二、工程概況
金屬?gòu)?fù)合材料的爆炸復(fù)合是以炸藥為能源,利用炸藥爆炸產(chǎn)生的巨大能量,在極短的時(shí)間內(nèi),將兩種或兩種以上性能不同的金屬?gòu)?fù)合在一起的加工工藝,爆炸復(fù)合的安裝方法主要為平行安裝法,起爆方法有邊部起爆和中部起爆兩種,具體安裝方法和爆炸機(jī)理如見下圖:
爆炸復(fù)合機(jī)理簡(jiǎn)介如下:
當(dāng)炸藥被雷營(yíng)引瀑后,爆炸產(chǎn)物在極短的時(shí)間內(nèi)形成高壓脈沖載荷,促使復(fù)板從起爆點(diǎn)開始,產(chǎn)生彎曲、延展依次與基板發(fā)生高速傾斜碰撞,在碰撞區(qū)內(nèi)產(chǎn)生高速劇烈的塑性變形,同時(shí)伴隨有劇烈的熱效應(yīng),它破碎金屬內(nèi)表面膜,在兩金屬板內(nèi)表面產(chǎn)生射流,一般在碰撞點(diǎn)前端產(chǎn)生射流,沖刷表面臟物,使金屬露出清潔原始表面,在高壓脈沖載荷下,使兩金屬達(dá)到冶金結(jié)合。
利用爆炸復(fù)合加工工藝,生產(chǎn)的層狀金屬?gòu)?fù)合板現(xiàn)已在石化、制鹽、電力等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,而且市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊,我們采用爆炸復(fù)合方法生產(chǎn)的復(fù)合板,其主要品種有:鈦及鈦合金/鋼復(fù)合板、不銹鋼/鋼復(fù)合板、鎳及鎳合金/鋼復(fù)合板、銅及銅合金/鋼復(fù)合板、鋁及鋁合金復(fù)合板等。
三、現(xiàn)場(chǎng)概況
爆炸作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)位于**處,爆炸場(chǎng)地可用面積3000平方米,該爆炸廠地四面環(huán)山,進(jìn)出此區(qū)域只有一條道路,是我廠專用爆炸廠地修建,由北向南4個(gè)彎曲隔彎,一直通向山里,**山脈將爆炸場(chǎng)地包圍在群山環(huán)抱之中,周圍2公里無民宅等其他建筑設(shè)施,炸藥爆炸后產(chǎn)生的沖擊波,地震波及其它爆炸產(chǎn)物傳播到100米外衰減到最低程度,對(duì)周圍無任何影響,爆炸多余的金屬飛片及塵土石塊在安全距離50米范圍內(nèi),在起爆時(shí)對(duì)四周進(jìn)行警戒,警戒范圍為: 1)爆炸場(chǎng)地南、北兩端各100米外:2)東、西為山脈:3)起爆人員距作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)300米外,且有掩體;4)各警戒點(diǎn)有明顯的黃色旗幟加以標(biāo)識(shí):一次起爆藥量按規(guī)定要求3000公斤以下,符合《爆破安全規(guī)程》GB 6722—2003有關(guān)規(guī)定。
四、主要控制要點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)
l、金屬材料爆炸復(fù)合控制要點(diǎn)主要是:一是現(xiàn)場(chǎng)爆炸用藥量的控制,必須保證藥量控制在設(shè)計(jì)要求范圍之內(nèi),二是做好安全警戒,確保安全生產(chǎn)。
保證安全生產(chǎn):必須在爆炸復(fù)合工藝設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)藥量工藝交叉進(jìn)行,根據(jù)材料的復(fù)板厚度、外形尺寸設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝,必須保證安全、有效、合理的工藝流程,每一個(gè)操作人員必須履行,其本職工作崗位職責(zé),嚴(yán)格按《爆破安全規(guī)程》GB 6722—2003有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
2、主要技術(shù)參數(shù)
1)爆炸復(fù)合采用的炸藥為膨化硝銨炸藥加以精鹽氯化鈉配制而成的混合炸藥,選擇8#瞬發(fā)電雷管串聯(lián)線路生產(chǎn),根據(jù)不同的金屬材料力學(xué)性能及化學(xué)成份,混合炸藥的配比亦有所不同,爆速控制在2000—2300米/秒范圍內(nèi)。
2)單位面積藥量的確定采用理論計(jì)算結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)制定,
A:間隙的制定
爆炸前,在兩板之間間距內(nèi)安放一定數(shù)量的金屬間隙物,以保證間距的均勻性,爆炸復(fù)合過程是借助間隙距離使復(fù)板與基板在炸藥爆轟下發(fā)生高速碰撞來實(shí)現(xiàn)的,因此基、復(fù)板之間間隙大小是爆炸復(fù)合的主要工藝參數(shù)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式:h=A1(ρ×δ)0.6
ρ—復(fù)板密度、g/㎝3 ,δ—復(fù)板厚度、㎜
A1是與炸藥品種有關(guān)的常數(shù),通常取1~1.2。
以2-10㎜,鈦復(fù)板為例計(jì)算, h=6~18㎜
在試驗(yàn)中取h1=6㎜、h2=12㎜、h3=16㎜。
B:?jiǎn)挝幻娣e藥量(藥高)計(jì)算
在大面積復(fù)合板爆炸焊接時(shí),常用Wg來計(jì)算總藥量
Wg=A2(ρδ)0.6 σs0.2 × h-0.5
式中: Wg—單位面積藥量,單位為g/㎝2
h—間隙高低,單位為㎜ ,σs—復(fù)板的屈服極限,單位為Mpa
δ—復(fù)板厚度,單位為㎜ ,ρ—復(fù)板密度,單位為g/㎝3
A2是與組合材料有關(guān)的常數(shù),通常取0.3~0.4
以2-10㎜鈦復(fù)板為例,當(dāng)間隙h1=6㎜、h2=8㎜、h3=10㎜時(shí),代入計(jì)算 Wg=3g~5.50 g/㎝2,藥高在試驗(yàn)中取H=30、35、45㎜。
理論計(jì)算公式為:
Wg=Al (ρ•δ)0.6×σs h-0.5
式中復(fù)材比重4.51g/㎝2
Δ—復(fù)材厚度 mm
σs—復(fù)材屈服強(qiáng)度 kg/m
h一一間隙高度mm
對(duì)復(fù)層為鈦及鈦合金材料,炸藥量控制如下:
厚度2—4㎜藥量選擇:30—40kg/m2
厚度5—8㎜藥量選擇:55—70kg/m2
厚度8—10mm藥量選擇:75—90kg/m2
五、安全措施
1、認(rèn)真執(zhí)行GB6722—2003《爆破安全規(guī)程》中的有關(guān)事項(xiàng),并加以具體落實(shí)。
2、嚴(yán)格按照民爆物品管理規(guī)定加強(qiáng)民爆物品安全管理工作,落實(shí)各項(xiàng)安全管理制度和措施,嚴(yán)禁違規(guī),規(guī)章作業(yè),嚴(yán)禁違規(guī)超限運(yùn)輸民爆物品,嚴(yán)禁無證運(yùn)輸,嚴(yán)禁人貨混載。
3、雷雨天不得安排爆炸生產(chǎn),高、低溫氣候,風(fēng)力在三級(jí)以下可正常生產(chǎn)。現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行野外安全操作規(guī)程。
4、加強(qiáng)對(duì)爆破器材的保管,嚴(yán)防丟失。
5、安裝雷管時(shí),現(xiàn)場(chǎng)留一專職人員進(jìn)行操作,連接為串聯(lián),并通知警戒人員警戒。
6、警戒人員應(yīng)堅(jiān)守工作崗位,必須到達(dá)各自的警戒位置,使爆破警戒區(qū)附近人員能清楚地看到。
7、引爆前,起爆操作員必須和各警戒點(diǎn)警戒員聯(lián)系,一聲長(zhǎng)口哨,三聲短口哨后,立即進(jìn)行引爆。
8、引爆后三分鐘內(nèi),任何人不得進(jìn)入爆炸現(xiàn)場(chǎng),待引爆人員現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn),確認(rèn)全部引瀑,方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后續(xù)工作。
六、現(xiàn)場(chǎng)操作人員職責(zé)及要求
為了加強(qiáng)安全工作,確保爆炸復(fù)合作業(yè)的安全性、可靠性, 保證現(xiàn)場(chǎng)萬無一失,所有人員均有權(quán)利制止一切違反規(guī)定的行為,可直接報(bào)告企業(yè)法人或上級(jí)公安機(jī)關(guān)。
1 現(xiàn)場(chǎng)操作嚴(yán)格按照工藝技術(shù)員,制定的工藝流程要求執(zhí)行。
2 現(xiàn)場(chǎng)所有操作人員,必須熟知各項(xiàng)安全措施及要求,樹立高度的安全責(zé)任感。
3 進(jìn)入工作現(xiàn)場(chǎng)工作人員,必須關(guān)閉手機(jī),不允許隨身攜帶火種、火源進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),如有發(fā)現(xiàn)立即停止所有工作,嚴(yán)格帶出工作現(xiàn)場(chǎng)。
4 嚴(yán)禁盲目施工,野蠻施工。
5 爆炸作業(yè)完成,按各自職責(zé)共同清理現(xiàn)場(chǎng),共同核對(duì)炸藥、雷管使用量,做好現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工作記錄。
七 爆炸復(fù)合及現(xiàn)場(chǎng)安全領(lǐng)導(dǎo)組
1、技術(shù)負(fù)責(zé)人:*
2、安全負(fù)責(zé)人:*
3 項(xiàng)目技術(shù)責(zé)任人:*
4 爆破安全員:*
5 爆破安全警戒員:*
6 爆破炸藥、雷管負(fù)責(zé):*
7 爆破員:* *