基础雷管生产中的质量控制要点研究

邓体侠

（淮南舜泰化工有限责任公司，安徽 淮南 232072）

0 引言

工业雷管，作为基础工程建设中的关键工具，其作用是在起爆作业中承担工业炸药和爆具的角色，是整个工程爆破中的极为重要的组成部分。随着我国经济的飞速增长，基础建设的数量也在逐年递增，因此我国工业雷管的相关生产厂家数量目前已经达到了55 家，全中国的基础雷管装填线的数量也已经达到了100 多条。尽管工业雷管的需求量很大，但是受市场的影响，其售价通常较为低廉。因此如何在整个生产过程中保持相关部门独有的竞争力，更是显得极为关键。作为工业雷管的基础部分，基础雷管的成品率以及生产过程中的安全性，在整个行业中都极为重要，如何在保证基础雷管生产安全性的同时，提升整个行业的经济效益，是整个行业中的基础雷管生产厂家所面临的最为关键的问题。

1 生产工艺

基础雷管通常由管壳、猛炸药、起爆药、加强帽和松装炸药等多个部分构成。每个部分都具有较多的生产过程，工艺复杂。一个基础雷管的生产先后需要进行10 余道工序，才可以得到最后的成品。

作为具有极高爆炸性的生产用品，其生成过程中间还有许多隔离操作，每道生产工序相互之间都要使用抗爆小间进行相应的隔离操作。通常，在现有的基础雷管的生产线上，采用三装二压的工艺流程，即在管壳中装填相应数量的猛炸药之后，进行压药，然后再相继装入松装炸药，最后装填进起爆炸药，最后使用扣帽进行压合操作。每道生产流程中都存在着极高的危险性，因此只有在生产过程中严格监控危险因素，并加强对各项工艺对的质量控制，才可以在进行高效生产的同时，保障整条生产线的生产安全。

1.1 雷管壳

雷管壳在生产过程中，内径尺寸对于整体的结构有很重要的影响，当雷管壳的内径尺寸存在一定的偏差时，很有可能会影响基础雷管的使用效果和安全。该尺寸的不一性会产生多方面的影响，通常包括以下2 个方面。

（1）当压药高度不变的情况下，当内径偏大时，会导致整体的压药密度减小。而作为和炸药效果直接相关的压药密度，当压药密度减小时，炸药的威力也会随着减小，因此内径偏大时的雷管壳会降低基础雷管在进行爆炸施工时的效果，从而无法达到预期的爆炸威力，影响整体的施工进程；同时当雷管壳的内径偏大时，会导致在整个生产运输过程中产生一定误差，即加强帽可能会有移位的风险且药剂的结构较松散容易在运输途中泄出。

（2）当雷管壳内径偏小时，同样的定位压会导致基础雷管的局部管体发生鼓胀现象，该现象会导致雷管变得薄弱。因此在进行雷管的使用时，爆炸所产生的爆轰波不再像原来一样从聚能穴的方向进行传爆，而是首先在较为薄弱的鼓胀区进行爆炸。因此该现象会导致基础雷管在进行爆炸时，鼓胀区以下的炸药无法完全爆炸产生爆炸力，同时炸药可能会随之飞出，产生向外洒落的现象，使炸药无法完全发挥爆炸威力的同时，还带来了极高的安全隐患，会使得加强帽压入雷管比正常的流程产生更大的摩擦力，从而极大地提高了引发爆炸的风险。

通过对现有的理论和实验数据进行分析可以得知，管壳的材料对于基础雷管的爆炸威力有着极为重要的影响。具备铁壳材料的基础雷管在进行爆炸时，威力会远远高于纸质材料的雷管。因此在选择正确的管壳材料的同时，也要注重管壁的薄厚程度以及质量的大小。只有各项材料和因素都符合一定标准的管壳，才可以达到规定的产品质量。

而当管壳产生一定的镀层不均和裂缝现象时，也会对整体的雷管质量产生一定的影响。没有达到标准厚度的镀层会使得雷管壳与空气接触产生锈斑，无法达到标准的防锈效果，从而使雷管爆炸时的效果大大降低。

1.2 加强帽

加强帽通常是作为药粉爆炸威力的增强装置，通过防止药粉从相应结构溢出，从而有效的提升炸药的爆炸威力，因此在加强帽的实际生产过程中，经常会遇到各种因药粉所产生的问题，例如加强帽处的帽眼被堵死。当不合格的加强帽被装入雷管中就会使之瞎火，从而使得该雷管失去其爆破的功能。而且当加强帽的外径偏大或者偏小时，都会使得其因摩擦力增大而造成爆炸。

1.3 起爆药

根据现有的实践和理论，起爆药通常会采取二硝基重氮酚和硝酸肼镍，其中前者的火焰感觉度比后者高，起爆药在进行装药时，要尽量做到药粉不向外撒，同时降低加强帽在操作过程中的压合压力，从而保证雷管的正常引爆。

1.4 猛炸药

作为用来装配雷管的炸药，猛炸药在进行使用前要首先用筛网过滤，从而避免结块的大颗粒炸药掺入其中，造成药孔堵塞，影响雷管的标准化药量和使用效果。通过对以往的数据分析可知，对炸药进行分次装压可以明显的提升炸药威力，猛炸药的密度越大，雷管的爆破速度就会越快，产生的炸药猛度也会越高。

2 危险因素

作为生产工序复杂的基础雷管，其每道流程都有自己独有的特点，因此在进行危险因素分析的时候，要根据每个部件的独有特点进行分析。

2.1 起爆药

在基础雷管的整个生产流程中，每个部件都有自己独有的生产线，因此如何保障起爆药在自己的工房生产出来后安全运输到装箱生产线，极为重要。通常生产好的起爆药会在装箱之后，采用人工传送的方式运输到基础雷管的生产线上进行下一步的生产操作。在该过程中，传送流程严格受到缺药信号的把控，而在整个过程中又离不开生产线工人的人工操作，因此一旦在整个工程中遭遇静电或者明火，就可能点燃起爆药，引发极大的人员伤亡事故。

而在起爆药的生产中，起爆药通常需要通过机械手来进行传送，采用气缸和气动振动系统来产生推动力，同时采用自动化机械装置进行填药。因此在整个过程中，为了缩短这方面的时间，提升整体的填药效率，生产线对于起爆药的球星结晶结构有着严格的标准要求。由于起爆药的生产线工艺较为简单，无法满足基础雷管对于球星结晶的严格要求，因此在整个生产过程中会存在一定的细微粉末。当粉末聚集到一定程度时，需要相关工作人员进行手动的换装处理，因此该过程很容易产生爆炸危险，对工作人员造成严重的生命威胁。

2.2 静电危害

静电危害，作为整个基础雷管生产过程中最为严重的爆炸危害，其控制难度大且引发事故的后果极为严重。一旦在生厂车间中产生较大的静电，极有可能和起爆药进行相应的接触，从而进一步产生严重的火灾引起爆炸事故。当静电不断的汇集，会逐渐形成一个静电场，当静电场中的静电火花的能量超过基础雷管生产线上各类危险物品的发火冲能，就会引发火灾。

根据对以往基础雷管生产中所产生的安全事故进行统计，静电灾害引起的安全事故通常可达到总安全事故的1/10。因此静电的危险性不容忽视。而作为客观存在的物质，尽管其危害性较大，但是在整个生产过程中却难以避免和消除。

3 质量控制要点

3.1 生产线的原则

首先，为了进一步加快基础雷管的生产速度，相关部门和企业要大力推动并引进全自动化生产线，同时在必须有人工进行操作控制的程序中，也要提高安全系数，保障工作人员的人身安全。而不同的设备所构成的自动化联动生产也要遵循以下4 个原则。

（1）每个设备之间的接口高度要严格遵守人机工程学的要求，从而使物品和接口处的高度相符合，有效的保障每条生产线上的物品之间运输流畅，不会在各类基础雷管的设备传递之间产生跳动现象影响整条生产线的装配。

（2）所有基础雷管生产设备的物料传动之间的速度关系要呈现梯度上升的形式，同时整线速度也要保持增加趋势，从而使得完成某道工序时，在进行统一速度的运输传递的过程中，本工序的速度要比上级设备的速度高出5%～15%。

（3）每道工序的生产线所使用的物品包装也要保持较为平衡的状态，从而避免基础雷管的各个元件在进行交接传送时发生过大的翻转，产生较大的摩擦，降低生产效率的同时，还会增加安全事故发生的风险。

（4）对每个设备之间都要建立完善的信号连接，从而使得生产线整体处于机动转态，产品可以在整条线上平稳运行，整个系统的功能集成操作，实现交互连锁的功能。

3.2 加强传统通道的设置

在整个基础雷管的生产过程中，除了全自动化的生产线之外，也离不开需要人工操作的步骤，因此在进行人工操作的时候，要充分降低炸药在整个传输过程中的危险性。首先，要在每个制作区间和生产线之间设立专门的人行通道，同时在其中设置醒目的安全标语提示牌；其次，加强对每个专用的运输通道的定期维护，从而避免因长时间疏忽而导致的积水或者杂物过多等现象，从而有效的保证炸药运输过程中的安全性；最后，即使是用于人员通过的特殊专用通道，其建设规模也要严格遵守规范要求，每条人行通道都要避免和行车道路存在交叉形式，且不能将二者混合使用，以防出现事故意外，同时每条传统通道的路径设计和建造时都不能设置台阶。

3.3 加强设备控制

在基础雷管的生产线上，除去自动化生产线，还有许多人工操作需要完成，因此在进行该过程的时候，也要严格加强生产设备的控制力度。由于每个工作人员的操作水平和经验技术均存在个体差异，即使生产条件相同，每个工作人员所操作得出的基础雷管的成品质量也会略有差异。

因此在进行全自动化的生产时，可以采用机械装置来拉动装填药物的控制杆，从而通过标准的程序化设定来保证药量装填的一致性，避免因人工产生的个体差异所带来的误差。同时设立专门的警报装置，如果在装填过程中发生堵药的情况，及时发出警报，提醒工作人员进行及时的处理。同时还可以在机械装置中布置全方面的监控设备，从而使得后台的工作人员及实时的掌握机械设备的运行状况，从而对出现的情况进行及时的调整。通过上面这些方式，可以极大地改善基础雷管生产过程中的不确定性和误差，从而有效提升基础雷管的生产质量，同时保障了整个生产过程中的安全系数，全方面解决了因人为操作对生产流程所造成的不利印象，因个体误差对雷管质量所造成的消极之处。

3.4 加强炸药的控制

从上面对猛炸药的特性阐述可知，猛炸药的粒径对于装药过程的正常运行和基础雷管的爆炸有着极为重要的作用。因此在进行质量控制要点的分析时，要严格注重猛炸药的相关特性：①避免颗粒较大的炸药堵塞药孔。②注意结块炸药是否含有过多的杂质。当装药量和装药压力相同的前提条件下，而炸药的装药次数不同，基础雷管的爆炸效果也会随之改变，例如黑索金，当800mg 的黑索金处于10MPa 的压力下，装药的次数为1，进行爆炸测试可得，其炸5mm 的铅板可产生的孔径的范围在9.5～11mm 之间；如果将装药次数改为2 次，其炸5mm 的铅板可产生的孔径的范围在10.5～12mm。从上述的数据可得，除了对炸药粒径和杂质进行控制的同时，也要注重分次装药对基础雷管的爆炸威力所带来的影响，分次装药可以有效的提升雷管的爆炸威力和效果，从而进一步提升基础雷管在生产过程中的质量。

3.5 健全风险评估机制

为了避免基础雷管在使用中所产生的各种突发问题，质量控制要点的最后一步就是要健全风险评估机制，从而有效的降低风险发生的概率，主要的措施如下。

（1）逐个检查，在进行成品的接受和贴签时，工作人员要对生产出来的雷管进行逐一的质量和数量检查，从而确保生产出来的成品没有存在缺少、多余的情况，使没有破损、失格的产品进入下一个流程工序。

（2）进行过程核对，即每个部门或者工厂的质检员进行抽样检查，对整条生产线上的产品，进行定时、定量的抽样检查，每个环节所生产出来的成品都要参与其中，在生产线停机后重新开机进行生产活动的时候，质检员也要进行再一次的产品抽样检查，从而对相关信息进行准确无误的核实，从而确保整条生产线制品的完整性和产品信息的精确性。

（3）进行相关的清场活动，即在每批成品完成生产和包装的过程之后，对生产设备和其所在的场地进行适当的清场行动，从而保障本次产品的成品和剩余用料不会混入下一批次的生产，打乱下一批次基础雷管的标准化生产，保证每个批次的雷管都具备同样的精准性和安全性。

（4）对每批制品所消耗的物质资料进行计算，从而确保每个产品的完整性，在进行物料平衡计算的同时，还可以确认上一步的清场活动是否做到位，进一步确保基础雷管生产过程中的准确性。

通过以上4 种措施，可以有效降低基础雷管出厂后产生问题的概率，从而避免出现差错的风险。同时，全自动的生产线还要在设备正常运行的同时，加强建立设备的安全防护措施，从而避免其中人为干预可能带来的误差和风险，进一步的降低基础雷管生产过程中的安全事故发生的风险，保障全体工作人员和生产线的安全，保障基础雷管在进行施工作业时的爆炸效果和威力。

4 结论

作为我国基建过程中的主要工具，工业雷管的使用在各行各业都极为普遍，因此为了满足全国各地的基础建设，基础雷管的生产规模也在逐年扩大。近几年基础雷管的市场已经出现了越来越多的生产厂家，其生产数量已经可以基本满足我国现有的雷管需求。然而尽管基础雷管的生产较为充足，但由于其生产成本较低，因此市场的竞争也非常激烈，生产厂家在此环境中，只有保障基础雷管的生产质量和安全系数，才能带来更好的经济效益。

通常，基础雷管的生产工序较多，因此在进行质量控制要点的研究时，也要分步进行。

（1）对生产工艺中的各组分进行相关分析，管壳、猛炸药、加强帽和起爆药对应不同的工艺流程，只有按照标准化的工序才可以保证基础雷管生产的质量和安全。

（2）逐步分析基础雷管生产过程中可能面临的各类危险因素，起爆药传送中的人工操作如果碰上明火，可能会带来爆炸事故，而静电的汇集会导致静电危害，引起燃烧事故；起爆药的质量问题也会随着球形结晶的高要求而产生的一定的不确定性，如果较细的粉尘过多的聚集，也会在人工换装的过程中产生危险。

（3）质量控制要点的具体步骤：①挑选合适的管壳材料，经过实验分析，铁壳材料的爆炸威力会远远高于纸壳材料的爆炸威力，且管壳的薄厚、重量对于爆炸威力也有着一定的影响。②加强对猛炸药的控制力度，作为装配雷管的关键炸药，猛炸药的要求也极为精细。在进行装配前要先使用筛网进行过滤从而避免炸药的结块过大等问题。③注重分次装药对炸药的影响，分次装药可以有效提升雷管炸药的爆照威力，对于基础雷管的生产和使用有着提升的效果。④加强整条流水线的设备控制比重，由于人工操作存在较大的差异性，因此只有采用全自动化的产生线，大规模的采用机械填装，才可以有效的保障基础雷管生产过程中的准确性和安全性。⑤加大对生产线监控设备的投入，只有全方面全天候的监控才可以有效的保障生产过程中的安全问题，使得后台工作人员进行产品质量监控的同时，实时观测生产线的安全问题，从而进一步降低发生重大燃烧爆炸事故的概率，有效保障工作人员的生命健康和基础雷管生产的平稳运行。只有对整条生产线进行全方面的质量控制，才可以有效保障基础雷管的生产活动。