Прочие вв.
В ряде стран находят применение перхлоратные ВВ, окислителем в которых являются перхлораты калия, натрия и аммония.
Большинство перхлоратов растворимо в воде и органических растворителях. Перхлораты калия и натрия не обладают взрывчатыми свойствами, а перхлорат аммония является слабым ВВ: работоспособность в свинцовой бомбе составляет 200 см3.
Перхлоратные ВВ, как правило, имеют высокую теплоту взрыва и работоспособность. Однако вследствие высокой стоимости перхлоратов и большой чувствительности к механическим воздействиям эти ВВ не нашли применения в промышленности.
Одно время в нашей стране применяли оксиликвиты, которые по составу можно было бы отнести к простейшим ВВ. Их готовят пропиткой жидким кислородом измельченных углеродистых поглотителей: древесного угля, торфа, мха-сфагнума и др. Изготовляют оксиликвитные заряды в две стадии. Сначала готовят из углеродистых поглотителей патроны. Перед заряжанием эти патроны пропитывают жидким кислородом в специальных термосах.
Оксиликвиты имеют очень высокую расчетную теплоту взрыва (1600—2300 ккал/кг) однако практический эффект взрыва мало отличается от эффекта, производимого аммиачно-селитренными ВВ. Это объясняется тем, что свойства оксиликвитов непрерывно меняются в связи с быстрым испарением жидкого кислорода и взрывание патронов в основном осуществляется в тот момент, когда оксиликвитные патроны уже имеют значительный отрицательный кислородный баланс. В связи с производством других, более совершенных — безопасных и удобных в обращении промышленных ВВ оксиликвиты в настоящее время утратили свое значение.
Ограниченное применение для взрывных работ находят пороха, однако раньше их достаточно широко использовали в горнодобывающей промышленности многих стран мира.
Лекция №5 Физическая сущность детонации промышленных вв
Детонация – распространение взрыва по ВВ с постоянной для данного ВВ и диаметра заряда, сверзвуковой скоростью, обусловленное прохождением по заряду ВВ детонационной волны.
Это сложное газодинамическое явление, объясняется распространением ударных волн по массе ВВ.
Ударная волна в массе ВВ возбуждается однократным начальным импульсом от внешнего источника, которым чаще всего является взрыв КД или ЭД.
Распространение взрыва по ВВ обусловлено распространением по нему ударной волны, создающей в очень узком слое скачкообразное изменение всех термодинамических параметров ВВ:
- давления,
- плотности,
- температуры.
При этом за фронтом волны происходит мгновенное разогревание частиц ВВ и пузырьков газа между ними, за счет чего возникает интенсивная химическая реакция, энергия которой поддерживает распространение ударной волны по ВВ и его детонацию.
Совокупность ударной волны и прилегающей к ней зоны взрывчатого химического превращения ВВ называется детонационной волной.
Продукты взрыва детонаторов производят резкий удар по прилегающему к нему слою ВВ и формируют ударную волну, распространяющуюся в виде однократного скачка уплотнения по массе заряда ВВ. имеющую следующие особенности:
Скорость распространения ударной волны всегда выше скорости звука в данной среде ( заряде ВВ ).
На фронте ударной волны происходит скачкообразное изменение давления, плотности и температуры.
Частицы среды (продукты взрыва) движутся вслед за фронтом ударной волны.
Скорость ударной волны зависит от величины давления (амплитуды) за фронтом волны.
Схема протекания детонации заряда ВВ
Фронт детонации волны (1) представляет собою сильную ударную волну, которая разрушает молекулы ВВ.
Освободившись от первоначальных связей, нагретые до высокой температуры атомы горючих элементов и кислорода вступают за фронтом волны в бурную химическую реакцию с выделением тепла и превращением ВВ в газообразное состояние.
Фронт детонационной волны движется со скоростью нескольких километров в секунду.
(2) – фронт ударной волны.
За фронтом ударной волны движется фронт расширения продуктов взрыва – (3),
А центру (оси) заряда движется фронт волны разряжения (4).
Условия стабильности процесса детонации обеспечивается наличием зоны нерасширившихся газов (5).
Головная часть детонационной волны называется – химическим пиком
(А-М).
Энергия выделяющаяся при реакции , догоняет фронт ударной волны и подпитывает его, не давая затухнуть.
Время химической реакции за фронтом ударной волны весьма мало:
Для тротила – 1мкс
гексогена - 0.1 мкс
аммиачная селитра – 30 мкс