大豆磷脂对乳化炸药热稳定性影响研究

为分析乳化剂对乳化炸药热稳定性影响,用热重差热联用热分析仪(TG-DTA-DTG)分析乳化炸药热分解特性,根据Kissinger法计算乳化炸药热分解动力学参数。研究结果表明:大豆磷脂显著降低乳化炸药体系的峰温;含有大豆磷脂的乳化炸药热分解曲线有分裂峰;大豆磷脂在145℃发生自分解,其对乳化炸药活化能值影响不大。大豆磷脂对乳化炸药热稳定性影响的机理可能是大豆磷脂中的活性小分子物质诱导乳化炸药中的硝酸铵离解反应产物在较低温度下参与反应,从而使乳化炸药热稳定性降低。     

用加速量热仪研究乳化炸药的热稳定性

使用加速量热仪（ARC）研究了一种新型乳化炸药的热稳定性,得到了乳化炸药样品的热分解温度和压力随时间的变化曲线以及自热速度,分解压力随温度的变化曲线,分析了其热分解过程,计算了表观活化能Ea和指前因子A。测试和分析结果表明所测试的乳化炸药具有良好的热稳定性。     

硝铵炸药生产中的事故防范

通过分析硝铵炸药生产中发生的火灾和爆炸事故，认为硝铵混合物在高温条件下的热分解是引发这类事故的主要原因；还给出硝酸铵热分解的要点，并提出预防恶性事故的措施。【关键词】     

氢化锆对太安空中爆炸及热安全性能影响的研究*

为研究氢化锆对太安空中爆炸及热安全性的影响,分别对氢化锆/太安混合炸药（ZrH2/PETN）和太安单质炸药开展空中爆炸实验和热分析实验,得到相应的压力时程曲线和TG、DSC热分解曲线。研究结果表明:氢化锆的添加会降低混合炸药的压力峰值,但能显著提高其正相作用时间,氢化锆含量为10%、20%时,氢化锆/太安混合炸药的正相冲量与太安相当。同时与纯太安相比,氢化锆/太安混合组分的最大质量损失速率下降约51.07%~60.04%,热爆炸临界温度及自加速分解温度最大提高约8.78%和9.93%,但混合组分中氢化锆的加入并未改变太安的热分解机理,说明氢化锆作为惰性热稀释剂能够改善其热安全性。     

敞开气氛中硝酸铵热分解过程危险特性的实验研究

利用差热分析仪分析和研究了敞开气氛中硝酸铵的热分解过程，通过在硝酸铵样品中加入酸性物质、KCl、有机物等各种杂质，研究硝酸铵热分解过程的影响因素。结果表明，在敞开气氛中，酸性物质和KCl对硝酸铵热分解过程具有催化作用，有机物会降低硝酸铵的热稳定性，研究结论可以为解决硝酸铵的生产、储存和运输过程中的安全问题提供重要参考。     

有效磷含量对硝酸铵溶液热安全性的影响北大核心

为了了解硝酸磷肥生产过程中,硝酸铵溶液中加入磷酸一铵的安全性,通过自制实验装置,研究了有效磷含量对质量分数为85%的硝酸铵溶液热分解的影响。结果表明,质量分数为85%的硝酸铵和磷酸一铵混合溶液的临界爆炸温度高于纯质量分数为85%的硝酸铵溶液,稳定性更好;磷酸一铵抑制硝酸铵的热分解,随着有效磷含量的增加,硝酸铵混合溶液临界爆炸温度升高;升温速率对硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度影响很大,随着升温速率由2℃/min升高到3℃/min,质量分数为85%的硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度升高,不易发生爆炸,安全性更好。研究结果对硝酸磷肥的生产安全有一定的指导意义。     

有效磷含量对硝酸铵溶液热安全性的影响

为了了解硝酸磷肥生产过程中,硝酸铵溶液中加入磷酸一铵的安全性,通过自制实验装置,研究了有效磷含量对质量分数为85%的硝酸铵溶液热分解的影响。结果表明,质量分数为85%的硝酸铵和磷酸一铵混合溶液的临界爆炸温度高于纯质量分数为85%的硝酸铵溶液,稳定性更好;磷酸一铵抑制硝酸铵的热分解,随着有效磷含量的增加,硝酸铵混合溶液临界爆炸温度升高;升温速率对硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度影响很大,随着升温速率由2℃/min升高到3℃/min,质量分数为85%的硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度升高,不易发生爆炸,安全性更好。研究结果对硝酸磷肥的生产安全有一定的指导意义。     

改进的HAZOP-LEC法在乳化炸药生产工艺中的应用

为提高乳化炸药生产线风险评价的客观性和适用性,建立了乳化炸药生产线改进HAZOPLEC法。在分析乳化炸药工艺流程的基础上,运用HAZOP法辨识影响乳化炸药安全生产的工艺偏差;根据偏差辨识结果,重新确定了LEC法中L指标的分值及条款;考虑不同的安全管理水平对危险等级的影响,引入安全管理补偿系数R。对某化工公司乳化炸药生产过程进行风险评价,结果表明,基质超温、转子与定子间含杂质、螺杆泵压力超压、流量不正常、装药温度超温5个偏差的偏差危险程度较高,偏差等级为二级。     

基于ARC的自制硝铵炸药热危险性评价研究

为了提高公安机关处置涉爆案事件的理论水平与技术能力,基于氧平衡设计并配制了典型配方的硝铵炸药,开展了ARC量热分析,通过动力学计算,得到了自制硝铵炸药的T_(D24)、T_(NR)、T_(SADT)等特征参数。测试结果表明:硝酸铵/柴油/木粉体系硝铵炸药的绝热分解过程分为两个阶段,负氧平衡状态时的初始分解温度和绝热温升分别为140.2℃和3 647.81℃,热稳定性最差;硝酸铵/柴油/铝粉体系较硝酸铵/柴油/木粉体系的初始分解温度略有上升,绝热温升明显增大,表现为稳定性稍高,爆炸性更强;负氧平衡状态时硝酸铵/柴油/木粉体系硝铵炸药的自加速分解温度为89.34℃,因自分解放热引发热失控,从而导致火灾、爆炸事故发生的可能性较大,应尽量避免硝铵炸药在负氧状态下的存储。     

过氧乙酸溶液的热爆炸分析

为有效预防生产、储运和使用中过氧乙酸引发的火灾爆炸事故,采用绝热加速量热仪模拟了15%和10%浓度的过氧乙酸溶液的热爆炸过程,得到了两种浓度的PAA溶液的热分解温度、压力、温升速率随时间变化的关系曲线,并用速率常数法分别计算了反应级数n、表观活化能Ea和指前因子A。经过绝热修正,得到最危险状态下的温度和压力等相关热危险参数,并基于Semenov热爆炸理论推算了三种包装条件下两种样品的不可逆温度和自加速分解温度。结果表明,15%PAA和10%PAA溶液热分解反应级数均为一级,表观活化能分别为1044kJ·mol-1和1032kJ·mol-1;绝热条件下初始放热温度分别为429℃和293℃;自加速分解温度受反应系统到达最大反应速率的时间、物料存储规模及散热条件的影响,建议PAA应储存在通风背阴处且单个包装容积应控制在25L以下。     

Investigation of ammonium nitrate based emulsion ignition characteristic

This paper presents an analysis of the observed ignition behaviors of ammonium nitrate (AN) and emulsion explosives (EE). Pure AN and EE locally ignited by a heat source do not undergo sustained combustion when the pressure is lower than some threshold value usually called the Minimum Burning Pressure (MBP). A reason for pure AN's and EE's incapable of burning was suggested, and the roles of sample water, inorganic salts, oil phase, and sensitizer were discussed. Accelerating rate calorimeter (ARC) was used to study the thermal stability of EE and AN. The results also showed that MBP is of vital importance and useful for the manufacture and application of AN and EE in terms of accident prevention.     

Research on the critical temperature of thermal decomposition for large cartridge emulsion explosives

Emulsion explosives are one type of main industrial explosives. The emergence of the large cartridge emulsion explosives has brought new security incidents. The differential scanning calorimeter (DSC) and the accelerating rate calorimeter (ARC) were selected for the preliminary investigation of the thermal stability of emulsion explosives. The results showed that the initial thermal decomposition temperatures were in the range of 232–239 °C in nitrogen atmosphere (220–232 °C in oxygen atmosphere) in DSC measurements and 216 °C in ARC measurements. The slow cook-off experiments were carried out to investigate the critical temperature of the thermal decomposition (T_c) of the large cartridge emulsion explosives. The results indicated that the larger the diameter of the emulsion explosives, the smaller the T_c is. For the large cartridge emulsion explosives with diameter of 70 mm, the T_c was 170 °C at the heating rate of 3 °C h⁻¹. It is a dangerous temperature for the production of the large cartridge emulsion explosives and it should cause our attention.     

氯化钠和二氧化硅对过硫酸铵热稳定性的影响

采用绝热加速量热仪（ARC）对分析纯过硫酸铵、含10%氯化钠杂质的过硫酸铵以及含10%二氧化硅杂质的过硫酸铵进行热分析实验,得到了实验过程中温度、温升速率和压力等数据,计算了3组样品的反应动力学参数,引入热惰性因子对实验数据进行修正,得到了3组样品在严格绝热条件下的热危险性参数,分析了3组样品的反应过程和热危险性。通过Semenov理论计算了3组样品的自加速分解温度（SADT）。结果表明,过硫酸铵加入氯化钠或二氧化硅杂质后,热危险性增大,自加速分解温度降低,更容易发生反应且反应更剧烈。     

复合乳化剂对乳化炸药热安全性影响研究

为了探究复合乳化剂对乳化炸药热分解特性的影响,使用C80微量热仪通过MC法研究了乳化剂A(SP80)和乳化剂B(T152)作为单一乳化剂和复合乳化剂(加入比例为1:1、1:2、2:1)制备的乳化炸药。以升温速率为0.5K/min时的C80热流速曲线为基础来求解5种炸药热分解反应的表观活化能(Ea)、指前因子(lnA)等热安全参数。结果表明,使用复合乳化剂制备的乳化炸药稳定性均高于使用单一乳化剂的乳化炸药。采用复合乳化剂可导致乳化剂分子间排斥作用降低,使分子排列更紧密,增加了界面膜的致密性。当加入的乳化剂比例为m(SP80):m(T152)=1:2时,由于两种乳化剂相互作用形成致密的复合界面膜,其稳定性最高。     

无机酸对硝酸铵热稳定性影响的研究

为了研究硫酸、盐酸两种无机酸对含能材料硝酸铵热稳定性的影响,使用绝热加速量热仪ARC和微量量热仪C80,对纯硝酸铵及硝酸铵和硫酸、盐酸的混合物进行了热分析实验并研究各种样品在恒温以及升温条件下的吸、放热特性。根据化学反应动力学和热力学理论,确定了硝酸铵及其与无机酸的混合物发生放热分解反应的反应动力学参数和热力学参数。基于Semenov热爆炸模型,计算并比较了各样品标准包装的自加速分解反应温度。     

Ammonium nitrate thermal decomposition with additives

Runaway reactions present a potentially serious threat to the chemical process industry and the community; such reactions occur time and time again often with devastating consequences. The main objective of this research is to study the root causes associated with ammonium nitrate (AN) explosions during storage. The research focuses on AN fertilizers and studies the effects of different types of fertilizer compatible additives on AN thermal decomposition. Reactive Systems Screening Tool (RSST) has been used for reactivity evaluation and to better understand the mechanisms that result in explosion hazards. The results obtained from this tool have been reported in terms of parameters such as “onset” temperature, rate of temperature and pressure rise and maximum temperature. The runaway behavior of AN has been studied as a solid and solution in water. The effect of additives such as sodium sulfate (Na₂SO₄) and potassium chloride (KCl) has also been studied. Multiple tests have been conducted to determine the characteristics of AN decomposition accurately. The results show that the presence of sodium sulfate can increase the “onset” temperature of AN decomposition thus acting as AN thermal decomposition inhibitor, while potassium chloride tends to decrease the “onset” temperature thus acting as AN thermal decomposition promoter.     

关于硝酸铵爆炸事前评价的探讨

硝酸铵主要用作肥料大量使用 ,或作为制造工业炸药的重要原料 ,是一种强氧化剂 ,同时又是自反应性物质 ,国内外因对其控制或管理不当 ,曾发生多起重大爆炸事故。为防止在生产、贮存、运输以及使用过程中的爆炸事故 ,笔者探讨并提出了硝酸铵爆炸事前评价模式。这种评价方法 ,对控制和预防硝酸铵发生事故 ,有借鉴、推广和现实意义。     

对天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故相关法规标准的思考

硝化棉已分别列入危险化学品、易制爆危险化学品和第二批重点监管的危险化学品,硝酸铵也分别列入危险化学品、民用爆炸物品和首批重点监管的危险化学品,二者都是重点监管的对象,但二者相关事故还是时有发生。为了更全面和深刻理解天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故的发生,以危险化学品储存场所外部距离标准要求为切入点,分析了储存场所外部距离变化过程;介绍了初始起火物质硝化棉和导致事故后果严重扩大的硝酸铵2种危险化学品的国内监管分类和相关标准要求,并与事故调查报告中给出的结论进行了对比;针对本起火灾爆炸事故后果特点和非法储存危险物质罪罪行认定条件,剖析了现存的问题。分析结果旨在为政府有关部门及事故调查等工作提供参考。     

废弃火药在工业炸药中的再利用研究进展

介绍了废弃发射药及固体推进剂在工业炸药中的资源化利用技术,概述了含火药的粉状炸药、浆状炸药、乳化炸药、铵油炸药及灌注型炸药的爆轰性能,分析了各类炸药的工艺生产、使用及安全环保等特点。粉碎后的火药颗粒(Φ≤5 mm)可用于制备粉状炸药,也可利用现有的工业炸药生产工艺,将火药作为敏化剂加入浆状炸药、乳化炸药/乳化基质中,或将大颗粒火药直接与铵油炸药混合。这些方法工艺简单,且火药的加入有利于提高炸药的爆轰性能。尤其是含火药颗粒的灌注炸药生产工艺更简单、安全性更高,避免了火药粉碎工艺,废弃火药的再利用率高,而且炸药的爆轰性能优良,爆速大于6000 m/s,用作震源药柱或露天炸药等具有良好的应用前景。国内已成功地将废弃发射药再利用于工业炸药中,取得了良好的效益。借鉴国内外的研究成果,结合工业炸药的发展趋势,目前应重点进行废弃复合固体推进剂的应用研究。     

硝酸异辛酯热安定性的实验研究

使用加速量热仪(ARC)研究硝酸异辛酯(EHN)的热分解,得到热分解温度随时间的变化曲线,自放热速率、分解压力随温度的变化曲线以及分解压力随升温速率的变化曲线。分析在绝热条件下硝酸异辛酯的热分解反应动力学和热分解过程,计算表观活化能、指前因子和反应热等参数。根据绝热热分解的起始温度和反应热数据,给出硝酸异辛酯在反应危险度等级中的分类,并计算在75℃时的反应风险指数。