Визначення чутливості до теплового імпульсу

Якщо підпалити навіску ВР, в умовах вільного стоку продуктів горіння, більшість промислових ВР згоряє без вибуху. Винятком є пластичні динаміти, які при підпалюванні можуть вибухнути. У замкненому об’ємі горіння може перейти у вибух, на що впливає підвищення тиску у зоні горіння.

Мірою чутливості ВР до нагріву є температура спалаху ВР. ВР вагою 0,05г у пробірці розміщують у герметичній камері, яка заповнена легкоплавким сплавом. Нагріваючи об’єм камери зі швидкістю 20⁰ у хвилину, фіксують температуру, при якій спалахнула ВР.

Дані заносять до таблиці 3.3 після розрахунку та вибору ВР відповідно цій температурі по таблиці 3.4.

Такі випробування проводяться для ВР, які мають, порівняно, невеликий критичний діаметр.

Таблиця 3.3

Температура спалаху ВР, ⁰С	Найменування ВР
180+10n,

де n – номер варіанта за списком.

Таблиця 3.4

Найменування вибухових речовин	Температура спалаху ВР, ⁰С
Гримуча ртуть Нітрогліцерин Тен Гексоген Азид свинцю Тротил	175-180 200-205 205-215 215-230 230-340 290-300

Сучасні ВР не випробовують на працездатність за допомогою бомби Трауцля, так як їх критичний діаметр значно більший ніж діаметр каналу у бомбі Трауцля. Працездатність сучасних ВР визначають методом воронкоутворення.

Метод воронкоутворення визначає працездатність ВР шляхом порівняння відносних об’ємів воронок, утворених під час вибуху зарядів та викидання маси породи на критичній чи пропорційній глибині.

Відносну працездатність ВР при випробуванні методом воронкоутворення при підриванні зарядів однакової маси на фіксованій глибині визначають за величиною співвідношення об’ємів воронок викидання для випробуваного V_B та еталонного V_E ВР. За еталонну ВР приймають амоніт №6 ЖВ.

R_B = ,

де R_B - відносна працездатність ВР.

Контрольні питання

1. Яким випробуванням піддаються ВР?

2. Який порядок знищення вибухових матеріалів?

3. Як визначається бризантність ВР?

4. Як визначається працездатність ВР?

5. Як визначається працездатність сучасних промислових ВР?

Додаткова література

1. Справочник по буровзрывным работам. М.Ф. Друкованный, Л.В. Дубнов, Э.И. Миндели и др.: «Недра», 1976.

Лабораторна робота №4

ВИЗНАЧЕННЯ КИСНЕВОГО БАЛАНСУ ПРОМИСЛОВИХ ВР ТА РОЗРАХУНОК ОБ’ЄМІВ ГАЗІВ ВИБУХУ

Мета роботи – навчитися самостійно виконувати розрахунки кисневого балансу та об’ємів газів вибуху ВР.

Теоретичні відомості

Кисневий баланс – надлишкова, достатня чи недостатня кількість кисню у складі ВР порівняно з кількістю, яка необхідна для повного окиснення вуглецю, водню та інших горючих елементів, котрі входять до складу ВР.

Якщо в складі ВР є надлишок кисню, то кисневий баланс називається позитивним, якщо недостатньо – негативним, якщо достатньо - нульовим. При негативному кисневому балансі підвищується утворення окису вуглецю (СО), при позитивному – окису азоту (NO, NO₂, NO₃).

Кисневий баланс для кожної ВР розраховується за формулою:

(4.1)

де: О – кількість атомів кисню;

С – кількість атомів вуглецю;

Н – кількість атомів водню;

М – молекулярна маса вибухової речовини;

N – атомна маса кисню.

Якщо до складу вибухівки входить алюміній (Al), то кисневий баланс визначається за формулою:

(4.2)

де Al – кількість атомів алюмінію.

Кисневий баланс багатокомпонентних ВР розраховується за формулою:

К = К₁Р₁ + К₂Р₂ + К₃Р₃ + … + К_nР_n, (4.3)

де К₁, К₂, К₃, …, К_n – кисневий баланс кожного з компонентів вибухової суміші, %;

Р₁, Р₂, Р₃, …, Р_n – вміст кожного з компонентів, (частки одиниці).

Питомий об’єм газів, які утворюються в результаті вибуху ВР визначають відповідно до закону Авогадро, згідно з яким при однакових тисках та температурах у рівних об’ємах, будь-якого газу міститься однакова кількість молекул.

Так, при 0⁰С та тиску 0,1 мПа, 1 грам-молекула будь-якого газу займає об’єм: V_м=22,420 л.

Отже, об’єм газу у результаті вибуху одиниці маси ВР буде дорівнювати:

V_м = 22,42×Σn, (4.4)

де Σ_n - сумарна кількість грам-молей усіх газів вибуху.

Питомий об’єм газів, який утворюється у результаті вибуху 1кг ВР, зведений до нормальних умов (t=0⁰C, P=0,1МПа) визначається за формулою:

V_о = , (4.5)

де M₁, M₂,. . ., М_n - молекулярні маси окремих компонентів вибухової суміші;

n₁, n₂,. . ., n_n - кількість грам-молей компонентів вибухової суміші;

Σ_n - сумарна кількість грам-молей усіх газів, які утворюються під час вибуху цієї кількості вибухової суміші.

Об’єм газів вибуху при постійному тиску та будь-якій температурі, визначається відповідно до закону Гей-Люссака-Шарля:

V_г = V_о (1+),л/кг, (4.6)

де t – температура газу (температура вибуху), ⁰С.