2.5. Начальный импульс и чувствительность 1,6,9

Для того чтобы взорвать ВВ, необходимо вызвать начало взрывчатого превращения в какой-либо точке заряда. Взрывчатое превращение возбуждается некоторым импульсом, способным нарушить внутримолекулярные связи ВВ. Прилагаемая для этого энергия носит название начального импульса, а процесс возбуждения взрыва называется инициированием. Отсюда группа специальных ВВ, служащих для возбуждения взрыва, называется инициирующими ВВ.

Таким образом, начальным импульсом называется внешняя энергия, необходимая для возбуждения взрыва ВВ. Эта энергия может быть тепловой (нагрев, луч пламени), электрической (накал, разряд), механической (удар, трение), а также энергией взрывчатого превращения другого ВВ (капсюля-детонатора, электродетонатора, промежуточного детонатора).

Начальный импульс, или внешняя энергия, вызывает взрывчатое превращение в небольшой части молекул ВВ. Затем взрывчатое превращение будет развиваться без дополнительной энергии извне за счет энергии, выделяемой частью заряда, уже претерпевшей взрывчатое превращение. В таком порядке с нарастающей скоростью произойдет мгновенный взрыв всей массы ВВ, Вид начального импульса оказывает существенное влияние на характер и развитие превращения вещества. Например, зажженный тротил в небольшом количестве спокойно сгорает на открытом воздухе без взрыва. Если на этот же тротил воздействует энергия капсюля-детонатора, то он взорвется, а плавленный тротил не взрывается и от капсюля-детонатора, так как ему требуется более мощный внешний импульс в виде промежуточного детонатора из прессованного тротила. Наряду с этим, сухая гремучая ртуть свободно взрывается от искры и легкого царапанья соломинкой, а для мокрой ртути требуется промежуточный детонатор из сухой гремучей ртути.

Из приведенных примеров видно, что величина начального импульса различна не только для разных ВВ, но и для одинаковых.

Способность ВВ реагировать на различные виды внешнего воздействия, можно назвать чувствительностью. Чувствительность одного и того же взрывчатого вещества к отдельным видам начального импульса зависит от ряда физических факторов. К наиболее влиятельным относятся: физическое состояние, температура, плотность, величина кристаллов, наличие примесей и т. п.

Факторы физического состояния проявляются в том, что взрывчатые вещества в жидком виде более чувствительны к начальному импульсу, чем твердые (например, жидкий нитроглицерин более чувствителен ,чем твердый - замерзший). В значительной степени на чувствительность аммиачно-селитренных взрывчатых веществ влияет влага. При влажности аммонита более 0,5% eгo чувствительность резко снижается, а при влажности выше 2% аммонит совсем не взрывается.

Повышение температуры взрывчатых веществ сопровождается увеличением их чувствительности к воздействию начального импульса. Нитроглицерин, нагретый до температуры, близкой к вспышке (182°С), способен взорваться при малейшем толчке. Гремучая ртуть, нагретая до температуры около 160°С, повышает свою чувствительность к удару более чем в 7 раз.

Увеличение плотности ведет к уменьшению чувствительности взрывчатого вещества, а дальнейшее ее увеличение до возможных пределов может привести взрывчатое вещество к потере способности взрываться. Чрезмерное повышение плотности особенно отрицательно сказывается на аммиачно-селитренных ВВ, которые при этом резко снижают восприимчивость к детонации.

С ростом величины кристаллов уменьшается чувствительность взрывчатого вещества к начальному импульсу. Например, бездымные пороха и аммониты с увеличением их частиц требуют более мощного внешнего импульса для взрыва, чем мелкозернистые.

Наличие примесей в составе взрывчатых веществ в значительной степени влияет на их чувствительность. Примеси обладают различными свойствами, поэтому одни уменьшают, а другие увеличивают чувствительность ВВ. Если состав частиц примесей тверже состава частиц ВВ, то чувствительность последнего увеличивается, и, наоборот, чувствительность BВ снижается при наличии в нем примесей с меньшей твердостью частиц. Примеси, повышающие чувствительность ВВ, называются сенсибилизаторами. К ним относятся: металлические опилки, размельченное стекло, песок и другие подобные им материалы. Процесс введения сенсибилизаторов в состав ВВ называется сенсибилизацией.

Явление сенсибилизации создает концентрацию усилий в наиболее острых углах частиц примесей, что способствует возникновению здесь разогревов, которые приводят к началу химический реакции основной массы ВВ.

Примеси, понижающие чувствительность ВВ, называются флегматизаторами. Это различные масла, вазелин, парафин, вода и т.п. Наиболее высокой флегматизирующей способностью обладают вещества с большой вязкостью, теплоемкостью и высокой температурой вспышки. Процесс введения флегматизаторов в состав ВВ называется флегматизацией. Чувствительность взрывчатых веществ снижается в результате обволакивания их частиц тонкой пленкой состава флегматизатора, смягчающего удар, что позволяет частицам эластично перемещаться относительно друг друга без возможного разрушения кристаллический решетки.

Чувствительность взрывчатых веществ к внешним воздействиям принято определять при помощи нагревания, пламени, удара, трения и других видов энергии.

Чувствительность ВВ к нагреванию определяется температурой вспышки. При этом учитывается самая минимальная температура нагрева ВВ, при которой наступает химическое превращение со скоростью, достаточной для возникновения пламени или взрыва, сопровождающегося звуком. Температура вспышки находится в полной зависимости от способа нагревания, времени, величины навески, теплопроводности материала и конструкции прибора, который используется для проведения анализа. Наиболее часто применяется стандартный прибор типа бани (рис.4). Для определения температуры вспышки берется навеска ВВ весом 0,1 г, которая в стеклянной ампуле помещается в пробирку и погружается в жидкость с высокой температурой кипения. В результате нескольких повторных испытаний устанавливается температура вспышки для различных ВВ (табл.5).

Для определения чувствительности ВВ к действию воспламеняющего импульса используется огнепроводный шнур. Конец шнура располагается на расстоянии 1 см от навески ВВ; последняя подвергается действию искр от сгорания пороховой сердцевины огнепроводного шнура.

Чувствительность ВВ к удару определяется лабораторным путем на специальном копре (рис.5), который называют копром Каста.

Рис.4. Прибор для определения температуры вспышки ВВ: 1-навеска ВВ в стеклянной ампуле; 2-термометры	Рис. 5. Копер для определения чувствительности ВВ к удару: а-общий вид копра: 1-груз, 2-сбрасыватель,3-штемпельный приборчик; б-общий вид штемпельного приборчика: 1-муфта, 2-поддон, 3- стальные цилиндрики, 4-навеска ВВ

Таблица 5

Температура вспышки отдельных ВВ

Взрывчатое вещество	Температура вспышки, С
Гремучая ртуть	160-165
Бездымные пороха	180-200
Тетрил	195-200
Тэн	215-200
Гексоген	230
Стифнат свинца	270-275
Тротил	290-295
Аммониты	320-340
Азид свинца	327-330

Он представляет собой две параллельно стоящие штанги, между которыми сверху вниз свободно падает груз определенного веса – чаще 2 кг. В верхней части копра установлен сбрасыватель, а в нижней - штемпельный приборчик с двумя цилиндриками. Между цилиндриками размещается навеска ВВ весом 0,05 г. Штемпельный приборчик с навеской ВВ устанавливается на наковальню копра. Груз, снабженный по центру бойком, при помощи сбрасывателя падает вниз и ударяет по штемпельному приборчику с навеской ВВ. Груз сбрасывается с различной высоты. Чувствительность ВВ к удару на копре определяется двумя величинами: минимальной высотой, при которой происходят безотказные взрывы, и максимальной высотой, при которой совершенно отсутствуют взрывы.

Наиболее чувствительны к удару динамиты, они взрываются при падении груза с высоты 65-70 см, в другом случае чувствительность к удару выражают в процентах взрывов на копре при падении груза весом 10 кг с высоты 25 см. При этом показателе аммониты имеют чувствительность 10-60%, а динамиты 1000%. В табл. 6 приводятся данные о чувствительности отдельных ВВ к удару.

Таблица 6

Характеристика чувствительности ВВ

Взрывчатые вещества	Показатели чувствительности к удару
	Максимальная высота, при которой не происходит взрыва, см	Количество взрывов при падении груза весом 10 кг с высоты 25 см, %
Гремучая ртуть	2	-
Азид свинца	3-4	-
Нитроглицерин	4	100
Тенерес	11	-
Динамиты	17	100
Тэн	28	100
Гексоген	29	65-70
Тетрил	30	50-60
Аммониты	30-70	10-60
Тротил	69-70	2-8

Чувствительность ВВ к трению определяется по способу Макеевского научно-исследовательского института на фрикционном маятнике (рис.6). Главной деталью прибора является маятник длиной 2 м, на конце которого прикреплен груз весом 1 кг. Маятник проходит над плоскостью с выемкой, где помещена навеска подлежащего испытанию ВВ весом 7г; качаясь, маятник сильно растирает ВВ выпуклой частью своего груза. После 18 качаний устанавливают минимальную высоту качания, вызывающую взрыв. Принято считать относительно безопасным такое ВВ, которое при весе груза 1 кг и высоте качания маятника 150 см после десяти повторных испытаний не давало вспышек.

Рис.6 Фрикционный маятник для определения чувствительности

ВВ к трению