2.4 Характер поведения эм при импульсном тепловом воздействии. Воспламенение эм. Условия воспламенения. Теплота воспламенения. Чувствительность к лучу огня.

Воспламенение ВМ может происходить от мощного постоянно действующего источника тепла, но чаще его вызывают импульсным тепловым воздействием.

При воспламенении ВМ выделяют две стадии:

Первоначально происходит зажигание ВМ – процесс возбуждения быстрой экзотермической реакции в поверхностном слое ВМ от внешнего источника, а затем воспламенение – выход на стационарный режим (горение или детонация). Зажигание рассматривается как первая стадия воспламенения.

Для выхода на стационарный режим необходимо, чтобы теплоприход от зажигания компенсировал теплоотвод вглубь ВМ.

А это возможно тогда, когда внешний источник формирует прогретый слой ВМ характерный для стационарного горения. Характеристики этого слоя зависят от свойств ВМ. Теплоту необходимую для воспламенения ВМ можно оценить по формуле:

Q = (T_r-T₀)

Где λ – теплопроводность ВМ;

U – линейная скорость горения ВМ;

Т_r и Т₀ – температура горения и начальная.

Все факторы, которые могут привести к уменьшению теплоты воспламенения, будут приводить и к увеличению чувствительности ВМ к лучу пламени.

Возможное поведение ВМ при импульсном тепловом воздействии представлено на рисунке:

В первом случае энергии внешнего теплового импульса недостаточно для возбуждения: температура ВМ при удалении от поверхности уменьшается, т.е. ВМ остывает как инертный материал. Говорят, что не произошло зажигания ВМ.

В

Рисунок 5 Возможные типы профилей температур в ВМ при импульсном тепловом воздействии:

1 – без зажигания; 2 – зажигание без воспламенения; 3 – воспламенение;

Т_о – начальная температура ВМ.

о втором случае хотя и произошло зажигание (характерный рост температуры в поверхностном слое ВМ), но процесс не распространился на всю массу ВМ (падение температуры при удалении от поверхностного слоя), т.е. ВМ не воспламенилось.

Под воспламенением понимают процесс возбуждения с поверхности ВМ устойчивого взрывчатого превращения от внешнего теплового источника. Как правило, для БВВ, МВВ и ПС - это возбуждение горения, а для ИВВ - взрыва.

В третьем случае зажигание привело к воспламенению: в ВМ сформировался стационарный профиль температуры, характерный для горения или взрыва.

Чувствительность к лучу огня

Существует несколько методик оценки чувствительности к лучу огня или воспламеняемости:

- по величине энергии теплового потока нагретых газов,

- по минимальному давлению, обеспечивающему воспламенение от стандартного состава,

- по минимальной навеске воспламенителя и др.

Н

Рисунок 8 Схема прибора по определению чувствительности ИВВ к лучу огня

1-линейка, 2-указатель высоты; 3-стойка; 4-отрезок ОШ; 5-стопорный винт; 6-КВ;

7-основание

аиболее простой и общепринятый способ – чувствительность к лучу огня от огнепроводного шнура. Этот метод используется для оценки чувствительности ИВВ, капсюльных и пиротехнических составов.

М етодика: навеска ИВВ (0,02 г) помещается в стандартный колпачок. На определенной высоте над зарядом закрепляют ОШ и поджигают. Для каждой высоты определяют частость воспламенения.

Зависимость частоты воспламенения от высоты, имеет вид, приведенный на рисунке 8.

Чувствительность ВМ оценивают по верхнему и нижнему пределу воспламеняемости.

Рисунок 9. Зависимость частоты воспламенения ИВВ от расстояния Н до источника огневого импульса

Н_в-верхний предел чувствительности;

Н_н- нижний предел чувствительности