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烟花爆竹的盲区“双响”

作者:冯宇     点击数:    更新时间:2013-03-13 08:14

    摘要:对烟花爆竹双响进行工艺和产品质量及安全燃放分析,分析其危险程度,如何更好的增加其燃放安全。
关键词:烟花爆竹、双响、安全燃放
一、基本情况
1、事故及工艺情况
    双响是目前烟花爆竹发生事故率最多的品种,哪里燃放双响,哪里就随时可能发生事故。
双响俗称二提脚,是东北地区的特制产品,其特点是主体升空并发生爆炸,其第一响不发生筒体爆炸,而是发射药被点燃爆炸后,产生大量的气体和能量,将筒体下的底塞打开,强大的反作用力将双响推出,发射药爆炸后,其不能将存在其内的引火线从旁侧点燃,引火线依然以正常速度燃烧,当其燃烧通过中节时,响药就发生爆炸。
传统工艺情况:双响在生产过程中,首先用切纸机将板纸裁切成制定的规格,用卷筒机将双响的外筒卷好,然后由扎眼机将双响穿引火线处进行扎眼,然后进入砸中结工序,操作人员将已经裁切好的引火线顺着引火线扎眼处插入双响筒内,外边留有适当长度,然后将封底一头插入在操作台固定的钢钎(比双响内筒小一点),钢钎长度正好伸至双响的中结处,然后用小勺将红土从上部倒入筒体内,用手中的钢钎从上部深入双响的筒体内,用手锤砸手握钢钎,将红土夯实,完成中结制作。
现在中结制作改用中结机,中结机中有固定旋转圆盘,圆盘中有一圈固定的钢钎,人工将已经穿引的双响筒体插入圆盘的钢钎中,机器即完成下面的所有操作工序。
双响中结结束后,将转入装药工序,装药过程分两次进行,一次为上结装药,一次为下结装药,在上结装药工序前,进行药物的称量,称量在单独称量间进行。
称量好的药物装好后,转入配药间,由专业人员进行人工混合配药,配好的药将转入药物中转间,以留上结装药使用,下结装药前的工序完全同于上结装药工序。
装药时,用木质或铝制小瓢将药物轻轻舀取,倒放入开好筒口的纸筒上轻轻摇动几下,使药沉入纸筒内,观察药剂厚度是否平整均匀,是否按控制的药量装药,然后用锯末等物将上结空隙处充填密实,用木锤打击木钎已进一步进行夯实,然后用聚乙烯醇进行封顶,一般需要2~6天。
下结装药前的工作程序同于上结装药,下结装药不需点胶,大多采用拨底工艺,有的采用红土封底工艺,有的采用点胶,点胶只需2个小时即可晒干。
 以上工艺过程可以看出,双响的工艺虽然比较简单,但是工序多,以手工操作为主。
2、药物使用情况
2000年前,双响用药为黑火药,安全性高;2000~2004年,氯酸钾被大量使用,在检验过程中,发现有底药使用氯酸钾现象,低炸、炸筒等致命缺陷普遍存在,燃放事故率高。
05年以后,底药开始使用铝(银)粉、硝酸钡,响药为高氯酸钾和铝镁合金粉、硫磺。
银粉、铝镁合金粉属于遇湿易燃固体,与水发生化学反应,产热,如果散热不及时,即发生燃烧、爆炸事故。
响药中有硫磺粉(粉碎的硫),由于其表面积增大,更易被空气中的氧所氧化,生成氧化物,氧化物吸湿后生成亚硫酸,亚硫酸会提高烟火药的吸湿性,同时增大与铝镁合金粉反应,使烟火药产生不稳定,形成自燃条件。硫磺与铝镁合金粉反应增加了危险程度。
从以上的生产工艺和双响的用药可以看出,双响用药危险程度高,手工过程多。
二、检验情况
废止的89年《烟花爆竹安全与质量》中规定,双响属于爆竹,以听觉效果为主的产品。标准中规定爆竹分为四种。最大装药量上,硝酸盐炮产品不得超过2.0g,高氯酸盐0.6g,氯酸盐炮0.05g。
现在经过试验测试,让目前制造最小8公分(俗称筒体长度8公分)双响升空超过12米,所需要最少发射黑火药为1.89g,这种黑火药根据NY/T757-2003《烟花用发射药》规定的发射力测定射程为18m(注:敖汉旗万强黑火药厂生产3号粒)。如果用高氯酸盐、氯酸盐做氧化剂制作双响,则规定的药量限制不可能制作双响,也就是说,89年标准中只能用黑火药制作双响,这一点是科学的,只是所规定的药量不够。
2004年版《烟花爆竹安全与质量》出台以后,在其标准分类中双响也只能属于爆竹。标准中规定B级爆竹装药量:8g/个(黑火药),其它药剂2g/个;C级2g/个(黑火药),其它药剂0.5g/个。
用黑火药做双响,其最大装药量为8g,这个药量可以满足12公分以下双响的制做,超过12公分不能安全升空和爆炸,但是恰恰现在所有制作双响均不使用黑火药,标准规定的其他药剂制作的爆竹不能超过2g,则双响不能满足此项药量要求。但是用爆竹的要求去检查双响,则有很多项不符合要求,看以下爆竹检验中双响不适宜的项目。

序号
检验
项目
技术
要求
试验
方法
检验标准(允许范围)及要求
缺陷类别
 志
5.1.2
6.1
1、产品内包装标志内容包括:产品名称、产品级别、产品类别、警示语、燃放说明、含药量、制造商或出品人名称或地址和生产日期(或批号),计数类产品应标明数量
产品内包装无标志,无燃放说明a2
5.1.4
2、警句主体应不小于四号字并加框,对比色度清晰
不符合要求b1
线
GB10631-20045.4.2
GB10631-2004
6.5.1
1、点火引火线的引燃时间
C级:3s~13s;B级5s~15s
ta<规定的最小值a1
ta>规定的最大值b1
药量
5.5
6.4
1、单个爆竹产品内径>5mm的,不允许使用不散开的固引剂
使用b1
2、B级≤8g/个(黑火药),≤2g/个(其他)C级≤2g/个(黑火药),≤0.5g/个(其他)
超药量a1
烧成
5.6
6.5
B级≥90%,C级≥85%
烧成率不合格(大、中)、断火,b2
烧成率不合格(小),c2

双响由于是单个燃放,单个销售,设置内包装困难,其燃放说明和警示语均应在筒标上设置,但是有限的筒标纸上满足警句主体应不小于四号字并加框,对比色度清晰,做到内包装内容齐全,很困难,所以双响在在标志判定上会不合格。
根据以上分析,按照爆竹药量要求,双响只能用黑火药,而且药量在2~8克之间,属B级,燃放时间5s~15s,作为单独燃放一个双响,让一个燃放人员等这样长的时间,会让其不耐烦,另外,目前的双响引火线均为慢速安全引火线,要持续这样长时间,点火引火线的长度应在10cm左右,非常不安全。
在药量上,双响只能用黑火药,可是现在的双响发射药均为硝酸钡、银粉,响药为高氯酸钾、镁铝合金、硫磺,其最大药量只能为2克,这就注定了他的不合格。
在烧成率上爆竹要求B级≥90%,这对于双响非常不适合,双响的烧成率必须100%,如果有一个燃放时出现低炸、炸筒等未烧成现象,则就可能发生事故。
通过以上GB10631-2004《烟花爆竹安全与质量》中规定爆竹不适用双响的情况,所以如果用爆竹的这些要求来判定双响,其肯定是不合格的。
另外一方面双响非常重要的安全指标,在爆竹中没有说明,那就是其升空安全数据,包括发射偏斜角、发射高度、底座安装平稳性试验要求。
GB10631-2004《烟花爆竹安全与质量》中规定升空类产品最低发射高度应B级≥30m;升空类产品的发射偏斜角应≤22.5;底座安装平稳性试验要求将样品直立放置在用硬木板制成的与水平面成12°的斜面上,样品不应斜倒,样品旋转任意角度后,重复上述试验,也不得倾倒。
我们在做安全试验时,黑火药双响12公分(8克/个)其平均升空高度15m,要想让其超过30m比较困难,就是说双响的升空高度与其发射药量是成正比的,如果双响没有一定的升空高度,其发生低炸、火险的机率就高,安全性低,就是说,双响的安全性不是在控制其药量上,而是一定的安全升空高度。
再有就是底座安装平稳性试验要求,双响即使放在平的地面上,如果遇到风天或者在点燃时稍不留心,将其弄倒,弄倒的或者斜着发射的双响非常危险,双响的升空随意性大。由于底塞平放试验不符合要求,其发射偏斜角也就不可能符合要求了。
从以上分析中可以看出,无论新出台的《烟花爆竹安全与质量》,还是89年的标准,都不适用双响,也就是说,双响产品有些要求在标准中没有详细阐述。
三、其他情况:
国家标准委员会于2005年12月21日对GB10631-2004《烟花爆竹安全与质量》进行了修改,1号修改单,将爆竹的定义改为“主体爆炸但不升空”,这意味着双响不属于爆竹,也就是说标准将双响遗漏了。
2009年3月实施的《烟花爆竹 双响(升空类产品)》(GB21555-2008)标准中规定了引火线在3s~6s引燃;引火线安装部位与燃放说明应在同一视面,点火处应有明显标志;筒体材料宜用板纸,禁止使用草板纸、金属材料、塑料配件;规定了筒体的壁厚等数据要求,补充了双响的空白,但是这个标准也有一些不明确问题。
1、标准中有下表:

型 号
最大装药量/g
筒体尺寸/mm
单个药量
发射药
爆响药
外径
壁厚≥
长度≤
C
8
5
3
28~35
2.5
145~155
B
15
9
6
38~45
3.0
195~205

   在这个表中,对药量、壁厚、外经、长度、型号做出明确规定要求,缺少科学依据,双响最关键的性能是其点燃后,其升空高度应达到安全要求。发射药用量,应根据使用的药物的发射力确定,不能用绝对数值,现在表中发射药侧重的是硝酸钡、银粉混合的烟火药剂,如果银粉质量不一样,药量也会不一样,如果用黑火药做发射药,这个数值就会有变化。
在实际烟花爆竹生产厂家的双响生产过程中,双响型号繁杂,各式各样,消费者对双响规格要求各不相同,很难规范,也缺少科学依据。
 
2、标准中说封底宜手工拨底工艺,这个增加了操作人员与发射药可能接触的机率,不利于作业安全。
    3、标准中规定筒体底面应平整,筒体直立于地面不得倾倒,将双响最关键的底座安装平稳性试验要求淡化了,一个被放大药量的双响在燃放时稍不留意,就可以改变其发射方向,这是不符合安全要求的。
  双响产品必须得改进,尤其是底座安装平稳性试验应符合要求。是做发射筒,还是采取固定燃放装置,否则其燃放危险依然存在,其会因药量的增加给燃放危险加了筹码。
另外,工艺过程的多操作人员、用药复杂性,增加生产危险程度,双响用药应改为黑火药,现在黑火药均为单独生产厂生产,这样就杜绝了药剂的配制过程,生产的安全性会大大提高。
四、改进建议措施
1、应积极的改进双响生产工艺流程,确保绝对安全生产
(1)以前的双响生产区工艺流程:称量间(人工)→混药间(人工)→装药间(上节装药间)→上节封口间→下节装药间→下节封口间→糊筒标→包装间。
从以上的工艺条件过程可以看出,其手工作业过程多,作业人员与药物接触频繁,不利于作业安全,特别容易发生火灾、爆炸事故。
(2)改进方法:
进行机械化生产,现在已经研制出了药物混合机、上下节封口机、砸中节机、全自动筒标打字机,并且逐步进入生产厂家。
药物混合机可以代替以前作业工序的称量、人工混药过程,且在人机分离的条件下作业。杜绝人与药物混合危险作业过程。
上、下节封口机代替了以前的人工上、下节手工封口过程,GB21555-2008中提到的封底宜采用手工拨底工艺,即是用手工刀将双响的底部层面板纸一刀一刀的拨成花纹状,以堵住底部药物和木屑。如采用封口土需用木槌来进行夯实,这样操作有一定的危险性。
上、下节封口机代替以上过程,直接用机器实行上下节封口,封口速度快,安全性大大提高。
砸中节机完全代替了手工砸中节引线的情况,且速度成倍增加,减少劳动力。
以前的生产工艺中人员最多的就是砸中节工序,需要大量手工作业人员,人员多,作业条件就容易变化,容易发生安全事故,07年宝兴花炮厂发生的烟花爆竹事故就是砸节车间因存放过多引火线,违章明火作业而发生惨痛事故。
全自动筒标打字机,可以代替手工糊制筒标过程。
(3)从以上叙述看出,只有实行机械化进程,从根本上杜绝烟花爆竹生产企业群死群亡接触条件,要比我们强制企业高筑防护土堤、修建消防水池、限制药量等方法要实际多,烟花爆竹的工艺简单,急需我们专业人员去帮助其实行机械化。
2、在产品安全上,烟花爆竹本身就是一个爆炸品,在数据指标上应进行严格控制,现在有的燃放场面让人惊心,除了人的攀比心里外,更重要原因是标准放宽幅度大,有何种产品,就可以出台何种标准,2004年的《烟花爆竹安全与质量》中规定A级产品(7种)居然没有药量限制,虽然不允许消费者燃放,生产厂家肯定会造。如果做一个象导弹大的烟花爆竹,大楼不被炸塌,就会被炸着,当身临其境那些触目揪心的爆炸场面。。。。。。

 


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