4.2. Методы испытаний промышленных взрывчатых веществ

Промышленные ВВ подвергаются следующим испытаниям.

1. Для оценки взрывчатых свойств, характеризующих эф­фективность, производят экспериментальное определение с к о-

рости детонаци и, бризантност и, работоспо­собности. Кроме того, экспериментальным или расчетным путем для новых сортов определяют т е п л о т у и работу про­дуктов взрыва, объем, температуру и давление газов взрыва.

2. Для проверки качества ВВ, их соответствия ГОСТу и при­ годности к применению определяют полноту детона­ц и и, способность к передаче детонации от патрона к патрону, влажность ВВ, химическую и ф и з и ­ческую стойкости.

Для ВВ, содержащих нитроэфиры более 15 %, определяют экссудацию — выделение жидких нитроэфиров на оболочке па­тронов.

3. Для оценки чувствительности и опасности ВВ в обращении определяется, чувствительность к тепловому импульсу, к удару и трению, к иницииро­ванию, склонность к пылению, электриз а ц и и.

4. Для характеристики технологичности применения ВВ опре­деляют сыпучесть, дисперсность, увлажняемость, водоустойчи­вость, расслаиваемость, смешиваемость.

4.3. Методы оценки взрывчатых свойств взрывчатых веществ

Определение скорости детонации основано на сравнении из­вестной скорости детонации ДЩ со скоростью детонации испытуе­мого заряда (метод Дотриша). На боковой поверхности по оси заряда, заключенного в металлическую трубу с внутренним диа­метром 30 или 40 мм, толщиной стенок 3—4 мм и длиной 450 мм с завинчивающимися с обеих сторон крышками делают два от­верстия на расстоянии а, равном 200 или 350 мм. В эти отверстия вставляют концы отрезков ДШ длиной 1,5 и 1 м. Расстояние от отверстия до капсюля-детонатора 60 мм. Свободные концы ДШ крепят на пластинке-фиксаторе со стальной прокладкой так, чтобы риски на пластинке точно совпали с концами ДШ (рис. 4.2). Испытываемый заряд инициируют промежуточным детонатором в виде прессованной шашки огневым или электроогневым спо­собом.

При взрыве детонация распространяется по заряду и по обеим ветвям ДШ длиной L_t и L₂. В месте встречи детонационных волн на пластинке образуется углубление. Расчет скорости детонации производится, исходя из равенства времени распространения детонационных волн по обеим ветвям шнура до места встречи, т. е.

Приняв L₁ – L₄ = L_i и L₂ — L₃ = L₂, найдем

откуда

где v_вв и v_дш — скорости детона­ции испытываемого ВВ и детониру­ющего шнура, м/с.

В зависимости от цели испыта­ний заряд ВВ может быть в по­рошкообразном, гранулированном или прессованном виде. Точность определения скорости детонации по этому методу находится в пределах ±3 %.

Точные методы определения ско­рости детонации основаны на опре­делении с помощью электронного осциллографа, частотомера времени прохождения детонационной волной фиксированного расстояния по заряду или на дешифровке скоростной киносъемки свечения детонирующего заряда. Эти методы применяются только при выполнении исследовательских работ.

Определение бризантности ВВ. По характеру действия взрыва ВВ на массив принято различать бризантное (дробящее) и фугасное (общее) действие.

К бризантным формам работы взрыва относится из­мельчение породы на контакте и в непосредственной близости от заряда. Эта работа пропорциональна плотности ВВ и квадрату скорости детонации.

Для оценки бризантного действия ВВ применяется проба на бризантность на свинцовых цилиндрах (метод Гесса) или проба на дробящее действие взрыва на породных образцах. Эти пробы служат для лабораторной сравнительной оценки ВВ.

К фугасным формам работы взрыва относятся разруше­ние породы на большем расстоянии от заряда (за пределами бри­зантного действия), движение породы при взрыве. Это действие взрыва проявляется в объеме, в сотни и тысячи раз превышающем объем заряда. Величина фугасной формы работы взрыва пропор­циональна общей энергии ВВ или его работоспособности.

Для оценки фугасной работы взрыва применяется определе­ние работоспособности в свинцовой бомбе (метод Трауцля), на

баллистической мортире, на баллистическом маятнике, по во­ронке выброса. Результаты сравнительных испытаний ВВ на баллистической мортире используются в США и в других странах для определения переводных коэффициентов при расчете удель­ных расходов различных ВВ. Для этого на мортире подбирают величину заряда Q_x применяемого ВВ, который дает такое же отклонение мортиры, как заряд Q₀ стандартного ВВ. Поправоч­ный коэффициент на расход ВВ равен Q_х/Q₀.

Определение бризантности по методу Гесса выполняют на цилиндре из рафинированного свинца высотой 60 мм и диаметром 40 мм, на который помещают стальную пластинку толщиной 10 мм и диаметром 41 мм и заряд массой 50 г в бумажном патроне диа­метром 40 мм при плотности ρ ≈ 1 г/см³; в заряде делается отвер­стие под капсюль-детонатор глубиной 15 мм (рис. 4.3). Свинцо­вый цилиндр с пластиной и зарядом располагают на массивной стальной подставке. При взрыве свинцовый цилиндр деформи­руется, приобретая грибообразную форму. Бризантность оцени­вается разностью средних высот до и после взрыва в миллиметрах, измеренных в четырех диаметрально противоположных точках цилиндра. Метод Гесса применяется только в качестве контроль­ного или приемочного на заводах-изготовителях. Для определе­ния бризантности грубодисперсных и гранулированных ВВ, у которых критический диаметр открытого заряда больше 40 мм, его размещают в стальном кольце. Получаемые при таких испы­таниях результаты несравнимы с результатами, полученными при взрыве открытых зарядов.

Для наиболее мощных ВВ (гексоген, ТЭН) при определении бризантности применяют заряды массой 25 г, так как заряд 50 г разрушает цилиндр. Эти результаты также трудносопоставимы со стандартными.

Определение работоспособности ВВ в свинцовой бомбе и На породных образцах. Бомба Трауцля в виде цилиндра вы­сотой 200 мм и диаметром 200 мм изготавливается из рафинированного свинца, имеет отверстие диаметром 25 мм и глубиной 125 мм для помещения заряда ВВ массой 10 г с электродетонатором (рис. 4.4, а). Забойка песчаная. После взрыва (рис. 4.4, б) в бомбе образуется раздутие, величина которого за вычетом объема отверстия (61—62 см³) и расширения, произво­димого электродетонатором (~30 см³), и является мерой отно­сительной, работоспособности ВВ.

Л. И. Бароном взамен испытаний в свинцовой бомбе пред­ложено испытание ВВ производить в кубических блоках из гор­ной породы или песчано-цементного раствора с размером ребра 200 мм. Дробящее действие ВВ характеризуется выходом мелких кусков (фракции — 7 мм) на 1 кг его массы.

Определение работоспособности ВВ в баллистической мортире (рис. 4.5). Баллистическая мортира представляет собой массив­ный цилиндр, подвешенный на тягах в виде маятника. В корпусе имеются взрывная камера, в которой подрывается заряд (обычно величиной 10 г), и расширительная камера, в которой помещается массивный поршень-снаряд. При взрыве поршень-снаряд выбра­сывается из мортиры, а сама мортира отклоняется на некоторый I угол, фиксируемый специальным устройством.

По углу отклонения мортиры оценивается эффективность ВВ. За стандарт принимается отклонение мортиры зарядом тротила массой 10 г. Для сравнительной оценки другого ВВ определяют заряд, вызывающий такое же отклонение мортиры.