Теория горения и взрыва

При определении нижнего предела чувствительности в приборчике с канавкой навеску ВВ увеличивают до 0,1 г, которую предварительно подпрессовывают между роликами приборчика до давления 3000 кгс/см2.

Если при высоте падения 50 см груза массой 10 кг испытуемое ВВ не дает взрывов, то испытания прекращают и считают ВВ нечувствительным к удару. Дальнейшее повышение высоты приводит к разрушению приборчиков от сильного удара. Если же высота падения окажется меньше 5 см, то массу груза уменьшают до 2 кг и при этом грузе находят нижний предел чувствительности.

При испытании на чувствительность к удару на большом копре навеску ВВ массой 3 г помещают на наковальню копра в стаканчике из алюминиевой фольги или из подпергамента. Стаканчик имеет диаметр 20 мм и высоту, равную высоте слоя ВВ. Сыпучие ВВ помещают в стаканчик без дна, а для жидких стаканчик изготавливают с дном.

Прессованные и пластичные ВВ испытывают без стаканчиков, в таблетках такого же диаметра. Во всех случаях сверху и снизу навески ВВ помещают по одному стальному закаленному диску диаметром 41 мм и толщиной 10 мм. Затем производят удар сбрасыванием груза массой 24 кг с высоты 200 см. Роликовые приборчики на большом копре не применяют, так как они не выдерживают сильных ударов, имеющих место в данных условиях. Производят 25 параллельных опытов, из которых выводят частость взрывов. Взрывы определяют, как и на копре Каста, по звуку, дымообразованию и отсутствию остатков ВВ.. Нижний предел чувствительности выражается в максимальной высоте падения груза массой 24 кг, при которой еще не наблюдается признаков взрыва в 25 параллельных опытах. При нахождении нижнего предела высоту падения груза варьируют в интервале 20—200 см. Если при высоте 200 см не происходит взрывов, то испытания прекращают и ВВ считают нечувствительным к удару в данных условиях. Эталонным ВВ и при этих испытаниях служит тетрил (его частость взрывов 4—12% и нижний предел 140—150 см).

На большом копре все ВВ можно испытывать в их натуральном физическом состоянии. Благодаря большой величине навески не приходится предварительно, измельчать гранулированные ВВ или оберегать от подсыхания водосодержащие. Кроме того, здесь условия воздействия удара ближе к реальным. Однако получаемые результаты менее достоверны, чем на копре Каста, ввиду значительного влияния факторов высоты навески, возможностей ее сжатия и течения при ударе.

 

 

 

 

 

Вопрос 82Испытание на чувствительность к трению

Выполняют на приборе путем истирания навески массой 0,03 ±0,005 г между стальными поверхностями плоского профиля в сборке, предназначенной для твердых и пластичных ВВ, или в сборке со сферической поверхностью (радиус сферы 5 мм), предназначенной для жидких ВВ .Критерием чувствительности служит максимальное давление на навеску ВВ, при котором во время истирания ни в одном из опытов еще не происходит разложения ВВ (потрескивания, вспышки или взрыва). Это давление, выраженное в кгс/см2 при истирании между плоскими поверхностями и в кгс между сферическими, характеризует нижний предел чувствительности испытуемого ВВ.

Испытание проводят в следующей последовательности. На поддон 4, вставленный в обойму 3 сборки, помещают навеску 2 и сверху вставляют пуансон 1. Полученную сборку закрепляют в направляющих стола прибора строго соосно с вращающимся шпинделем. С помощью штурвала стол со сборкой поднимают до упора пуансона со шпинделем и соединяют их между собой муфтой. Дальнейшим поднятием стола создают необходимое усилие сжатия навески ВВ между пуансоном и поддоном, которые определяют по показаниям динамометра. Затем в течение 3 с при вращении пуансона со скоростью 520 об/мин наблюдают за результатом. Испытания начинают со средних значений усилий прижатия и в зависимости от полученного результата увеличивают или уменьшают его до появления взрывов. На приборе можно получить максимальное усилие сжатия 2400 кгс или 3000 кгс (при пуансоне диаметром 10 мм). Если при скорости вращения пуансона 520 об/мин и давлении 3000 кгс/см2 ВВ не дает взрывов, то скорость вращения при этой нагрузке увеличивают до 2040 об/мин. Многие промышленные ВВ в таких условиях испытаний не дают взрывов. Для повышения их чувствительности к испытуемой навеске подмешивают 5 % мелкого кварцевого песка.

Для постоянства условий испытаний в каждом опыте все детали сборки очищают от нагара и остатков ВВ. Изложенный метод дает лишь сравнительную оценку чувствительности к трению различных ВВ в данных условиях испытаний. Для сравнения за эталон берут тетрил, который на этом приборе без песка взрывается при давлении 950 кгс/см2, а с примесью песка — при давлении 540. кгс/см2. При добавлении песка нижний предел чувствительности большинства ВВ снижается до 1000—2500 кгс/см2

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 83. Испытание на фрикционном маятнике

Испытание на фрикционном маятнике проводят для высокочувствительных к трению ВВ. Н наковальню маятника помещают навеску массой около 7 г испытуемого ВВ. Наковальня имеет три поперечные канавки для удержания навески при трущем ударе по ней стального башмака. Силу трения регулируют изменением высоты подъема маятника, навешиванием добавочного груза на него и заменой стального башмака на башмак из другого материала.

Производят 10 опытов со стальным башмаком массой 10 кг и высотой подвеса 1,5 м. Если в таких условиях взрыва не происходит, испытуемое ВВ считается малочувствительным к трущему удару. Если же взрывы имеют место, то стальной башмак заменяют на башмак с поверхностью из твердой фибры, увеличивают массу груза маятника до 20 кг и опыты повторяют. Критерием чувствительности служит число взрывов из 10 опытов.

 

 

 

Вопрос 84 Испытание на маятниковом копре K-44-III

При определении Чувствительности к скользящему удару Навеска испытуемого ВВ массой 0,05 г сжимается между стальными трущимися поверхностями  с помощью гидравлического пресса. При боковом ударе падающего груза маятника по головке стержня верхний ролик сдвигается относительно нижнего, подвергая навеску ВВ действию трущегося сдвига. Вероятность взрыва зависит от величины сжатия навески между роликами. Изменяя эту величину, находят нижний, средний и верхний пределы чувствительности испытуемого ВВ, т. е. такие значения давлений, при которых частость взрывов равна 0, 50 и 100 %. Упрощенно определяют процент взрывов из 25 опытов под определенной сдавливающей нагрузкой, который и служит характеристикой чувствительности по сравнению с чувствительностью эталонного ВВ в таких условиях испытаний.

 

 

 

 

 

Вопрос 87. Метод свинцовой бомбы

Небольшой заряд ВВ взрывают в канале свинцового цилиндрического блока с песчаной забойкой и по величине расширения канала, выраженного в объемных единицах, судят о работоспособности ВВ. Поскольку величина расширения объема свинцовой бомбы не находится в линейной зависимости с истинной работоспособностью, то получаемые по этому методу результаты характеризуют собой лишь относительную работоспособность. Их обычно сопоставляют с работоспособностью кристаллического тротила, принятого за эталон.Согласно ГОСТ 4546—48, испытание на работоспособность выполняют следующим образом. Навеску ВВ массой 10 ± 0,01 г помещают в гильзу диаметром 24 мм, изготовленную из подпергаментной бумаги, которую для этого разрезают по шаблону на куски, соответствующие по форме прямоугольной трапеции с размерами 150.120.70 мм. Дно гильзы образуют загибом с четырех сторон углов бумаги длиной, равной 15—20 мм цилиндрической части гильзы. Поверх ВВ в гильзу вставляют картонный пыж толщиной 1,0—1,5 мм, имеющий наружный диаметр 24,5 ± 0,1 мм, и с помощью пуансона диаметром 24 ± 0,2 мм, имеющего на конце сосок диаметром 7 мм и длиной 12 мм для образования в заряде гнезда под КД, подпрессовывают вручную навеску до заданной плотности. Для порошкообразных ВВ с насыпной плотностью меньше единицы за стандартную принята плотность 1 г/см3. ВВ с собственной плотностью больше единицы испытывают при этой их плотности. Гранулированные ВВ, не поддающиеся уплотнению до 1 г/см3, - испытывают при насыпной плотности. В гнездо полученного патрончика вставляют через отверстие картонного пыжа ЭД или КД № 8, соединенный с отрезком ДШ длиной 300—350 мм. Подготовленный заряд опускают на дно канала свинцовой бомбы (рис. 19 а), объем которого предварительно замеряют с помощью воды, засыпают до устья сухим песком, отсеянным на ситах № 07 и 042 по ГОСТ 3584—73, и производят взрыв. Применяемые бомбы должны иметь наружный диаметр и высоту по 200 мм, диаметр канала 25 мм и его глубину 125 мм. При взрыве канал бомбы принимает грушевидную форму. Образовавшуюся полость очищают от остатков песка и после охлаждения бомбы до окружающей температуры измеряют ее объем, заполняя водой из мерного сосуда. Разность объемов до взрыва и после него (за вычетом 30 см3 расширения, производимого капсюлем-детонатором) составляет численное значение относительной работоспособности испытанного ВВ.

Производят два параллельных испытания, расхождение между которыми не должно превышать 10 см3. Результат вычисляют как среднее арифметическое этих испытаний.

Для соблюдения стандартных условий испытания должны проходить при температуре бомбы 15° С. Если испытания проведены при другой температуре, то в измеренный объем вводят поправки. Кроме того, вся партия бомб, предназначенных для испытаний сравниваемых между собой ВВ, должна быть отлита из одной партии свинца по ГОСТ 3778—74 в одних и тех же условиях.

Бомбы отливают при температуре 390—400 °С и допускают к испытанию не раньше, чем через 48 ч после отливки. Качество партий свинцовых бомб контролируют испытанием в одной или двух из них на кристаллическом тротиле, получаемом перекристаллизацией из спирта чешуйчатого тротила. Полученный таким образом эталонный тротил должен иметь температуру затвердевания не ниже 80,2 °С. Навеска тротила массой 10 г должна дать расширение бомбы 285 ± 7 см3. Бомбу допускают к переплавке не более 10 раз с добавлением к каждой плавке не менее 50 % свежего свинца.

Всякие отклонения от изложенных условий испытаний могут существенно исказить полученные результаты. На расширение большое влияние оказывают твердость свинца, величина навески ВВ и плотность заряда. Заряды одной и той же массы, но большей высоты дают большее расширение бомбы.

При испытании на работоспособность гранулированных, водонаполненных и других ВВ, не чувствительных к импульсу КД № 8, для обеспечения полной детонации к навеске 10 г добавляют пятиграммовую шашку из прессованного тетрила или тэна. По получении результатов расширения бомбы корректируют на величину, которую дает эта шашка. Для соблюдения стандартных условий гранулированные ВВ испытывают иногда с предварительным измельчением их гранул до полного прохождения через сито с отверстиями 0,5 мм. После этого они возбуждаются от КД № 8. ВВ, испытанные на работоспособность в модифицированных условиях, по этому показателю можно сравнить только между собой.Поскольку результаты испытания на работоспособность предопределяются, в основном, рецептурным составом ВВ и мало зависят от возможных отклонений технологии его изготовления в пределах заводского регламента, то этому испытанию подвергают не каждую партию продукции, выпускаемой заводом. При непрерывном выпуске испытание на работоспособность проводят один раз в квартал.

 

 

 

 

Вопрос 88.Метод баллистического маятника

При взрыве заряда в канале мортиры, соприкасающейся с телом маятника (рис. 20), представляющим собой массивный подвешенный груз, продукты взрыва сообщают ему некоторое количество движения, отклоняя на некоторый угол. При сравнении по работоспособности различных ВВ испытания на маятнике можно производить по двум вариантам. По первому из них в мортире взрывают заряды одинаковой массы испытуемых ВВ, а по второму подбирают такую их массу, которая дает одинаковое отклонение, как и эталонное ВВ определенной массы. В качестве такого ВВ обычно принимают измельченный тротил с массой заряда 200 г при насыпной плотности. Отношение этой массы заряда тротила к полученной массе заряда испытуемого ВВ, являющееся тротиловым эквивалентом, и служит характеристикой работоспособности.

Данный метод испытания позволяет испытывать заряды большой массы (200—500 г), что важно для оценки ВВ, неполностью детонирующих от КД в условиях свинцовой бомбы Трауцля, МакНИИ располагает уникальным маятником с массой подвешенного груза 10 т, в канале мортиры которого диаметром 50 мм можно взрывать заряд ВВ массой 200—300 г. На нем можно испытывать все ВВ, которые не полностью детонируют в условиях других методов испытания. Определяют также работоспособность на двухмаятниковой установке МакНИИ, представляющей собой спаренные баллистические маятники с массой качающихся грузов по 178 кг, которые одновременно служат и мортирами для размещения в одной из них заряда. Мортиры своими соосными каналами плотно соприкасаются между собой перед взрывом. В один из каналов помещают заряд испытуемого ВВ массой 10 г, а второй, пустой, служит для приема газов в первый момент после взрыва.Достоинством предложенного метода является удобство и быстрота проведения испытаний, отпадает надобность в расходовании дефицитного рафинированного свинца. Недостаток двухмаятникового метода — невозможность, взрывания больших зарядов.