二氧化碳一次性氣體爆破管的工作原理基于液態(tài)二氧化碳的物理性質(zhì)以及熱脹冷縮的基本原理,是一個巧妙而的能量轉(zhuǎn)化和釋放過程。
在準(zhǔn)備階段,通過的充裝設(shè)備將液態(tài)二氧化碳注入到爆破管的儲液倉內(nèi)。液態(tài)二氧化碳在常溫常壓下是氣態(tài),但在高壓環(huán)境下,它可以被壓縮成液態(tài),體積大幅縮小。此時,液態(tài)二氧化碳處于一種相對穩(wěn)定的儲存狀態(tài),儲存過程中幾乎不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也不會產(chǎn)生明火或其他危險。
當(dāng)需要進(jìn)行爆破作業(yè)時,通過連接外部電源,電流經(jīng)過密封絕緣接線柱傳導(dǎo)至加熱管。加熱管在電流的作用下迅速發(fā)熱,其溫度在極短的時間內(nèi)急劇升高,通??梢栽趲缀撩雰?nèi)達(dá)到數(shù)百攝氏度。儲液倉內(nèi)的液態(tài)二氧化碳緊鄰加熱管,在加熱管的高溫作用下,液態(tài)二氧化碳迅速吸收熱量,發(fā)生氣化現(xiàn)象。
液態(tài)二氧化碳的氣化過程是一個體積急劇膨脹的過程。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,液態(tài)二氧化碳?xì)饣蟮捏w積約為液態(tài)時的 600 倍。隨著氣化的進(jìn)行,儲液倉內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w分子數(shù)量不斷增加,分子間的距離迅速增大,導(dǎo)致氣體體積急劇膨脹,從而使儲液倉內(nèi)的壓力急劇上升。
當(dāng)儲液倉內(nèi)的壓力達(dá)到泄能片的預(yù)設(shè)破裂壓力時,泄能片瞬間破裂。泄能片的破裂是一個快速而果斷的過程,它為高壓氣體的釋放打開了通道。儲液倉內(nèi)的高壓二氧化碳?xì)怏w在的壓力差作用下,以的速度從泄能孔噴射而出。這些高速噴射的氣體形成強(qiáng)大的沖擊力,直接作用于周圍的巖石、混凝土或其他需要破碎的物體。
高壓氣體的沖擊力在瞬間對物體施加的壓力,使得物體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力超過物體的極限強(qiáng)度時,物體就會發(fā)生破裂、破碎等現(xiàn)象,從而實(shí)現(xiàn)爆破的目的。在這個過程中,二氧化碳?xì)怏w的能量被有效地轉(zhuǎn)化為對物體的破壞能量,完成了從儲存能量到釋放能量、從物理變化到機(jī)械破壞的全過程。
整個工作過程中,沒有涉及到化學(xué)反應(yīng),也不會產(chǎn)生明火、爆炸等危險情況,只有物理狀態(tài)的變化和能量的轉(zhuǎn)化。這種基于物理原理的工作方式,使得二氧化碳一次性氣體爆破管在爆破效果的同時,具有的安全性和環(huán)保性,為各種工程爆破作業(yè)提供了一種可靠的選擇。
二氧化碳一次性爆破管通常由以下幾個關(guān)鍵部分組成:
儲液管:這是爆破管的主體部分,采用高強(qiáng)度、耐高壓的合金材料制成,用于儲存液態(tài)二氧化碳。其設(shè)計(jì)壓力需能承受液態(tài)二氧化碳?xì)饣^程中產(chǎn)生的壓力,以確保爆破管在儲存和運(yùn)輸過程中的安全性。
加熱裝置:一般采用電加熱元件,如加熱絲或加熱棒等,與電源連接后能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生足夠的熱量,促使液態(tài)二氧化碳快速氣化。加熱裝置的性能直接影響到二氧化碳的氣化速度和爆破效果。
爆破片:安裝在儲液管的一端,是一種具有特定強(qiáng)度和破裂壓力的薄片。當(dāng)管內(nèi)二氧化碳?xì)饣a(chǎn)生的壓力達(dá)到爆破片的設(shè)計(jì)破裂壓力時,爆破片瞬間破裂,釋放高壓氣體。爆破片的破裂壓力精度和可靠性對于控制爆破時機(jī)和效果至關(guān)重要。
密封組件:包括密封圈、密封墊等,用于儲液管的密封性,防止液態(tài)二氧化碳泄漏。良好的密封性能是確保爆破管正常工作以及保障作業(yè)安全的重要前提。
人工成本
爆破作業(yè)人員配置:一次完整的二氧化碳一次性爆破管作業(yè)需要配備多種人員,包括爆破工程師、技術(shù)操作人員、安全員等。爆破工程師負(fù)責(zé)爆破方案的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場指導(dǎo),其技能要求較高,薪酬待遇也相對較高,一般月薪在 1 - 2 萬元左右。技術(shù)操作人員負(fù)責(zé)爆破管的安裝、連接和起爆操作,需要經(jīng)過培訓(xùn)并取得相應(yīng)資質(zhì),其月薪大約在 5000 - 8000 元。安全員則負(fù)責(zé)現(xiàn)場的安全監(jiān)督和管理,確保爆破作業(yè)符合安全規(guī)范,月薪通常在 4000 - 6000 元。在一個中等規(guī)模的爆破項(xiàng)目中,若每天進(jìn)行一次爆破作業(yè),可能需要配備 1 名爆破工程師、3 - 5 名技術(shù)操作人員和 1 - 2 名安全員。
人員薪酬與培訓(xùn)費(fèi)用:除了日常薪酬支出外,企業(yè)還需要承擔(dān)人員的培訓(xùn)費(fèi)用。爆破作業(yè)屬于特種作業(yè),相關(guān)人員需要定期參加安全培訓(xùn)和技能提升培訓(xùn),以確保其具備熟練操作設(shè)備和應(yīng)對突發(fā)情況的能力。培訓(xùn)費(fèi)用包括培訓(xùn)課程費(fèi)用、教材費(fèi)用以及人員在培訓(xùn)期間的誤工費(fèi)用等。每次培訓(xùn)費(fèi)用可能在每人 1000 - 3000 元不等,根據(jù)人員數(shù)量和培訓(xùn)頻率,每年的培訓(xùn)費(fèi)用也是一筆不小的開支。例如,一個擁有 20 名爆破作業(yè)人員的團(tuán)隊(duì),每年進(jìn)行兩次培訓(xùn),培訓(xùn)費(fèi)用總計(jì)可能達(dá)到 4 - 12 萬元。