氯酸钾在鞭炮生产中的安全性

氯酸钾在鞭炮生产中的安全性
一、引言
鞭炮生产在我国已有一千多年的历史,全国现在有超过5000家的鞭炮生产企业,从来人员60多万,年产值达100多亿元,出口创汇4亿美元。而且鞭炮生产是一个高危行业,这就要求我们对鞭炮生产过程中的安全问题进行探讨。
二、安全问题讨论
目前绝大多数人的观点任为,由于在鞭炮的生产中使用了氯酸钾作为氧化剂而造成了生产过程中经常发生爆炸事故。大部分有经验的职业技师和有关专家认为,氯酸钾撞击感度、摩擦感度低,但是,氯酸钾作为氧化剂不是爆炸的关键,关键在于是否有安全的管理措施和正确的生产操作。
下面我们看一下几项调查结果:
1、通过这几年有关部门的调查,由于烟花鞭炮引起的重大安全事故,有70%是由于使用氯酸钾作为氧化剂引起的。
2、据有关部门调查,烟花鞭炮引起的所有爆炸事故中,100%的主要原因是没有安全的管理措施和违规的生产操作造成的。在2002年以后,几乎所有的烟花生产企业都已经改用了高氯酸钾作为烟花的氧化剂,但99%以上的鞭炮生产企业还是在使用氯酸钾作为氧化剂。
3、据有关部门调查,烟花鞭炮爆炸事故中,制作烟花爆炸事故与制作鞭炮爆炸事故的比例分别是36%64%
4、非法私人家庭作坊在烟花行业和鞭炮行业中所占的比重:烟花行业17%;鞭炮行业42%,而家庭作坊和无证厂家的事故发生率远比正规企业来得高。
综合以上几项调查结果,我们可以看出, 鞭炮生产事故发生率高,但是发生事故与否和原材料的关系是充要条件,生产过程中的操作规范性与否是必要条件。降低事故发生率的办法并不是简单的取缔氯酸钾的销售和使用,而应该从源头的安全生产标准化、规范化着手,如果从业人员的素质不提高,无法确保安全操作,那无论使用什么样的原材料事故都不可能远离烟花鞭炮行业的事故!
三、氯酸钾的性质与其它氧化剂的性质比较的优劣势
  首先,我们先来了解一下氯酸钾的一些基本的理化特性:
1、氯酸钾的基本性质:
氯酸钾:英文名称Potassium chlorate
分子式: KClO3   分 量: KClO3=122.55
物理性质: 无透明结晶或白粉未。溶于水和甘油;不溶于乙醇。熔点:368烟花生产。
化学性质:氯酸钾是一种强力的氧化剂,吞服除能产生高铁血红蛋白使血红蛋白失去携氧功能而至死外,也能引起溶血性贫血。氯酸钾也是一种助燃剂,在无催化剂条件下加热可以发生歧分反应,生成高氯酸钾和氯化钾,再进一步加热高氯酸钾分解成氯化钾和氧气。自身不可燃。由于氯酸钾是强氧化剂,与碳、硫、磷及有机化合物等混合撞击或磨擦时,易发生燃烧或爆炸,故运输和储存时要求与别的物体隔离,远离热源及火源。
2、氯酸钾的分解反应机理:
对于氯酸钾热分解反应的反应机理,比较典型的说法是:以MnO2为催化剂时,反应(1)在较低温度下(约200℃)就能进行。
如无催化剂存在,小心加热KClO3,则KClO3先熔化,然后在约420时发生歧化反应(自身氧化还原反应):
如继续加热,高氯酸钾在约610℃时熔化,并按下式分解:
3、氯酸钾用于鞭炮生产与其他氧化剂对比的优劣势:
A、优势:
目前生产鞭炮最基本的原材料是氯酸钾、硫磺和铝粉。其中氯酸钾作为氯化剂早在19世纪中叶,就在鞭炮生产中成功地得到了就用。在与其他氧化剂相比(如高氯酸钾,硝酸钾酸
钾等)它以其分解温度低、爆炸性能好、存放时间长、生产工艺简单而且能产生更明亮和火花,并且在声响鞭炮药中可得到更好的声响,易于点燃,不易“瞎火”等优势。因此以氯酸钾为氧化剂的混合烟火剂具有良好的易燃性、可燃性和助性,再由于其价格低,氯酸钾确实是独一无二的烟火氧化剂材料。在鞭炮生产中,以其为氧化剂制成的鞭炮具有声音清脆、碎纸率好、成本低廉等特点,在鞭炮生产中得到了广泛的应用。目前为止尚未到一种在性能上、成本上、效果上能替代氯酸钾的氧化剂。
另,在其它氧化剂制成的鞭炮(如高氯酸钾等),在储存过程中易吸潮,且吸潮后晒干的鞭炮不再能打响(以氯酸钾为氯化剂制成的鞭炮吸潮后晒干不会影响鞭炮的质量),这将给鞭炮生产厂家、销售商家的生产、储存鞭炮时带来了巨大的市场风险。
B、劣势:
氯酸钾在与碳、硫、磷、有机物及一些金属粉末混合后的混合体,其磨擦感度及撞击感度都较其他氧化剂高。在生产鞭炮过程中,在配好成药或制成成品后,如果生产操作不正确或不规范,或者储存运输过程中管理不当。就很容易发生爆炸或火灾。
但以其他氧化剂生产鞭炮,如若生产中操作不当,或储存运输过程中管理不当同样也会发生事故。
从产品本身的性质来说,高钾的敏感度比氯酸钾低,但是吸湿性比氯酸钾高,而在产品水份较高的情况下,与铝混合后,会导致铝粉发热,而产生自燃爆炸。而且由于高氯酸钾吸湿性较高,在存放的要求上也远比氯酸钾来得高。再者氯酸钾的的高敏感度,也决定了它的爆炸力要强于高氯酸钾,鞭炮的打响率要比高氯酸钾更高。在生产鞭炮的问题上,一些氯酸钾的替代产品(如X1号,安X1号,高氯酸钾等)还存在存放时间影响质量的问题,由于鞭炮销售时间主要是在春节、清明节等传统节日期间,许多的鞭炮生产要在存放较长的时间后才燃放,而在这段时间内,有可能因为氧化剂的问题而使得鞭炮炸不响,但目前仍没有资料证明不会产生别的不可控制危险。而氯酸钾在经过这么长的时间的使用后,使得人们对于它性质有了较强的了解,在存放等问题不易出现以上问题。
从多年的生产经验和实际结果来说,用于生产烟花鞭炮的氯酸钾和高氯酸钾,从生产安全上不存在差异!

本文发布于:2024-09-21 20:29:08,感谢您对本站的认可!

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标签:鞭炮   生产   氧化剂   事故   烟花   反应   爆炸
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