1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Пиротехнические составы, как правило, — механические смеси неорганических окислителей с органическими и металлическими горючими и цементирую- шими добавками. Основным видом взрывчатого превращения этих смесей является горение. ГЛАВА И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВВ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕИСТВИЯМ $4. Начальный или инициирующий импульс Взрывчатые вещества в зависимости от состава обладают большей или меньшей способностью противостоять внешним воздействиям, не подвергйясь взрывчатому, т. е. спонтанно развивающемуся химическому превращению. Чем меньшее воздействие необходимо для возбуждения ввещвстве его взрывчатого превращения, тем больше его чувствительность.
В соответствии с этим чувствительность ВВ к внешним воздействиям характеризуется величиной того начального или инициирующего импульса, который при определенных условиях требуется для возбуждения в них взрыва. В качестве начального импульса могут быть использованы различные формы энергии: механическая, тепловая, электрическая, лучистая, а также энергия другого инициируюшего ВВ. Количество энергии, необходимое для возбуждения взрыва, даже для одного и того же ВВ прн заданном его состоянии, не является величиной строго постоянной, а может заметно колебаться в зависимости от формы начального импульса и характера передачи воздействия взрывчатому веществу.
Так, например, в условиях быстрого нагревания ВВ, осуществляемого при высоких температурах, инициирование взрыва может быть достигнуто при значительно меньшей затрате энергии, чем в условиях медленного разогрева, осуществляемого при более низких температурах.
При медленном сжатии некоторых ВВ, обладающих относительно невысокой чувствительностью, взрыв может не возникнуть даже в том случае, если в процессе сжатия будет произведена большая работа и при этом достигнуты весьма значительные давления, в то время как в условиях быстрого удара инициирование взрыва соответствующих ВВ может быть вызвано при значительно меньших затратах энергии. Согласно данным Бриджмена, тротил в условиях статического сжатия не взрывается даже при давлениях порядка 50 000 атм и выше, з 51 чгвстзнтельность вв к тепловым нмпгльслм Кроме того, форма и величина начального импульса сушественно влияют на характер и развитие взрывных процессов.
Так, например, под действием теплового импульса при некоторых условиях обеспечивается лишь горение взрывчатого вещества, в то время как под влиянием удара, а в особенности взрыва инициирующих В — преимущественно его детонация. Лля того чтобы произошло инициирование взрыва, необходимо прежде всего, чтобы начальный импульс был приложен к заряду ВВ в таких условиях, при которых хотя бы в локализованной зоне системы будут достигнуты достаточно высокие концентрации энергии.
Особенно высокие концентрации энергии естественно возникают в условиях возбуждения взрыва с помощью инициирующих ВВ, которые вследствие этого и нашли в качестве инициаторов взрыва весьма широкое применение во взрывной технике. Между различными формами начального импульса не наблюдается строгой эквивалентности в отношении результатов их воздействия на одно и то же ВВ. Так, например, азид свинца более чувствителен к механическим воздействиям, чем к тепловому импульсу, в то время как у стифната свинца наблюдается обратная картина.
Хлороводородная смесь (С1г+ Нз) пассивна к тепловому импульсу, но легко взрывает под действием световых лучей, благодаря которым в газе возбуждается интенсивная цепная фотохимическая реакция. Избирательная способность ВВ к восприятию внешнего импульса определяется совокупным проявлением их химических и физических свойств, которые могут существенным образом влиять на условия поглощения энергии взрывчатыми веществамн и возбуждения в них химической реакции под воздействием того или иного инициируюшего импульса.
й б. Чувствительность ВВ к тепловым импульсам Мерой чувствительности ВВ к тепловому импульсу обычно служит температура их вспышки, устанавливаемая при вполне определенных условиях опыта. Температурой вспышки называется температура, до которой должно быть нагрето данное количество ВВ для его воспламенения, в процессе которого химическое превращение вещества сопровождается большим нли меньшим звуковым эффектом. Лля обеспечения вспышки необходимо превышение теплопрнтока, обусловленного протеканием химической реакции, над теплопотерямн вследствие проводимости и радиации тепла.
чувствительность вв к внешним воздействиям (гл. и Вспышка при этом произойдет в тот момент, когда скорость процесса достигнет некоторого критического значения, отвечающего условиям взрыва. Таким образом, при нагревании ВВ моменту вспышки всегда предшествует период самоускорения химической реакции. Промежуток времени, прошедший от начала нагревания до момента вспышки ВВ, носит название периода индукс1ии или времени задержки вспышки. Для взрывчатых веществ связь между периодом задержки и температурой вспышки выражается с помощью зависимости, которая впервые была получена Н. Н. Семеновым: и с = Сент (5,1) где с — период задержки в сек, Š— энергия активации ВВ, соответствующая реакции взрыва в кал/моль, Й вЂ” газовая постоянная, равная 1,986 кал/мол град; С вЂ” постоянная, зависящая от состава ВВ; Т вЂ” температура Глт вспышки в градусах Кельвина. Из этого выражения видно, что с уменьшением энергии активации Е и при увеличении температуры нагревания Т период задержки т быстро уменьшается.
Зависимость (5,1) удобно представить в логарифмическом виде — м. ! '=1ПС+-Гт. Е Рмс. 1. Зависимость времени аа- Из этого выражения следует, что лерман от температуры. 1 между 1п т и — существует линейная зависимость (рис. 1), которая была экспериментально подтверждена для большинства исследованных ВВ. Е Тангенс угла наклона прямой на этом графике равен —. Та- я' ким образом, на основании экспериментальных данных о температурах вспышки можно определить Е, являющуюся важной характеристикой взрывчатых веществ. Температура вспышки взрывчатого вещества не является строго постоянной величиной, но существенно зависит от условий опыта: количества испытуемого ВВ, степени его измельчения, методики испытаний и других факторов, определяющих условия теплоотдачи и самоускорения реакции. Вследствие этого для получения сравнимых результатов испытания следует производить в строго определенных, стандартных условиях.
й 51 чгвствитвльиость вв к тепловым имптльслм 25 Для определения температуры вспышки конденсированных ВВ наиболее широкое применение нашли два следующих метода: 1. Определенное количество ВВ, начиная с некоторой температуры, нагревают с постоянной скоростью. При этом фиксируют температуру, при которой происходит вспышка. Установленная таким образом температура вспышки прежде всего зависит от начальной температуры ВВ и тем больше, чем больше скорость нагрева. Этот метод получил распространение при практических испытаниях взрывчатых веществ.
2. Второй метод заключается в установлении зависимости изменения времени задержки от температуры; результаты опыта обычно выражаются в виде графика (рис. 2). Этот метод, позволяющий более точно и полно характеризовать отношение ВВ к тепловому импульсу, применяется преимущественно для исследований и значительно реже — при обычных испытаниях ВВ. Для каждого ВВ, при соответствующих условиях опыта, существует некоторая температура, ниже которой вспышка рис. 2. 3ависимость вревообще не происходит, как бы долго мы меиизддерккиоттемвеего не нагревали. Объясняется это сле- ратуры.
дующим. Процесс термического разложения ВВ можно разделить на три периода: индукционный, связанный с образованием начальных центров реакции, период самоускорения реакции и период ее затухания. При достаточно высоких температурах нагревания индукционный период мал, в результате самоускорения реакции скорость ее может достигнуть критического значения о,р. соответствующего началу вспышки, при наличии достаточного количества еще не разложившегося вещества. Если, однако, температура нагревания ВВ ниже некоторого предела, а скорость реакции вследствие этого возрастает слишком медленно, то исходное вещество исчерпается раньше, чем будет достигнуто критическое значение скорости реакции о,р. В этом случае вследствие неблагоприятного соотношения между внутренним теплопритоком и теплопотерями самоускорение реакции может и совсем не происходить.
Отсюда можно заключить, что температура вспышки до известного предела должна зависеть от количества ВВ, подвергающегося нагреванию, именно должна несколько уменьшаться с увеличением ко. ничества ВВ. 26 чувствительность вв к внешним воздействиям [гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
