2.6 Зависимость скорости детонации вв от различных

факторов

В интервале плотностей от 1,0 до 1,6 – 1,7 г/см³ зависимость скорости детонации от плотности для многих ВВ может быть выражена формулой Шехтера Б. И.

где D – скорость детонации;

ρ – плотность ВВ, г/см³;

– коэффициент, зависящий от свойств ВВ.

Инертные примеси оказывают влияние на скорость детонации. Например.

а) При добавлении к нитроамину NH₄NO₃ скорость детонации падает.

б) Скорость детонации сухого прессованного пироксилина равна 5320 м/с, а при добавлении 20 % влажного пироксилина скорость детонации возрастает до 6097 м/с.

Таблица 1 – Зависимость скорости детонации от плотности

ВВ	Гексоген			Тротил		ТЭН
ρ, г/см3	1,25	1,40	1,60	1,29	1,59	0,80	1,20	1,60
D, м/с	6660	7315	7995	5900	6900	4900	6300	7900

2.6.1 Влияние регулируемых факторов на устойчивость

детонации

При возбуждении взрыва возможны следующие случаи.

а) Инициатор недостаточен для возбуждения детонации бризантного ВВ (явление "выгорания").

б) Инициатор вызывает детонацию на коротком участке, которая затухает.

в) Инициатор вызывает устойчивую незатухающую детонацию.

2.6.2 Условия устойчивости детонации и критический

диаметр заряда

Согласно теории Ю.Б. Харитона детонация может протекать устойчиво, если продолжительность реакции во фронте детонационной волны меньше, чем время, в течении которого давление во фронте той же волны успеет разбросать реагирующее вещество.

Должно соблюдаться , где – время реакции; – время разброса.

Величина зависит от свойств ВВ, определятся диаметром заряда ВВ и массой оболочки.

Время снижается с уменьшением диаметра заряда, т.е.: чем больше взрывчатость, тем соответственно меньше критический диаметр. Однако следует принимать, что возможен такой малый диаметр при котором время разброса может насколько снижаться, что условие окажется невыполнимым, а детонация невозможной. В этом случае вещество будет разбросано раньше, чем химическое превращение успеет пройти до конца.

Определение.

Критический диаметр – минимальный диаметр, при котором данное ВВ способно к устойчивой детонации.

Критический диаметр зависит не только от свойств ВВ, но и от его физического состояния и условий взрыва (агрегатное состояние ВВ, его плотность, размер частиц, характер оболочки и пр.).

2.6.3 Зависимость скорости детонации от диаметра заряда, размеров частиц вв и характера оболочки

а) Влияние диаметра заряда на детонацию

Скорость детонации имеет наименьшее для данного вида ВВ значение, когда диаметр заряда равен критическому. С ростом диаметра до некоторого предела скорость детонации увеличивается, а затем дальнейшее увеличение диаметра не приводит к увеличению скорости детонации. Диаметр заряда, при котором скорость детонации достигает наибольшего значения, называется предельным.

У однородных ВВ он уменьшается с увеличением плотности заряда; у смесей наблюдается обратная зависимость − предельный диаметр увеличивается с увеличением плотности.

Рисунок 18 – Скорость детонации гексогена в зависимости от

диаметра заряда

Рисунок 19 – Зависимость скорости детонации

от дисперсности ВВ

В случае галогена уже при диаметре 2 мм при г/см³ достигается максимальная скорость детонации (рисунок 18). У ТНТ возрастание происходит медленнее, причем зависит от дисперсности кривая (1) при и (2) мм (рисунок 19).

б) Влияние оболочки

При диаметрах заряда меньше предельного наличие оболочки из материалов большой плотности и прочности заметно повышает скорость детонации. Значительное влияние оболочка оказывает на индивидуальные ВВ со средней плотностью, при больших плотностях оно отсутствует, при малых проявляется слабее.

Если > , то наличие и характер оболочки не изменяют скорости детонации.

в) Зависимость D от плотности, начального импульса,

температуры и давления

П овышение плотности увеличивает скорость детонации индивидуальных мощных БВВ.

Рисунок 20 – Зависимость скорости детонации от соотношения

плотности к диаметру ( : ) заряда вещества

Для смесей, которые сами по себе не взрываются или представляют собой малочувствительные ВВ при повышении плотности возрастает в области умеренных плотностей, проходит через максимум и затем падает.

, г/см³

Рисунок 21 – Зависимость скорости детонации

малочувствительных ВВ от плотности заряда и диаметра заряда

г) Влияние силы начального импульса на D

Исследования показали, что сила начального импульса не оказывает влияние на D. При использовании более сильного инициатора наблюдается ускорение D на коротком участке вблизи с инициатором. Далее D будет уменьшаться, приближаясь к обычной. Это вполне понятно ведь дальнейшим инициатором для каждого последующего слоя служит предыдущий слой ВВ.

Исключения представляют те условия, в которых некоторые ВВ могут детонировать с различными скоростями. Это явление обнаружено у нитроглицерина и динамитов. В меньшей степени это наблюдается для гексогена, тнт, тэна.

Примеси, как уже указывалось выше, понижают D и способность к ней.

д) Влияние температуры и давления на скорость

детонации ВВ

Порошкообразные ВВ взрывали в тонкостенных свинцовых трубках диаметром 12,5 мм при температуре плюс 25 °С; минус 80 °С ; минус 183 °С.

Результаты показали, что даже очень сильное охлаждение не оказывает определенного влияния на скорость детонации.

Для некоторых чистых ВВ при понижении начальной температуры скорость детонации несколько возрастает, что связано с увеличением из-за уменьшения температуры.

Детонационная способность и скорость детонации существенно снижаются при повышении давления, под которым находится ВВ.