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煤矿许用粉状乳化炸药安全性探究

作者:吴牡丹  
评论: 更新日期:2011年12月15日

  3微观结构对感度影响

  3.1机械感度炸药的机械感度是指炸药在机械作用下发生爆炸的难易程度,了解炸药的安全性与其微观结构的关系至关重要。通过研究,可以指导企业加强相关生产环节的控制,更好地提高产品的生产安全性。

  热点学说认为,炸药受到机械作用后局部形成热点,当热点的数量足够多,温度足够高,就可能引起炸药燃烧和爆炸。首先当机械作用发生时,由于油膜与晶体之间存在饱和的盐溶液,溶液会迅速传播机械作用能量。传播的能量对微气泡进行绝热压缩,由此产生的热能又迅速被与其共存的水相吸收,导致水相温度的迅速上升,进而又使水相变为不饱和溶液,引起周围已结晶的硝酸铵发生溶解,吸收大量的热,结果微气泡周围的温度迅速下降,难以形成热点。

  由此可见,煤矿许用粉状乳化炸药的这种微观结构对外界的能量作用,有较大的缓冲能力。只有当外界的激发能量大到足以克服这种缓冲能力后,才能形成热点,引发爆炸。因此,煤矿许用粉状乳化炸药的机械感度较低,实验结果也证明了这一点。

  3.2热感度煤矿许用粉状乳化炸药在受热时,对热不敏感,这取决于煤矿许用粉状乳化炸药的微观结构和组分。当受热时,高熔点油相形成的油膜,会将热能传递给饱和硝酸铵的水相层,液相有较高的热传导能力,热量被迅速分散、吸收。同前述一样,温升导致已结晶的硝酸铵溶解,大量的热被吸收。由于硝酸铵的水溶液几乎没有氧化作用,而高熔点油相又不易挥发和分解,要使它发生燃烧或爆炸,还要进一步使水分挥发,使硝酸铵分解。因此,煤矿许用粉状乳化炸药具有较好的热稳定性,试验也证明了这一点:①热感度试验。依据GB-2000乳化炸药标准中的热感度测定方法,进行了多次试验,煤矿许用粉状乳化炸药未出现燃烧现象。②爆发点试验。爆发点测定依据GJB772A-97方法606.1爆发点5秒延滞期法,对煤矿许用粉状乳化炸药进行了试验,测定的爆发点范围为293℃~326℃。

  3.3雷管感度煤矿许用粉状乳化炸药是采用喷雾干燥工艺生产的。在乳胶基质颗粒的脱水过程中,分散相会产生很多微气泡,与盐的饱和溶液共存。当雷管被激发后,雷管的冲击波会对临近的药体产生猛烈的压缩,从而使得分散相中的微气泡被绝热压缩。由于冲击波的作用时间非常短,强度非常大,产生的高温、高压大大超出了微观结构对外界的激发能量的缓冲能力,于是这些微气泡形成的热点引发爆炸。因此,煤矿许用粉状乳化炸药具有良好的雷管感度。

  4结束语

  煤矿许用粉状乳化炸药是一种不含单质炸药的高性能新型工业炸药。它采用乳化技术,将氧化剂、消焰剂与高热值燃料混合,形成高均一性的乳胶基质,然后通过喷雾干燥将乳胶基质分散并固化成粉状炸药。因此,该炸药的每个颗粒都具有油包水的微观结构,构成了煤矿许用粉状乳化炸药的最小结构。对煤矿许用粉状乳化炸药的微观结构进行分析与研究,可以更好地了解这种炸药微观结构与其优良的安全性的关系。

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