火工品設(shè)計(jì)原理課件

第一章熱爆炸理論與爆轟點(diǎn)火2.熱起爆的基本方程及判據(jù)炸藥中熱平衡問題炸藥本身放熱、向環(huán)境散熱、本身升溫需熱其中：——

c

——J/℃g

▽2T——拉普拉斯算子

Kr——反應(yīng)速率，1/s

Q——炸藥反應(yīng)熱，J/g

（1）爆炸條件>0

只有>0才升溫，才可能導(dǎo)致爆炸

（2）

m=0平板,

m=1圓柱,

m=2球.

(3)

n——反應(yīng)級數(shù)；

Z——頻率因子；（1/s）E——活化能（J/mol）R——?dú)怏w常數(shù)（J/mol）T——℃

要解決兩個(gè)問題：（1）如何解該方程？（2）判據(jù)？解方程途徑一N.Semnoff模型

假設(shè)（1）炸藥均溫，即（2）周圍環(huán)境溫度不變（3）發(fā)生爆炸時(shí)，炸藥溫度與環(huán)境溫度相近（4）炸藥按零級反應(yīng)進(jìn)行（5）炸藥與環(huán)境熱傳導(dǎo)符合牛頓冷卻定律

q2=X(T-T0)1.圖解法

2.解析法（求出臨界狀態(tài)參數(shù)，在判斷爆或不爆）

解得兩式得（兩式相比）：

1線：放熱<散熱，不爆

2線：臨界（炸藥溫度近似為環(huán)境溫度)3線：放熱>散熱，爆炸

上式微分得（去掉環(huán)境溫度）：

（將第一式在臨界條件下炸藥溫度T按謝苗諾夫三條假設(shè)用環(huán)境溫度T代，因而近似等于1）令：（無量綱對比溫度）

E——J/molR——J/mol·℃T——℃=1

臨界

1

爆

〈1不爆炸

值可用與預(yù)測臨界溫升

（T-T0E）

謝苗諾夫數(shù)

：

——單位體積放熱——通過單位面積的熱量

由上式看出加cm2兩邊量綱才相等。

∴寫成：

X——傳熱系數(shù)（J/℃·S）V——

無量綱環(huán)境溫度（與前述百分?jǐn)?shù)

不同）

其中

+1-

(）=＝﹙﹚＝e

﹣故

-E/RT=-E/RT

e

=

e

代入上式中整理得

/(xSR

T2)

=VQZe

令ψ=ρVQZe

(xs)

ψ為謝苗諾夫數(shù)（音破塞）則ψ=e

其中

=RT/E

活化能E

>>RT

（對炸藥），

故ψ

=

也可以作為判椐判斷=1，ψ=0.36788為判椐

爆炸，對應(yīng)ψ

爆炸

不爆,對應(yīng)ψ

不爆炸

3）熱傳導(dǎo)遵循傅立葉定律（同謝氏假設(shè)相同）

二、DAFrank——Kamentzkill理論假設(shè)：

1）

或

，其它假設(shè)與謝苗諾夫假設(shè)相同2）

R/E<<1

（即）

引入無量綱參數(shù)：

無量綱溫度

（T-）

=無量綱時(shí)間

無量綱距離

e=ee

將上各參數(shù)代入熱爆炸基本方程中，化簡為：其中，稱Kamentkill爆炸臨界判據(jù)。圖21）平板m=0

解得：

2）圓柱m=1

3）球形m=2,解得：

三P.H.Thomas

普適性更大些解的結(jié)果與卡門涅基本類似解法：積分常數(shù)用邊界條件代求解

謝苗諾夫卡門涅斯基托馬斯熱阻力全在界面上熱阻力主要在炸藥內(nèi)部，邊界炸藥溫度與環(huán)境溫度同炸藥邊界與環(huán)境溫

度有溫差炸藥內(nèi)部

溫度也有梯度

掌握：T

、Z、Q、、a給出后，如何判斷熱爆炸是否能發(fā)生。

則簡化為（假定爆藥量沒有

第三節(jié)爆炸延滯期的計(jì)算（也叫感應(yīng)期，誘導(dǎo)期）在一定條件下經(jīng)過多少時(shí)間發(fā)生爆炸（主要決定與環(huán)境溫度）1．絕熱條件（炸藥與外界無熱交換）熱爆炸基本方程

消耗）將上式無量綱化：

臨界溫度T與環(huán)境溫度T近似，上式取對數(shù)：

與實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式

基本相等

2·非絕熱條件下延滯期近似解（熱交換要考慮）

引入無量綱參數(shù)簡化方程求解：無量綱溫度：無量綱距離：

無量綱時(shí)間：

（注：上面無量綱參數(shù)與前判據(jù)講的無量綱參數(shù)形式不同）代入基本熱爆炸方程中，得：

Z=0，

當(dāng)m=0（平板）化簡為：（對dz積分）炸藥無限遠(yuǎn)邊界炸藥中心

令Y=

（具體Y如何求解未給出，屬經(jīng)驗(yàn)型公式。）表面溫度變化時(shí)（升高）延滯期縮短。掌握絕熱條件推導(dǎo)，非絕熱條件下了解熱起爆特征即可。第四節(jié)熱起爆的影響因素（指外界條件方面）一、炸藥裝藥的臨界尺寸

二周圍介質(zhì)氣體壓力和殼的密封性有相變的炸藥不易起爆，原因：

2）氣體生成物使AB+C向逆方向進(jìn)行，也使其熱爆炸

反應(yīng)變慢，即使爆發(fā)點(diǎn)升高（多數(shù)炸藥），但也有例外三硝基間苯酚酸鉛，低壓氣體易擴(kuò)散，熱量損失增加，高壓不易擴(kuò)散，熱損失（熱傳導(dǎo)不易發(fā)生）小，使爆發(fā)點(diǎn)降低。

三、環(huán)境溫度的影響

環(huán)境溫度越高，炸藥層反應(yīng)外移，延滯期縮短。

四、雜質(zhì)

1起化學(xué)作用的雜質(zhì)：晶格變化易激發(fā)，爆發(fā)點(diǎn)降低，爆速增高；2不起化學(xué)作用的雜質(zhì)：吸熱，熱感度降低（有相變更顯著）

例：摔炮制造，引入氨，制后氨揮發(fā)，感度提高，使用效果好。（炸藥本身性質(zhì)影響可從各參數(shù)公式分析中討論）。

另外，組成炸藥成分狀態(tài)等

熱爆炸基本方程

1）傅立葉熱傳導(dǎo)散失，未考慮熱輻射及對流

2）爆炸放熱謝苗諾夫卡門托馬斯三個(gè)假設(shè)模型求界面炸藥內(nèi)部兩者合一（溫度降發(fā)生地點(diǎn)）

小結(jié)：延滯期：

熱爆炸影響因素只討論外界影響，炸藥本身影響未討論。復(fù)習(xí)思考題1.研究熱爆炸機(jī)理的目的？2.如何建立熱爆炸基本方程？（公式中各符號的物理意義請表述清楚）3.比較熱爆炸基本方程的三個(gè)假設(shè)，近似解法和結(jié)果各有什么差別？在實(shí)際應(yīng)用中有哪些相似的例子？4.如何從熱爆炸的判據(jù)分析影響起爆的各種因素？5.影響熱起爆的因素有哪些？第二章

機(jī)械能起爆機(jī)理第一節(jié)熱點(diǎn)理論

機(jī)械起爆關(guān)系到使用的可靠性，生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存和使用的安全性。機(jī)械方式起爆（油井雷管改為機(jī)械能起爆如落桿撞擊針）。

一、熱點(diǎn)的成長和熄滅二、熱點(diǎn)溫度及尺寸計(jì)算基本方程中取放熱項(xiàng)為零（炸藥反應(yīng)熱不計(jì)）

（無量綱溫度代入）中心邊界條件：

解方程得：

說明：在t1內(nèi)熱點(diǎn)中心溫度能保持在爆發(fā)點(diǎn)，熱點(diǎn)可引爆炸藥，反之，熱點(diǎn)中心溫度低于爆發(fā)點(diǎn)，則熱點(diǎn)不能爆。

則臨界時(shí)間關(guān)系變?yōu)椋?/p>

圖12熱點(diǎn)絕熱由熱爆炸基本方可得：非絕熱臨界半徑ac為（由費(fèi)里曼用數(shù)值解求得）第二節(jié)摩擦起爆摩擦力(f—摩擦系數(shù)，w—正壓力載荷)兩物體直接接觸存在咬合力，緊靠在一起物體存在吸附力圓柱在平板上運(yùn)動，功：（v——速度）（J——熱功當(dāng)量；）

圖14粘流體：

事例：工廠中洗浮藥水倒門外后，工人曬衣服時(shí)鞋與地面摩擦將鞋跟炸掉注意：生產(chǎn)中不能摩擦。摩擦感度影響因素見書。A——面積v——速度h——薄膜厚度第三節(jié)撞擊感度

機(jī)理（見教材）

兩種感度表示法：

1、50%落高;2、固定高度，測爆炸百分?jǐn)?shù)。

撞擊感度影響因素：

1）落錘硬度和反跳高度

2）雜質(zhì)影響：

3）藥劑式樣量和結(jié)晶尺寸

TMD=TheoreticalMaximumDensity

理論最大密度：

P=

P大,感度小；P小,感度大。第四節(jié)針刺起爆一、機(jī)理

爆炸的必要條件：針刺要有一定的速度。

二、影響因素（詳細(xì)分析見書）

（1）炸藥的裝藥密度；（2）針尖角度；（3）擊針的硬度與導(dǎo)熱系數(shù)；（4）雜質(zhì)。

擊針擊針尖部面積，兵器部規(guī)定：

0.5～1.0mm2第五節(jié)氣泡絕熱壓縮

∴炸藥都存在氣泡注：壓雷管時(shí)，只能慢慢壓，如壓快，可能因氣泡熱點(diǎn)而導(dǎo)致雷管爆炸。76年倫道夫關(guān)于單個(gè)空氣氣泡的壓縮起爆的過程是：

散熱化學(xué)反應(yīng)項(xiàng)

氣泡溫度變化，時(shí)間↑氣泡體積↑壓力↑溫度↑但一定時(shí)間，炸藥塑性變形，氣泡壓力、體積不變。復(fù)習(xí)思考題1.簡述空氣氣泡的壓縮起爆過程。2.何為熱點(diǎn)學(xué)說？形成熱點(diǎn)的方式有哪些？3.熱點(diǎn)成長和熄滅的條件和熱起爆的關(guān)系是什么？4.影響機(jī)械起爆的因素有哪些？并說明各因素之間的制約關(guān)系。Thanks!第三章沖擊波起爆機(jī)理以《爆炸理論》中活塞壓力突變擾動模型為例引入沖擊波概念。沖擊波起爆屬熱爆炸機(jī)理（化學(xué)爆炸）隔板起爆器（金屬板）殉爆（中間存在空間介質(zhì)）第一節(jié)均相炸藥沖擊波起爆

介紹起爆特性測試裝置。雷管是點(diǎn)起爆源，產(chǎn)生的沖擊波是球面波。平面波發(fā)生器有兩種：1)組合裝藥；2)加惰性塊。組合裝藥加惰性塊

爆轟成長過程測定：硝基甲烷NM，沖擊波推動炸藥上移，炸藥密度變大（能量密度加大）產(chǎn)生，到A點(diǎn)炸藥未受沖擊波壓縮時(shí)，炸藥已開始爆轟，因而密度未增加，其爆速D<特點(diǎn):1)從沖擊波到爆轟波的過渡是突然發(fā)生的,兩波軌跡線在分界點(diǎn)呈折線狀；

2)在界面上的一層炸藥受沖擊波作用后,需經(jīng)過一段時(shí)間延時(shí)再同時(shí)起爆；

3)出現(xiàn)超速爆轟現(xiàn)象。延滯期:H.W.Hubard提出沖擊波起爆延滯期公式:Z——頻率因子，

N——反應(yīng)級數(shù)，（反應(yīng)產(chǎn)物溫度）Q——反應(yīng)熱

活化能化簡

‖

‖

‖

（經(jīng)初始沖擊波壓縮后的藥溫）（活化溫度）進(jìn)一步簡化：對NM講：

超速爆轟速度

其中，D0——正常爆轟速度up——質(zhì)點(diǎn)速度

對NM（硝基甲苯）=6.30+

+3.20由質(zhì)量守衡定律：（——沖擊波影響部分炸藥質(zhì)量）代入公式，則

第二節(jié)非沖擊相炸藥沖擊起爆

非均相特點(diǎn)：

1）界面多→沖擊波有折射，反射發(fā)生；

2）多相→化學(xué)反應(yīng)不可能同一。熱點(diǎn)隨溫度位置的不同，產(chǎn)生不同熱點(diǎn)，不產(chǎn)生在同一界面上，因而上下左右前后有許多熱點(diǎn)，屬多點(diǎn)起爆機(jī)理。起爆深度的炸藥在爆轟波前而消耗掉了。區(qū)別均相非均相1）躍變（沖擊→爆轟）漸變2）

(10%)無

3）炸藥反應(yīng)在界面薄層同時(shí)發(fā)生熱分散，先后，多點(diǎn)4）熱化學(xué)參數(shù)Q、E起主要作用

微觀結(jié)構(gòu)（均勻性等）起主要作用5）沖擊波不導(dǎo)電（不反應(yīng)）在延滯期前

延滯期內(nèi)導(dǎo)電（化學(xué)反應(yīng)）6）T、P↑爆炸發(fā)生（起決定作用）

T、P不起作用，決定微觀結(jié)構(gòu)

第三節(jié)沖擊波起爆臨界能量

統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)觀點(diǎn)，如50%爆炸能量表示臨界能量：

其中k——和炸藥有關(guān)的常數(shù)；兩邊取對數(shù)得：

炸藥內(nèi)部及飛片內(nèi)部存在沖擊阻抗，設(shè)：

則

設(shè)飛片面積為1，時(shí)間亦為1

則（P—壓力；A—面積=力；—時(shí)間）（P—飛片產(chǎn)生的沖擊波壓力）

（D—沖擊波阻抗）則=常數(shù)，該式受下列因素影響：

1）炸藥種類；2）飛片速度（>3.0GPa）臨界值

3）炸藥密度，（臨界能量），原因：氣泡少傳熱加速EC↑（需能量）4)(飛片厚)↑，條件：

第四節(jié)起爆深度起爆過程：

沖擊波增大，趨于D，Δt→0,d→0即強(qiáng)沖擊波起爆開始以正常爆速進(jìn)行爆轟。起爆深度影響因素1）起爆沖擊壓力PLn=+lnP(直線關(guān)系)裝藥密度和炸藥粒度ρ增大增大晶體粒度增大，增大起爆深度與起爆延滯期對應(yīng)關(guān)系增大Δt

增大

炸藥的DDT（DeflagrationtoDetonationTransition）有關(guān)爆轟轉(zhuǎn)變及炸藥爆轟基礎(chǔ)理論研究屬流體力學(xué)中的二相流。

第一段平行層燃燒第二段對流燃燒也有分成I階段DST第三段穩(wěn)定對流燃燒第四段低速爆轟Ⅱ階段階段是SDT第五段高速爆轟

燃燒轉(zhuǎn)爆轟過程激發(fā)能量→燃燒加速→壓縮波→壓力疊加→沖擊波→爆轟

DDT=DST+SDT

燃燒轉(zhuǎn)爆轟燃燒轉(zhuǎn)沖擊波沖擊波轉(zhuǎn)爆轟影響DDT過程因素1）炸藥本身

PbN6<PETN<TNT<工業(yè)炸藥（由易到難）2）密度

現(xiàn)實(shí)意義就是開展無起爆藥雷管研究①選較敏感的猛炸藥（662炸藥、PETN、RDX）②粒度小，比表面積大（多點(diǎn)起爆機(jī)理），細(xì)度大③裝藥密度小，易湍流燃燒轉(zhuǎn)爆轟，密度與粒度構(gòu)成透氣度（孔隙率）有最佳范圍④

DDT段殼體約束強(qiáng)度高沖擊波引爆深度計(jì)算

LA―7425炸藥看成粘流體一相燃燒，另一相沖擊波（兩相流）沖擊波起爆的臨界面積（側(cè)向稀疏波侵入）復(fù)習(xí)思考題1.試比較均相與非均相炸藥起爆機(jī)理的異同。2.影響炸藥沖擊波起爆的因素有哪些？這些因素各在起爆過程中如何作用？3.炸藥沖擊波起爆時(shí)起爆深度的物理意義是什么？4.均相與非均相炸藥沖擊波起爆延滯期有什么不同？并說明它們的影響因素？5.沖擊波起爆中起爆深度和起爆延滯期有什么關(guān)系？THANKYOU!第四章電起爆機(jī)理

電橋分熱能和爆炸能，熱能為灼熱橋絲式；爆炸能為沖擊波（產(chǎn)物）即爆炸絲式和飛片式；直接―火花式。

靜電感度：①火花>②熱橋>③爆炸能

穿甲彈用壓電式雷管（10μs），非常敏感,一般需采取如下措施:

①工房內(nèi)安銅網(wǎng)；②導(dǎo)電金屬門簾；③工作地面輔導(dǎo)電橡膠。

熱擊穿:電阻→焦耳熱→電阻↑電流↑發(fā)熱↑→熱積累→溫度使絕緣破壞(幾分鐘)

電擊穿：電壓→電容擊穿→火花起爆炸藥(10-7秒)

擊穿場強(qiáng):

Ec=/d所加電壓和極距。

K=裝藥密度/真密度，70～90%(壓裝)，50～60%(松裝)。說明藥顆粒間有空隙(存在空隙及藥粒兩相組成)。

介電常數(shù)與物質(zhì)種類有關(guān):

空氣1.3～3.9

KV/mm

炸藥3.5～15.8

KV/mm(均為高電壓)

空氣

E

串聯(lián):

所以，空氣加電壓大，介電常數(shù)小，所以首先被擊穿。

自由電子、離子→高壓電場加速→（電子）撞擊中性氣體分子

e+加速→撞擊``````連鎖反應(yīng)

→

擊穿→a=APa：經(jīng)1cm距離產(chǎn)生撞擊次數(shù)n：電子捕捉，復(fù)合，消滅次數(shù)

（電場強(qiáng)度）條件；a>n時(shí)，“雪崩”才能發(fā)生（擊穿）dn=nαdxLnn=α

t=0，

n

=（本身具有的電子數(shù)）+lnA

初始條件n=Ae，則A=n0

n=n0e

陰極上的電流（單位時(shí)間流過的電量）

I=qn=qn0e=I0e，

q——每個(gè)電子電荷量

I0

沒有撞擊激離時(shí)的電流分析E

α

I

綜合考慮

n；n個(gè)電子走過

產(chǎn)生新電子數(shù)新增加電子數(shù)n也就是產(chǎn)生正離子數(shù)增加的電子數(shù)=增加的正離子數(shù)自由電子撞擊中性分子，產(chǎn)生新電子，新離子，正離子到陰極后也碰撞產(chǎn)生電子補(bǔ)充自由電子，不需外界給能，持續(xù)放電。左邊曲線隨P

V撞出電子多，則不易擊穿，V0低P不變增加不變氣體壓力P極板見空氣密度

不變（1cm長放出電子數(shù)），則

放出電子總數(shù)增加，易擊穿，VV不變P自由行程縮短，自由撞擊次數(shù)減少，需V右邊曲線P低P不變，

若不變）則V才能使擊穿發(fā)生起爆器材應(yīng)用中，

=1mm一般在右邊曲線范圍

靜電感應(yīng)儀（我校為213所制，最大問題是存在漏電高壓真空開關(guān)，準(zhǔn)備改為銅球開關(guān)）火花感度測定（V可由交流整流或火花放電來獲得高壓直流電）試驗(yàn)方針有兩種：1.圈定電極法，兩電極距離

=const，V0

變化測50%爆炸的

值（升降測法）V

2.固定電壓法（也叫移動電極法）調(diào)整一定電壓，改變極間距由小變大，大到剛能開始大，再大就不能炸即可，測出靜電臨界電壓V

V，

存在問題；距離為0．01mm～0．09mm用千分尺很難調(diào)整靜確很小，針尖端有一定的金屬氣化而導(dǎo)電，生熱使炸藥爆炸

較大，才是火花穿擊導(dǎo)致炸藥爆炸，若將擊柱改成導(dǎo)電橡膠，則低能區(qū)消失低能區(qū)；高能區(qū)；

火花感度因素：一、電極形狀，材料空氣擊穿產(chǎn)生火花要有一定持續(xù)時(shí)間，火花若使炸藥吹掉則不能炸，針形狀應(yīng)維持炸藥不被吹飛散，微妙級點(diǎn)火點(diǎn)不著火藥，毫秒極點(diǎn)火頭卻能點(diǎn)燃黑火藥，因?yàn)槌掷m(xù)時(shí)間太短，（當(dāng)然三硝基間苯二酚鉛點(diǎn)火能力較弱）金屬材料比導(dǎo)電橡膠材料測出的能量要小陰極電子流量密度大，E值偏低，易擊穿二、炸藥性質(zhì)狀態(tài)1種類，LTR〈ＰbＮ6〈四氮烯

２藥厚藥厚易擊穿（藥厚、總擊穿電壓加大，所需場強(qiáng))Ｅ

３

藥密度及粒度。K壓實(shí)系數(shù)，空隙度＝１－Ｋ比表面積大，擊穿電壓也增大，結(jié)晶小空氣分散越細(xì)，使空氣泡間距離小需能減少。＝０

182S

Ｅ

三、環(huán)境氣體壓力和相對濕度的影響（P，T0、Φ)

四、發(fā)火線路電容器放電時(shí)（電阻尺較小時(shí)，易產(chǎn)生震蕩即反復(fù)自發(fā)充放電）產(chǎn)生振蕩，則使火花放電能量減少，電容器能量E=C

火花系中的能量W=

E電壓I電流通常以表示C銅球高壓開關(guān)第五節(jié)炸藥擊穿起爆條件:炸藥在真空情況下或單晶炸藥（無空隙）N3－Pb－N3介于離子鍵與共價(jià)鍵之間，Pb++(N3-)2具有半導(dǎo)體性質(zhì)。金屬與PbN6界面①電子擴(kuò)散②自建電場③勢能阻力（勢壘）④外界場強(qiáng)足夠時(shí)，克服勢壘，而使電子流繼續(xù)流動，炸藥被擊穿

炸藥擊穿是一個(gè)“電子過程”與前講熱起爆理論的擊穿不同（空氣擊穿），對有機(jī)炸藥電起爆（擊穿）過程還有待進(jìn)一步研究。復(fù)習(xí)思考題1.為什么說固體炸藥的電擊穿起爆首先發(fā)生空氣擊穿？2.炸藥電火花感度和熱感度有什么關(guān)系？3.什么是巴申曲線？它在起爆器材設(shè)計(jì)中有什么作用？4.炸藥擊穿起爆的影響因素是什么？5.為何火花式雷管在海拔高處使用時(shí)感度會提高？BYEBYE第五章

非電點(diǎn)火起爆原理第一節(jié)塑料導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)

利用塑料導(dǎo)爆管為傳爆元件，并與起爆元件、連接元件及末端工作元件等構(gòu)成的起爆系統(tǒng)稱為塑料導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)(thenonelinitiationsystem)，簡稱導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。

塑料導(dǎo)爆管(威海武嶺爆破器材有限公司)

導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)是70年代發(fā)展起來的一種新型起爆系統(tǒng)，它和火雷管起爆方法、導(dǎo)爆索起爆方法統(tǒng)稱非電起爆方法(non-electricinitiationsystem)。

一.塑料導(dǎo)爆管（noneltube）塑料導(dǎo)爆管簡稱導(dǎo)爆管，是一種內(nèi)壁涂敷有猛炸藥，以低爆速傳遞爆轟波的撓性塑料細(xì)管。我國普通塑料導(dǎo)爆管一般由低密度聚乙烯樹脂加工而成，無色透明，外徑3.0±0.1mm，內(nèi)徑1.4mm±0.10mm。涂敷在內(nèi)壁上的炸藥量為14～18mg/m（91%的奧克托金或黑索今，9%的鋁粉）。塑料導(dǎo)爆管雷管導(dǎo)爆雷管工藝流程

塑料導(dǎo)爆管的結(jié)構(gòu)1-塑料管；2-炸藥粉末導(dǎo)爆管流程

導(dǎo)爆管的傳爆速度為（1650±50）m/s～（1950±50）m/s。其適用的環(huán)境溫度為－40℃～50℃，常溫下能承受68.6N靜拉力，在經(jīng)扭曲、打結(jié)后（管腔不被堵死）仍能正常傳爆。導(dǎo)爆管爆速測定

導(dǎo)爆管起爆以后，管內(nèi)將產(chǎn)生爆轟波。在起爆的瞬間可以看到，爆轟波似一閃光通過導(dǎo)爆管。在導(dǎo)爆管出口端部噴出的爆轟波可以引爆火雷管，但不能直接引爆工業(yè)炸藥。導(dǎo)爆管的傳爆不會破壞環(huán)境，傳爆后的管壁亦無破損。導(dǎo)爆管本身不具有爆炸危險(xiǎn)性，在火焰和機(jī)械碰撞的作用下不能被起爆，可以作為非危險(xiǎn)品運(yùn)輸。

二.導(dǎo)爆管的穩(wěn)定傳爆原理

導(dǎo)爆管在受到足夠強(qiáng)度的激發(fā)沖量作用后，將在管內(nèi)形成一個(gè)向前傳遞的不穩(wěn)定爆轟波。該爆轟波在導(dǎo)爆管中傳播約300mm后轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定爆轟波，此后，爆轟波的傳播速度將保持恒定，形成穩(wěn)定傳爆。

穩(wěn)定傳爆時(shí)，粘附在導(dǎo)爆管內(nèi)壁上的炸藥粉末受到爆轟波前沿波陣面高溫高壓的作用，首先在炸藥表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的中間產(chǎn)物迅速向管內(nèi)擴(kuò)散，反應(yīng)放熱一部分用于維持管內(nèi)的高溫高壓，另一部分則使余下的炸藥顆粒繼續(xù)反應(yīng)。

擴(kuò)散到管腔的中間產(chǎn)物與空氣混合后，繼續(xù)發(fā)生劇烈的爆炸反應(yīng)，爆炸產(chǎn)生的能量支持爆轟波前沿波陣面穩(wěn)定前移而不致衰減，穩(wěn)定前移的爆轟波繼續(xù)使內(nèi)壁上未反應(yīng)的炸藥開始反應(yīng)。這個(gè)過程的循環(huán)就是導(dǎo)爆管內(nèi)的穩(wěn)定傳爆。

三、導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)

導(dǎo)爆管必須同其它器材配合，才能達(dá)到引爆炸藥的目的。這些器材和導(dǎo)爆管結(jié)合在一起就構(gòu)成了導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)。導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)由起爆元件、傳爆元件和末端工作元件三部分組成。

1.起爆元件:凡能產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊波的器材都能引爆導(dǎo)爆管，能夠引爆導(dǎo)爆管的器材統(tǒng)稱起爆元件。起爆元件的種類很多，主要有：擊發(fā)槍、擊發(fā)管、電雷管發(fā)爆器配起爆頭、導(dǎo)爆管擊發(fā)筆、導(dǎo)爆索、電雷管、火雷管等，其中后兩種最為常用。

實(shí)驗(yàn)表明：一發(fā)8號雷管最多可以起爆50余根的導(dǎo)爆管，但為了起爆可靠，以每發(fā)雷管起爆8～10根導(dǎo)爆管為宜，而且必須將這些導(dǎo)爆管用膠布等牢固地捆綁在雷管的周圍。

2.傳爆元件:傳爆元件的作用是將上一段導(dǎo)爆管中產(chǎn)生的爆轟波傳遞至下一段導(dǎo)爆管。常用的傳爆元件有塑料連通管和導(dǎo)爆管雷管，其中導(dǎo)爆管雷管既是上一端導(dǎo)爆管的末端工作元件，也是下一段導(dǎo)爆管的起爆元件。

塑料連通管是我國于80年代研制成功的一種新型傳爆元件，它是采用聚乙烯壓鑄成型的雙向或單向空心三通或四通連接件（連通管所能聯(lián)接的導(dǎo)爆管總根數(shù)稱為“通”數(shù)），常用的有分叉式、雙向集束式、和單向集束式三種，如圖所示。其中單向集束式是利用爆轟波的反射作用原理進(jìn)行工作的,一般為四通，簡稱反射四通。連通管a-分叉式；b-雙向集束式；c-單向集束式（反射四通）

反射四通是連通管中最為常用的一種，使用時(shí)將四根導(dǎo)爆管的一端都剪成與軸線垂直的平頭，將它們齊頭同步插入四通底部。當(dāng)其中的一根導(dǎo)爆管被引爆后，在其中產(chǎn)生的爆轟波傳遞至四通底部，經(jīng)反射后就會將其余三根引爆。

塑料連通管內(nèi)無任何炸藥成分，無爆炸危險(xiǎn)性，可以取代導(dǎo)爆管網(wǎng)路中用做傳爆元件的導(dǎo)爆管雷管。

3.末端工作元件末端工作元件是指與導(dǎo)爆管的傳爆末端相聯(lián)接的火雷管。其作用是將導(dǎo)爆管傳遞的低速爆轟波轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蚱鸨I(yè)炸藥的高速爆轟波。為使用方便，常將導(dǎo)爆管與火雷管組合裝配在一起，形成導(dǎo)爆管雷管（noneldetonator）。

導(dǎo)爆管雷管是指靠導(dǎo)爆管的沖擊波沖能激發(fā)的工業(yè)雷管，由導(dǎo)爆管、卡口塞、延期體和火雷管組成。

我國導(dǎo)爆管的品種有：瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管、毫秒導(dǎo)爆管雷管、半秒導(dǎo)爆管雷管和秒延期導(dǎo)爆管雷管。工廠生產(chǎn)的導(dǎo)爆管雷管的導(dǎo)爆管長度主要根據(jù)使用者的要求確定，主要有3m、5m、7m、10m等。

在熟悉雷管結(jié)構(gòu)并掌握相應(yīng)安全知識的基礎(chǔ)上，使用者也可以在現(xiàn)場自行組裝瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管。組裝要使用普通的工業(yè)火雷管、塑料卡口塞、鐵箍和手動收口器，方法十分簡單。圖是現(xiàn)場組裝的紙殼導(dǎo)爆管雷管示意圖?，F(xiàn)場組裝的導(dǎo)爆管雷管a-卡口塞放大圖b-導(dǎo)爆管雷管1-聚能穴；2-頭遍主裝藥；3-二遍主裝藥；4起爆藥；5-加強(qiáng)帽；6-紙殼；7-卡口塞；8-鐵箍；9-導(dǎo)爆管；10-管殼限位臺階；11-導(dǎo)爆管限位臺階；12-噴孔第二節(jié)新型起爆器材

為了消除傳統(tǒng)起爆器材的一些缺陷，適應(yīng)特殊爆破環(huán)境的需求，近年來國內(nèi)外研制成功了很多新型的起爆器材，下面僅對國內(nèi)已定型生產(chǎn)的一些品種做簡單介紹。

1.抗雜散電流電雷管（anti-straycurrentelectricdetonator），簡稱抗雜電雷管。是一種具有抗雜散電流或感應(yīng)電流能力的電雷管。其電橋絲直徑較大，電阻較小，腳殼之間設(shè)有泄放通道。最小發(fā)火電流不大于3.3A，20發(fā)串聯(lián)發(fā)火電流約10A。

2.抗靜電電雷管（anti-staticelectricdetonator）。指抗靜電性能達(dá)到500pF、5000Ω、25kv的電雷管。其主要結(jié)構(gòu)是在腳線線尾套絕緣塑料套或在線尾連接一個(gè)回路，在引火元件上留有一個(gè)放電空隙或在引火藥頭上外套硅膠套，以便泄放積累的靜電。

3.磁電雷管（magneticdetonationdetonator）。是利用變壓器耦合原理，由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電沖能激發(fā)的雷管。它與普通雷管的不同之處在于每個(gè)雷管都帶有一個(gè)環(huán)狀磁芯，雷管的腳線在磁芯上繞適當(dāng)匝數(shù)，構(gòu)成傳遞起爆能量的耦合變壓器的副繞組。

使用這種雷管時(shí)，將一根作為耦合變壓器原繞組的單芯導(dǎo)線與待起爆的雷管穿在一起，經(jīng)爆破母線接到專用高頻起爆儀后就可以起爆。磁電雷管可以防止射頻電流、工頻電流、雜散電流和靜電刺激產(chǎn)生的危害。

4.耐溫耐壓電雷管（hightemperature-pressureresistantelectricdetonator）是為能在較高壓力和溫度環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的專用雷管。這種電雷管適用于石油深井射孔及其它高溫、高壓場所的爆破工程。

其電阻為1.2～2.5Ω，安全電流0.1A，發(fā)火電流0.5A。在電容為500pF、電阻5000Ω、電壓20kv條件下，對產(chǎn)品腳殼放電不爆炸。在170℃、88.3MPa條件下，歷時(shí)2h，雷管起爆性能不變。

5.非起爆藥雷管（nonprimarydetonator）。是指不裝起爆藥而只裝猛炸藥或裝煙火藥和猛炸藥的工業(yè)雷管。研制非起爆藥雷管的目的是為了解決在傳統(tǒng)工業(yè)雷管生產(chǎn)過程中，因生產(chǎn)起爆藥DDNP（二硝基重氮酚）而造成的嚴(yán)重的環(huán)境污染，以及起爆藥在雷管的生產(chǎn)和使用過程中造成的安全問題。

目前取代起爆藥的途徑主要有兩種：一種是用煙火劑或炸藥改性取代起爆藥；另一種是用高速飛片、爆炸線（膜）、半導(dǎo)體橋（膜）等提供沖擊波或等離子體起爆能量從而取代起爆藥。非起爆藥雷管的性能指標(biāo)與普通工業(yè)雷管相同。

6.變色導(dǎo)爆管（discolorednoneltube）。是一種在傳爆后管體顏色能自動由本色變?yōu)楹谏蚣t色的塑料導(dǎo)爆管。變色導(dǎo)爆管便于直觀方便地檢查管體是否已經(jīng)傳爆，提高了爆破作業(yè)的安全性，其性能滿足普通導(dǎo)爆管的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，安全可靠，無污染。

7.耐溫高強(qiáng)度導(dǎo)爆管（hightemperatureresistantandhighstrengthnoneltube）。

高強(qiáng)度導(dǎo)爆管(威海武嶺爆破器材有限公司)耐溫高強(qiáng)度導(dǎo)爆管

為了適應(yīng)現(xiàn)場混裝炸藥車裝藥溫度較高（一般大于72℃左右），以及大面積微差爆破裝藥時(shí)間長，導(dǎo)爆管數(shù)日浸在含水炸藥中需有較高的抗酸堿性能和抗拉性能的要求而研制的一種塑料導(dǎo)爆管。這種導(dǎo)爆管為雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，在－40℃～80℃條件下仍能可靠傳爆，無破孔現(xiàn)象。

導(dǎo)火索導(dǎo)爆索第一節(jié)導(dǎo)火索

工業(yè)導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)1-芯線；2-芯藥；3-內(nèi)線層；4-中線層；5-瀝層；6-紙條層；7-外線層；8-涂料層一導(dǎo)火索結(jié)構(gòu)

導(dǎo)火索的長度應(yīng)保證點(diǎn)完導(dǎo)火索后，人員能撤至安全地點(diǎn)，但不得短于1.2m。工業(yè)導(dǎo)火索的外徑為5.5mm±0.3mm，藥芯直徑不小于2.2mm。

工業(yè)導(dǎo)火索分為普通型和緩燃型兩個(gè)品種。普通導(dǎo)火索每米燃燒時(shí)間為100～125s，批燃燒極差時(shí)間不大于15s，其表面為棉線和紙的本色，一般呈灰白色；緩燃導(dǎo)火索每米燃燒時(shí)間為180～215s，批燃燒極差時(shí)間不大于25s，其外層線中有一根為綠色線。

合格的導(dǎo)火索具有一定的抗水性、耐熱性和耐寒性。導(dǎo)火索在溫度為20℃、深度為1m的凈水中浸4h后，剪去受潮索頭，點(diǎn)燃后不應(yīng)有斷火、透火、外殼燃燒及爆聲。在溫度為45℃的恒溫箱中放置2h，不應(yīng)有粘結(jié)和外殼破壞的現(xiàn)象。在溫度為－25℃的條件下放置1h，不應(yīng)有裂紋和折斷現(xiàn)象。

導(dǎo)火索必須使用導(dǎo)火索或?qū)Ｓ命c(diǎn)火器材點(diǎn)燃，嚴(yán)禁用火柴、煙頭點(diǎn)火。為避免出現(xiàn)爆燃或緩燃事故，嚴(yán)禁腳踩和擠壓已點(diǎn)燃的導(dǎo)火索。

二導(dǎo)火索的制造工藝1、制造導(dǎo)火索的工藝流程導(dǎo)火索的制造過程較簡單，將各種原料準(zhǔn)備好之后，在專用的制索機(jī)上，連續(xù)卷制成導(dǎo)火索，其制造工藝流程筒圖如下：木炭炭硫混合物制造硫磺黑火藥混制、篩選硝酸鉀粉碎黑火藥裝盒與運(yùn)藥導(dǎo)火索紡制瀝青加工紙條加工涂料的配制導(dǎo)火索烘干、普檢棉線烘干棉線加工包裝與組批塑料袋紙箱產(chǎn)品驗(yàn)收庫房保管2、原料準(zhǔn)備（1）黑火藥準(zhǔn)備

按照黑藥的制造工藝，根據(jù)各種導(dǎo)火索所需要的燃燒速度，可以調(diào)整黑藥中各種成分的配比和使用炭化程度不同的木炭、配方，將黑火準(zhǔn)備好供卷制導(dǎo)火索使用。（2）棉紗的準(zhǔn)備棉紗是由天然棉纖維紡織成，按用戶的要求，棉紗有粗細(xì)之分。表示棉紗粗細(xì)有兩種方法：一種是支數(shù)，就是單位重量棉紗的長度，按重和長度所用單位，支數(shù)有公制和英制兩種，我國棉紗沿用英制。一磅棉紗是840碼長時(shí)定為英制的1支紗，若為21×845碼，稱為21支紗，若為32×840碼，稱為32支紗，顯然紗支越大，棉紗越細(xì)。另一種是我國規(guī)定的號數(shù)，就是每1000m棉的重量（以克表示），若1000m棉紗重28g稱為28號紗，號數(shù)越大，棉紗越組制導(dǎo)火索用棉紗常用21支、32支；檔于28號、18號。棉纖維有吸濕性，因此進(jìn)廠棉紗都要在40～50℃的干燥室干燥至水分量為3～4%，但也不易過低，水分過低棉紗強(qiáng)度下降。經(jīng)干燥后將棉紗加工成合股線或棉線，將合股線或棉線，纏繞至專用的線軸上，供制索使用。（3）瀝青的準(zhǔn)備瀝青在導(dǎo)火索中作防涂料，一般采用石油瀝青。石油瀝青為原油蒸餾殘余物再經(jīng)加工制成，根據(jù)加工法不同，得到不同的品種，供不同場合使用，分普通、建筑、道路、專用等品種。導(dǎo)火索生產(chǎn)多用建筑瀝青。石油瀝青具有優(yōu)良的粘結(jié)性，抗水性和防腐蝕性，符合使用要求。建筑石油瀝青有“30甲”、“30乙”等牌號。一般選用以上兩種牌號，軟化點(diǎn)不低于60℃。原料瀝青往往粘有包裝紙，泥土等，要進(jìn)行加熱熔化除去雜質(zhì)后，等凝固再打碎使用。（4）紙條的準(zhǔn)備

制索的紙條有專用紙稱“導(dǎo)火索紙”一般有三種牌號選用，將紙切成寬16×18mm的紙條盤卷備用。紙的牌號及厚度為DX06厚度為65±5

m；DX07厚度為78±6

m：DX09厚度為93±7

m

。（5）外層涂料的準(zhǔn)備

導(dǎo)火索的外層粘性涂料可以從以下幾種中選用：羧甲基纖維素3-5%水溶液；聚乙烯醇2-4%水溶液；淀粉，粘土、滑石粉組成的粘性水溶液；其他不吸潮的粘性液。第二節(jié)導(dǎo)爆索一.導(dǎo)爆索的結(jié)構(gòu)導(dǎo)爆索（detonatingcord）是一種以猛炸藥為藥芯，用來傳遞爆轟波的索狀火工品。導(dǎo)爆索有普通導(dǎo)爆索、震源導(dǎo)爆索、煤礦許用導(dǎo)爆索、油井導(dǎo)爆索、金屬導(dǎo)爆索、切割索、柔性導(dǎo)爆索、空心導(dǎo)爆索、強(qiáng)力導(dǎo)爆索和低能導(dǎo)爆索等多種類型。

棉線普通導(dǎo)爆索結(jié)構(gòu)1-芯線；2-黑索今或太安；3-內(nèi)線層；4-中線層；5-瀝青；6-紙條層；7-外線層；8-涂料層；9-防潮帽或防潮層

導(dǎo)爆索分為兩個(gè)品種：一種是以棉線、紙條為包纏物，瀝青為防潮層的棉線導(dǎo)爆索，其直徑不大于6.2mm，其結(jié)構(gòu)與工業(yè)導(dǎo)火索類似；另一種是以化學(xué)纖維或棉線、麻線等為內(nèi)包纏物，外層涂敷熱塑性塑料的塑料導(dǎo)爆索，其直徑不大于6.0mm。塑料導(dǎo)爆索更適用于水下爆破作業(yè)。

爆破工程中常用的是普通導(dǎo)爆索（以下簡稱導(dǎo)爆索）。導(dǎo)爆索適用于一般露天和無沼氣、煤塵爆炸危險(xiǎn)的爆破作業(yè)，其芯藥為不少于11.0g/m的黑索今或太安。

導(dǎo)爆索與導(dǎo)火索的最大區(qū)別在于導(dǎo)爆索傳遞的是爆轟波而不是火焰，導(dǎo)爆索的傳爆速度不小于6000m/s。為區(qū)別于導(dǎo)火索，導(dǎo)爆索的表面均涂以紅色涂料。

導(dǎo)爆索具有突出的傳爆性能和穩(wěn)定的起爆能力，1.5m長的導(dǎo)爆索能完全起爆一個(gè)200g的標(biāo)準(zhǔn)壓裝TNT藥塊。在＋50℃保溫6h后或在－40℃冷凍2h后，導(dǎo)爆索起爆和傳爆性能不變。在承受500牛頓靜壓拉力后，仍保持原有的爆轟性能。

棉線導(dǎo)爆索在深度為1m、水溫為10～25℃的靜水中浸4h后；塑料導(dǎo)爆索在水壓為50千帕、水溫為10～25℃的靜水中浸5h后；傳爆性能不變。

出廠前，導(dǎo)爆索都要經(jīng)過耐彎曲性試驗(yàn)，以滿足敷設(shè)網(wǎng)路時(shí)對導(dǎo)爆索進(jìn)行彎曲、打結(jié)的要求。

導(dǎo)爆索的芯藥與雷管的主裝藥都是黑索今或太安，可以把導(dǎo)爆索看作是一個(gè)“細(xì)長而連續(xù)的小號雷管”。導(dǎo)火索噴出的火焰和機(jī)械沖擊不能可靠地將導(dǎo)爆索引爆，必須使用雷管或起爆藥柱、炸藥等大于雷管起爆能力的火工品將其引爆。二導(dǎo)爆索的制造工藝

目前大量應(yīng)用的為普通導(dǎo)爆索，所以下面只對普通導(dǎo)爆索的制造工藝加以介紹。1、導(dǎo)爆索制造工藝流程普通導(dǎo)爆索的制造與導(dǎo)火索基本相同。即將各種原料準(zhǔn)備好之后，在專用的制索機(jī)上連續(xù)卷制成導(dǎo)爆索，其制造工藝流程簡圖如下：2、導(dǎo)爆索制造工藝說明

（1）黑索金的準(zhǔn)備

黑索金的準(zhǔn)備，包括粗、細(xì)黑索金的準(zhǔn)備、稱量、混合、干燥工序。因?yàn)槭褂煤谒鹘馂樗幮?，多采用粗、?xì)混合應(yīng)用，效果較好。黑索金隨藥粒變小，根限直徑和臨界直徑都可下降，兩者的差值亦縮??；如黑索金在密度為1.0g/cm3時(shí)，藥粒為180

m臨界直徑為4.4mm；而在25～150

m時(shí)可降至1.2mm，此外，導(dǎo)爆索的爆轟感度也可以提高。從這兩點(diǎn)看，導(dǎo)爆索用細(xì)結(jié)晶黑索金（大部分為2-25

m）比較有利，但這樣的黑索金流散性極差，在卷索時(shí)下藥很不均，容易出現(xiàn)細(xì)、斷藥；

此外，這種黑索金的假密度只有0.35～0.45g/cm3，在卷機(jī)上使藥芯達(dá)到1.1g/cm3，的密度是很困難的，此密度下爆速可達(dá)6300m/s,因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，不能單用細(xì)黑索金做藥芯。

粗結(jié)晶黑索金，假密度在0.70～0.90g/cm3

之間，顆粒大部分在20～100

m，單純用作藥芯也不可取。

由于極限直徑增大，藥量和棉紗的消耗增加；導(dǎo)爆索的爆轟感度也較低，并且因?yàn)樗牧魃⑿蕴茫诰硭鲿r(shí)反而不易附著在芯線上，同樣也會產(chǎn)生細(xì)、斷藥。

在實(shí)際生產(chǎn)中，多采用混合黑索金的辦法，即按一定比例，將以上兩種粗、細(xì)黑索金混合使用。假密度可控制在0.50～0.55g/cm3,這樣就兼顧了藥芯粗細(xì)、密度、爆轟感度，卷索下藥等各方面的要求。

粗、細(xì)黑索金混合時(shí)，先測出粗、細(xì)黑索金的假密度，根據(jù)測定值并結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)決定配比。因?yàn)楹谒鹘鸶卸容^高，可用皮制轉(zhuǎn)鼓混合或用手工混合，混合后過約30目絹篩，以便混合的更均勻，并除去機(jī)械雜質(zhì)，過篩后測定假密度，測定結(jié)果不在要求范圍，可酌量加入粗的或細(xì)的黑索金重混。

混好的藥放在干燥盤內(nèi)送入干燥室，在木架上干燥，要求水分不大于0.06%。干燥后仍須復(fù)測假密度，合格后即可應(yīng)用。如采用泰安為藥芯假密度一般要求為0.70g/cm3左右較好。由于泰安的感度較黑索金高，流散性也能滿足使用的要求，對細(xì)度的要求不太嚴(yán)格。（2）其它原料的準(zhǔn)備及導(dǎo)爆索的卷制

其它原料的準(zhǔn)備包括有棉線、紙條、瀝青、石蠟劑的準(zhǔn)備。棉線的準(zhǔn)備與導(dǎo)火索同。只是在卷索是棉線的用量較導(dǎo)火索多、因?qū)П鞯耐鈴捷^粗，藥芯密度要求大，所以各導(dǎo)火索采用的相同。導(dǎo)爆索的外層涂料多要用石蠟防潮劑，摻入其間約0.08%蠟紅，將導(dǎo)爆索外皮染為淡紅色，以區(qū)別于白色的導(dǎo)火索。也可采用石蠟、松香、桐油熬制成的，比例為5:4:1，外加0.08%蠟紅的防潮劑，后者防潮效果較前者好。

導(dǎo)爆索的卷制與導(dǎo)火索卷制相同，也采用制索機(jī)進(jìn)行。導(dǎo)爆索卷成后不需再進(jìn)行干燥，經(jīng)過盤過盤索每卷長為50±0.5m；導(dǎo)爆索兩端要用防潮紙及防潮劑或塑料帽密封；然后用塑料袋及木箱或紙箱包裝即為成品。導(dǎo)爆索的保質(zhì)期為2年。復(fù)習(xí)思考題（1）1.導(dǎo)火索制造工藝中有哪些準(zhǔn)備？2.畫出導(dǎo)火索制造工藝流程圖。3.根據(jù)導(dǎo)爆索和導(dǎo)火索的異同，試比較它們在制造過程中的差異？4.簡述導(dǎo)爆索制造工藝及制造過程中應(yīng)注意的問題？并說明其生產(chǎn)過程中的工藝指標(biāo)？5.導(dǎo)爆索制造中對黑索今有什么要求？黑索今在導(dǎo)爆索中的作用是什么？復(fù)習(xí)思考題（2）1.塑料導(dǎo)爆管雷管的生產(chǎn)工藝流程是怎樣的？各步驟應(yīng)注意的事項(xiàng)和工藝指標(biāo)是什么？2.導(dǎo)爆管本身不具有爆炸危險(xiǎn)性，在火焰和機(jī)械碰撞的作用下不能被起爆，那為什么導(dǎo)爆管可以穩(wěn)定傳爆？3.什么是導(dǎo)爆管起爆系統(tǒng)？4.什么是導(dǎo)爆管四通？怎樣使用四通？5.什么是導(dǎo)爆管雷管？如何組裝導(dǎo)爆管雷管？第六章

激光點(diǎn)火起爆機(jī)理

如PbN6正常為白色，當(dāng)光照后變灰，

并起爆性能也有變化（感度變化）,

大面積起爆（面起爆）一般用激光起爆.（雷管屬點(diǎn)起爆）第一節(jié)可見光起爆

表面吸收熱→熱起爆（各種炸藥都存在）

光光子

光電效應(yīng)→電場→電起爆

并不是說炸藥見光就爆，而是有一定臨界條件，一定能量才能發(fā)生爆炸

光起爆方程:

α

吸收系數(shù)

Qe

單位時(shí)間面積光能

Z’深入藥層厚度ρ

炸藥密度

h

炸藥厚度

Qe

入射能

Qi

透射光能

Rλ

反射率

Qe輻射能=const，則光能項(xiàng)為常數(shù)（與溫度無關(guān)）

光起爆為常數(shù)，則可并入熱損失項(xiàng)中，則方程為

C=

與熱爆炸方程形式一致，但引入了光能

T（x，t）求臨界參數(shù)時(shí)，仍令=0(穩(wěn)定條件)

=－令=（T-）無量綱溫度

=—[]

T一維情況，熱傳導(dǎo)只與x坐標(biāo)軸有關(guān)令無量綱距離Z=x/r

=—[]e

==—e其中=[]e與熱起爆中的比較，此式多一個(gè)是因?yàn)橐牍馄鸨木壒式獯朔匠蹋毫頽=e

w=上方程變?yōu)榉e分得：解得：

為無量綱溫度Z為無量綱距離

=f（z）此為穩(wěn)定條件下光起爆方程解還需代入臨界條件求解邊界條件

入射面邊界條件可改寫為Z=0，=—=w代入基本方程解中，得臨界條件

Exp（）=其中u=,=（炸藥及傳熱性質(zhì)）w=（光的性質(zhì)）可求最大，即和最大w即w值

具體應(yīng)用1）由推求W

=由臨界條件得=消去W得與u的關(guān)系其中B=e（即2）

前提：所有這些計(jì)算都必需先知道炸藥各種特性常數(shù)E、Q、Z、w=w爆炸

爆炸延滯期：

N阿佛加得羅常數(shù)第二節(jié)光起爆的影響因素

1化學(xué)動力學(xué)因素EZ

2

反應(yīng)熱，影響很小，符合延滯期中反應(yīng)量很少的假設(shè)

3初溫T

，T

4藥厚對影響小，吸收系數(shù)5

雜質(zhì)1）金屬粉深色燃料

（雜質(zhì)吸收光能）2）石墨上沉淀PbN6

石墨量

3）半導(dǎo)體性炸藥（如PbN6，AgN3）

第三節(jié)激光起爆

與光起爆機(jī)理一致，特點(diǎn)：強(qiáng)度大，功率高，單色光。光的輸出方式：1）自由振蕩——（ms級）有透入深度；2）脈沖性質(zhì)用（Q開關(guān)）。起爆藥的能量順序:

PbN6

=AgN3<DDNP<LTNR<Hg(ONC)2一般制激光雷管多用PbN6(較敏感)

小結(jié)

已介紹機(jī)理和設(shè)計(jì)基本規(guī)律

下一步講

第六章灼熱橋絲式電雷管

主要講電感度發(fā)火時(shí)間

第七章可靠性與檢驗(yàn)方法

主要講抽樣檢查

第八章之后起爆器材制造與電化教學(xué)

主要講設(shè)計(jì)參數(shù)與工藝

包括雷管結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)技術(shù)與安全管理復(fù)習(xí)思考題1.光起爆和熱起爆的基本方程有什么不同？2.討論下列因素如何影響光起爆？活化能E，指前因子Z，反應(yīng)熱Q，初溫T0，加熱層厚度x。此章已放映完畢,謝謝觀看第七章可靠性的檢驗(yàn)理論

1

可靠性原理

1)用計(jì)數(shù)法估計(jì)可靠性；

2)用計(jì)量法估計(jì)可靠性。

2

統(tǒng)計(jì)測試方法

1）尺寸,電阻等設(shè)計(jì)參數(shù)(大批量符合正態(tài)分布規(guī)律)2）輸入端性能數(shù)據(jù)(感度)

發(fā)火電流1A，發(fā)火不發(fā)火如感度(已量化),有兩種方法:

用儀器《火工品》84年第1期動態(tài)斜坡法；

統(tǒng)計(jì)測試法（參數(shù)估計(jì)法）有三種：

ⅰ）barber法。分布未知時(shí)可采用

ⅱ）probit法，上下限法正態(tài)分布

ⅲ）bruceton法（升降法,布魯斯頓法）

《火工品》81年第1期

3）輸出端性能數(shù)據(jù)（工業(yè)電雷管GB8031—87）可量化——延期時(shí)間待量化——鉛板穿孔試驗(yàn)3計(jì)數(shù)抽樣檢查1)試樣中不合格品出現(xiàn)概率總體N樣本n

N(P)=PN+(N—PN)總體不合格率不合格品數(shù)合格品數(shù)

n=r(不合格)+合格(n–r)

r(不合格品數(shù))n–r(合格品數(shù))

n發(fā)中出現(xiàn)r發(fā)不合格品的概率：

（超幾何分布）

2）批合格的概率L(P)

L(P)—接收概率

3）抽樣方案的OC曲線[即L(P)-P曲線]

O—Operation操作C—Circle曲線

L(P)=f(P,n,Ac)

例

100（2，3）P%123456……10L(P)0.9300.7040.4530.2630.1410.0340.003

4)計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣n(Ac,Re)

①JISZ9002(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))

規(guī)定

n及Ac

可解出n及Ac

②取折衷方案，處調(diào)查L(P)—P曲線，斜率如荷蘭菲利普公司H.C.HamakerSSS方案

5）計(jì)數(shù)調(diào)整型抽檢

GB2828

加嚴(yán)正常放寬《GB2828—81計(jì)數(shù)調(diào)整型抽樣檢查程序及表》

歷史：ABC（美、英、加拿大）三國科學(xué)家制成標(biāo)準(zhǔn)MIL—STD—105（美國軍標(biāo)）MIL—STD—105D（美國現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)）周仁據(jù)此制定國家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB2828—81胡學(xué)先GJB179—86（軍用），參與制定JISZ9015（日本標(biāo)準(zhǔn)）國際標(biāo)準(zhǔn)ISO—2859中有兩內(nèi)容（五次抽樣取代七次抽樣及判定曲線調(diào)整）由我國改進(jìn)并為國際標(biāo)準(zhǔn)審查機(jī)關(guān)許可。

4計(jì)量抽樣檢查

①

正態(tài)分布

m—

均值——標(biāo)準(zhǔn)偏差

圖62

則：可查表求出給定下的值。例：解：所以的概率為0.0668

GB4883—85《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋，正態(tài)樣本異常值的判斷和處理》

②不合格品率

確定上限和下限

—下限不合格品率

—上限不合格品率

⑵已知批標(biāo)準(zhǔn)偏差的抽樣檢查

需測出一定的數(shù)值，與上下限比較，看是否合格，而計(jì)數(shù)型只看合格不合格（無數(shù)值概念）。①保證批的平均值②保證批的不合格率

a)SU

（給出上限）

所以：

K—計(jì)量型抽樣檢查分位數(shù)

b)

給出下限

用同樣如上計(jì)算可得與前面一致的結(jié)果

可得L(P)—P曲線(3)未知批標(biāo)準(zhǔn)偏差的抽樣檢查（目前應(yīng)用的方法）用Se代替（即不知總體N的分布情況）

①給出上限SU時(shí)，

合格

不合格

②給出下限時(shí)，合格

不合格

同上結(jié)果，

⑷

綜合雙側(cè)標(biāo)準(zhǔn)限的抽樣檢查

（目前煤炭系統(tǒng)采用的新方法）

GB6378—86不合格品率的計(jì)量抽樣檢查程序及圖表（曲線內(nèi)合格，曲線外不合格）復(fù)習(xí)思考題1.簡述可靠性原理？2.描述計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣？

請看下頁！ThankYou第八章火工藥劑第一部分

起爆藥制造與性能第一節(jié)二硝基重氮酚制造

⑴

二硝基重氮配制造名稱及結(jié)構(gòu)（

Diazo

dinitrophenol）

DDNP

重氮基二硝基酚名稱及結(jié)構(gòu)：

習(xí)慣名：二硝基重氮酚

分子式：二十世紀(jì)40年代提出的氧化苯式結(jié)構(gòu)二十世紀(jì)70年代提出醌式結(jié)構(gòu)：

2-重氮4，6-二硝基醌（quinone）醌①物理性質(zhì)

外觀：工業(yè)品為球狀聚晶，棕紫或紫黑色

假密度：

0.17～0.95克/厘米3

，工廠用0.5～0.7克/厘米3，丙酮中結(jié)晶1.63克/厘米3

假流起耐壓性（在使用范圍內(nèi)）假流起耐壓性

吸濕性：

小，純品>工藝品（表面形成一層抗水雜質(zhì)層）

工業(yè)品：表面有副產(chǎn)物：硝基酚類，重氮氨基物，偶氮物等（吸濕性?。ˋr-N=N-Ar）

平衡水份：0.1～0.3%（對起爆力無影響）

溶解度：水中約0.09～0.1%

丙酮中5%（30℃），即溶解度5.34克

用熱丙酮(或硝基苯)加冰（或乙醚）冷卻法可提純DDNP

②化學(xué)性質(zhì)

與金屬作用

干品無作用；濕品有腐蝕作用，原因

a)其水溶液為酸性（PH約4～5）

b)金屬與水，二氧化碳生成氧化物，氫氧化物，碳酸鹽

a+b

酸堿反應(yīng)

熱安定性較好，60℃長期加熱不分解。

60℃以上，緩慢分解

100℃以上分解加快，苯環(huán)破壞受日光照射變化日照后，發(fā)黑，純度↓，起爆力↓日本資料：受光照活化發(fā)生反應(yīng)

在酸堿溶液中的安定性

在冷酸中安定，熱濃硫酸中分解。（有強(qiáng)烈的氧化作用及吸水作用）

在堿中不穩(wěn)定，發(fā)生分解，偶聯(lián)反應(yīng)。放出↑，失去爆炸性

與強(qiáng)還原劑作用

其他有關(guān)性質(zhì)

①與酒精作用分解生成二硝基酚，乙醛，氮?dú)狻?/p>

②有染色性及毒性。

③爆炸性質(zhì)（1）爆炸分解反應(yīng)及物理參數(shù)

分解反應(yīng)有生成（缺氧），氧平衡-58%物理參數(shù)：爆發(fā)點(diǎn)（5秒）170o～173o

（1分鐘）155℃2）敏感度

i）沖擊感度，針狀高，粒狀（結(jié)晶）低，含水↑沖擊感度↓低于雷汞，氮化鉛，三硝基間苯二酚鉛

ii）摩擦感度，同上

iii）火焰感度較敏感，與雷汞接近

iv）靜電感度靜電火花感度較其它起爆藥小，摩擦靜電感度也小

制造方法：

a)直接法

氨基苦味酸+5.5%鹽酸+26～27%亞硝酸鈉。20℃，棕黃色細(xì)晶，假密度0.23～0.30克/厘米3

b)克拉克法

氨基苦味酸鈉+5.5%鹽酸+26～27%亞硝酸鈉，得到針、片狀細(xì)晶，假密度同上。

c)倒重氮法

加料不方便，假密度0.5左右

d)戴維斯法

氨基苦味酸懸浮于鹽酸溶液中，冷卻加亞硝酸鈉，攪拌20分鐘的小粒晶。流散性稍好，假密度小e)銨鹽法

氨基苦味酸

結(jié)晶為花瓣?duì)?，勞動條件不好，假密度合格。f)鈉鹽法

原料：苦味酸，碳酸鈉，硫化鈉，鹽酸，亞硝酸鈉苦味酸與碳酸鈉中和→苦味酸鈉

苦味酸鈉外加硫化鈉還原→氨基苦味酸鈉

12.5～13.0%可加HCl

6%

氨基苦味酸鈉與鹽酸（8%）及亞硝酸鈉（6%）進(jìn)行重氮化，得二硝基重氮酚化學(xué)反應(yīng)過程：

i）中和反應(yīng)

目的：消除酸性，增加水中溶解度

PH=8-9，溫度80℃左右（提高3-4倍）

苦味酸溶解度（50℃）為2.53克

。ii）還原反應(yīng)

目的：苦味酸鈉被硫化鈉還原成氨基苦味酸鈉（鈉鹽）。

硫化鈉水解反應(yīng)

（起還原作用）

還原反應(yīng)過程復(fù)雜，根據(jù)硝基苯還原成苯胺原理推論如下：（Ⅰ）與（Ⅱ）反應(yīng)如下：如中和反應(yīng)

(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)如堿性還原(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)堿性強(qiáng)多(Ⅴ)(Ⅵ)(Ⅶ)(Ⅷ)

可單獨(dú)存在，堿性副反應(yīng)多、副產(chǎn)物多

減少還原液中堿含量的方法：a用二硫化鈉或硫氫化鈉還原b加鹽酸中和堿目前有將中和與還原反應(yīng)并為一步的

c

控制硫化鈉加入量及流速

ⅲ）重氮化反應(yīng)

目的：鈉鹽與鹽酸及亞硝酸鈉進(jìn)行重氮化，生成二硝基重氮酚。（在水中及酸性條件下進(jìn)行）當(dāng)反應(yīng)液呈弱堿性時(shí)可出現(xiàn)以下反應(yīng)生成重氮氨基物生成的DDNP發(fā)生分解

另外還原過程混入結(jié)晶中的各種偶氮物也有少量被帶入重氮反應(yīng)液中。以上各種雜質(zhì)都有控制DDNP晶形作用,但量過多時(shí)DDNP質(zhì)量下降。控制假密度可有效控制產(chǎn)品質(zhì)量。

假↑，起↓，純↓

二硝基重氮酚制造工藝

要求了解內(nèi)容:溫度:中和75～85℃,還原55～60℃,重氮30～34℃ⅰ)流程簡圖及原料主要性質(zhì)ⅱ)反應(yīng)工藝條件及工藝條件變化影響ⅲ)重氮母液PH值變化及球狀聚晶成長情況ⅳ)DDNP質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法(主要項(xiàng)目)ⅴ)DDNP的得率情況ⅵ)操作干燥DDNP的安全注意事項(xiàng)

重氮化反應(yīng)加入添加劑方法:

ⅰ)雙料齊加法加入碳酸氫銨(鈉鹽量2%)

作用：與酸及堿發(fā)生反應(yīng),緩沖PH值變化.

與堿作用：

NH4HCO3+NaOHNH4OH+NaHCO3

可與酸作用：

ⅱ)鹽酸單一加料法(加入鈉鹽量0.2%連苯三酚)及0.3%左右的氫氧化鈉混合水溶液.

此法優(yōu)點(diǎn):①得率高,②流散性好,③耐壓性及起爆力好,④污水少。

此法缺點(diǎn):

DDNP聚晶平衡水分高,約0.3%。鹽酸單一加料法工藝條件：《火工品制造》36頁氨基苦味酸鈉(含40%水)

48Kg水

90～100Kg亞硝酸鈉(10%)

140Kg(預(yù)先加入)連苯三酚氫氧化鈉液

1000ml(氫氧化鈉10～20%內(nèi)含連苯三酚約60g)鹽酸(8%)

130Kg(慢速加入)溫度

28～34℃時(shí)間

45～50分加連苯三酚(焦性沒食子酸)

對細(xì)小結(jié)晶有吸附及粘結(jié)作用.加入氫氧化鈉溶液是使連苯三酚溶解