發,在預期的時間、預期的地點,經過煙火藥的燃燒或爆炸,產生光、聲、煙等預期的煙火特效的產品。它與一般軍用火工品比較,有以下特點:
1、藥量大。一般軍用雷管、火帽、曵光管單發藥量大的只有幾克至十幾克,而普通消費者燃放的組合煙花藥量達1200克,八吋禮花彈的單發藥量也能達到1公斤左右。一般軍用生產線一般每天需要藥量幾公斤至幾十公斤,而煙花爆竹生產則需求上噸的藥量。
2、靜電感度、火焰感度較高。
軍用起爆藥的撞擊100%發火能量只需要:
雷汞 3800 克厘米
氮化鉛 9600 克厘米
三硝基間苯二酚鉛 14400 克厘米
而在煙花爆竹產品中使用量最大的黑火藥為 450000克厘米。
從感度的測試條件來看,煙花爆竹用的落錘是10公斤,而起爆
藥用的落錘是400克。可見發火能量差異較大。
而黑火藥的靜電感度、摩擦感度、火焰感度均較高,與起爆藥相當。
3、從業人員素質不高
現代企業的主要負責人一般均是本科或研究生學歷,而煙花爆竹領域,其主要負責人大部分是中小學學歷,有的僅僅是會寫自己的名字而已。雖然,現在煙花爆竹企業負責人有不少人拿了高級工藝美術師的頭銜,嚴格來講,工藝美術師僅僅是勞動技能的體現。
現代企業的安全管理人員的學歷均是本專業或安全類專業畢業的,而煙花爆竹領域特種作業人員在安全資格確認時,要求達到初中文化程度,而負責企業日常安全管理的企業安全管理人員竟然沒有學歷的要求,煙花爆竹企業的安全管理人員大部分由生產一線的操作人員轉崗而來,缺乏系統學習,整體素質低下。
4、生產方式原始
現代民用爆破器材的生產均實現了自動化,而煙花爆竹生產雖然使用了部分機械,大部分還處于原始的手工作業,基本沒有安全防護設施和措施,只要發生意外,就可造成人員傷亡。
二、參考借鑒的先進經驗
由于煙花爆竹藥量大、感度高,對安全方面就應該更加嚴格。依本人在國防工業長期工作的體會,參考804、104、474、672、9634、152等國內著名的火工生產企業的生產方法,我覺得煙花爆竹領域于國防工業在以下方面存在不同:
1、安全理念的差異
GB 50161—2009《煙花爆竹工程設計安全規范》中規定:1.1級廠房應單機單棟或單人單棟獨立設置,當設置在抗爆間室、隔離操作時可以聯建。引火線制造廠房應單間單機布置,每棟廠房聯建間數不超過4間。說白了,這樣設置廠房的目的就是為了危險工序發生意外時,控制傷亡人數,不會造成群死群傷為目的。而軍工的要求,相當煙花爆竹1.1級廠房則是抗爆的。即使是發生意外,一般不會傷害到操作工人。WJ2053-1991《火工品作業安全防護要求》要求:危險作業工序必須按下列順序選擇安全防護設施:
a.遙控操作—保證在發生燃燒、爆炸時不危及人身。
b.間接操作—遙控措施不能或不完全能實現時,則必須采取間接操作的防護措施,其安全防護裝置應有足夠的抗爆能力。
c.局部操作—當遙控和間接操作都不能實現時,必須采用不能發生致命傷害的局部防護措施,同時產品數量必須控制在滿足生產需要的最小數量。
2、工房要求的差異
火工生產廠房一般采用抗爆廠房,凡生產過程中能單獨分開的有爆炸危險的工序,均應采用抗爆間室與抗爆小院。在滿足工藝流程要求的前提下,抗爆間室應集中一側布置。抗爆間室、隔爆間的防險門、操作口的防護門及傳遞窗關閉應嚴密。并有足夠的抗爆能力,其觀察孔須安裝防爆玻璃。在間接操作的工序中,防險門、防護門必須與室內設備有聯動裝置,達到當門關閉后,室內設備才能啟動的要求。火焰有可能穿過作業間的門、窗和洞口蔓延到相鄰作業間或工序時,應有防止火焰蔓延的措施。傳遞窗的兩側窗扇不得同時開啟。見圖1。
1-抗爆小院 2-泄爆窗 3-抗爆間室
圖1 抗爆間室與抗爆小院
廠房為“—”字形,一邊為原材料進入,另一邊為產品轉出。走廊將廠房連在一起,需要多少聯建多少。并且可以抗爆N次,論理上N為無數次。
現在煙花爆竹廠房可以說不叫“廠房”,而是“廠棚”。不具有抗爆能力,有實驗證明1kg白藥足可以使廠房摧毀。煙花爆竹事故案例中,有一半死亡人數是廠房不能抗爆,在發生事故時,由于廠房傾倒將操作工人壓死的。
3、防靜電的差異
靜電對火工的安全生產危害很大,對煙花爆竹也是如此,本人對一些煙花爆竹事故案例分析,有較多直接導致安全事故發生的原因不清晰中,大部分是靜電引起的。
根據電子學說,當原子中的電子受外力作用時,一些原子核對外層電子引力較小的物質,電子可能脫離軌道,而被那些原子核對外層電子引力大的物質吸走。一般認為兩個物體接觸,當兩接觸面的距離達到25×10-8cm或更小時,一種物體就會把電子傳給另一種物體。摩擦作用是增加兩種物體達到25×10-8cm以下距離的接觸,更有利于物體間的電子轉移。人們還根據電子得失難易列出了摩擦序表,其中與火工品作業關系較大的物質摩擦序為:
①畜類毛皮、②絨布、③干漆棒、④玻璃、⑤紙、⑥絲綢、⑦人手、⑧橡膠、⑨硫磺
凡摩擦序前面的物體和后面的任何物體相摩擦時,都是前面的帶正電,后面的帶負電。且摩擦序相差愈遠,摩擦生電現象愈明顯,即摩擦后產生的電量愈多。由于相互摩擦的是絕緣物質,移動的電量開始是停留在物體上,故稱“靜電起電”。
火工煙火產品作業中摩擦現象是很多的,所以靜電起電的來源也廣,突出的有:包括倒藥、壓藥、篩藥等機械運動產生的靜電 和由于人的走動,衣服之間的摩擦等產生人身靜電,實踐證明,當物體的電阻率ρ>1011Ω·cm時,就能有效保存靜電;ρ<109Ω·cm時不易聚積靜電。積累的靜電能量如不能及時導走,一般人身靜電電壓可達:18000~25000 V、人身電容為300~500pF、人身電阻為3000~5000Ω。
就可能引燃煙火藥劑。
煙花爆竹生產盡管對設備接地、對工作臺面鋪設導電橡膠,對操作人員的防靜電沒有具體要求,反而對工作區域內設置不銹鋼防靜電球有規定,這種不銹鋼防靜電球作業是效果不大的,因為操作者觸摸它時,身體靜電可以泄放,離開運動,立馬就產生靜電而積累了,而WJ2053-1991《火工品作業安全防護要求》要求:對靜電敏感的火工品、火工藥劑生產工房應采取防靜電措施,如設備、工作臺接地、人體防靜電等。對靜電敏感的火工品、火工藥劑的生產,其模具、裝置、護具等應采用不易產生和積聚靜電的材料制作。
4、生產方式差異
國防工業的火工生產已經逐步由機械化向自動化邁進,煙花爆竹領域還很多工序仍停留在手工,比如:筑藥工序。隨著煙花爆竹的機械化進步,應該在煙花爆竹全面禁止筑藥、煙花裝藥的手工作業,推行機械化生產,實現人與藥的隔離,減少人的不安全行為,根據152廠的經驗,煙花爆竹企業目前最好不要過分求新、求洋,根據實際情況,逐步實現機械化,自動化因為其維護要求高,現在煙花爆竹生產企業自己對設備的操作和維護還沒有專業團隊和人才,將無法發揮最佳效益,還可能成為心頭病。
三、總結與對策
根據煙花爆竹領域的實際情況,我們提出以下對策:
1、國家安監總局對新任職的人員煙花爆竹企業負責人和安全管理人員應該提高任職資格的門檻,使更多掌握相關安全管理知識和具備安全管理能力的人員進入這個領域,逐步改變落后的局面,使得煙花爆竹的安全管理更加規范,更加有序,更加有效。為使得煙花爆竹企業按照國家安監總局的實現煙花爆竹生產經營單位“工廠化、標準化、機械化、科技化、集約化” 的要求聚集人才,使得煙花爆竹領域不僅為傳承中華文明的燦爛文化,而且能夠展現中華風采,惠及革命老區的富民產業。
2、對新建的廠房要具備抗爆要求,經過幾輪行政許可后,所有的1.1級工房應該具備抗爆要求,不再因意外發生工房倒塌而傷及操作工人,減少人員傷亡。使得煙花爆竹產業安全發展。
3、廣泛吸收其他行業的先進安全技術和經驗,結合煙花爆竹的實際情況,運用于煙花爆竹的生產過程,加快煙花爆竹生產的機械化建設,淘汰落后生產方法,實現人藥隔離,提高生產過程的安全性,減少安全事故的發生,保證人民群眾的生命財產安全。
4、國家安監總局要設立安全專項,進行煙花爆竹安全技術的研究。探索煙花爆竹安全生產方法和安全理論的研究,特別是對煙花爆竹還存在的一些安全知識和認識的死角進行研究,提高煙花爆竹煙火藥劑的本質安全,使得煙花爆竹產業科學發展。