Справочник по ВВ и пиросоставам--pirosprawka 2009 (536594), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Этот механизм также присутствует в менее выраженном виде и в случае гомогенного процесса.Также следует отметить, что поскольку ВВ превращается в продукты взрыва не мгновенно, то в сжатыхпродуктах взрывчатого превращения в детонационной волне всегда имеются частички еще непрореагировавшего ВВ или компонентов, которые, догорая, на протяжении какого-то времени питают своейэнергией ударную волну. Однако горение частичек, попадающих в волну разрежения, замедляется, и ихэнергия для ударной волны становится бесполезной, возникают т.н.
химические потери.При инициировании детонации в цилиндрических зарядах посредством стандартного импульса,оказывается, что для каждого ВВ, в зависимости от условий упаковки, существует т.н. предельныйдиаметр заряда. С уменьшением диаметра заряда ниже предельного, увеличиваются потери в окр. средуи скорость детонации уменьшается, так что при величине диаметра, меньшего некоторого т.н.критического не удается получить процесса устойчивой детонации (см рис 3).Рис 3.
Зависимость скорости детонации от диаметразаряда для композиции “B” (60/40, Гексоген/тротил)Инициирующие ВВ, характеризующиеся высокой скоростью реакции, детонируют в зарядах диаметромболее 0.01 – 0.1 мм. Для некоторых грубодисперсных промышленных ВВ (например аммиачная селитра илиигданит) критический диаметр может составить несколько десятков см. Критический диаметр являетсяхарактеристикой непосредственно определяющей детонационную способность ВВ и почти всегдапрямопропорционален толщине зоны реакции для каждого конкретного ВВ.Величина критического диаметра для каждого ВВ может варьироваться в довольно широких пределах изависит гл.
обр. от:1) Бокового отвода газов, т.е. от вида оболочки, в которую заключен заряд – массивная оболочкауменьшает потери в окружающую среду и тем самым способствует поддержанию детонационнойволны. Например критический диаметр игданита в бумажной оболочке составляет 120-150мм, тогда какв стальной – 25-30мм.2) Плотности и сплошности ВВ – Для порошкообразных индивидуальных ВВ (тротил, гексоген)критический диаметр детонации тем меньше, чем больше плотность ВВ.
Критический диаметрмаловосприимчивых и маломощных ВВ (аммиачная селитра, динитротолуол и др.) с ростом плотности впротивоположность мощным индивидуальным ВВ не уменьшается, а растет (см рис 4). При детонацииаммиачноселитренных ВВ со значительным содержанием индивидуального бризантного ВВ (напр.амматол 50/50) наблюдается “переходная” зависимость критического диаметра детонации, отплотности. В области малых плотностей характерная для маломощных ВВ, а при больших плотностях(для данного амматола >1.2 г/см3) характерная для обычных индивидуальных ВВ (см рис 5).
Этосвидетельствует о том, что энергии превращения второго компонента – тротила или какого-либодругого мощного ВВ при большом содержании его в составе смеси достаточно чтобы без поддержкиэнергией вторичных реакций обеспечивать детонацию по мере дальнейшего уплотнения ВВ. В12сплошных ВВ (пластичные ВВ, литьевые смеси и пр.), относительное увеличение скорости детонации откритического до макс. значения при изменения диаметра невелико по сравнению с порошкообразнымиили пористыми ВВ.Рис 4. Зависимость критического диаметраот плотности для перхлората аммония (ПХА)Рис 5. Зависимость критического диаметра от плотностидля смеси аммиачная селитра/тротил (Аммотол 50/50)3)Среднего размера зерен ВВ – с увеличением размера частиц ВВ величина критического диаметрадетонации возрастает.
Так, для тротила при величине частиц 0.06мм критический диаметр детонацииравен 9мм, а при величине частиц 0.5мм он составляет уже 28мм. См рис 6.13Рис 6. Зависимость критического диаметра от плотностидля смеси аммиачная селитра/торф (Динамон Т)1 - грубодисперсная селитра, 2 – селитра средней дисперсности,3 - мелкодисперсная селитра,4)5)Содержания инертных и медленно реагирующих наполнителей за счет увеличения зоныреакции и рассеяние энергии инертными частицами. При смешивании ВВ с различными наполнителямиможно также существенно понизить скорость детонации, однако ее зависимость от радиуса зарядаизменится незначительно.
Меньшая скорость детонации также объясняется затратой энергии напроцесс разогревания и деформации (измельчения) инертных частиц.Температуры ВВ. С увеличением температуры критический диаметр уменьшается.Табл. 1 Критический диаметр детонации мм. при плотности 1.0 г/см3. Размер частиц порядка 0.18мм.ВВАзид свинцаТЭНГексогенТетрилТротилАммонит №6В стекляннойтрубке0.01-0.021.0-1.51.0-1.58-1010-12В бумажнойоболочке471112Табл. 2 Критический диаметр детонации мм при различных плотностях.ВВТротил прессованныйТротил литойТетрилТЭНТЭН флегматизированныйГексоген флегматизир.Октоген флегматизир.ТГ-40 литойплотн.
г/см31.561.561.701.611.601.631.741.69D мм3.5303.50.31.54.04.07.0Детонация жидких ВВ происходит несколько иначе чем твердых: при искровом инициированиивозникает медленное горение, которое через некоторое время (сотые доли секунды) переходит внормальную скорость процесса. Для нитроглицерина и его аналогов существуют две стационарные скоростидетонации. Высокое значение (до 8000 м/с) соответствует теоретической гидродинамической скорости,тогда как низкая скорость детонации, равная примерно 2000 м/с ненамного превышает скорость звука в14этих веществах.
Слабые первичные инициирования всегда возбуждают детонацию низшего порядка,которая в благоприятных условиях переходит в высокоскоростную, обратный же переход не наблюдается. Ктому же мощность взрыва жидких ВВ типа нитроглицерина всегда в большей степени зависят от силыинициатора и вида оболочки, чем для обычных твердых ВВ. Некоторые твердые ВВ также могут иметь 2скорости детонации, например нитрат гидразина, но для них это менее характерно.ВВ могут представлять собой индивидуальные хим.
соединения (напр. тротил, тринитробензол и др.), ночаще всего применяются смеси различных веществ. Это позволяет достигнуть требуемых эксплуатационныххарактеристик; технологичность, безопасность изготовления и хранения, экономическая целесообразностьи т.д. Например наиболее часто используемым ВВ для снаряжения боеприпасов в военное время являетсяне чистый тротил, а его смеси с аммиачной селитрой (амматолы). В качестве компонентов смесевых ВВ,могут использоваться как взрывчатые, так и невзрывчатые соединения.Большое распространение получили смесевые ВВ типа окислитель – горючее; в качестве окислителяобычно содержат неорганические соли, способные при разложении выделять кислород (нитраты, реже перхлораты), в качестве горючего – высокоэнергетические органические соединения (продуктыпереработки нефти, отходы целлюлозной и зерновой промышленности, мелкодисперсные порошкиметаллов и т.д.) или индивидуальные ВВ, выделяющие при разложении горючие газы CO, CH4, H2 и сажу(тротил, динитронафталин).
Введение неорганических окислителей позволяет в неск. раз уменьшитьстоимость ВВ и, в большинстве случаев, повысить фугасное действие (бризантность при этом уменьшаетсят.к. понижается скорость детонации). Состав таких смесей обычно подбирается таким образом, чтобыполучить кислородный баланс близкий к нулю, особенно это касается ВВ промышленного назначения.Однако подобные смеси (аммиачно-селитренные ВВ типа динамонов и аммонитов) обычно имеютнекоторые недостатки; при отсутствии в смеси (или малого содержания) индивидуального ВВ, такие ВВтеряют способность детонировать при сильном уплотнении (на практике выше 1.4 г/см3).
Это происходит втом числе из-за того, что в смесевых ВВ, например в аммонитах, превращение компонентов протекает не содинаковой скоростью. Более активные компоненты могут превращаться в газообразные продукты быстреедругих; на скорость химического превращения отдельных компонентов по разному влияет давление,поэтому при изменении плотности ВВ химическое превращение компонентов и взаимодействие продуктових превращения могут сместиться по времени и обусловить этим рост химических потерь и снижениепараметров детонационной волны.
При значительном уплотнении аммиачная селитра в составе АСВВ можетвести себя в детонационной волне как инертное вещество и, поглощая энергию, сделать смесь неспособнойк детонации.Кроме того многие порошкообразные АСВВ обладают высокой гигроскопичностью, склонны к слеживаниюи следовательно, к увеличению плотности и сплошности.
В результате при увлажнении даже на 1% внесколько раз понижается способность к детонации. Для улучшения детонационной способности в этисмеси вводят сенсибилизаторы - бризантные ВВ: ТЭН, гексоген и т.д. Или применяют различные методы поуменьшению плотности ВВ (добавка разрыхлителей), более тонкому измельчению компонентов иобеспечению лучшего контакта между горючим и окислителем (например добавками поверхностноактивных веществ или эмульгированием).Если горючим служат металлические порошки (напр. алюминий), то окислителем могут быть не толькосоединения с активным кислородом, но и соединения со связанным кислородом, в этих условиях способныевступать в экзотермическую реакцию с металлом. При этом алюминий окисляется до Al2O3, водород водыпочти полностью восстанавливается, а CO2 переходит в CO.
Поэтому на практике иногда применяют смесииндивидуальных ВВ с металлами, в которых ВВ – окислитель по отношению к металлу например алюмотол(тритонал). В отличие от индивидуальных ВВ, взрывное разложение СВВ, содержащих невзрывчатыекомпоненты протекает в 2 стадии: сначала детонирует основное ВВ, затем с продуктами взрыва реагируетметаллический наполнитель, увеличивая энергию взрыва и следовательно повышая фугасное действие.Однако это в полной мере справедливо только для плотных ВВ с крупным или пассивированным связкойалюминием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
