КАТАЛОГ СТАТЕЙ.
Авто и Мото (2082)
Бизнес (6345)
Дом, семья, дети (4269)
Досуг и Юмор (674)
Еда (832)
Здоровье (3964)
Искусство (1676)
Компьютеры и Интернет (4285)
Мода, стиль (1655)
Наука (1634)
Образование (1346)
Общество (3045)
Окружающий мир (794)
Промышленноcть, оборудование (1974)
Связь (479)
Секс, любовь, отношения (960)
Спорт (935)
Справочная информация (270)
Страны, путешествия (1843)
Строительство и ремонт (7579)
Транспорт и логистика (467)
Основы пиротехники
Категория: Техника и технологии
| Автор: k0nstant
| Опубликовано: 06.11.2008
Взрывчатыми называются вещества (для простоты написания «ВВ»), способные при внешнем воздействии мгновенно разлагаться с выделением огромной механической, тепловой и световой энергии. Обычно, процесс такого разложения мы называем «взрывом».
Разложение с максимальной постоянной скоростью не ниже 2 км/с, получило название «детонация». Это слово происходит от латинского «detonare» (дословно «прогреметь») и означает очень быстрое химическое превращение ВВ, распространяемое со сверхзвуковой скоростью и сопровождаемое выделением энергии. Собственно, по специфическому шуму мы и оцениваем, произошёл взрыв или нет.
Под инициирующими или первичными взрывчатыми веществами понимают такие, которые взрываются от теплового или механического воздействия (пламя, искра, удар, трение) и силой своего взрыва вызывают детонацию другого менее чувствительного ВВ. К ним относятся гремучая ртуть, азид и стифнат свинца (тенерес), тет-разен и другие. Они применяются в капсюлях-детонаторах и капсюлях воспламенителях.
Бризантными называют взрывчатые вещества, которые устойчиво детонируют с большой скорость и дробят окружающие материалы. В их числе: тротил, октоген, гексоген, ТЭН, тетрил, мелинит, динамиты, аммонийно-селитровые ВВ и вся группа инициирующих веществ.
К счастью, большинство составов для фейерверков даже во «взрывном» режиме разлагаются значительно медленнее и относятся к группе так называемых метательных веществ или порохов.
Взрывчатые свойства пиротехнических составов характеризуются скоростью детонации, бризантностью и фугасным действием (табл. 1,2).
Скорость детонации — это скорость, с которой надо убегать с места взрыва, чтобы остаться в живых.
Для пиротехнических композиций на основе калийной селитры обычно она не превышает 1 км/с, для хлоратных составов - 2,5 км/с, в то время как для некоторых бризантных веществ (ТЭН, гексоген, нитроглицерин и др.) скорость распространения ударной волны доходит до 8-9 км/с.
Скорость детонации многих ВВ, в частности, тротила, возрастает с повышением его плотности. Правда, эта зависимость наблюдается до определённых пределов, выше которых взрывчатые свойства могут вырождаться, например, как у пироксилина, который превращается в порох.
Этот параметр достигает максимума при взрыве вещества в очень плотной оболочке, например, в стальной или непосредственно в шпуре в крепкой породе.
В своё время в числе наиболее применяемых способов определения скорости детонации веществ был метод Дотриша.
Бризантность веществ - их мощность, как и мощность движущегося поезда, оценивается количеством возможной работы в единицу времени или, проще говоря, разрушительной силой (дробящим эффектом). Для экспериментального определения бризантности проводят пробу на «обжатие» свинцовых столбиков (проба Гесса), взрывая над ними навески образцов и оценивая уровень деформации по разности высот. Вещества, не способные устойчиво детонировать в этих условиях, исследуют, используя более объёмные стальные кольца или медные цилиндры (крешеры) на «бризанто--- метре» типа Каста.
Важным показателем бризантности служит тест на количество ' дроблёного песка от детонации стандартной навески ВВ.
Фугасное действие (работоспособность) пиротехнических составов характеризует их способность расширяться в объёме при взрыве. Обычно, для оценки этого параметра применяют пробу Тра-уцля по расширению внутренней полости свинцовой «бомбы», в которой производится взрыв навески, а также метод баллистического маятника, по его отклонению под действием ударной волны.
В числе основных характеристик взрьшчатых веществ энергия взрыва Е (кДж/кг), его теплота Q (кДж/кг или ккал/кг), объёмная энергия (кДж/л), объём выделяемого газа Vo (л/кг), температура реакции t (°C), давление детонации (ГПа или кг/см2), кислородный баланс (±%).
Из расчётных параметров в своё время также широко использовались показатели силы взрыва f (кг/см ) и его потенциал Р (т/м).
Эти константы нам тоже пригодятся для относительного сравнения ВВ, многие из которых в настоящее время не применяются.
Важной характеристикой ВВ является критический диаметр -минимальный диаметр вещества, при котором ещё возможно устойчивое распространение детонации. Он составляет от 0,01 мм для азида свинца до 200-300 мм для некоторых водонаполненных ВВ (акваналов и акватолов). В противном случае ударная волна может угаснуть и большая часть взрывчатого вещества не прореагирует.
Именно частицы исходных продуктов на ,\*есте взрыва чаще всего позволяют экспертам оценить вид применяемого ВВ.
Тротиловый эквивалент (а,) является распространённой величиной оценки мощности ВВ через работоспособность тротила. За эталон принят тротил с относительной плотностью (d) 1,5 и теплотой взрыва (Q) 4186 кДж/кг (1000 ккал/кг).
С повышением плотности детонационная чувствительность многих ВВ (пироксилина, тротила, пикриновой кислоты и других) снижается, а взрывные характеристики улучшаются. С этой целью некоторые взрывчатые вещества применяют в переплавленном виде (например, мелинит - плавленая под давлением пикриновая кислота). Но данное правило действует лишь отчасти: при очень высоком давлении некоторые вещества и пиротехнические смеси теряют взрывчатые свойства. Это их качество иногда называют «склонностью к перепрессовке».
Иногда этим пользуются специально. В частности, повышая плотность пироксилина с помощью растворителей, добиваются снижения скорости его детонации, тем самым, уменьшая бризантное и усиливая метательное действие, превращая грозное взрывчатое вещество в порох. В технологии фейерверков именно прессование позволяет превратить многие ВВ в эффективное горючее. Смеси для фотовспышки, обработанные под давлением, превращаются в спокойногорящие осветительные составы.
К счастью, большинство пиротехнических составов, применяемых для фейерверков, по силе бризантного действия и работоспособности значительно уступают современным ВВ. Однако не надо забывать, что некоторые из них в своё время активно использовались в горнорудном и военном деле. Особую опасность в пиротехнике представляют хлоратные смеси с органическими веществами.
Пиротек - пиротехника и взрывчатые вещества
