2014-02-17
860
Энергетические характеристики взрывчатых веществ и взрыва
Главные энергетические характеристики ВВ – объѐм газообразных продуктов, теплота, температура и давление взрыва. Первые три характеристики являются важнейшими константами ВВ, а давление зависит не только от состава ВВ, но и от условий взрывания.
При выборе ВВ учитывают его работоспособность, бризантность, степень безопасности в обращении и передачу детонации на расстояние. Эти практические характеристики (показатели) ВВ оценивают по результатам испытаний.
2.7.1. Работоспособность. Под этой характеристикой понимают способность ВВ производить при взрыве определенную работу по разрушению среды. Она зависит от объѐма газов и количества теплоты, образующейся при взрыве, а также от скорости детонации. Теоретической мерой работоспособности ВВ может служить его удельная потенциальная энергия, определяемая по формуле (2.13).
Классический (исторически первый) способ экспериментального определения работоспособности ВВ – метод свинцовой бомбы (проба Трауцля). Бомба, принятая на Втором международном конгрессе прикладной химии в 1948 г. в качестве стандартной, представляет собой болванку цилиндрической формы, отлитую из рафинированного свинца. По оси бомбы проходит канал (рис. 2.12). Перед опытом измеряют объѐм канала и помещают на его дно 10 г ВВ в бумажной гильзе диаметром 24 мм. В патрончик предварительно вставляют электродетонатор (ЭД) или капсюль-детонатор (КД). Свободную часть канала засыпают доверху сухим кварцевым песком, просеянным через сито №12. После взрыва заряда образовавшуюся грушевидную полость продувают и, заполнив водой из мерной мензурки, определяют еѐ объѐм. Разница в объѐмах полости после и до взрыва характеризует работоспособность ВВ, см3:
|
|
|
где P - работоспособность ВВ, см3;
Vк - объѐм грушевидной полости, образовавшейся после взрыва, см3; V0 - первоначальный объѐм канала бомбы, см3 (V0 = 62...65 см3); 30 - приращение объѐма полости за счѐт взрыва ЭД (КД), см3.
Рис. 2.12. Определение работоспособности ВВ в
Например, если после взрыва измеренный объѐм полости составил 475 см3, то работоспособность ВВ, согласно формуле (2.26), будет 475–65–30=380 см3.
Конечный размер расширения канала (или работоспособность) указывают с точностью до 5 см3. Испытания выполняют при температуре 15ºС.
Если температура в помещении будет иной, то в результаты вносят поправку, принимаемую по тарировочной таблице.
Стандартность каждой партии бомб (бомбы одной отливки) проверяют путем взрыва в трех бомбах навесок стан испытаний устанавливают поправку, которую следует учитывать при использовании бомб этой партии.
|
|
|
Испытания ВВ на работоспособность в свинцовой бомбе имитируют работу заряда в шпуре, пробуренном в горной породе при однотипных зарядах. Коэффициент работоспособности ВВ будет
где Р и Р эт – расширение канала (работоспособность) при взрыве соответственно испытуемого и эталонного ВВ, см3.
Рис. 2.15. Определение бризантности ВВ
обжатием свинцового цилиндра: а – схема испытания ВВ на бризантность; б – свинцовый цилиндр
2.7.2. Бризантность. Под этой характеристикой понимают способность ВВ при взрыве воздействовать на преграды (на породы), непосредственно прилегающие к заряду или отстоящие от него на расстояние не более двух-трѐх радиусов заряда. Бризантность Б зависит от скорости детонации ВВ. Классическим (исторически первым) способом
Экспериментального определения
бризантности ВВ является метод свинцовых столбиков (проба Гесса).
На стальную плиту (рис. 2.15, а) ставят цилиндрик свинца высотой 60 мм и диаметром 40 мм. Сверху на него кладут стальной диск диаметром 41 и толщиной 10 мм. На диск ставят патрончик испытуемого ВВ в бумажной гильзе массой 50 г и диаметром мм. Плотность ВВ в патрончике такая же, как в заводских патронах. Поверх ВВ в гильзу помещают картонный диск с осевым отверстием. Через это отверстие в патрончик вставляют детонатор на глубину 15 мм. Патрончик укрепляют в вертикальном положении и взрывают его. В результате верхняя часть свинцового цилиндрика расплющивается и приобретает грибовидную форму (рис. 2.15, б), а высота его уменьшается. После измерения в четырѐх местах высоту обжатого цилиндрика, вычисляют размеры его усадки, по которой и оценивают бризантность, мм:
где h 0 и h к – высота столбика до (h 0 = 60 мм) и после взрыва, мм.
Если, например, после взрыва высота цилиндрика уменьшилась с 60 до 45 мм, то бризантность ВВ будет 15 мм.
Качество цилиндриков проверяют, как и качество бомб, взрывом навесок эталонного ВВ.
