Особенности детонации промышленных взрывчатых веществ

Скорость детонации промышленных ВВ в несколько раз превышает скорость детонации газов.

В теоретических исследованиях принято, что плоский фронт детонационной волны, распространяясь по заряду, сжимает впереди лежащие слои ВВ, вызывая их химическое превращение. Такой механизм детонации, называемый гомогенным, может иметь место в однородных мощных ВВ. Однако промышленные ВВ являются физически и химически неоднородными системами, чем объясняются особенности их детонации.

В промышленных ВВ могут содержаться высокоактивные индивидуальные ВВ, реагирующие в детонационной волне с большой скоростью и менее активные, но с хорошо выраженными взрывчатыми свойствами. Вещества со слабо выраженными взрывчатыми свойствами (аммиачная селитра, динитронафталин) разлагаются при детонации со скоростью, в 3-5 раз меньшей, чем мощные ВВ, горючие материалы, не имеющие взрывчатых свойств (алюминий, древесная мука, парафин и др.). Наконец, совершенно инертные вещества не принимают участия в реакциях и претерпевают лишь переходы из твердого или жидкого состояния в газообразное (пламегасители, вода в водосодержащих ВВ). Поэтому химические реакции промышленных смесевых ВВ происходят в несколько стадий.

Типичной для промышленных ВВ схемой взрывчатого превращения является первоначальное разложение или газификация в детонационной волне исходных компонентов (первичные реакции) и последующее взаимодействие продуктов разложения между собой или с веществами, не претерпевшими на первой стадии химических или фазовых превращений (вторичные реакции).

На детонационную способность промышленных ВВ существенно влияет равномерность размещения компонентов в заряде, так как общее время и полнота завершения реакции зависят не только от скорости сгорания отдельных частиц (первичные реакции), но и от скорости вторичных реакций, проходящих в газовой фазе и определяемых условиями смешивания продуктов первичного распада. Чем мельче частицы разнородных компонентов и равномернее их распределение в объеме, тем быстрее завершается их сгорание, а также смешивание и взаимодействие продуктов сгорания. Химическая реакция в детонационной волне начинается и развивается в отдельных гранулах (частицах) ВВ и завершается подобием вспышки. Если ВВ представляет собой смесь нескольких компонентов, то на второй стадии продукты разложения гранул разнородных веществ взаимодействуют между собой. В производственных условиях при взрывании скальных пород скважинными зарядами диаметром 150-200 мм, применяемые гранулированные и водосодержащие ВВ детонируют со скоростью, приближающейся к максимальной. При шпуровом взрывании этими ВВ скорость не достигает максимума, т.е. детонация протекает не в оптимальном режиме.

Из приведенного механизма детонации грубодисперсных ВВ ясно, что степень ограничения заряда (плотность заряжания, наличие качественной забойки) оказывает основное влияние на развитие нормального режима детонации.

Приведенный механизм детонации грубодисперсных ВВ аналогичен механизму взрывного горения для порошкообразных ВВ, согласно которому при детонации происходит горение отдельных зерен, а их воспламенение происходит в результате адиабатического сжатия газовых включений в ВВ или в результате воздействия струй газов взрыва, проникающих между частицами ВВ (пробойно-струйчатый механизм детонации).

При цитировании материалов в рефератах, курсовых, дипломных работах правильно указывайте источник цитирования, для удобства можете скопировать из поля ниже:

Поделиться материалом

Содержание