Промышленные взрывчатые вещества
где а и - коэффициенты, Р – давление
жүктеу/скачать 2,31 Mb.
|
treatise36887
где а и - коэффициенты, Р – давление.Повышение количества столкновений реагирующих частиц зависит от повышения температуры и приводит к повышению скорости горения ВВ. Если пассивный заряд способен и к детонации к и горению, то на каждом фиксированном расстоянии между пассивным и активным зарядами, с некоторой вероятностью возможно одно из трех событий: поджигание или отказ, возбуждение в пассивном заряде детонации. С увеличением расстояния возрастает вероятность горения и отказа, вероятность детонации уменьшается и начиная с некоторого расстояния уменьшается также и вероятность горения. Нагретыми продуктами взрыва активного заряда ВВ происходит поджигание пассивного заряда ВВ. Нагретыми до высокой температуры продуктами взрыва сдетонировавшей части пассивного заряда возможен механизм поджигания отказавшей части пассивного заряда, если не нарушена целостность зарядной камеры (шпура) и сдетонировавшая часть заряда сравнительно невелика. В этом случае газы контактируют с невзорвавшейся частью заряда при относительно высоком давлении достаточно продолжительно по времени и падение давления нагретых продуктов взрыва медленное. Поджигание ВВ пассивного заряда вышеописанными двумя механизмами является известными, но не единственно возможными. Ряд авторов рекомендуют о возможности поджигания ВВ ударными волнами. На теоретическую возможность поджигания ВВ ударными волнами указывает сам механизм ударного возбуждения, первой стадией которого является воспламенение некоторого пограничного слоя независимо от последующего развития горения или детонации и адиабатический разогрев. При этом зона воспламенения может быть как дискретной (очаговый разогрев) так и сплошной (гомогенный разогрев). Так как разогрев происходит в результате адиабатического сжатия в ударной волне, то каждому ВВ, исходя из его физического состояния и химической природы, соответствует некоторое критическое давление Ркр инициирующей волны, достаточное для разогрева ВВ или отдельных очагов в нем (горячих точек) до температуры вспышки Твсп. При этом абсолютная величина Твсп находится в слабой зависимости от давления. Характер разогрева определяет величина критического давления инициирующей волны. Для сплошного (гомогенного) разогрева свойственного физически однородным веществам до температуры вспышки, например, взрывчатым жидкостям, монокристаллам или близким к ним малопористым системам: типа гелей, эмульсии, высокоплотных запрессовок или отливок, требуются давления порядка многих десятков тысяч атмосфер. Для очагового разогрева свойственного порошкообразным ВВ (при сжатии воздуха между твердыми частицами ВВ до температуры вспышки, при трении между частицами вещества), эмульсионным ВВ (при сжатии воздуха между каплями жидкостей), требуется значительно меньшее давление – тысяч атмосфер. Если сама по себе температура (равная температуре вспышки) продержится в веществе на время периода индукции вспышка реализуется, отвечающая параметрам состояния сжатого вещества Твсп и Ркр, т.е. время сжатия вещества в ударной волне (или пребывание его в фазе сжатия) должно быть больше периода задержки вспышки: сж (Твсп , Ркр). Вспышка может не реализоваться, если зона реакции до вспышки будет захвачена волной разгрузки. Для возбуждения устойчивого горения в заряде ВВ необходимо и второе условие, которое гласит: «возбуждение устойчивого горения в заряде возможно, если первичная зона воспламенения (а), создаваемая ударной волной, при стационарном горении не меньше прогретого слоя ()»: . (8.2) Описанная модель относится к возбуждению горения динамическим сжатием ВВ в ударной волне, входящей в вещество из плотной малосжимаемой среды. Если же волна набегает на ВВ в воздухе, то в этом случае приоритетное значение приобретает поджигание ВВ воздухом, разогретым в отраженной от поверхности заряда ударной волне. Благодаря тому, что воздух обладает высокой уплотняемостью, даже волны низких параметров вызывают его сильный разогрев. Кроме этого, из-за различия плотностей ВВ и воздуха давление в отраженной волне примерно в 8 раз превышает давление падающей волны, что приводит к увеличению разогрева воздуха. Развитие детонации в отличие от горения определяется воздействием ударного фронта и зоны интенсивной реакции позади его. Как ранее неоднократно было сказано детонация самораспространяется, если диссипативные потери энергии ударной волны компенсируются энергией, поступающей из зоны химических реакций за волной. В случаях горения, детонаций инициирующая волна должна быть способна воспламенять ВВ, для детонации важнее скорость реакции в зоне, так как необходимо, чтобы тепло, выделяемое при химической реакции, успевало подпитывать ударный фронт, но для возбуждения горения требуется некоторый минимальный слой прогрева. Поджигание взрывчатого материала взрывной волной возможно: в результате контакта с продуктами взрыва пассивного ВВ активного заряда, поверхностным поджиганием воздухом разогретым в отраженной ударной волне, разогревом и адиабатическим сжатием самого ВВ ударной волной. Под горючестью ВВ понимают их способность к горению. Устойчивое распространение горения по ВВ аналогично распространению детонации возможно, начиная с некоторого диаметра заряда, который называют критическим диаметром горения dкр.г. По физическому смыслу эта величина не полностью совпадает хотя и близка с критическим диаметром детонации dкр. Если dкр обусловлен внедрением в зону волны разряжения или радиальным разбросом вещества из зоны реакции в детонационной волне, то dкр.г связан с отводом тепла из зоны горения в окружающую среду вследствие теплопроводности. Равномерное распространение пламени по ВВ т.е. устойчивость горения определяется динамическим равновесием теплового потока. Количество тепла, выделяемое из зоны горения впереди лежащим слоям, должно быть достаточным для испарения (газификации) или нагрева этих слоев до температуры воспламенения, так как большинство компонентов промышленных ВВ, такие как аммиачная селитра, нитроглицерин, тротил и др., при нагреве сначала испаряются, а затем реагируют в газовой фазе. Оно может быть подсчитано из общего динамического баланса тепла системы жүктеу/скачать 2,31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|