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爆破工程技术人员培训考核笔记(考试内容)
二、炸药与爆炸基本理论
(1)爆炸及其分类,炸药化学变化的基本形式
爆炸:爆炸是某一物质系统在有限空间和极短时间内,大量能量迅速释放或急剧转化的物理、
化学过程。在这种变化过程中通常伴随有强烈放热、发光和声响等效应。
爆炸的分类:通常可以将爆炸现象归纳为三大类:物理爆炸、化学爆炸、核爆炸,炸药的爆
炸属于化学爆炸。
爆炸作业的定义:爆破作业时利用炸药的爆炸能量对介质做功,以达到预定工程目标的作业。
炸药爆炸的三要素:炸药爆炸包含三要素,即释放大量的热、变化过程必须是快速的、生成
大量的气体产物。这是炸药爆炸的基本条件,也是炸药爆炸不同于一般化学反应的3个重要
特征。
炸药的基本形式:按照炸药化学变化过程的传播性质和速度的不同,可将炸药化学变化的基
本形式分为四种:热分解、燃烧、爆炸、爆轰。
爆轰的定义:炸药以最大而稳定的爆速进行传爆的过程叫做爆轰。
炸药化学变化的4种基本形式间的关系:在一定的外界条件下热分解、燃烧、爆炸和爆轰
可以互相转化。炸药的热分解在一定条件下可以转变为燃烧。而炸药的燃烧随温度和压力的
增加又可能发展转变为爆炸,直至过渡到稳定的爆轰。
(2)炸药起爆的基本理论、起爆能和炸药感度,影响炸药感度的因素
炸药的机械能起爆理论——热点理论(灼热核理论)
当炸药受到撞击、摩擦等机械能的作用时,并非受作用的各个部分都被加热到相同温度,而
只是其中的某一部分或几个极小的部分。例如,个别晶体的棱角处或微小气泡处,首先被加
热到炸药的爆发温度,促使局部炸药首先起爆,然后迅速传播至全部。这种温度很高的微小
区域,通常被称为热点(灼热核)。
形成热点的原因
1)绝热压缩炸药内所含的微小气泡,形成热点;
2)炸药受机械作用,颗粒间产生摩擦,形成热点;
3)液态炸药(塑性炸药或低熔点炸药)具有高速黏性流动,也可形成热点。
热点起爆必须满足的条件:
1)热点的尺寸应尽可能的细小,直径一般为10-5~10-3cm。
2)热点的温度应为300-600℃
3)热点的作用时间在10-7s以上。
起爆和起爆能的定义:
炸药是一种相对稳定的平衡系统,要使其发生爆炸变化必须要由外界施加一定的能量。通常
将外界施加给炸药某一局部而引起炸药爆炸的能量称为起爆能,而引起炸药发生爆炸的过程
称为起爆。
炸药感度的定义:炸药的感度是指炸药在外界能量作用下,发生爆炸反应的难易程度称为炸
药感度。炸药爆炸所需的起爆能越小,该炸药的感度越高。按照外部作业形式,炸药感度有
热感度、机械感度、爆轰感度、冲击波感度、静电火花感度。
影响炸药感度的因素
内在因素:键能、分子结构和成分、生成热、热效应、活化能、热容量。
外在因素:炸药的物理状态与晶体形态、装药密度、炸药晶体的大小、温度、惰性杂质的掺
入。
炸药的热感度定义
炸药在热能作用下发生爆炸的难易程度称为炸药热感度。通常以爆发点和火焰感度等来表
示。
炸药的爆发点:炸药的爆发点系指使炸药开始爆炸所需加热到的介质的最低温度。这一温度
并不是炸药爆炸时炸药本身的温度,也不是炸药开始分解时本身的温度,而是指炸药分解自
行加速开始时的环境温度。一般把炸药分解开始自行加速到爆炸所经历的时间称为爆发延滞
期。实验时,延滞期取5min或5s为标准。
炸药的火焰感度:炸药在明火(火焰、火星)作用下,发生爆炸变化的能力称为炸药的火焰
感度。
炸药机械感度
1)炸药撞击感度-炸药在机械撞击作用下发生爆炸的难易程度称为炸药的撞击感度。一般采
用立式落锤仪测定。
2)炸药摩擦感度-炸药在机械摩擦作用下发生爆炸的难易程度称为炸药的摩擦感度。一般采
用摆式摩擦仪测定。
炸药爆轰感度
一种炸药在其他炸药的爆炸作用下发生爆炸的难易程度,一般用极限起爆药量表示,即要使
1g炸药完全爆炸所需的最小起爆药量。
炸药的冲击波感度
炸药在冲击波的作用下发送爆炸的难易程度。隔板试验和飞片撞击试验。
(3)炸药爆轰理论,爆轰波稳定传播的条件
冲击波:在介质中以超声速传播并能引起介质的状态参数(ρ、P、T、u、E)发生突跃升高
的一种特殊形式的压缩波。
爆轰波:伴随着化学反应,在炸药中传播的特殊形式的冲击波。
爆轰波的结构:根据爆轰波的流体力学理论,爆轰波是由一个前沿冲击波阵面和紧随其后的
化学反应区构成。爆轰波的前沿冲击波维持固有波速和波阵面压力在炸药中向前传播,其后
紧跟着的化学反应区以同等速度向前传播。即在爆轰波稳定传播和一维流动条件下,反应区
内的情况始终保持稳定,不会随着反应区的传播而发生变化。此时反应区又叫稳恒区。稳恒
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