烟花爆竹安全技术

烟花爆竹基础知识

一、烟花爆竹的组成

烟花爆竹产品中的烟火药原料包括氧化剂、还原剂、黏合剂、添加剂等。

1. 氧化剂：高氯酸钾、硝酸钾、四氧化三铅等。
2. 还原剂：铝粉、钛粉、木炭、硫磺、苯甲酸钾。
3. 粘合剂：酚醛树脂、聚乙烯醇、硝化棉、硝基漆。
4. 添加剂：硫酸钡、碱式碳酸铜、聚氯乙烯、石蜡。

二、烟花爆竹的特性

（1）能量特征

标志火药做功能力的参量，指1kg火药燃烧时气体产物所做的功。

（2）燃烧特性

标志火药能量释放的能力，取决于火药的燃烧速率和燃烧表面积。

（3）力学特性

火药具有相应的强度，满足在高温下保持不变形、低温下不变脆，能承受在使用时出现的各种力的作用。

（4）安全性

在特定条件下能发生燃烧、爆炸，甚至爆轰，要求在配方设计时必须考虑火药在生产、使用和运输中安全可靠。

三、烟花爆竹产品级别

按照药量及所能构成的危险性大小，烟花爆竹分为四类：

• A级：专业人员在特定室外空旷地点燃放、危险性很大。
• B级：专业人员在特定室外空旷地点燃放、危险性较大。
• C级：适于室外开放空间燃放、危险性较小。
• D级：适于近距离燃放、危险性很小的产品。

四、烟花爆竹、原材料和半成品的安全性能检测

主要安全性能检测项目有：摩擦感度、撞击感度、静电感度、爆发点、相容性、吸湿性、水分、PH值等。

1. 摩擦感度：摩擦作用下，火药发生燃烧或爆炸的难易程度。
2. 撞击感度：烟花爆竹药剂在冲击和摩擦作用下发生燃烧或爆炸的难易程度。
3. 静电感度：包括炸药摩擦产生静电的难易程度和炸药对静电放电火花的感度。
4. 爆发点：炸药开始爆炸变化，介质所需的加热到最低温度。爆发点越低，则表示炸药对热的感度越高（敏感）。
5. 相容性
   • ① 内相容：药剂中组分与组分之间的相容性。
   • ② 外相容：药剂与相关接触物质之间的相容性。
6. 吸湿性：烟火药吸湿率≤2.0%，粉状黑火药吸湿率≤4.0%。
7. 水分测定：烟火药水分≤1.5%，粉状黑火药水分≤3.5%。
8. pH测定：按《化学试剂PH值测定通则》烟火药的PH值应为5～9。

烟花爆竹安全措施

一、生产的安全措施

（1）烟火药制造过程中的防火防爆措施

烟火药的制造工艺包括：粉碎、研磨、过筛、称量、混合、造粒、干燥等。

粉碎	1）粉碎氧化剂、还原剂应分别在单独专用工房内进行，每栋工房定员2人。 2）高感度的材料应专机粉碎，不应用粉碎氧化剂的设备粉碎还原剂，或用粉碎还原剂的设备粉碎氧化剂。
称量	原材料称量，每栋工房定员1人，定量200kg。
混合	1）烟火药各成分混合宜采用转鼓等机械设备，每栋工房定机1台，定员1人；手工混药，每栋工房定员1人。 2）黑火药制造宜采用球磨、振动筛混合，三元黑火药制造应先将炭和硫进行二元混合。进行二元或三元黑火药混合的球磨机与药物接触的部分不应使用铁制部件，可用黄铜、杂木、楠竹和皮革及导电橡胶等材料制成。 3）进行烟火药混合的设备应达到不产生火花和静电积累的要求，不应使用易产生火花（铁质）和静电积累（塑料）材质。 4）含有氯酸盐等高感度药物的混合，应有专用工房和工具。不应使用球磨机混合氯酸盐烟火药等高感度药物。
干燥	1）采用湿法配制含铝、铝镁合金等活性金属粉末的烟火药，应通风散热。 2）药物在干燥散热时，不应翻动和收取，应冷却至室温时收取。

（2）烟花爆竹产品生产过程中的防火防爆措施

1. 引火线应机械制作，并在专用工房操作，机械动力装置应与制引机隔离。
2. 手工直接接触烟火药的工序应使用铜、铝、木、竹等材质的工具，不应使用铁器、瓷器和不导静电的塑料、化纤材料等工具。
3. 产品干燥不应与药物干燥在同一晒场（烘房）进行。摩擦类产品不应与其他类产品在同一晒场（烘房）干燥。
4. 蒸汽干燥烘房温度小于或等于75℃，升温速度小于或等于30℃，不宜采用肋形散热器。
5. 循环风干燥应有除尘设备，除尘设备要定期清扫。

二、工厂的布局和建筑安全要求

（1）建筑物危险等级

• ① 1.1^-1级建筑物破坏能力相当于TNT的厂房和仓库。
• ② 1.1^-2级建筑物破坏能力相当于黑火药的厂房和仓库。
• ③ 1.3级建筑无整体爆炸危险，破坏局限建筑物内。

【注₁】厂房危险等级应由其中最危险的生产工序确定。

【注₂】仓库危险等级应由其中储存最危险的物品确定。

（2）工厂总平面布置

危险品生产区	1）同一危险等级的厂房和库房宜集中布置，粉尘污染比较大的厂房应布置的厂区的边缘。 2）危险品生产厂房宜小型、分散。 3）危险品生产厂房靠山布置时，距山脚不宜太近。
危险品总仓库区	1）危险性大的危险品仓库，不宜布置在库区出入口附近。 2）危险品运输道路不应在其他防护屏障内穿行通过。
围墙设置	1）危险品生产区和危险品总仓库区应设置高度不低于2m的围墙。 2）围墙与危险性建（构）筑物之间的距离宜为12m，且应≥5m。 3）距离危险性建（构）筑物外墙四周5m内宜设置防火隔离带。 4）危险品生产区和危险品总仓库区的绿化，宜种植阔叶树。
安全距离	1）危险品生产区内各建筑物之间的内部最小允许距离，应分别按照各危险性间建筑物的危险等级及其计算药量所确定的距离，取其最大值。内部最小允许距离应自建筑物的外墙算起，晒场自晒场边缘算起。 2）烟花爆竹企业的危险品销毁场边缘距场外建筑物的外部最小允许距离应≥65m，一次烧毁药量应≤20kg。

（3）工艺布置

1. 对有燃烧、爆炸危险的作业宜采取隔离操作。
2. 易燃易爆粉尘散落的工作场所应设置清洗设施。
3. 危险品中转库最大存药量不应超过2天生产需要量，临时存药间的最大存药量不应超过单人半天的生产需要量，且不应超过10kg。
4. 1.1和1.3级厂房和库房应为单层建筑，其平面宜为矩形。
5. 1.1级厂房应单机单栋或单人单栋独立设置，当采取抗爆间室、隔离操作时可以联建。
6. 不同危险等级的中转库应独立设置，且不得和生产厂房联建。
7. 1.1级的厂房内不应设置除更衣室外的辅助用室，1.3级的厂内可设置生产辅助用室（如工器具室等）。
8. 1.1级的厂房人均使用面积不宜少于9.0m²，1.3级的厂房的人均使用面积不宜少于4.5m²。
9. 干燥场所应符合的规定：
   • 干燥厂房内应设置排湿装置、感温报警装置及通风凉药装置。
   • 热风干燥厂房可对没有裸露药剂的成品、半成品进行干燥。
   • 危险品晒场周围应设置防护堤，其顶面应高出产品面1m。
10. 运输危险品廊道应采用敞开式，不宜与生产厂房直接相连。
11. 产品陈列室应陈列产品模型，不应陈列危险品。
12. 危险品生产区的办公室和辅助用室宜独立设置。
13. 当危险品生产厂房附设办公室和辅助用室时，应符合下列规定：
    • ① 1.1级厂房可附设更衣室。
    • ② 1.3级厂房除可附设更衣室外，还可附设其他辅助用室和办公室。

（4）建筑构造要求

1. 危险性建筑物的结构选型和构造
   • 采用砌体承重结构的1.1级、1.3级建筑物不得采用独立砖柱。
   • 1.1级、1.3级厂房屋盖宜采用现浇混凝土屋盖，并与框架连成整体，也可采用轻质泄压屋盖。
   • 距离本厂围墙小于12m的危险性建筑物，其面向围墙方向的外墙宜为实体墙。
2. 抗爆间室和抗爆屏院
   • 抗爆间室朝室外一面的轻型窗台高度不应高于室内地面0.4m。
   • 采用抗爆间室应符合的规定：① 抗爆间室之间不应设地沟相通。② 抗爆间室的墙应高出厂房相邻屋面不少于0.5m。
3. 危险性建筑物的安全疏散
   • 安全出口应布置在建筑物室外有安全通道的一侧。
   • 安全窗可作为安全出口，但不得计入安全出口的数目。
   • 疏散门的设置应符合的要求：① 应为向外开启的平开门，室内不得装插销。② 危险性工作间的外门口不应设置台阶，应为防滑坡道。
4. 危险性建筑物的建筑构造
   • 黑火药和烟火药生产厂房应采用木门窗。
   • 安全窗应符合下列的规定：① 窗台的高度不应高出室内地面0.5m。② 窗扇应向外平开，不得设置中挺。
   • 有易燃易爆粉尘的工作间不宜设置吊顶。

三、工厂电气安全要求

（1）电气设备防爆

1. 《烟花爆竹工程设计安全规范》将危险场所划分为三类：
   • F0类：经常或长期存在能形成爆炸危险的黑火药及粉尘的场所。
   • F1类：正常运行时可能形成爆炸危险的黑火药及粉尘的场所。
   • F2类：正常运行时能形成火灾危险，而爆炸危险极小的场所。
2. 危险场所电气设备应符合的规定：
   • 危险场所电气设备允许最高表面温度为T4（135℃）。
   • 接线盒、挠性连接等应与该场所电气设备防爆等级一致。
   • 危险场所不宜设置接插装置。
   • 危险场所不应使用无线遥控设备。
3. F0类危险场所不应安装电气设备，否则应设置检测仪表。

（2）防雷与接地

1. 变电所引至危险性建筑物的低压供电系统宜采用TN-C-S接地，建筑物内总配电箱引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。
2. 危险性建筑物内电气设备的工作接地、保护接地、防雷电感应接地、防静电接地等应共用接地装置，接地电阻取其最小值。
3. 危险性建筑物总配电箱内应设置电涌保护器。

（3）防静电

1. 危险场所中可导电的金属设备、金属管道、金属支架及金属导体均应进行直接静电接地。
2.  静电接地系统应与电气设备的保护接地共用同一接地装置。
3.  黑火药生产的危险场所空气相对湿度应为65%。

（4）通信

危险品生产区和危险品总仓库区应设置畅通的固定电话。

四、安全管理要求

安全生产许可证	未取得安全生产许可证的，不得从事生产活动。
安全管理制度	应当建立健全安全管理制度和操作规程制度。
安全生产投入	安全生产投入应符合安全生产的要求。
安全生产管理人员	应配备占本企业从业人员总数1%以上且至少1名专职安全生产管理人员。
安全教育培训	烟花爆竹药物混合、造粒、筛选、装药、筑药、压药、切引等工序的特种作业人员应当接受烟花爆竹专业知识培训，并经考核合格取得操作资格证书。主要负责人、安全生产管理人员和其他从业人员须经本岗位安全生产知识教育和培训并考核合格。
安全生产条件	生产设施应符合的安全生产条件： 1）不得改变工厂设计方案规定的厂房、仓库的功能和用途。 2）A1级建筑物应设有安全防护屏障。 3）A2级建筑物应单人单栋使用。 4）A3级建筑物应单人单间使用，每栋同时作业人数不得超过2人。 5）C级建筑物的人均使用面积不得少于3.5m²。 6）机械制造含高氯酸盐引火线的每栋工房内不得超过2台机组，硝酸盐引火线的每栋工房不得超过4台机组，机组间应当用实墙隔离，每栋工房定员1人；其他工序每栋工房内≤1台机组。 7）严禁在危险场所假设临时性电气设施。
安全评价	烟花爆竹生产企业应当依法进行安全评价。
应急救援	应当建立生产安全事故应急救援组织，制定事故应急预案，配备应急救援人员和必要的应急救援器材和设备。
职业危害预防	应采取下列职业危害预防措施： 1）为从业人员配备符合规定的劳动防护用品。 2）对重大危险源进行检测、评估，采取监控措施。 3）为从业人员定期进行健康检查。 4）在安全区内设置独立的操作人员更衣室。
三同时	1）烟花爆竹工厂设计应符合规定的要求。 2）企业工厂周边的安全防护距离应符合有关规定。 3）在建设、生产和经营中，应当符合相应的规范标准。