第三節(jié) 炸藥的爆炸性能及其測定
教學(xué)目的和要求:
掌握炸藥的起爆與敏感度。
了解炸藥的爆速與爆炸的穩(wěn)定性。
掌握炸藥的爆力和猛度。
教學(xué)內(nèi)容
炸藥的起爆與敏感度
炸藥的爆速與爆炸的穩(wěn)定性
炸藥的爆力和猛度
一、炸藥的起爆機理
(一)起爆與起爆能
炸藥是一不穩(wěn)定體系,又具有相對穩(wěn)定性
即:不穩(wěn)定體系 穩(wěn)定體系
引起炸藥爆炸分解的過程,稱為起爆。
引起炸藥起爆所需的最低能量,稱為炸藥的起爆能
(二)起爆能的形式
1.機械能(沖擊、摩擦)
2.熱能(火焰、高溫)
3.爆炸能(雷管、導(dǎo)爆索、炸藥)
(三)炸藥的起爆機理
活化能理論:化學(xué)反應(yīng)只是在具有活化能量的活化分子互相接觸和碰撞時才能發(fā)生。
活化分子:具有比一般分子更高能量,叫活潑的分子。
活化能:能夠使炸藥分子轉(zhuǎn)換為活化分子,并能維持持續(xù)化學(xué)反應(yīng)的能量的活化能。
要使化學(xué)反應(yīng)持續(xù)進行,必須使炸藥反應(yīng)放出的熱量高于持續(xù)反應(yīng)所需要的活化能。
起爆能理論分為三種理論;
1.熱能起爆機理
要點:在一定的溫度、壓力和其他條件下,如果一個體系反應(yīng)放出的熱量大于熱傳導(dǎo)所散失的熱量,就能使該體系發(fā)生熱積聚。從而使反應(yīng)自動加速,最后導(dǎo)致爆炸。
爆炸是系統(tǒng)內(nèi)部溫度漸增的結(jié)果。
放熱是隨著溫度的變化率應(yīng)超過散熱量隨溫度的變化率。
2、機械能起爆理論-——灼熱核理論(熱點學(xué)說)
A 要點:當炸藥受到撞擊摩擦等機械能作用的同時,其中的某一部分或幾個極小部分(個別晶體的棱角處或微小氣泡處)首先被加熱到炸藥的爆發(fā)溫度,促使局部炸藥首先起爆,然后迅速傳播至全部。
B 熱核形成的原因
①炸藥中微小氣泡的絕熱壓縮。300-600度;
②顆粒間產(chǎn)生摩擦,炸藥質(zhì)點之間或炸藥摻合物之間的作用。
③炸藥流動的粘性加熱。
C 灼熱核引起爆炸的條件
①熱點溫度不低于300-600 ℃
②熱點半徑夠大,d=10-3-10-5cm 過大過小都不行。
③熱點作用時間在10-7s 以上
④熱點具有夠大的熱量,q≥4.18×10-8~4.18×10-10
乳化炸藥、漿狀炸藥等含水炸藥,較好地利用了微小氣泡絕熱壓縮形成的灼熱核的理論,根據(jù)灼熱核核理論制成的
3、爆炸沖擊能起爆理論
利用一種炸藥爆炸后產(chǎn)生的沖擊波通過某介質(zhì)去起爆另一種炸藥。
A 均相炸藥的爆炸沖擊能起爆過程
炸藥產(chǎn)生的強沖擊波進入均相炸藥,并在其表面形成沖擊波。
B 非均相炸藥的爆炸沖擊能起爆過程
從局部“熱點”開始擴展開的。所需要臨界壓力小,可以用灼熱核理論解釋。
(四)炸藥的敏感度及測定
1.敏感度(感度)
炸藥在外界作用下引起爆炸的難易程度,稱為炸藥的敏感度,簡稱感度。
感度的形式也有3種
機械感度
熱感度
爆轟感度
2.工業(yè)炸藥對感度的要求
機械感度和熱感度要低一些
爆轟感度要高一些
3.感度的測定
(1)機械感度
沖擊感度
測定儀器是立式落錘儀
采用落錘試驗
0.05g 10kg 25cm
自由下落
測定炸藥爆炸的百分數(shù)
摩擦感度的測定:
用擺式摩擦儀
(2)熱感度
爆發(fā)點:炸藥爆炸所需的
最低溫度
測定:
0.05g被測炸藥
測定延時5秒鐘的爆發(fā)點
爆發(fā)點越低,說明感度越高
(3)爆轟感度
以殉爆距離表示
殉爆:由于主動藥包的爆炸引起被動藥包爆炸的現(xiàn)象。
殉爆距離:指主動藥包使被動藥包連續(xù)三次殉爆的最大距離。影響殉爆距離的因素:
被動藥包的感度、密度、藥徑、藥量、傳爆方向、中間介質(zhì)等
意義:
炸藥的使用、貯存、設(shè)計
炸藥廠與炸藥庫的距離
炸藥殉爆距離測定法
1-雷管;2-主爆藥包;3-從爆藥包
(五)、影響炸藥感度的因素
1、炸藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)(內(nèi)在影響因素)
鍵能;分子結(jié)構(gòu)和成分,生成熱,熱效應(yīng),活化能,熱容量
2、炸藥的物理性質(zhì)(外在影響因素)
物理狀態(tài),粒度,密度,晶體形態(tài),微氣泡,摻合物
二、炸藥的爆速與爆炸的穩(wěn)定性
1.炸藥的爆速
灼熱點起爆形成爆轟波
炸藥的爆速就是爆轟波的波速
2.爆速的測定
(1)導(dǎo)爆索法
導(dǎo)爆索的爆速一般為6500m/s,具體值可向廠家索取或查產(chǎn)品說明書。
導(dǎo)爆索測定法簡單易行,應(yīng)用方便,具有一定的可靠性 ,但數(shù)據(jù)出入較大
(2)爆速測定儀法
3.影響爆速的因素
裝藥的直徑和密度
炸藥的性能與質(zhì)量
藥卷的外殼
起爆能的大小
傳爆中的間隙效應(yīng)
(1)裝藥直徑
d2 15-25mm 臨界直徑
d1 60-80mm 極限直徑
即在一定范圍內(nèi)成正比
d< d2 炸藥參加反應(yīng)的分子數(shù)少而自行熄滅,部分炸藥顆粒易被驅(qū)散,隨著藥徑的增加,同時參加反應(yīng)的分子數(shù)增加,生成較多的氣體和熱量。
(1)裝藥密度
最優(yōu)密度 0.95-1.1
ρ?。和瑫r參加反應(yīng)的分子數(shù)少
ρ大:炸藥顆粒間氣泡減少,分攤到的起爆能顯著減小
4.炸藥爆炸的穩(wěn)定性
爆轟波在炸藥中以穩(wěn)定的速度傳播,稱為穩(wěn)定爆炸;
爆速下降或中途熄滅,稱為非穩(wěn)定爆炸。
穩(wěn)定爆炸:分解完全,放熱量大,爆速大
非穩(wěn)定爆炸:分解不完全,放熱量小,爆速
下降,產(chǎn)生有毒氣體
主要原因:感度低,起爆能不足,密度不
佳,藥徑小等
三、炸藥的爆力和猛度
1.爆力
定義:炸藥爆炸后(爆生氣體)膨脹做功的能力
測定方法:鉛鑄法
10g?。柑柪坠?br />
石英砂
爆力=V-V1-V2
V1=61cm3
V2=28.5cm3
硝酸銨:240-360cm3
2.猛度
定義:炸藥爆炸后沖擊作功的能力。
測定方法:鉛柱法
50g( Ф 40)
8號雷管
打堆
猛度:h=h1-h(huán)2
硝酸銨 8-14mm
作業(yè)
名詞:起爆能 感度 沖擊感度 熱感度 爆轟感度 殉爆距離 爆力 猛度 穩(wěn)定爆炸
炸藥的起爆能有哪幾種?
說明研究殉爆距離的意義。
說明影響炸藥爆速的因素
說明爆力、猛度的測定方法?! ?/p>
完
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