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炸药及火工产品生产安全

概况 炸药及火工产品均具有燃烧爆炸危险。炸药爆炸是一种化学反应，反应过程必须同时具备三个条件：①反应过程为放热性；②反应高速进行并能自行传播；③反应过程中生成大量气体产物。
　　反应过程的放热性为爆炸反应的必要条件。只有放热反应才能使反应自行延续，才能使反应具有爆炸性。只靠外界供给热量以维持其反应的物质是不可能发生爆炸的。爆炸反应过程中，单位质量炸药在一定条件下〔例如在某一装药密度下〕所放出的热量称为爆热。
　　爆炸反应的一个特别点是反应的高速性，许多一般化学反应放出的热量虽比炸药放出的热量多，但反应过程进行缓慢，而爆炸反应在十万分之几秒至百分之几秒内完成，比一般化学反应快千万倍。由于反应的高速性，反应所产生的热量在极短的瞬间来不及扩散，形成的高温高压气体产物，使炸药具有很大的功率。反之，如果反应进行缓慢，生成的热和气体逐渐扩散到四周介质中，就形不成爆炸。爆炸过程进行的速度，一般指爆轰波在炸药中传播的速度，这个速度称为炸药的爆速。
　　爆炸反应过程必定产生大量气体。炸药爆炸时产生气体体积为爆炸前体积的数百至数千倍。在爆炸的瞬间大量气体被激烈地压缩在近乎原有的体积之内，因而产生数十万个大气压的高压，再加上反应的放热性，高温高压气体迅速对四周介质膨胀作功，这就造成了炸药所具有的功率。因而炸药是在适当的外界能量作用下，能够发生快速的化学反应并生成大量的热和气体产物的物质。
　　火工品则是装有炸药的小型元件或装置，受一定的初始冲能〔如热、机械、电和光等冲能〕作用即可燃烧或爆炸，以产生预期的功能。常见的火工品有雷管、导火索、导爆索、火帽、底火等。
　　由于炸药的功率是任何机械所不能达到的，它在简单的外力作用下就能放出庞大的能量，故广泛应用于军事和工业生产。
　　炸药在军事上可装填各种枪弹、炮弹、火箭弹、地雷、水雷、鱼雷等弹药，也可装填各种军用的火工品，还可制成炸药包，完成军事爆破工程，故炸药是战争中重要的物资。
　　炸药因其具有成本低廉、节省人力，并能加快工程建设的优点，和在特别环境下作功的特性，因而已愈来愈广泛应用于国民经济各部门。在矿山开采方面，利用炸药进行大规模爆破，来开采金属矿和露天煤矿；利用聚能射流效应装填炸药的石油射孔弹，可用于石油开采；在地质勘探方面，用炸药制成的震源药柱用于地震探矿；在机械制造工业，炸药用于爆炸成型，切割金属、爆炸焊接等工艺；在水利电力工程，炸药用于修筑水坝、疏通河道、平整土地；铁路、公路建设中，炸药用于劈山开路，开凿隧道、峒室等；炸药还大量用于开采各种石料。
　　近年来炸药还用于解体沉船、拆掉建筑物、开挖管线沟槽等。随着爆破技术的发展，炸药应用的领域还在不断扩展。
　　随着炸药使用要求的不断扩展，品种也随之增多，军用的梯恩梯、黑索今、奥克托金、太恩等单质炸药，和用上述炸药制成的混合炸药；有用硝化纤维素、硝化甘油和硝基胍等制成的发射药和推动剂。民用炸药除常用的铵梯炸药、铵油炸药、硝化甘油胶质炸药外，近年来含水炸药如浆状炸药、水胶炸药、乳化炸药，也得到较快发展。还有作为特别用途的橡皮炸药、粘性炸药和耐热炸药等。
　　装填火工品的起爆药有雷汞、二硝基重氮肥酚、三硝基间苯二酚铅和氮化铅等。火工品有雷管、延期雷管、火帽、底火、点火具、导爆索、导火索、曳光管和燃气发生器等。
　　职业危害与预防措施 炸药和火工产品在生产或贮存中发生意外事故时，对四周产生危害。危害程度与发生事故的药量有关。
　　危害大致有以下三个方面：
　　1〕爆炸瞬间产生的高温火焰，可引燃四周可燃物而酿成火灾。
　　2〕爆炸产生高温高压气体所形成的空气冲击波，可造成对四周的破坏，严重的可摧毁整个建筑物及设备，也可破坏邻近建筑物，甚至离爆炸点很远的建筑物也会受到损坏并造成人员伤亡。
　　3〕爆炸时产生的爆炸飞散物，向四周散射，造成人员伤亡和建筑物的破坏，当爆炸药量较大时，飞散物有很高的初速，对邻近爆炸点的人员和建筑物危害很大，有的飞散物可抛射很远，对远离爆炸点的人员和建筑物也可造成伤亡和破坏。
　　爆炸危害中以空气冲击波波及范围最大，飞散物危害次之，但当小于某个距离时，则又有可能以飞散物危害为主。

　　空气冲击波对人和物的危害程序，是取决于冲击波波阵面上的超压Δp〔帕〕和正压的作用时间〔毫秒〕，见表1、表2。
　　表1 在冲击波不同超压下估计人员受到的伤害

超压〔MPa〕
人  员  伤  害  程  度

0.006～

在冲击波的直接作用下和在建筑物碎片的撞击下，未作抗爆强化的建筑物内将有人员死亡
在冲击波的直接作用下，建筑物倒塌或移动，在未作抗爆强化的建筑物内人员将会受到严重伤害或死亡
人被冲倒，以及被建筑物碎片撞击，在未作抗爆强化的建筑物内的人员将会受到严重伤害或死亡
在破片、碎片、燃烧的木头或其他物体的撞击下，人员受到严重伤害或可能死亡，耳鼓膜破裂的概率为10%
人员可能暂时失去听力或听力受到损害，但不发生直接冲击波作用下的死亡或严重伤害
不会有死亡和严重伤害，但可能由玻璃破坏和建筑物碎片引起稍微伤害
　　注：资料引自1980年美国国防部弹药和炸药安全标准。
　　表2 空气冲击波超压对建筑物的破坏作用

超压〔MPa〕
破  坏  程  度

基本无破坏，玻璃偶然破碎
次轻度破坏，玻璃破碎，窗扇少量破坏
轻度破坏，窗框门扇破坏，砖外墙出现较小裂缝，钢筋混凝土屋盖无损坏
中等破坏，窗框门扇大量破坏，砖外墙出现较大裂缝和倾斜，钢筋混凝土屋盖出现微小裂缝
次严重破坏，窗框门扇摧毁，砖外墙出现严重裂缝、严重倾斜，钢筋混凝土屋盖出现显然裂缝
严重破坏，砖外墙部分倒塌，钢筋混凝土屋盖出现较宽裂缝
完全破坏、倒塌
    为减少或防止炸药和火工品发生意外事故对四周产生的危害，这类工厂的建设都必须遵守原兵器工业部颁发的《火药、炸药、弹药及火工品工厂制定安全规范》和国家标准《民用爆破器材工厂制定安全规范》〔GBJ89-85〕的规定。