炸药爆炸的热力学参数
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炸药的爆炸性能炸药的爆炸性能是炸药与工程爆破效果相关的基本性能和指标,包括炸药的敏感度、爆力、爆速、猛度、殉爆距离、管道效应、聚能效应等性能指标。
一、敏感度在外能的作用下,使炸药发生爆炸的难易程度称为敏感度。
当炸药起爆所需要的外能小,则该炸药的敏感度高;反之,当炸药起爆所需要的外能大,则该炸药的敏感度低。
能够激发炸药发生爆炸反应的能量有热能、电能、光能、机械能、冲击波能等。
炸药对于不同形式的外能作用所表现的敏感度是不同的。
(1)炸药的热感度。
炸药的热感度是指在热能作用下,炸药发生爆炸的难易程度,通常用爆发点表示。
爆发点是在标准容器中放入0.05g炸药,在5min 内受热而发生燃烧或爆炸反应时的最低温度。
当炸药爆发点越高,表示炸药的热感度越低。
不同炸药有各自的爆发点,硝铵炸药为280~320℃,黑火药为290~310℃,雷管为175~180℃。
(2)炸药的机械感度。
炸药的机械感度是指炸药在外力撞击下,生产与运输时产生摩擦等机械作用下发生爆炸的难易程度。
一般采用爆炸概率法来测定。
几种炸药的撞击感度与摩擦感度见表2-1。
表2-1 几种炸药的撞击感度与摩擦感度表注梯恩梯(TNT);黑索金(RDX)。
(3)炸药的起爆感度。
炸药的起爆感度是指在该炸药引爆时,使猛炸药发生爆轰的难易程度。
猛炸药对起爆药爆轰的感度,一般用最小起爆药量来表示。
在一定试验条件下,使1g猛炸药完全爆轰所需的最小起爆药量称为极限起爆药量。
在工程爆破中,习惯用雷管感度来区分工业炸药的起爆感度。
能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称之为具有雷管感度;凡不能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不具有雷管感度。
(4)影响炸药敏感度的几个主要因素。
①温度的影响:炸药随着外界温度的增高,各项感度也随之增加,在高温环境下实施爆破作业应引起高度重视;②炸药密度的影响:一般情况下,随着装药密度的增加,炸药起爆感度会下降;当粉状铵梯炸药的装药密度大于 1.2g/cm3时,容易出现拒爆;③炸药颗粒度的影响:炸药的颗粒度主要影响炸药的爆轰感度,炸药颗粒越小,其爆轰感度越大;④炸药物理状态和晶体形态的影响:铵梯炸药受潮结块时,感度明显下降;因此,在雨季和潮湿环境下保管和使用铵梯炸药时,应采取有效的防潮措施;硝化甘油炸药在冬季冻结时,晶体形态发生变化,其感度明显提高。
炸药爆轰参数、生成热及爆热的理论研究
本文由两部分构成 : 第一部分是从原子分子水平用 Ree 修正的 WCA状态方程联合 Ross 软球修正的硬球变分微扰理论 , 作为炸药爆轰气相产物的状态方程 , 对炸药爆轰产物中游离态的碳 , 考虑了 4 种相态——石墨、金刚石、类石墨液碳和类金刚石液碳 , 并对 10 种 CHNO和 CNO型凝集炸药的爆轰产物组分浓度以及爆轰参数——爆速、爆压和爆温进行了理论研究 ; 第二部分采纳密度泛函理论对几种凝集炸药的生成热和爆热进行了理论研究。
以下就两部分内容分别进行纲要。
从原子分子水平确立 Ree修正的 WCA状态方程势参数 , 理论上用分子间互相作用势确立炸药爆轰均衡态的热力学参数 ; 参如实验上用冲击波物理技术丈量爆轰产物主要成分的高密度冲击波压缩特征所确立的互相作用势参数 , 选择必定的混淆法例即可获取炸药爆轰混淆物状态方程。
碳在高压下的状态方程在冲击波物理中是特别重要的。
在初期的研究中几乎都是把爆轰产物中的碳看作石墨办理, 以后对于把爆轰产物中的碳看作石墨仍是金刚石的研究渐渐增加。
在有名的 CHEQ程序中考虑了石墨—金刚石—液碳三相构成 , 但当前还没有见报导将碳的四种相态——石墨、金刚石、类石墨液碳和类金刚石液碳 , 同时运用到炸药爆轰产物研究中。
因为爆轰是一
个瞬态的。
文件编号:TP-AR-L5811In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.(示范文本)编订:_______________审核:_______________单位:_______________炸药爆炸的热力学参数(正式版)炸药爆炸的热力学参数(正式版)使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。
一、爆热炸药在爆炸分解时释放出的热量称为爆热。
爆热等于炸药的反应热与爆炸产物生成热之差,其单位为千焦耳/千克(kJ/kg),工业炸药的爆炸一般在3300KJ/~5900kJ/kg之间,爆炸热可根据爆炸生成气体的种类和数量进行计算,也可用量热器直接测量。
爆热是炸药做功的能源,也是决定炸药爆速的重要因素之一,它与炸药的其他许多性能有首直接或间接的关系。
因此,提高爆热和炸药威力对于矿山爆破具有重要的实际意义。
爆热不仅决定于炸药的组成和配方,而且受到装药条件的影响,因此,即使是同一种炸药,装药条件不同,产生的爆热也不同。
二、爆温炸药释放出的热量将爆轰产物加热到最高的温度称为爆温。
即爆炸热量尚未耗散、全部赋于存于爆炸产物时,爆炸产物所达到的最高温度。
常用工业火药、炸药的爆炸的烛温在2300~4300之间。
提高炸药的爆温可以增加炸药膨胀做功的能力。
提高爆温的途径是增加爆热和减少爆炸产物的热容。
炸药的爆炸参数与性能一、炸药的爆炸参数(一)爆速爆速是炸药爆炸时爆轰波沿炸药内部传播的速度。
炸药爆速的高低与许多因素有关,首先取决于炸药自身的性质,其次还与装药直径、装药密度以及颗粒度、外壳、附加物等因素有关。
爆速是炸药的重要参数之一。
爆速愈高,炸药的爆炸能力愈大。
常用工业炸药的爆速通常为3000-4000m/s,低爆速炸药的爆速通常为2000m/s左右。
(二)爆热爆热是在一定条件下单位质量炸药爆炸时放出的热量,通常用符号Q v表示。
爆热是炸药爆炸做功的能量指标。
常用工业炸药的爆热为3000-4000kJ/kg。
(三)爆温爆温是炸药爆炸时放出的热量使爆炸产物定容(指爆炸产物的容积与炸药爆炸前的体积相同的情况)加热所达到的最高温度(℃)。
一般来讲,炸药的爆温愈高,气体产物的压力就愈大,对外界做功的能力也就愈大。
在实际应用中,不是爆温愈高愈好。
通常水下爆破炸药要求有较高的爆温,以提高水中爆破效果;对于煤矿安全炸药则要求有较低的爆温,以降低点燃瓦斯的可能性。
常用工业炸药的爆温为2300-3000℃,单质炸药的爆温为3000-5000℃。
(四)爆容爆容又称炸药的比容,是单位质量炸药爆炸时生成的气体产物在标准状态下(0℃和0.101MPa) 所占的体积(%) 。
通常炸药的爆容愈大,做功能力也愈大。
爆容只是一定条件下的相对值。
常用工业炸药的爆容为900L/kg左右。
(五)爆压爆压是炸药爆炸时生成的高温高压气体产生的压力。
通常有两个含义:(1)指爆轰压力,又称C-J压力,它是炸药爆炸时爆轰波阵面上的压力p1。
常用工业炸药的爆轰压为3000-3500MPa。
爆轰压可由试验测定,也可由理论计算得出。
(2)指爆炸产物压力,它是炸药爆炸做功时爆炸产物的压力p2,通常爆炸产物压力是爆轰压力的一半左右。
二、炸药的爆炸性能(一)做功能力炸药爆炸对周围介质所做的总功称为炸药的做功能力。
炸药的做功能力又称爆力或威力,它是炸药的爆炸产物对周围介质做功的能力。
炸药爆炸的热力学参数
一、爆热
炸药在爆炸分解时释放出的热量称为爆热。
爆热等于炸药的反应热与爆炸产物生成热之差,其单位为千焦耳/千克(kJ/kg),工业炸药的爆炸一般在3300KJ/~5900kJ/kg之间,爆炸热可根据爆炸生成气体的种类和数量进行计算,也可用量热器直接测量。
爆热是炸药做功的能源,也是决定炸药爆速的重要因素之一,它与炸药的其他许多性能有首直接或间接的关系。
因此,提高爆热和炸药威力对于矿山爆破具有重要的实际意义。
爆热不仅决定于炸药的组成和配方,而且受到装药条件的影响,因此,即使是同一种炸药,装药条件不同,产生的爆热也不同。
二、爆温
炸药释放出的热量将爆轰产物加热到最高的温度称为爆温。
即爆炸热量尚未耗散、全部赋于存于爆炸产物时,爆炸产物所达到的最高温度。
常用工业火药、炸药的爆炸的烛温在2300~4300之间。
提高炸药的爆温可以增加炸药膨胀做功的能力。
提高爆温的途径是增加爆热和减少爆炸产物的热容。
但在有瓦斯矿井中使用煤矿许用炸药时,则要求降低炸药的爆温,而且要产格限制。
降低爆温与提高爆温的途径正好相反。
因此,在安全炸药中,为降低爆温,需要加人消焰剂。
常用的消焰剂是食盐(氯化钠)。
三、爆压
炸药在爆炸过程中,产物内的压力分布与温度一样,都是不均匀的,并随时间变化而变化。
当爆轰结束时,爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压值称为爆压。
一般工业炸药的爆压在(0.22~2.33)×104MPa之间。
四、爆容
单位质量的炸药爆炸后生成的气体产物在标准状态下的体积称为爆容,单位是L/kg。