【導(dǎo)讀】題目煙花爆竹工廠安全工程設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用。學(xué)院土木建筑學(xué)院。專業(yè)班級消防工程2020級01班。完成時間2020年6月4日。XX大學(xué)本科畢業(yè)論文目錄

　　

【正文】 煙花爆竹 工廠安全工程 設(shè)計 關(guān)鍵技術(shù) 的研究提供切入點，明確了研究方向和目標。 第 3 章 分為工廠規(guī)劃、工藝設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)、安全設(shè)施、消防設(shè)計、 配電 安全 、 配套工程 7 大部分 ，對煙花爆竹工廠安全工程設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)進行研究和探討 ， 針對 傳統(tǒng)設(shè)計 存在的不足 ，科學(xué)、合理地考慮整個煙花爆竹工廠 安全工程 設(shè)計，達到降低生產(chǎn)事故發(fā)生率、減少事故造成的損失的目的。 第 4 章 將研究內(nèi)容應(yīng)用于桃源縣楓樹飛龍煙花爆竹廠 安全工程設(shè)計 ，結(jié)合該廠實際情況， 出具相關(guān)設(shè)計圖紙以及 詳細設(shè)計說明，為類似煙花爆竹工廠安全工程設(shè) 計做出示范。 第 5 章 給出了研究 的結(jié)論，以及對 下一階段 的 研究方向提出了展望。 主體框架 本文主體框架如圖 13 所示 。 XX 大學(xué)本科畢業(yè)論文 第 1 章 緒論 8 煙花爆竹工廠設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用煙 花 爆 竹 工 廠 安 全設(shè) 計 關(guān) 鍵 技 術(shù) 研 究煙 花 爆 竹 生產(chǎn) 事 故 分 析緒 論煙 花 爆 竹 工 廠 安全 設(shè) 計 實 際 應(yīng) 用結(jié) 論 與 展 望選 題 背 景 和 意 義技 術(shù) 路 線 主 要 內(nèi) 容事 故 特 點 分 析事 故 原 因 分 析小 結(jié)工 廠 安 全 規(guī) 劃工 藝 安 全 設(shè) 計建 筑 結(jié) 構(gòu) 安 全 設(shè) 計安 全 設(shè) 施消 防 安 全 設(shè) 計配 電 安 全 設(shè) 計配 套 工 程 安 全 設(shè) 計小 結(jié)項 目 概 況設(shè) 計 依 據(jù)總 平 面 安 全 設(shè) 計安 全 設(shè) 施 設(shè) 計消 防 設(shè) 施 設(shè) 計結(jié) 論展 望配 電 安 全 設(shè) 計配 套 工 程 安 全 設(shè) 計主 體 框 架 圖 13 論文主體框架XX 大學(xué)本科畢業(yè)論文 第 2 章 煙花爆竹生產(chǎn)事故分析 9 第 2 章 煙花爆竹 生產(chǎn) 事故分析 煙花爆竹生產(chǎn)事故 特點分析 (1)事故發(fā)生率高 據(jù)國家安全 生產(chǎn) 監(jiān)督管理局統(tǒng)計，從 1985 年到 2020 年全國煙花爆竹行業(yè)累計發(fā)生爆炸事故 8448 起，平均每年 445 起。 近 年來事故數(shù)量有降低的趨勢，但是每年事故造成的傷亡情況還是比較嚴重 。 2020 年 1 月至 8 月，全國煙花爆竹傷 亡事故共發(fā)生 53 起 ，造成 110 人死亡；僅湖南省 2020 年發(fā)生煙花爆竹安全生產(chǎn)事故 41 起，死亡 53 人。 (2)易造成群死群傷 傳統(tǒng)煙花爆竹生產(chǎn)過程發(fā)生事故后，往往造成群死群傷現(xiàn)象，近幾年此類群死群傷較為嚴重的事故也 時有 發(fā)生。 2020 年 3 月，江西省萍鄉(xiāng)市上栗縣石嶺村一個個體煙花爆竹生產(chǎn)作坊發(fā)生爆炸，造成 33 人死亡， 12 人受傷的慘痛事故 [15]。 2020 年 1 月 3 日發(fā)生在 山東省濰坊市濰城區(qū)于河街道前王村 的事故中，造成 13 人死亡、 2 人受傷 [16]。這些驚心觸目的數(shù)據(jù)，無不給我們帶來巨大的震撼。 (3)易發(fā)事故的生產(chǎn)工 序多 煙花爆竹生產(chǎn)過程中，人員經(jīng)常會接觸黑火藥、煙火藥等藥物，由于此類藥物機械感度和熱感度都很高，所以極易發(fā)生燃燒爆炸，引發(fā)安全生產(chǎn)事故 。表 21 是對 78 起煙花爆竹 生產(chǎn) 事故發(fā)生工序的統(tǒng)計分析結(jié)果 [17]，從中可以看出，帶有藥物操作的工序是十分容易發(fā)生事故的。 (4)事故多發(fā)生在 非法生產(chǎn) 企業(yè) 煙花爆竹非法生產(chǎn)屢禁不止，從近幾年發(fā)生的生產(chǎn)事故可以發(fā)現(xiàn)，絕大部分事故都發(fā)生在非法生產(chǎn)企業(yè)，此類企業(yè)存在的共同點是，沒有經(jīng)過專業(yè)設(shè)計單位設(shè)計和政府批復(fù)，采用作坊式生產(chǎn)，安全 生產(chǎn) 完全無法得到保證。 煙花爆竹生產(chǎn) 事故 原因分析 根據(jù)安全系統(tǒng)工程將其研究對象分為 “ 人、機、料、法、環(huán) ” 的原理，再結(jié)合煙花爆竹生產(chǎn)過程具體情況，把煙花爆竹生產(chǎn)事故原因歸結(jié)擴展為五個方面，即 人員、設(shè)備、原料、生產(chǎn)工藝、作業(yè)環(huán)境 。以下主要從這五個方面入手，剖析煙花爆竹生產(chǎn)事故發(fā)生的 原因，為解決問題的根本提供依據(jù)。 XX 大學(xué)本科畢業(yè)論文 第 2 章 煙花爆竹生產(chǎn)事故分析 10 表 21 事故發(fā)生工序統(tǒng)計分析 主工序 事故起數(shù) /次 占總數(shù) % 子工序 事故起數(shù) /次 占總數(shù) % 生產(chǎn)準備 9 分發(fā)藥 3 清理 3 管理 3 配藥與混合 34 配料 8 搓藥 5 藥混合 9 制藥、篩選 12 造粒 2 手工造粒 1 機械造粒 1 干燥 3 自然干燥 1 火室干燥 1 采暖干燥 1 引線加工 8 手工制引 3 機械制引 3 切引 2 成品制作 12 扎眼 3 插引 4 沖炮 5 其他 10 明火、照明、吸煙 7 點藥 3 (1) 人員 1) 深 受歷史傳統(tǒng)的影響 湖南 省一些鄉(xiāng)村煙花爆竹生產(chǎn)歷史悠久，部分群眾對煙花爆竹的特殊感情難以割舍，加之過年、過節(jié)、婚喪嫁娶放鞭炮習俗的日益濃厚，使煙花爆竹成為人們生活中不可缺少的必需品，有相當大的市場需求。 2) 巨大的 利益驅(qū)動 在農(nóng)村，一個家庭依賴土地生存收入很低，有相當多的縣年人均收入 較低 ，而非法生產(chǎn)銷售煙花爆竹旺季時，一兩個月 的 收入 就十分可觀 。雖然 生產(chǎn)中屢有傷亡事故， 相關(guān)部門 也嚴厲打擊，但由于巨大利益 的 誘惑，一些農(nóng)民仍然冒著生命危險，頑固地 從事非法生產(chǎn)。 3) 法制觀念淡薄，存在僥幸心理和錯誤思想 大多數(shù)非法生產(chǎn)企業(yè)人員 認為操作時細心點就可以避免事故。有些村民認為自制煙花爆竹雖違法，但不丟人。更有部分群眾存有 “ 寧可炸死、住監(jiān)獄，也不能窮死 ” 的錯誤思想，為賺錢不惜鋌而走險，以身試法。 4) 從業(yè)人員素質(zhì)較低 XX 大學(xué)本科畢業(yè)論文 第 2 章 煙花爆竹生產(chǎn)事故分析 11 煙花爆竹生產(chǎn)行業(yè)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，從業(yè)人員大都是農(nóng)民， 一般只有 小學(xué)和初中文化 水平 ，生產(chǎn)往往是靠傳統(tǒng)經(jīng)驗，缺乏安全意識，極易引發(fā)爆炸事故 [18]。 (2) 設(shè)備 1) 機械化生產(chǎn)沒有 廣泛應(yīng)用 從很多煙花爆竹生產(chǎn)事故 發(fā)生的原因可以發(fā)現(xiàn)，很多原因是企業(yè)沒有推進機械化生產(chǎn)，往往還停留在手工操作的階段 [19]，例如在造粒工序中， 傳統(tǒng)方法 是人工進行混合、粉碎，藥物在摩擦和沖擊的作用下，極易發(fā)生爆炸，直接威脅到人員的生命安全。而引進造粒設(shè)備之后，人員在設(shè)備工作時 便 可以遠離設(shè)備，并且設(shè)備自帶有安全防護措施，可以有效避免 和控制 事故發(fā)生，減少事故造成的損失。 2) 設(shè)備落后 由于大多數(shù)生產(chǎn)煙花爆竹的企業(yè)為小型企業(yè)或非法生產(chǎn)企業(yè)， 存在相關(guān) 資金投入嚴重不足的 現(xiàn)象 ，導(dǎo)致采購設(shè)備時必 然選擇價格低廉、安全難以保證的設(shè)備。生產(chǎn)過程中使用這些設(shè)備，對人員生命財產(chǎn)安全 會 構(gòu)成嚴重威脅。 (3) 原料 煙花爆竹 炸響劑 生產(chǎn)過程中，往往采用氯酸鹽作為氧化劑，國家明令規(guī)定使用高氯酸鉀，而禁止使用氯酸鉀，因為 氯酸鉀是一種敏感度很高的炸響劑，有時候甚至會在日光照射下自爆。近幾年，由于煙花爆竹引發(fā)的重大安全事故中有 70％就 是因為氯酸鉀爆炸引起的 [20]，所以我國 相關(guān)規(guī)范 明確規(guī)定 嚴禁在煙花爆竹中使用氯酸鉀 。然而 ， 仍然有企業(yè)為降低生產(chǎn)成本，提高利潤，違法使用氯酸鉀 作為煙花爆竹生產(chǎn)原料 ，從而引發(fā)了很多 生產(chǎn) 事故。 據(jù) 《國家安全監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于煙花爆竹藥物安全抽檢結(jié)果的通報》的數(shù)據(jù)顯示，在 2020 年 12 月至 2020 年 1 月開展的煙花爆竹藥物安全抽檢工作中，抽查了河北、內(nèi)蒙古、黑龍江、江蘇、江西、河南、湖南、廣西、重慶、四川、貴州、陜西 12 個省 (區(qū)、市 )的 373 家煙花爆竹生產(chǎn)企業(yè)，抽查出違規(guī)使用氯酸鉀的生產(chǎn)企業(yè)占被抽查生產(chǎn)企業(yè)總數(shù)的 %，其中河南 %、湖南 %、江西 %、四川 %、廣西 %的企業(yè)存在違規(guī)使用氯酸鉀的現(xiàn)象 。 由此看出，違規(guī)使用氯酸鉀生產(chǎn)煙花爆竹的現(xiàn)象還是廣泛存在的，其中的安全隱患不容忽 視。 (4) 生產(chǎn) 工藝 大多數(shù)從事煙花爆竹生產(chǎn)工作的人員由于深受歷史傳統(tǒng)的影響，觀念落后， 生產(chǎn)煙花爆竹仍然停留在手工式、作坊式作業(yè)的階段， 生產(chǎn)工藝簡單，難以保證安全。 早期很XX 大學(xué)本科畢業(yè)論文 第 2 章 煙花爆竹生產(chǎn)事故分析 12 多煙花爆竹工廠在工藝流程上沒有做到合理的設(shè)計，導(dǎo)致工房配置不合理 ，更談不上確定限藥量、定員等工藝參數(shù) ，為了達到安全的目的，很多工房 之間 的內(nèi)部距離 被拉大 ，這樣 反而為生產(chǎn)事故的發(fā)生埋下了隱患。因為距離的拉大，導(dǎo)致某些工人懶于將藥物來回運走，致使某些工房內(nèi)囤積大量藥物，在藥物自然發(fā)熱之后，極易發(fā)生爆炸。 (5) 作業(yè) 環(huán)境 在以往的事故調(diào)查 中 發(fā)現(xiàn) ，很多人員在自家居住的房屋內(nèi)進行煙花爆竹生產(chǎn)工作，對于藥物、半成品、成品沒有 做到 合理管理， 往往是 隨意堆放在角落，違規(guī)操作 現(xiàn)象 屢見不鮮。 例如 2020 年 2 月 1 日，安徽省亳州市譙城區(qū)雙溝鎮(zhèn)雙西居委會村民王新平，在家中非法生產(chǎn)爆竹發(fā)生爆炸，造成 4 人死亡、 3 人受傷 [21]； 2020 年 2 月 3 日，重慶市梁平縣聚奎鎮(zhèn)聚奎村一村民在家中非法生產(chǎn)鞭炮發(fā)生爆炸，造成 3 人死亡、 5 人重傷 [22]。此類 事故 的發(fā)生 ， 不僅對周邊其他居民產(chǎn)生不良影響，對自身家庭而言，更會造成毀滅性的打擊 。 小結(jié) 通過本章分析，作者認為煙花爆竹生產(chǎn)事 故的特點主要有以下幾點： (1)事故發(fā)生率高； (2)易造成群死群傷； (3)易發(fā)事故的生產(chǎn)工序多； (4)事故多發(fā)生在 非法生產(chǎn) 企業(yè) 。 在分析煙花爆竹生產(chǎn)事故發(fā)生的原因時，本文將其分為人員、設(shè)備、原料、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境五個方面，給出了具體分析結(jié)果，為煙花爆竹工廠安全工程設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)研究明確了方向和目的。XX 大學(xué)本科畢業(yè)論文 第 3 章 煙花爆竹工廠安全工程設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究 13 第 3章 煙花爆竹 工 廠 安全 工程 設(shè)計 關(guān)鍵技術(shù) 研究 工廠 安全 規(guī)劃 關(guān)鍵技術(shù) 煙花爆竹工廠規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù) 的研究 主要 包括廠址選擇、廠區(qū)規(guī)劃、工廠外部距離、工房內(nèi)部距離 四個部分內(nèi)容，本章節(jié)采用爆炸模型理論，分析 煙花爆竹藥物爆炸產(chǎn)生的沖擊波對周邊范圍內(nèi)的人員和建筑物造成的傷害程度， 探討工廠規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)，給出具體要求 和說明 。 理論分析 煙花爆竹生產(chǎn)行業(yè)屬于高危行業(yè)，從大多數(shù)煙花爆竹生產(chǎn)事故的調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，事故能造成巨大損失主要是因為大量藥物 在 爆炸 時， 其爆炸能量對周邊造成毀滅性破壞。 例如 1996 年 6 月 29 日，四川省簡陽市禾豐鎮(zhèn)丙靈村永興花 炮廠發(fā)生特大爆炸 事故 ，合計 294～ 公斤的 花炮 爆響劑 發(fā)生爆炸，其 爆炸沖擊波 幾乎 沖毀了該廠 全部 建、構(gòu)筑物 ， 39 人死亡 ， 49 人受傷，直接經(jīng)濟損失 300 萬元 [23]。 煙花爆竹藥物爆炸的破壞能力，相當于 TNT 炸藥的破壞能力，下文 通過分析1000kgTNT 爆炸 對周邊人員和建筑物的影響 ， 建立相應(yīng)爆炸模型， 研究分析爆炸傷害范圍 。 表 31 給出了 1000kgTNT 爆炸時的沖擊波超壓 ，表 32 是沖擊波超壓對人體的傷害作用，表 33 是沖擊波超壓對建筑物的破壞作用 [24]。 依據(jù) TNT 爆炸試驗?zāi)M比 α計算公式 ： ? ? 3131310 0 0 qqqq ?????????? (31) 式中 α —— TNT 爆炸試驗?zāi)M比 ； q—— 爆炸時產(chǎn)生沖擊波所消耗的炸藥量， TNT， kg； q0—— 基準炸藥量， TNT， kg。 以及 TNT 爆炸試驗中的相當距離 R0 計算公式： ?RR ?0 (32) 式中 R0—— 目標與基準爆炸中心的相當距離， m； R—— 目標與爆炸中心距離， m； α —— TNT 爆炸試驗?zāi)M比 。 XX 大學(xué)本科畢業(yè)論文 第 3 章 煙花爆竹工廠安全工程設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究 14 可以確定造成目標傷害時與爆 炸中心距離 R 的值，依據(jù)計算結(jié)果，建立如圖 3圖 32的 爆炸 模型。 表 31 1000kgTNT爆炸時的沖擊波超壓 距離 R0/m △p0/Mpa 距離 R0/m △p0/Mpa 距離 R0/m △p0/Mpa 5 14 40 6 16 45 7 18 50 8 20 55 9 25 60 10 30 65 12 35 70 注： R0 表示目標與基準爆炸中心的相當距離， m； △ p0