DDNP起爆药制药人机隔离生产线的研制

尹 璐

（山西省大同煤矿集团有限责任公司化工厂，大同 037003）

1 DDNP起爆药制药人机隔离生产线研制的必要性

民爆行业的雷管生产现常用的起爆药种类较多，其中DDNP本身具有无重金属污染、感度适中、性能较好、生产历史悠久、应用经验多的优点，故目前在国内民爆行业内使用量最大，但现状是生产技术落后，生产过程中的工艺参数主要靠人工经验来控制，产品的一致性差，能耗高，生产效率低下，作业环境差，工人的劳动强度大，针对此状况，在工业和信息化部《关于民用爆炸物品行业技术进步的指导意见》（工信部安[2010]227号）中指出：“雷管起爆药的发展方向是爆炸后无重金属污染的药剂品种；起爆药生产危险工序应实现人机隔离控制。”在工业和信息化部《关于加强工业雷管安全生产基础条件建设的指导意见》（工信部安[2011]431号）中指出：“积极发展并完善新型火工药剂的起爆技术，推进工业雷管向安全可靠、高精度、智能型、环保型方向发展；加快与国际先进水平接轨。要加强工业雷管用各类火工药剂生产过程中的安全防范措施，完善安全生产基础条件。努力实现隔离操作、人机隔离，并具备工艺参数监控、自动报警、自动停机等功能的自动化、连续化生产方式。逐步淘汰生产过程中未实现人机隔离、排放不达标的火工药剂制造方式，逐步减少和控制起爆药生产和使用种类。2014年1月1日起，对达不到以上要求的生产线将予以淘汰。”

目前，民爆行业的雷管装填广泛采用DDNP起爆药。DDNP起爆药属于无重金属污染的起爆药，但我国目前在DDNP起爆药制药部分各工序均未实现人机隔离操作、自动化生产。操作为面对面的手工操作，控制工艺参数的方式为凭经验人工控制，且生产过程中产生的污水量较大，为了符合行业技术进步指导意见的要求，提升DDNP生产过程的自动化、连续化和本质安全水平，完全有必要优化其制造工艺，研究并实现药剂生产的自动化、连续化。

DDNP起爆药制药人机隔离生产线符合行业发展政策的要求，如能够研制成功，对行业的技术进步将会产生巨大的影响。

2 DDNP起爆药制药人机隔离生产线研制的内容

研制的主要内容如下。

（1）研制自动提升旋转加料机用于将苦味酸（含水30%）加入中和罐内。该机拟定主要动力为液压，可实现完全自动控制，具有自动提升、定位旋转、自动放料等功能。

（2）研制自动真空进料、冲洗出料的真空抽滤洗涤机，用于氨基苦味酸钠（非危险品）的固液分离及洗涤。该机可利用真空上吸口将还原反应产物氨基苦味酸钠溶液抽至真空洗涤抽滤器中，通过下吸口抽滤；然后加入自来水，搅拌少时，抽滤，经过多次洗涤，达到工艺要求的pH值；加定量的冲洗水，搅拌少时，放料。实现了洗涤、抽滤过程无人干预的人机隔离自动化生产。

上述两种设备是国内首创。

（3）化合器利用旧设备结构。为适应人机隔离操作，新加入放料装置。放料装置由放料支架、拉杆、杠杆及放料气缸组成一个简单的杠杆机构。支架的下端固定在罐体的法兰上，杠杆固定在支架上的合适位置。杠杆的一端与拉杆连接，一端与放料气缸连接。拉杆的另一端固定锥形胶塞，封堵中和化合器下料口，胶塞采用耐酸材料。放料装置利用气缸的伸出与缩回控制化合器的放料。

（4）DDNP起爆药抽滤器由抽滤罐、滑轨及润滑水槽组成，在生产过程中始终处于洗药器出口的正下方。在生产准备阶段，将滤布平铺在筛板上，使抽滤器真空抽滤口与真空管口软连接紧密接触；洗药器放料时，物料溶液落在滤布上，废液通过筛板进入抽滤空间，同时利用真空，使得筛板下方形成负压空间，通过抽滤器真空抽滤口将废液抽至缓冲罐中。抽滤完毕后，人工将抽滤筒沿滑轨拉出将湿药取出。洗药器、DDNP起爆药抽滤器、气动隔膜阀实现抽滤过程的自动漂洗、固液分离。

（5）研制自动控制系统。通过收集整理工艺参数、经验数据并建立相关模型进行对比分析，采用自动控制技术调整和校准模型，编制控制程序，实现生产过程的自动控制。生产过程中，通过流量计与pH、温度、液位、压力传感器进行参数检测，PLC和上位控制计算机控制调节阀、温控装置、气缸、气动阀门等执行元件，根据工艺要求进行自动控制、调整加料速度、加料量、温度和pH值，保证所制的产品合格，并具有自动报警、自动停机功能。

3 DDNP起爆药制药人机隔离生产线的工艺流程

DDNP起爆药制药人机隔离生产线的工艺参数、工艺流程、生产过程均实现自动控制、隔离操作，从苦味酸等原材料人工配料后开始，料液计量、加料、化合、抽滤、倒料等工序无需人工干预，按照PLC设定程序自动完成各项操作，实现了自动化生产。特别是采用了独创的自动真空进料、冲洗出料的真空抽滤洗涤机用于氨基苦味酸钠（非危险品）的固液分离及洗涤和自动提升旋转加料机用于苦味酸（含水30%）的加料，该项目研发成功后属国内首创，领先于国内同行业，处于行业先进水平。

工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程

4 经济与社会效益

该项目完成后，可彻底改变长期以来DDNP起爆药生产依靠人工经验判断、控制工艺参数及面对面操作的状况，实现人机隔离操作、远程控制、自动化生产，极大地提高了生产的本质安全水平和产品的质量水平，符合行业技术进步方向，对于提高行业起爆药生产的自动化连续化水平、人机隔离、清洁生产起到了较好的推动作用，还可大大降低DDNP起爆药生产过程中产生的废水量，从而减少废水的处理费用，具有十分广阔的发展前景和极大的社会效益与经济效益。