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科技创新在炸药厂乳胶基质制备的作用

 论文栏目:科技创新论文     更新时间:2018/1/3 9:45:21   

摘要:本文以神华准格尔能源有限责任公司炸药厂近几年来乳胶基质生产中通过科技创新、技改技革等实例为依据,讲述科技创新在爆破及煤炭行业的安全保障作用、经济支撑作用和社会影响力等,进一步证明了科技创新是促进企业生产力的重要保证,是企业走持续发展道路的核心因素,在企业发展和社会进步中有着重要的推动和借鉴意义。

关键词:乳胶基质;科技创新;乳化炸药

2008年以来爆发的金融危机,不同程度的席卷了全球的每个国家,国际经济形势异常波动,对我国的经济发展也造成了极大的影响,中小型企业的产业链被企业倒闭、停工和裁员等措施所破坏,吸引国外投资项目信心受挫,导致企业生产进入不景气状态。我国经济也随即进入了新格局,以生产煤炭为主的能源类企业,受产能过剩以及进口煤炭冲击等不利因素影响,煤炭的价格持续走低,许多以井下开采为主的煤炭生产企业面临严重亏损,甚至出现倒闭的情形。近年来,随着国家经济政策的持续宏观调控,国内经济出现了逐步企稳回升的发展态势。神华集团作为世界领先的以煤炭为基础的一体化能源企业,是我国规模最大、现代化程度最高的以煤为主的综合性能源企业。集团领导班子审时度势,提出了“围绕一个目标,抓好两个转变,推进四个发展,实现五个提高”的“1245”新型发展战略。准能集团作为神华集团的一个子公司,也在2015年工作会上提出了“公司由常规发展到科技创新发展的转变,技术创新就是公司发展的根本出路”的发展新思路。神华准能集团有限责任公司炸药厂(以下简称炸药厂)是神华准能集团公司下属的生产单位,主要生产散装铵油炸药和乳化炸药,该生产采用现场混装工艺,经营模式为自产自用,担任着露天煤矿开采产业链的中间爆破环节。目前,炸药生产许可能力为14.5万吨/年(其中铵油炸药11.5万吨/年,乳化炸药3万吨/年),建有两条现场混装铵油炸药生产线、一条现场混装乳胶基质地面制备站,共有现场混装粒状铵油炸药车17台,现场混装多功能炸药车9台,爆破器材库共建有14个库房,共可储存雷管105万发,导爆索40万米,起爆具30吨,成品炸药20吨。随着节能减排、降本增效、科技创新、向科技要效益等新步伐的不断向前迈进,炸药厂在乳胶基质生产线的安全、成本、保护职工职业健康和环境保护项目上取得了很大的突破,克服了生产中遇到的诸多难题。

1乳胶基质生产过程介绍

炸药厂利用到货的原料液态硝酸铵(符合指标为:温度为110℃~130℃、浓度为88%~92%、pH值4.5~5.5)为主要原料,将其输入氧化溶液配制罐,操作工按照配方量依次添加柠檬酸、硫脲、碳酸钠,添加时间间隔为十分钟,添加过程中不断搅拌。氧化溶液达到动态平衡后检测pH值、析晶点和温度,以达到工艺要求(pH值3.9±0.1、析晶点60℃±1℃、温度70℃±5℃)。将配制好符合工艺要求的氧化剂溶液和符合工艺要求复合油相(50℃±5℃)溶液按照92.0%∶8.0%的比例连续输入到乳化搅拌罐内搅拌(转速600转/分~630转/分),形成初乳,经螺杆泵泵送,通过静态乳化器生产出无雷管感度的乳胶基质,并储存在乳胶基质储存罐。乳胶基质现场生产工艺如图1.

2利用科技创新等安全措施,保障乳胶基质安全生产

安全是企业的灵魂,如果企业没有安全生产措施,员工的安全根本无法保障。依靠科技手段来解决安全生产中的一些难题,利用24小时在线监控等措施,将作业现场重大危险源实时监控。通过安全设施投入,安全技术改造等措施,将员工的安全生产风险尽可能的降到最低,才能换来企业的长治久安。2.1在两台输送乳胶基质的螺杆泵上加装自动停机感应报警系统近几年来,民爆行业发生了较多的爆炸事故,主要是由于螺杆泵的超高压运行、低压发热运行以及持续高温运行导致。炸药厂深刻吸取同行业的事故教训,在螺杆泵上加装了一套高温、高压或低压运行在线感应报警系统,将螺杆泵的运行压力范围设定在200kPa~1000kPa,温度设定范围为不大于85℃,螺杆泵运行过程中,只要螺杆泵的压力和温度不在设定的范围内,系统就会自动停止运行并报警,以保护乳胶基质生产过程的安全。螺杆泵感应报警系统如图2.2.2乳化工房全方位加装防渗漏系统通过加装防渗漏系统,能够检测到覆盖乳化工房各感应线缆经过的管路及阀门,对乳化工房各管道实时监测。对有泄漏情况的检测、报警都准确定位。泄漏检测系统采用多台控制器,只要液体漏水,控制器立即会发出声光报警,并能够准确定位到漏水具体位置,启动继电器,产生无电压干接点信号,并将信号回传给调度室监控系统,使泄漏事故带来的损失降低到最小。2.3在乳化工房屋顶加装喷淋灭火系统,提高乳化工房火灾的自动消防能力通过加装喷淋系统,氧化溶液罐顶周围3m~5m处出现因着火或温度达到150℃时,喷淋系统就自动开启进行灭火并响起警报,进一步加强乳胶基质制备中各个环节的安全防护措施,提高乳化工房火灾的自动消防能力。

3通过技术创新手段,在乳胶基质生产的原材料节约生产成本

3.1复合油相的国产化乳胶基质生产过程中用的8%的复合油相是从澳大利亚澳瑞凯公司厂家买来的,由于进口要走许多流程和关税等问题,导致复合油相价格十分昂贵,最新价格为31420元/吨。最近几年,随着科学技术的不断进步,上海、北京、四川等国内大城市也陆续生产复合油相,目前国产油相的价格为21974元/吨。通过对比不难看出,每用一吨复合油相来生产基质,国产油相比进口油相节约近1万元。炸药厂工程技术人员通过对国内复合油相生产出来的乳胶基质的性质以及乳化炸药性能等进行了大量的实验和测试,实现了“制备乳胶基质复合油相的国产化”。目前,除了露天矿抛掷爆破要用澳瑞凯生产的国外复合油相外,其余的松动爆破都用国产油相生产出来的乳胶基质来生产乳化炸药。2015年炸药厂全年生产基质约4200吨,其中利用国产油相约1400吨,每吨能约节省成本1万元,全年可节约成本1400多万。3.2液铵代替溶解固体硝酸铵生产乳胶基质为了降低乳胶基质的单耗成本,2014年8月份,炸药厂完成了利用硝酸铵水溶液代替多孔粒状硝酸铵溶解生产乳化炸药生产工艺和生产设备的升级改造。逐步应用了“用硝酸铵水溶液代替多孔硝酸铵溶解生产乳胶基质”的新技术。升级改造后乳胶基质日产量达到150多吨,改造后使硝酸铵每吨生产成本降低260多元。该项目预计每年可节约乳胶基质生产成本400万元。相比过去溶解多孔粒状硝酸铵生产乳胶基质每日最多70吨,生产效率几乎提高了一倍。节约每年用于溶化固体硝酸铵的标准煤2000吨,节约燃煤成本约18万元。由于硝酸铵生产企业减少了冷却、造粒、包装等工序,降低了车间的运行成本,每吨液态硝酸铵的销售价格降低了40元。该项目的应用彻底解决了季节性降雨引起的两矿生产乳化炸药对乳胶基质需求量不均衡和锅炉房定期维护保养停止供蒸汽造成乳胶基质产量不均的难题,这一新项目的应用也被国内许多民爆行业逐步认可。液铵代替溶解固体硝酸铵颗粒制备氧化溶液如图3。

4通过技术创新项目,改善现场作业环境和保护员工职业健康

4.1利用柠檬酸代替醋酸配制氧化溶液从厂家运输过来的液铵pH值在4.5~5.5之间,要想配制成标准氧化溶液(pH值3.9±0.1),必须把pH降下来,通过向液铵中添加醋酸以达到这一目的。高浓度的醋酸具有强烈的腐蚀性、氧化性和挥发性。人体吸入蒸汽后,对鼻、喉咙、呼吸道有强烈的刺激性,对眼也有强烈的刺激作用,皮肤接触会出现红斑,引起皮肤化学灼伤。尽管乳化工房制备工平时劳动保护用品穿戴都很齐全,但偶尔也有人会感到轻微不适的情形。随着国家和生产企业对一线职工职业健康重视程度的不断提高,以前单方面追求利益最大化的化工类企业逐步被淘汰。炸药厂为了保护一线操作人员的职业健康,提出了“利用柠檬酸代替醋酸作为调节pH的添加剂来制备氧化溶液”这一项目。柠檬酸是许多食品行业惯用的添加剂,挥发性比较小,人体轻微吸入后,会感到兴奋、精神振奋,其腐蚀性和氧化性相比醋酸稍弱。炸药厂继而组织相关技术人员展开相关研究,查阅了与醋酸pH值相近的弱酸,进行大量的现场实验来完成了对该项目的论证,最终实现了不改变乳胶基质各种性质的同时改善了乳化工房作业环境,对一线职工的职业健康也是一种很好的保护。柠檬酸代替醋酸配制氧化溶液如图4。

5结论与展望

通过科技创新活动的持续开展,炸药厂实现了自1996年5月24日成立以来的连续21周年安全生产、环境、职业健康和无事故,连续七年被中国神华集团评为风险预控管理体系一级达标单位的好成绩。通过科技创新炸药厂每年为准能集团节约成本近千万元。炸药厂未来要在“利用国产油相生产炸药来装抛掷爆破”上做进一步的研究和试验,如果试验成功,预计每年可节约成本4000多万。可见,依靠科技来创新是推进一个企业经济和现代化发展的主要支撑力,对经济的可持续发展具有极其重要的意义。科技创新可推动科技型企业的升级和转型,带动经济的发展,走出企业低谷期。科技创新的竞争是企业生存能力的竞争,一个企业要想在现代化进程中处于战略优势位置,需要靠科技创新的强力支撑。只有这样,企业在面对向前发展中遇到新困难、新挑战时才能脱颖而出。

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作者:王永明 李文武 周志同 薛占山 单位:神华准格尔能源有限责任公司

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