1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 11
Текст из файла (страница 11)
При распаде таких активированных молекул энергия реакции быстро рассеивается путем теплопроводности, благодаря чему не создаются необходимые условия для ускорения процесса. В работе, проведенной совместно с Трилла и Окэ, Мюраур показал, что удар электронов большой скорости или а-частиц не вызывает взрыва даже таких высокочувствительных ВВ, как иодистый азот, ацетиленид серебра илн азин свинца; в то же время в них происходит разложение отдельных обособленных, нлн даже группы смежных молекул, выражающееся, например, в почернении азида свинца или ацетиленида серебра.
Райдил и Робертсон рассчитали температуру и время, необходимое для разложения горячих точек для различных ВВ, экспериментально определ~или период времени от момен- та удара до взрыва н показали, что за это время «горячие точки» успевают полностью прореагировать. Испытанию подвергались Рпс.
1б. Штемпельный приборчик дяя азот, тэн, гексоген и тетрил. опредеяеппяпвтерввяа врем«им отударя до взрыва. в штемпельном приборчике (рис. 16) между двумя ролнкоподшнпниками 1. Муфта 3 приборчика была снабжена двумя поперечными каналами 4 для прохода газообразных продуктов взрыва. Третий канал сверлился перпендикулярно одному из этих двух каналов ближе к нижнему срезу ВВ. Прн прохождении ионизированных продуктов взрыва через этот канал происходило замыкание проводиичков, что давало возможность фиксировать момент взрыва. Момент удара в свою 52 чтвствнтельность вв к внешним воздействиям [гл.
и очередь определялся благодаря замыканию тока при контакте груза с верхним роликом. Соответствующие промежутки времени фиксировались с помощью осциллографа. Наименьшее время, регистрируемое прибором, составляло 20 мксек. Средние результаты определений приводятся ниже (табл. 15). Таблица !б Среднее время от момента удара до взрыва (Р=4 кг, И=59 сгг) Прн уменьшении энергии удара время, необходимое для взрыва, несколько увеличивается. Так, прн Р =4 кг и Н = 34см оказалось, что для тэна (25 мг) т= 390 мксек, для гексогена (25 мг) я= 450 мксек.
Добавка кварца (!8%) к тэну уменьшает время, необходимое для взрыва, до 80 мксек. При отсутствии ВВ в штемпельном приборчике при Р=4 кг и Н =59 см продолжительность удара (промежуток времени от момента удара до момента отскока груза) оказалась равной 460 мксек. Пользуясь этим методом, авторы также определили скорость радиального истечения ВВ прн ударе, которая при Р = 1,5 кг и Н = 75 см оказалась для гексогена равной 15 и/сек. В несколько измененных условиях опытов, выполненных Боуденом и Гертоном, продолжительность удара не превышала 300 мксек, а время задержки для тэна и гексогена колебалось в пределах от 60 до !50 мксек.
Данные этих авторов о временах задержки представляются нам более точными, так как у них момент начала взрыва непосредственно фиксировался по возникшему свечению на фото- регистре, в то время как у Райдила и Робертсона период задержки включает в себя добавочное время, необходимое для распространения пламени по навеске ВВ и достижения им электродов. Райдил и Робертсон произвели теоретический расчет критической температуры, при которой вещество в горячей точке успевает полностью прореагировать в течение заданного промежутка времени т. При этом они учитывали теплопотери вне горячей точки, а теплоты реакции и кинетические характеристики для возвэжденнв взрыв» при хдлее н трении а 101 соответствуюших ВВ принимали такими, какими они были установлены при их медленном термическом распаде.
Пусть а — радиус «горячей точки», р — плотность ВВ, с— удельная теплоемкость его, 9 — увеличение температуры в любой точке, удаленной на расстоянии г (вне «горячей точки»), достигаемое за промежуток времени « вследствие теплопроводности. Предполагается, что очаг разогрева в начальный момент имеет во всех точках одинаковую температуру, превышающую температуру окружающей среды на Вэ. Тогда тепло, отдаваемое «горячей точкой» в окружающую среду за время ъ равно Я,= ) 4кг»Врссрг, о (10,1) где 6 определяется на основании закона теплопередачи Фурье, который для данного случая (сферическая симметрия) запи- шется следующим образом: ди Ь )д~и 2 д81 д«рр (дг» г дг) (й — коэффициент теплопроводности). Граничными условиями здесь являются: «=0 для г) а, «=0 для г<а, 6=0 при В=В> прн что позволяет решить уравнение и вычислить в явном виде температуру в любой точке.
Если температура «горячей точки» близка к температуре реакции, а время т очень мало, то тепло, выделенное «горячей точкой» за это время в результате реакции, равно и Я, = — тРргу1Ае (10,2) Коэффициент теплопроводности, теплоемкость и плотность для всех ВВ при расчетах принимались соответственно равнымн где д — теплота реакции, отнесенная к единице массы, Ае -зрит количество вещества, прореагировавшего в 1 сек в единице объема (скорость химической реакции).
Критическая температура «горячей точки» может быть определена из условия теплового равновесия, т. е. что с) =Юг. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВВ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ (ГЛ. П в единицах С63 2,4 ° 1О а; 0,3 и 1,3. Время т принималось сле- дующим: для «горячих точек» с радиусом 10 ' см «=10 ' сек, » »»» 10 'см«=10 ' сек, »» » 10 ' см;=10 ' сек, .»» »»» 10 ' см «=10 '0 сек. Критические температуры а р «С «горячих точек» для некоторых ВВ а 10-0 см а-Ш-асм «=10 а ем а 1О Всм Нее»саве ВВ Таи Гексоген Циклотетраметилеи-тетраиитроаиии . Этилеидииитроамии Тетрил .
Этилеидиамиидииитрат Аммоиийиал селитра 730 820 805 !775 1250 2225 2180 500 590 570 835 825 625 930 815 1255 1230 По мнению указанных авторов, рассчитанные критические температуры находятся в удовлетворительном согласии с чувствительностью этих ВВ к удару. Время разложения ВВ в «горячих точках» авторами определялось из следующих кинетических соотношений: К те 17Т = (т — х) 17Ае вт 11« — Ь(Т вЂ” Та) 17« с1х=(т — х) Ае втсге (10,3) ф где гп = — яаар — масса «горячей точки», х — количество ВВ, 3 разложившегося за время т в «горячей точке». Тепло, отданное окружающей среде, определяется вторым :членом правой части первого уравнения.
Время т может быть ;рассчитано методом численного интегрирования, если известны 1начальные условия. Результаты расчета дают при а = 10-0 см и времени реакции !0-0 сек для тэна и гексогена значения 1,р, равные 440«С и !133'С соответственно. Отсюда ясно, что ВВ в «горячих точках» В табл. !6 приведены рассчитанные для этих условий критические температуры «горячих точек».
Таблица 18 а 101 возвэжденив взеывл п»в хдлев и теении бб успеет полностью прореагировать за промежутки времени, значительно более короткие, чем время удара. Воуден и Иоффе различными методами установили, что минимальные температуры, необходимые для возбуждения взрыва нитроглицерина, гексогена и тэна как в условиях трения и удара, так и при быстром адиабатическом сжатии воздуха порядка 430 — 500'С; это хорошо согласуется с приведенными выше расчетными значениями / р.
Одной из возможных причин возникновения «горячих точек» при ударе является нагрев при вязком течении ВВ. Такое течение может иметь место благодаря образованию в зоне удара небольших объемов жидкого ВВ, истекаюшего через промежутки между твердыми частицами. Для количественной оценки температур при подобных процессах рассмотрим течение жидкости через капилляр постоянного сечения. Пренебрегая потерями тепла вследствие теплопроводности и сжимаемостью жидкости, можно приближенно определить подъем температуры 9, который, согласно закону Пуазейля, для ламинарного потока с постоянной вязкостью равен В= —, вгчс 1а~рс ' где 1 — длина капилляра, а — радиус его, с — средняя скорость течения, / — механический эквивалент теплоты, и — вязкость, р — плотность ВВ и с — его удельная теплоемкость.
Приняв / = 0,1 см, т1 = 0,3 ед. СОЯ, о = 1О» см/сек (согласно опыту), и = 1О ' см, р = 1,3 г/смз и с = 0,3 кал/г град, получим 9= 1470'С. Для получения при указанных выше условиях скорости течения, равной 10» см/сек, «должно быть порядка 10000 кг/см», что нередко выполняется в условиях взрыва бризантных ВВ от удара.
Рассмотренный случай капиллярного течения ВВ, как уже указывалось, не является, конечно, единственной причиной возникновения взрыва прн ударе. Даже для одного н того же ВВ условия н вероятность образования горячих точек могут быть сушественно отличными, в зависимости от возможного характера деформации ВВ при ударе. Так, например, можно считать„ что при испытании ВВ в стандартных приборчиках и отсутствии зазоров между муфтой и роликами определяющую роль в образовании «горячих точек» будут играть процессы внутренних локальных деформаций (микросдвиги, адиабатическое сжатие пузырьков газа, капиллярное течение и т.
п.), протекаюших под влиянием соответствующих давлений в замкнутом объеме самого ВВ. Наоборот, если в результате удара заряд ВВ способен деформироваться н под влиянием возникающих прн ударе бб чтвствнтвдьность вв к внешним воздействиям 1гл. и $11. Зависимость чувствительности ВВ от различных факторов Чувствительность одного н того же взрывчатого вещества может сильно меняться в зависимости от действия различных физических факторов. Основными факторами-физического порядка, оказывающими влияние на чувствительность ВВ к внешним воздействиям, явля° -Гдямуяяя вяаяяя чуз 1) температура, 2) тепло- 4 емкость н теплопроводность вещества, 3) летучесть, 4) агрегатное состояние, 5) структура, 6) плотность вещества, 7) величина кристаллов. Влияние перечисленных факторов сказывается на чувствительности в различной степени в зависимости от характера нннцннрующего нмгачянтяпгяя, т пульса, примененного для возбуждения взрыва.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
