工业导爆索制造工艺与自动化装备研究
王恩东 刘中玉
山东银光科技有限公司 山东临沂 273400
摘要:近年来,随着自动化、智能化技术的不断进步,工业导爆索的自动化制造工艺与装备得到了快速发展。自动循环贮药-供药传送装置、隔爆与防护门联动技术、智能检测与控制技术等先进技术的应用,使得工业导爆索的生产过程实现了高度自动化和智能化。这些技术的引入,不仅显著提高了生产效率,降低了劳动强度,而且有效提升了生产过程中的安全性,为工业导爆索的广泛应用提供了有力保障。本文旨在深入研究工业导爆索的制造工艺与自动化装备,探讨如何实现工业导爆索生产的高效、安全、智能化。
关键词:工业导爆索;制造;自动化装备
引言
随着现代工业技术的飞速发展,工业导爆索作为爆破工程中不可或缺的重要火工品,其制造工艺与自动化装备的研究日益受到关注。工业导爆索作为一种传递爆轰波的索状火工品,具有起爆能力强、传爆速度快、操作简便等特点。然而,传统的工业导爆索制造工艺往往依赖于大量的人工操作,不仅劳动强度大、生产效率低,而且存在一定的安全隐患。特别是在炸药的运输、贮存和添加过程中,稍有不慎就可能引发严重的爆炸事故,对人员和设备造成巨大威胁。因此,研究工业导爆索的自动化制造工艺与装备,对于提高生产效率、保障生产安全具有重要意义。
1工业导爆索概述
工业导爆索又称传爆线,是一种用于引爆其他爆炸物品的爆炸装置。根据起爆方式可分为摩擦导爆索、冲击波导爆索、电磁波导爆索、激光导爆索等。工业导爆索通常由药芯、外覆层(如棉、麻、纤维等材料)和保护层(如BT膜、BT丝等)组成。药芯是导爆索的核心部分,常用的炸药有黑索金、太安等。当导爆索的一端受到起爆能量(如雷管起爆)时,爆轰波会沿着药芯迅速传播,使药芯中的炸药依次爆炸,从而将爆轰波传递给相邻的炸药装药或其他爆炸物品。
2工业导爆索制造工艺
工业导爆索是一种用于传递爆轰波的火工品,广泛应用于工程爆破、军事等领域。
2.1原料准备
常用黑索金等猛炸药作为药芯,炸药需满足特定的质量指标,如外观为黑灰色颗粒、无机械杂质,粒度在0.15~0.60mm之间,水分及挥发分含量低,堆积密度和热减量符合要求等。将多股相同直径的棉线按一定方向和规则绞合在一起,制成棉芯线,作为导爆索的中心部分,绞合的棉线数量一般大于4股。
2.2生产制作
2.2.1运药与加药
需要准备符合质量标准的炸药,这些炸药通常被存储在专门的炸药库中,将炸药从炸药库运输到制索机旁时,必须采取严格的安全措施。运输车辆应具备良好的防爆性能,并配备必要的安全设施。在运输过程中,应严格控制车速,避免震动和撞击,确保炸药的安全运输。作业人员必须穿戴符合规定的防护用品,如防静电工作服、安全帽、防护鞋等,以防止静电火花和机械碰撞引发事故。在作业前,应使用人体静电导除装置,将作业人员身上的静电导出,防止静电火花引发爆炸。使用不发火材质的工器具进行操作,避免使用可能产生火花的金属工具,严格控制作业现场的人数和药量,确保在发生意外时能够迅速疏散人员,并减少事故的损失。
2.2.2制索
由棉芯线牵引炸药,并用BT膜包裹。经过一次BT丝包缠后,由制索机的牵引轮牵引,再经二次BT丝包缠,然后经过两次碾压,形成白线半成品。制索过程中需严格控制工装模具、碾压配重,以保证导爆索的外径和装药密度符合要求。
2.2.3涂塑和喷码
往挤塑机的料仓中加入聚乙烯树脂和色母粒,通过调整工装模具,控制导爆索的涂塑外观质量和外径尺寸。挤塑机挤出塑料涂覆在白线外表上,形成均匀的外涂层。之后,喷印上爆炸品标识信息。
2.2.4盘卷计量
用石蜡包裹导爆索半成品,然后在盘卷机上将导爆索盘卷成指定规格,如50.0m±0.5m/卷,或按用户指定长度盘卷。
2.2.5包装与入库
为了确保导爆索在运输和储存过程中的安全性与完整性,在包装阶段,一般会选择塑料袋作为内层包装,以有效隔绝空气和湿气,防止导爆索受潮或受到其他化学物质的侵蚀。同时,塑料袋还具有一定的缓冲作用,能够减轻在运输过程中的颠簸和撞击对导爆索的影响。之后,将包装好的导爆索运输到专门的仓库进行存放。
3工业导爆索自动化装备研究
随着科技的发展,工业导爆索的生产逐渐实现自动化,以提高生产效率、保障生产安全、降低劳动强度。
3.1自动循环贮药-供药传送装置
自动循环贮药-供药传送装置在工业导爆索的生产过程中发挥着重要作用,实现了炸药的自动贮存、运输和供应,显著减少了人工操作,提高了生产效率和安全性。该装置设有专门的贮存区域,能够自动接收、存放和管理炸药。贮存区域的设计考虑了炸药的特性和安全要求,确保炸药在贮存过程中保持稳定和安全。通过内置的传送系统,装置能够自动将炸药从贮存区域运输到制索机组或其他需要炸药的区域,炸药处于封闭、安全的运输环境中,避免了人工操作可能带来的风险。根据生产需求,装置能够自动向制索机组供应适量的炸药。通过精确的计量和控制,确保炸药供应的准确性和稳定性,提高了生产效率和产品质量。
3.2隔爆与防护门联动技术
该技术通过将各制索机组和炸药暂存间室设置为独立的系统,并在这些系统之间设置隔爆与防护门联动装置,当某个制索机组或炸药暂存间室内发生爆炸时,隔爆装置能够迅速动作,将爆炸产生的火焰、冲击波和高温气体等有害因素限制在爆炸源所在的区域内,防止其传播到其他区域。防护门联动与隔爆装置相配合,防护门在检测到爆炸信号或隔爆装置动作时,能够自动关闭或锁定,进一步阻止爆炸产物的扩散,并保护相邻区域的人员和设备安全。各制索机组和炸药暂存间室互为独立系统,隔爆装置和防护门在检测到爆炸信号时能够迅速动作,通过物理隔离和自动防护门的配合,大大提高了生产环境的安全性。
在工业导爆索的制造过程中,隔爆与防护门联动技术被广泛应用于炸药暂存间室、制索机组等关键区域。例如,某些企业采用先进的隔爆装置和防护门联动系统,将炸药暂存间室与制索机组完全隔离,并在防护门上设置传感器和锁紧装置。当炸药暂存间室内发生爆炸时,隔爆装置迅速动作,防护门自动关闭并锁定,有效防止了爆炸产物的扩散和相邻区域的受损。
3.3全流程自动化生产装置
近年来,出现了工业导爆索全流程自动化生产装置,包括药剂存放单元、制索单元、敷塑喷码单元、盘卷单元和入库单元等。这些单元通过自动控制系统和传输设备连接起来,实现了导爆索生产的自动化和连续化。
例如,在相邻的制索单元之间设置加药单元,通过升降加药机构自动添加炸药;在盘卷单元设置智能对接AGV(自动导引车)的盘卷机构,实现导爆索的自动盘卷;在入库单元设置自动入库机构,实现成品的自动入库。
3.4信息化、智能化技术的应用
在导爆索生产过程中,运用AI检测技术、智能MES(制造执行系统)等信息化、智能化技术,对关键危险工序进行实时在线监控检测。例如,在关键工序设置AI智能识别摄像头,对超温、超员、火灾、烟雾等异常情况进行实时监测和报警。通过建立导爆索仓储管理系统、MES制造执行系统等,实现生产数据的信息化管理。通过对生产数据的分析,可以优化生产流程、提高生产效率、保障产品质量。
结束语
总的来说,工业导爆索的制造工艺涉及多个环节,需要严格控制原料质量和生产过程。随着自动化装备的研究和应用,工业导爆索的生产逐渐实现了自动化、连续化和智能化,这不仅提高了生产效率、保障了生产安全、降低了劳动强度,还为推动民爆行业的高质量发展和数字化转型做出了积极贡献。未来,随着科技的不断进步和应用的深入推广,工业导爆索的自动化生产水平将进一步提升。
参考文献
[1]薛海洋,曲思佳,徐翠荣.工业导爆索自动化生产关键技术的研究[J].煤矿爆破,2023,41(04):16-19.