Лекция 6. Факторы, влияющие на скорость и устойчивость детонации зарядов промышленных вв.

1. Диаметр и оболочка зарядов. Установлено, что для данной плотности ВВ, начиная с некоторого диаметра заряда, называется предельным, скорость детонации остается постоянной.

V_д

d_кр d_пр d_зар

Существует величина d_кр, при котором детонация может затухать. Критический диаметр заряда – это минимальный диаметр заряда данного ВВ данной плотности, при котором детонация еще устойчива. d_кр зависит от соотношения между шириной зоны химической реакции и диаметром заряда.

t₁ – время хода детонационной волны на расстояние ширины зоны химической реакции:

Если t₁ > t₂, то фронт разряжения догоняет фронт детонационной волны, и тепловой энергии детонации не хватает для поддержания детонации.

Условие минимально устойчивой детонации t₁ = t₂, d_кр l_P , скорость волны разряжения V_р  0.5V_д.

Т аким образом, d_кр ВВ примерно равен ширине зоны химической реакции. У высокоплотных ВВ d_кр - сотые мм, а у гранулированных, грубо дисперсных – десятки см.

d_кр азида свинца 0.05 – 0.1 мм

d_кр аммонит № 6 (порошок) 15 – 20 мм по открытому заряду

d_кр граммонита 79 – 90 мм

Если заряд окружен оболочкой, которая затрудняет боковой разлет продуктов взрыва, то d_кр одного и того же ВВ может существенно уменьшиться.

Примеры азид свинца в стеклянной трубке 0,01-0,02 мм

аммонит № 6 в стеклянной трубке 10-12 мм

граммонит в шпурах 40 мм

2. Плотность ВВ. Влияет по разному на скорость детонации однокомпонентных и смесевых ВВ.

V_д

2 1

1 – однокомпонентные ВВ

2 – смесевые ВВ

Это явление для смесевых ВВ, и затухание с увеличением плотности связано с особенностью их детонации. Процесс распространения детонации по ним более связан с тепловыми очагами – пузырьками воздуха, поры, а при большой плотности очагов становится меньше.

3. Тип, дисперсность, состав ВВ. С увеличением теплоты взрыва скорость детонации увеличивается, критический диаметр уменьшается.

Дисперсность тротила с размерами частиц 0,01 мм имеет d_кр 9 мм, а частицы 0,5 мм - d_кр 28 мм.

Все грубо дисперсные ВВ (гранулированные, чешуизированные) имеют большие d_кр по сравнению с порошкообразными ВВ того же состава. Критический диаметр для смесевых ВВ зависит от процентного содержания компонентов

Аммонит № 6 – тротил 21 % d_кр = 12 мм

Аммонит – тротил 5 % d_кр = 25 мм

d_кр зависит от физического состояния ВВ.

4. Физическое состояние ВВ

Тротил сухой гранулированный 60 мм

водонаполненный 30 мм

5. Мощность начального импульса

V_д

d_зар V_д = const

зар

Каждое ВВ требует для возбуждения в нем устойчивой детонации определенной величины начального импульса, чем меньше плотность ВВ, тем нужна большая величина начального импульса. Удлиненные заряды грубо дисперсных ВВ требуют нескольких начальных импульсов по длине заряда для более стабильной детонации по всей его длине.