烟花爆竹安全技术

注安·技术 · 2024-09-19 · 60 人浏览

概述

组成

  1. 氧化剂:高氯酸钾、硝酸钾、四氧化三铅
  2. 还原剂:铝粉、钛粉、木炭、硫磺、苯甲酸铅
  3. 粘合剂:酚醛树脂、聚乙烯醇、硝化棉、硝基漆
  4. 添加剂:硫酸钡、碱式碳酸铜、聚氯乙烯、石蜡

特性(重点)

  1. 能量特征

    标志火药做功能力的参量,指1kg火药燃烧时气体产物所做的功

  2. 燃烧特性

    标志火药释放的能力,取决于火药的燃烧速率和燃烧表面积

    1. 燃烧速率:与火药组成和物理结构、初始温度和工作压力有关
    2. 燃烧表面积:取决火药几何形状、尺寸和对表面积的处理情况
  3. 力学特性

    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,能承受在使用时出现的各种力的作用

  4. 安全性

    在特定的条件下能发生燃烧、爆炸,甚至爆轰,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

类别

根据结构与组成、燃放运动轨迹及燃放效果分就大类和若干小类

级别

按照药量及所能构成的危险性大小,烟花爆竹分为四级

  • A:专业人员在特定室外空旷场所燃放、危险性很大
  • B:专业人员在特定室外空旷场所燃放、危险性较大
  • C:适于室外开放空间燃放、危险性较小
  • D:适于近距离燃放、危险性很小的产品

烟花爆竹基本安全知识

安全性能检测(重点)(实务)

[!Note]

其中6-9条了解即可

  1. 摩擦感度

    摩擦作用下,火药发生燃烧或爆炸的难易程度

  2. 撞击感度

    烟花爆竹药剂在冲击和摩擦作用下发生爆炸的原因

    • 炸药的热点半径越小、临界温度越高
    • 炸药的敏感度越低,临界温度越高
  3. 静电感度

    包括炸药摩擦(1)产生静电的难易程度和炸药对(2)静电放电火花的感度

  4. 爆发点

    炸药开始爆炸变化,介质所需的加热加热到最低温度。爆发点越低,则表示炸药对热的感度越高(敏感)

  5. 相容性

    1. 内相容:药剂中组分与组分之间的相容性
    2. 外相容:药剂与相关接触物质之间的相容性
  6. 吸湿率:烟火药吸湿率$\leq$2.0%,粉状黑火药吸湿率$\leq$4.0%

  7. 水分测定:烟火药水分$\leq$1.5%,粉状黑火药水分$\leq$3.5%

  8. pH测定:烟火药的pH值应为5~9

  9. 烟花爆竹药剂感度的影响因素

    • 温度:40$^\circ\mathrm{C}$以上,黑火药对任何外界冲击作用都很敏感

    • 杂质:提高感度的杂质为敏化剂、减低感度的为钝化剂

生产安全措施

烟火药制造(裸药效果件制作)过程中防火防爆措施

  1. 粉碎氧化剂、还原剂应分别在单独专用工房内进行(单一工序单一完成)
  2. 高感度的材料应专机粉碎,不应用粉碎氧化剂的设备粉碎还原剂,或用粉碎还原剂的设备粉碎氧化剂
  3. 原材料称量,每栋工房定员1人,定量200kg
  4. 烟火药各成分混合宜采用转鼓等机械设备
  5. 黑火药制造宜采用球磨、振动筛混合,三元黑火药制造应先将炭和硫进行二元混合
  6. 含有氯酸盐等高感度的药物的混合,应有专用工房和工具
  7. 不应使用球磨机混合氯酸盐烟火药等高感度药物。不应使用干法和机械法混合摩擦药,干药在中转库的停止时间小于或等于24h
  8. 采用湿法配置含铝等活性金属粉末的烟火药,应通风散热
  9. 制作药柱应采用湿药筑压,制成的湿效果件应摊开放置
  10. 药物干燥不应用明火直接烘烤药物
    1. 药物在干燥散热时,不应翻动和收取
    2. 散热间内不应进行收取和计量包装操作,不应堆放成箱药物
    3. 湿药未经摊凉、散热的药物不应堆放和入库
  11. 引火线应机械制作,机械动力装置应与制引机隔离

烟花爆竹产品生产过程防火防爆措施

  1. 手工直接接触烟火药的工序应使用铜、铝、木、竹等材质的工具,不应使用铁器、瓷器和不导静电的塑料、化纤材料等的工具
  2. 筑药过程当模具与药物难以分离时,应采用酒精清洗
  3. 成本、有药半成品的干燥应在专用场所进行
    1. 产品干燥不应与药物干燥在同一晒场进行
    2. 摩擦雷池街不应与其他类产品在同一晒场进行
  4. 蒸汽干燥烘房温度小于或等于75$^\circ\mathrm{C}$,升温速度小于等于30$^\circ\mathrm{C}$,不宜采用肋形散热器
  5. 循环风干燥应有除尘设备,除尘设备要定期清扫
  6. 干燥散热不应翻动和收取,应冷却至室温时收取

工厂布局和建筑安全要求

[!Caution]

以下内容仅2分,不建议投入过多精力

建筑物危险等级
  • $1.1^{-1}$级建筑物破坏能力相当于TNT的厂房和仓库
  • $1.1^{-2}$级建筑物破坏能力相当于黑火药的厂房和仓库
  • 1.3级建筑无整体爆炸危险,破坏局限建筑物内
  • 厂房危险等级应由其中最危险的生产工序确定
  • 仓库危险等级应由其中储存最危险的物品确定

危险品生产工序的危险等级分类应符合规定

[!Note]

以下内容大概率24年不考

  • 黑火药:药物混合、压药、造粒、干燥、散热、计量包装$1.1^{-2}$
  • 烟火药:药物混合、造粒、制开球药、干燥、计量包装为$1.1^{-1}$
  • 爆竹类:装药为$1.1^{-1}$级,黑火药装药为$1.1^{-2}$
  • 组合烟花类:装药、筑药均为$1.1^{-1}$级
  • 礼花弹类、吐珠类、烟雾类:装药(装球)、筑药均为$1.1^{-1}$级
危险品仓库的危险等级分类应符合要求

[!Note]

以下内容大概率24年不考

  • 烟火药(裸药效果件),开球药为$1.1^{-1}$级
  • 黑火药、引火线等为$1.1^{-2}$级
工厂平面布局
  • 危险品生产区的总平面布置规定

    • 同一危险等级的厂房和库房宜集中布置,粉尘污染较大的厂房应布置在厂房的边缘

    • 危险品生产厂房宜小型、分散

    • 危险品生产厂房靠山布置时,距山脚不宜太近

  • 危险品总仓库区的总平面布置规定

    • 危险性大的危险品仓库,不宜布置在库区出入口附近

    • 危险品运输道路不应在其他防护屏障内穿行通过

  • (实务)危险品生产区和危险品总仓库区的围墙设置规定

    • 危险品生产区和危险品总仓库区应设置高度不低于2m的围墙

    • 围墙与危险性建筑物之间的距离宜为12m,且不应小于5m

    • 危险品生产区和危险品总仓库区的绿化,宜种植阔叶树

    • 距离危险性建筑外墙四周5m内宜设置防火隔离带

工艺布置(重点)
  • 对有燃烧、爆炸危险的作业宜采取隔离操作
  • 易燃易爆粉尘散落的工作场所应设置清洗设施
  • 危险品中转库最大存药量不应超过2天生产需要量,临时存药间的最大存药量不应超过单人半天的生产需要量,且不应超过10kg
  • 1.1和1.3级厂房和库房应为单层建筑,其平面宜为矩形
  • 1.1级厂房应单机单栋或单人单栋独立设置,当采取抗暴间室、隔离操作时可以联建
  • 不同危险等级的中转库应独立设置,且不得和生产厂房联建
  • 1.1级的厂房内不应设置除更衣室外的辅助用室,1.3级的厂内可设置生产辅助用室(如工器具室等)
  • 1.1级的厂房人均使用面积不宜少于9.0$m^2$,1.3级的厂房人均使用面积不宜少于4.5$m^2$
  • 干燥场所内应符合的规定
    • 干燥厂房内应设置排湿装置、感温报警装置及通风凉药装置
    • 热风干燥厂房可对没有裸露药剂的成品、半成品进行干燥
    • 危险品晒场周围应设置防护堤,其顶面应高出产品1m
  • 运输危险品廊道应采用敞开式,不宜与生产厂房直接相连
  • 产品陈列室应陈列产品模型,不应陈列危险品
工厂安全距离定义及安全距离确定(重点)

(重点)定义

  • 外部距离

    工厂危险品生产区内危险性建筑物与其周围村庄、公路、铁路、城镇和本厂住宅区的距离

  • 内部距离

    工厂危险品生产区内危险性建筑物之间以及危险建筑物与周围其他建筑物之间的距离

(重点)安全距离确定

根据危险性建筑物计算药量、建筑物危险性等级和防护情况确定

确定计算药量应注意

  1. 防护屏障内药量应计入该屏障内的危险性建筑物的计算药量
  2. 抗爆间室药量可不计入危险性建筑物的计算药量
  3. 采取了分割防护措施,相互不会引起同时爆炸或燃烧的药量可分别计算,取其最大值

注意,厂房计算药量和停滞药量规定,实际上都是烟花爆竹生产建筑物中暂时搁置时允许存放的最大药量

生产烟花爆竹建筑物的安全要求

一般规定

  1. 危险品生产区的办公室和辅助用室宜独立设置
    当危险品生产厂房附设办公室和辅助用室时,应符合的规定
    1. 1.1级厂房可附设更衣室
    2. 1.3级厂房除可附设更衣室外,还可附设其他辅助用室
  2. 距离本厂围墙小于12m的危险性建筑物,其面向围墙方向的外墙宜为实体墙

危险品生产区危险性建筑物的 结构选型和构造

  1. 采用砌体承重结构的1.1级、1.3级建筑物不得采用独立砖柱
  2. 1.1级、1.3级厂房屋盖宜采用现浇混凝土屋盖并与框架连成整体,也可采用轻质泄压屋盖

抗爆间室和抗爆屏院

  1. 抗爆间室朝室外方向的轻型窗台高度不应高于室内地面0.4m
  2. 采用抗爆间室应符合
    1. 抗爆间室之间不应设地沟相通
    2. 抗爆间室的墙应高出厂房相邻屋面不少于0.5m

危险品生产区危险性建筑物的安全疏散

  1. 安全出口应布置在建筑物室外有安全通道的一侧
  2. 安全窗可作为安全出口,但不得计入安全出口的数目
  3. 疏散门的设置应符合
    1. 应为向外开启的平开门,室内不得装插销
    2. 危险性工作间的外门口不应设置台阶,应为防滑坡道

危险品生产区危险性建筑物的建筑构造

  1. 黑火药和烟火药生产厂房应采用木门窗
  2. 安全窗应符合的规定
    1. 窗台高度不应高出室内地面0.5m
    2. 窗应向外平开,不得设置中挺
  3. 有易燃易爆粉尘的工作间不宜设置吊顶

烟花爆竹工厂电器安全要求

电气设备防爆(实务)

危险场所划分为三类

  • F0类:经常或长期存在能形成爆炸危险的黑火药及粉尘的场所
  • F1类:正常运行时可能形成爆炸危险的黑火药及粉尘的场所
  • F2类正常运行时能形成火灾危险,而爆炸危险极小的场所

危险场所电气设备应符合的规定

  1. 危险场所电气设备允许最高表面温度为T4(135$^\circ\mathrm{C}$)
  2. 接线盒、挠性连接等应与该场所电气设备防爆等级一致
  3. 危险场所不宜设置接插装置
  4. 危险场所不应使用无线遥控设备

F0类危险场所不应安装电气设备,否则应设置检测仪器

防雷与接地
  1. 变电所引至危险性建筑物的低压供电系统宜采用TN-C-S接地,建筑物内总配电箱引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统
  2. 危险性建筑物内电气设备的工作接地、保护接地、防雷电感应接地、防静电接地等应共用接地装置,接地电阻取其最小值
  3. 危险性建筑物总配电箱内应设置电涌保护器
防静电
  1. 危险场所中可导电的金属设备、金属管道、金属支架及金属导体均应进行直接静电接地
  2. 静电接地系统应与电气设备的保护接地共用同一接地装置
  3. 黑火药生产的危险场所空气相对湿度为65%
通信

危险品生产区和危险品总仓库区应设置畅通的固定电话

烟花爆竹生产安全管理要求

(重点)烟花爆竹企业生产设施应符合的安全生产条件

  1. 不得改变工厂设计方案规定的厂房、仓库的功能和用途
  2. A1级建筑物应设有安全防护屏障
  3. A2级建筑物应单人单栋使用
  4. A3级建筑物应单人单间使用,每栋同时作业人数不得超过2人
  5. C级建筑物的人均使用面积不得少于3.5$m^2$
  6. 机械制造含高氯酸盐引火线的每栋工房内不得超过2台机组,硝酸盐引火线的每栋工房不得超过4台机组
  7. 严禁在危险场所设临时性电器设施
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