1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Рассмотрим влияние каждого нз этих факторов в отдельности. С повышением температуры чувствительность ВВ быстро возрастает, а прн температурах, приближающихся к температурам вспышки, онн взрывают от самого слабого импульса. Зависимость чувствительности к удару от температуры по данным Тейлора н Унля для гремучей ртути н тетразена представ.

лсна на рнс. 17. Рис. 17. Зависимость чувствительности и удару тетриаена и гремучей ртути от начальной температуры. давлений проникать в те нлн иные зазоры, то определяющее значение прн инициировании взрыва наряду с воздушными включениями будут иметь процессы пластического н вязкого течения ВВ н эффекты трения частиц. На основании изложенного можно заключить, что независимо от характера деформации ВВ н условий возникновения активных центров возбуждение взрыва прн всех видах механического импульса происходит в результате локальных процессов термического воспламенения взрывчатого вещества.

Понимание механизма возбуждении взрыва имеет существенное значение для правильного решения многих практических вопросов, связанных с техникой безопасности прн обращении с ВВ. $11) зависимость чхвствитвльности вв от илзднчных ьлктоаов 57 При значительном понижении температуры чувствительность ВВ падает. Так, при охлаждении гремучей ртути до темпера-. туры жидкого воздуха она при воспламенении часто дает отказы. Влияние сильного охлаждения на чувствительность ВВ иллюстри ется данными табл. 17. ру Таблица !7 Влияние начальной температуры на предельный инициирующий заряд Наименьшее количество твеиучеа бетти, необхохииае шш возбушаении вз ива, в з Название ВВ т-- но с 1,0 2,0 ~ отказы 0,25 0,25 0,25 Гремучий студень .

Пмроксиаяв . Пикриновая кислота Теплоемкость и теплопроводность сказываются главным образом на чувствительности ВВ к тепловому импульсу. Прн увеличении теплоемкости необходимо затратить большее коли- чество тепла для нагревания вещества до температур, при кото- рых достигается его воспламенение. Аналогичное влияние ока- зывает и теплопроводность; чем меньше последняя, тем более высокие локальные температуры могут быть достигнуты при нагревании вещества; большая теплопроводность, обусловливая быстрое рассеивание тепла по массе вещества, наоборот, пре- пятствует образованию или развитию очагов воспламенения.

Заметное влияние указанных факторов было установлено прн исследовании процессов воспламенения и горения некото- рых смесей, содержавших в своем составе металлические сплавы (Ре — 81, З) — А1). Прн испытании чувствительности к удару теплоемкость и теплопроводность оказывают меньшее влияние, поскольку в дан- ном случае для инициирования решающее значение приобре- тают локальные процессы, связанные с возникновением «горячих точек».

Время, необходимое для образования этих очагов и за- вершения в них реакции, настолько мало ( 1О б сек), что теплопроводность не может оказать сколько-нибудь заметного влияния на общий характер явления. Большое влияние на условия и развитие процессов теплового инициирования взрывчатых веществ оказывает их летучесть. еляев установил, что условия воспламенения летучих веществ в значительной мере определяются соотношением между ско- Ростью химической реакции и скоростью их испарения, Если температура вспышки ВВ выше температуры его кипе- ния, т, , то, как показал Беляев, воспламенение вещества может 68 чэвствитваьиость вв к внешним воздействиям (гл.

и произойти только в парах (или в смеси пара с воздухом или с продуктами термического разложения ВВ). Если температура вспышки ниже температуры кипения ВВ, как, например, для гексогена ((*, =340'С, г„, =230'С), то определяющую роль в процессе самовоспламенения, по-видимому, будут играть реакции, протекающие в конденсированной фазе и в промежуточных продуктах разложения. По мнению Беляева, характер вспышки определяется соотношением между температурой кипения и температурой вспышки. Если температура кипения выше температуры вспышки, то вспышка должна иметь детонационный характер; при обратном соотношении этих температур вспышка будет протекатьв форме более или менее быстрого горения.

Эта точка зрения находится„ однако, в противоречии с многими экспериментальными данными. Отмечая ошибочность критерия Беляева, Андреев вполне справедливо указывает на следующие обстоятельства, которые являются руководящими при определении и оценке характера вспышки. При тепловом инициировании взрыва сначала происходит воспламенение ВВ, за которым следует более или менее короткий период бурного его горения. Если горение является неустойчивым, то вспышка может завершиться в детонационной форме, как это наблюдается у нитроглицерина. Критерием неустойчивости процесса является превышение газопрнхода (вследствие реакции) над газоотводом. В этом случае происходит резкое самоускорение горения, которое при благоприятных условиях (достаточность навески и т. п.) в пределе переходит в детонацию.

При изучении процессов воспламенения К. К. Андреев обнаружил, что для некоторых взрывчатых веществ (тротил, пикриновая кислота, ксилил) прн быстром нагревании вспышки не происходит, но наблюдается беспламенное разложение, если температура нагрева выше некоторого предела. По мнению Андреева, это явление объясняется тем, что при быстром прогреве вещества к моменту достижения температуры кипения концентрация продуктов распада конденсированной фазы, играющих существенную роль при процессах самовоспламенения, мала. Пары же взрывчатого вещества, имея значительно более высокую температуру самовоспламенения, чем температура кипения, разлагаются без вспышки; однако, если температура нагрева превышает температуру самовоспламенения паров, то вспышка наблюдается.

Известным подтверждением этого объяснения является тот факт, что, например, тетрил не имеет верхнего предела. Температура кипения тетрила (310'С) значительно выше температуры его вспышки (195'С), вследствие злвисимссть чгвствительности вв от глзличиых члктоеов 59 чего его самовоспламенение достигается раньше, чем он испарится.

Летучесть, играющая существенную роль в процессах теплового инициирования взрыва, не может, однако, практически сказаться на чувствительности ВВ к удару и тем более на восприимчивости их к детонации под действием инициатора, поскольку разогревы и инициирование взрыва в этих случаях осуществляются в условиях очень высоких давлений, при которых испарение целиком или почти полностью подавляется, Зависимость чувствительности ВВ от агрегатного состояния имеет достаточно общий характер; при переходе вещества из твердого состояния в жидкое чувствительность его, как правило, повышается, что объясняется более высокой температурой и большим содержанием внутренней энергии у вещества в жидком состоянии, избыток которой соответствует скрытой теплоте его плавления.

В условиях теплового инициирования указанная зависимость определяется еще и тем, что в жидком виде вещества обладают большей упругостью паров и поэтому легче воспламеняются. Так, например, установлено, что в жидком состоянии нитроглицерин заметно более чувствителен, чем твердый, замерзший, если только ои не содержит включений в виде капель жидкого нитроглицерина. Однако в некоторых случаях не исключена возможность повышения чувствительности при переходе вещества из жидкого состояния в твердое вследствие образования кристаллических модификаций с пониженной устойчивостью.

Примером такого перехода может являться лабильная форма твердого нитроглицерина, характеризующаяся повышенной чувствительностью к внешним воздействиям. Что касается влияния структуры, плотности и величины кристаллов, то следует прежде всего указать, что эти факторы сказываются главным образом и наиболее сильно на восприимчивости ВВ к детонации и в меньшей степени оказывают влияние на чувствительность их к удару. Объясняется это тем, что предельный инициирующий заряд, являющийся мерой восприимчивости ВВ к детонации, должен как инициатор взрыва не только обеспечить возбуждение детонационного процесса, но и его последующее распространение по заряду.

Это прежде всего означает, что в пределах испытуемого заряда должна быть достигнута нормальная скорость детонации. Легкость возбуждения взрывной реакции зависит главным образом от строения вещества, в то время как условия перехода возбужденного процесса в нормальную детонацию и ее последующее устойчивое распространение по заряду зависят 60 чгвстзнтвльиость вв к знвшиим воздвйствиям ~гл. и существенным образом от физических свойств ВВ заряда, по которому распространяется этот процесс. При определении же чувствительности к удару на копре механический импульс передается весьма тонкому слою взрывчатого вещества, отдельные локальные объемы которого служат центрами возбуждения интенсивной химической реакции, которая, вообще говоря, могла бы привести либо к развитию нормальной детонации, либо к затуханию взрыва.

Однако слой ВВ в данном случае настолько мал, что те физические свойства, которые существенно влияют на характер распространения процесса по заряду, не могут да~4м в рассматриваемых условиях опыта иметь большого значения. У На рис. 18 показаны два возможных типа развития процесса при действии инициирую! щего импульса. ! Кривая! соответствует развитию нормаль- ной детонации; кривая П вЂ” затухающему ! взрыву. Отрезок зз — толщина слоя ВВ в штемпельном приборчике; отрезок 1! — уча- 1~ а!иа сток, после которого наступает резкое затурис !8 Изменение хание взрыва. «моро~и взрыва Из рисунка видно, что в пределах заряда и заряде иииции- приборчика скорость процесса может не дору!о!чего пп стигнуть ни одного из предельных ее значе- ний.

Высказанное положение о преимущественном влиянии указанных выше физических факторов на восприимчивость ВВ к детонации находит свое экспериментальное подтверждение. Особенно показательны в этом отношении данные о влиянии физической структуры. Покажем это на следующих примерах. а) Одно и то же ВВ в желатинированном состоянии обладает значительно худшей восприимчивостью к детонации, чем в нежелатинированиом, что легко установить путем сравнения пироксилина и пироксилиновых порохов.

Пироксилиновые пороха, как известно, отличаются от чистого пироксилина своей структурой и некоторым содержанием «примесей» (остаточный растворитель, стабилизатор, влага). Пироксилиновые пороха, как правило, обладают очень высокой чувствительностью к удару, незначительно уступая в этом отношении чистому пироксилину, что в значительной мере должно быть отнесено за счет влияния указанных выше «примесей». Так, винтовочный пироксилиновый порох при стандартных условиях испытания дает 807з взрывов, т. е. является более чувствительным, чем гексоген, несмотря на то, что содержит !около З,бззз инертных примесей. й 111 злвнснмость чувствительности вв от еьзличных элктоеов б1 В то же время пироксилиновый порох, в отличие от самого пироксилина, обладает чрезвычайно низкой восприимчивостью к детонации.

Характеристики

Список файлов книги