- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Содержание
- •Введение
- •1 Взрывчатые вещества
- •1.1 Общие сведения о взрывчатых веществах [3–6]
- •1.2 Классификация взрывчатых веществ [36]
- •1.3 Реакции взрывчатого разложения
- •1.4 Общие свойства взрывчатых веществ
- •1.4.1 Чувствительность взрывчатых веществ [4, 7]
- •1.4.2 Стойкость взрывчатых веществ [4, 7]
- •1.5 Действие взрыва на окружающую среду [4]
- •1.6 Понятие о боеприпасах и выстрелах [8]
- •1 − Взрыватель; 2 − заряд взрывчатого вещества; 3 − корпус;
- •4 − Ведущий поясок; 5 − сопло; 6 − твердотопливный реактивный заряд; 7 − боевая часть
- •1.7 Инициирующие взрывчатые вещества [9]
- •1.7.1 Гремучая ртуть
- •1.7.2 Азид свинца
- •1.7.3 Тринитрорезорцинат свинца
- •1.7.4 Тетразен
- •1.8 Средства инициирования
- •1.8.1 Средства воспламенения
- •1 − Колпачок; 2 − покрытие ударного состава; 3 − ударный состав
- •1 − Корпус гильзы; 2 – наковальня; 3 − капсюль-воспламенитель; 4 − затравочные отверстия
- •1.8.2 Средства детонирования
- •1 − Колпачок; 2 – чашечка; 3 – сетка шелковая; 4 – тнрс; 5 – азид свинца; 6 – тетрил; 7 – накольный состав
- •1.9 Бризантные взрывчатые вещества [3]
- •1.9.1 Нитроглицерин [3, 4, 10, 11]
- •1 − Инжектор для подачи водной эмульсии нитроглицерина на фазу
- •1.9.2 Гексоген [3,4]
- •1.9.3 Октоген [3,4]
- •1.9.4 Нитраты целлюлозы [4, 11–16]
- •5 Редуктор; 6 – вертикальный вал; 7 – кронштейн; 8крышка
- •1.9.5 Тротил [3, 4]
- •1.10 Промышленные взрывчатые вещества [4, 17–19]
- •1.10.1 Простейшие гранулированные взрывчатые вещества
- •1.10.2 Взрывчатые смеси аммиачной селитры с тротилом
- •1.10.3 Водосодержащие взрывчатые вещества
- •1.10.4 Эмульсионные взрывчатые вещества (эмулиты)
- •1.10.5 Нитроэфиросодержащие взрывчатые вещества
- •1.10.6 Предохранительные взрывчатые вещества
- •1.10.7 Конверсионные промышленные взрывчатые вещества
- •1.11 Снаряжение боеприпасов взрывчатыми веществами
- •1.12 Применение взрывчатых веществ в народном хозяйстве
- •2 Пороха и сртт
- •2.1 Общие сведения о порохах
- •2.2 Классификация порохов
- •2.3 Дымный порох [4, 11, 19, 38]
- •2.3.1 Свойства дымного пороха
- •2.3.2 Производство дымного пороха [11, 39]
- •2.3.3 Применение дымного пороха
- •2.4 Пироксилиновые пороха [4, 11, 40–42, 87–88]
- •2.4.1 Производство пироксилиновых порохов периодическим методом
- •2.4.2 Производство пироксилиновых порохов непрерывным методом
- •2.5 Особенности технологии производства сферических
- •2.6 Баллиститные пороха [4, 11, 44–46, 89]
- •2.6.1 Изготовление пороховых масс баллиститного типа
- •2.6.2 Переработка пороховых масс баллиститного типа методом проходного прессования
- •2.6.3 Иные способы переработки пороховых масс баллиститного типа
- •2.6.4 Применение баллиститных порохов в народном хозяйстве [18, 19]
- •1 − Буровая вышка; 2 − пиропатрон; 3 − узел воспламенения; 4 − пороховая шашка; 5 − воспламенительный заряд; 6 − нефтяной пласт; 7 − пороховой заряд; 8 − скважина с жидкостью (вода, растворы кислот)
- •1 − Прибор крепежный для измерения давления; 2 − наконечник;
- •3 − Кабель; 4 − головка кабельная; 5 − бронепокрытие; 6 − заглушка;
- •7 − Заряд воспламенительный; 8 − трубка алюминиевая; 9 − пиропатрон; 10 − заряд дополнительный; 11 − заряд многощелевой
- •1 − Газогенератор плазмы; 2 − заряд твердого плазменного топлива;
- •6 − Нагрузка; 7 − магнитная система
- •2.7 Смесевые ракетные твердые топлива
- •1 − Воспламенитель; 2 − обечайка камеры; 3 − заряд сртт;
- •4 − Сопловой блок
- •1 − Защитный кожух; 2 − блок центровочного зеркала; 3− заряд твердого топлива; 4 − теплоизоляционное покрытие; 5 − корпус; 6 − вкладыш; 7 − расширяющаяся часть сопла; 8 − резиновая заглушка;
- •9 − Воспламенительное устройство
- •1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок; 4 − корпус; 5 − воспламенительное устройство
- •1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок; 4 − корпус; 5 − воспламенительное устройство
- •1 − Корпус; 2 − теплозащитное покрытие; 3 − тороидальный воспламенитель; 4 − сопловой блок; 5 − графитовый вкладыш
- •1 − Двигательная установка; 2 − ракета «Союз»
- •1 − Глухой торец камеры сгорания; 2 − заряд тт; 3 − фильтр; 4 − сопло
- •2.7.1 Принципиальный состав сртт и назначение компонентов
- •1 − Окна; 2 − загрузочный люк; 3 − корпус; 4 − защитные мембраны; 5 − выгрузочный люк; 6 − резиновая прокладка; 7 − прижимной фланец
- •1 − Привод ротора; 2 − ротор; 3 − загрузочный люк; 4 − лаз с вышибной крышкой; 5 − загрузочное сопло; 6 − коллектор
- •1 − Корпус (сварная рамная конструкция); 2 – дверь для обслуживания привода; 3 – боковой люк; 4 – шарниры поводковой вилки;
- •1 − Термопара; 2 − вал; 3 − редуктор; 4 − люк; 5 − мешалки; 6 − корпус
- •1 − Автоцистерна с пластификатором; 2 − резервуар для хранения пластификатора; 3 − бункер для взвешивания; 4 − резервуар для
- •6 − Дополнительные жидкие ингредиенты; 7 − питатель твердых
- •13 − Дозирующий насос; 14 − вертикальный тигель со смесью;
- •15 − Передвижной бак с премиксом
- •1 − Предварительный смеситель; 2 − шнек предварительного
- •5 − Шнек вакуумного смесителя
- •1 − Вакуум-насос; 2 − емкость порошкообразных компонентов;
- •3 − Циклон; 4 − дозатор сыпучих компонентов; 5 − течка;
- •6 − Импульсный дозатор; 7 − реактор; 8 − фильтр; 9 − дозатор
- •1 − Контейнер окислителя; 2 − реактор жидковязких компонентов;
- •3 − Мерник связующего; 4 − емкость для алюминия; 5 − смеситель;
- •6 − Изложница; 7 − транспортная платформа
- •2.7.3 Методы контроля качества изделий
- •3 Пиротехнические составы
- •3.1 Общие сведения о пиротехнических составах [4, 85, 86, 90]
- •3.2 Классификация пиротехнических составов
- •3.2.1 Осветительные пиротехнические составы
- •3.2.2 Сигнальные пиротехнические составы
- •3.2.3 Трассирующие составы
- •3.2.4 Зажигательные составы
- •3.2.5 Дымовые (маскирующие) составы
- •3.2.6 Пестицидный состав [86–87]
- •3.3 Использование пиротехнических составов в народном
- •1 − Корпус; 2 − головная часть; 3 − шашка с йодистым серебром;
- •4 Вышибной заряд
- •1 − Головная дистанционная трубка; 2 − отверстия для выхода парогазовой смеси; 3 − шашка активного дыма; 4 − пиропороховой двигатель; 5 − сопловой блок; 6 − парашютный отсек
- •1 − Картонная гильза с шашкой; 2 − картонная оболочка;
- •3 − Льдообразующий состав; 4 − пороховой вышибной заряд;
- •5 − Капсюль-воспламенитель
- •1 − Корпус; 2 − пироэлементы; 3 − воспламенительно-разрывной заряд;
- •4 − Усилитель; 5 − замедлительно-воспламенительный узел; 6 − дроссель; 7 − вышибной заряд; 8 − электровоспламенитель
- •1 Корпус; 2 – крышка; 3 – упор; 4 – обтюратор; 5 – пироэлементы;
- •6 Искристо-форсовый состав; 7 – кометный факел; 8 – диафрагма;
- •Литература
2.7.3 Методы контроля качества изделий
Контроль (технический контроль) − проверка соответствия изделия установленным техническим требованиям.
Основные виды дефектов:
раковины (полости округлой формы);
трещины (нарушение сплошности в виде разрывов полимерного материала);
инородные включения (структуры, отличающиеся по составу от основного материала);
пористость (скопление мелких полостей округлой формы);
отслоения (нарушения сплошности на границе наполнитель−ТЗП корпуса;
расслоения (нарушения сплошности в толще корпуса и на границе ТЗП−корпус).
Классификация методов неразрушающего контроля изделий. В основу классификации методов неразрушающего контроля изделий положены физические процессы взаимодействия физического поля с объектом контроля. С точки зрения физических явлений, на которых они основаны, можно выделить четыре основных вида неразрушающего контроля: радиационный, акустический, электромагнитный и оптический.
Каждый из видов контроля подразделяют на методы по рассматриваемым признакам (таблица 10). Наиболее широко для неразрушающего контроля изделий различных габаритов и конструкций используются радиационный и акустический методы. В значительно меньшей степени распространены электромагнитный и оптический методы.
Таблица 10 − Классификация методов неразрушающего контроля
изделий
|
Вид контроля |
Методы контроля | ||
|
по характеру взаимодействия физических полей с объектом контроля |
по первичному информативному параметру |
по способу получения первичной информации | |
|
Радиационный |
Прошедшего излучения |
Плотность потока |
Сцинтилляционный Радиографический Рентгенографический |
|
Акустический |
Прошедшего излучения Отраженного излучения Импедансный Собственных колебаний |
Амплитудный Временной |
Пьезоэлектрический |
|
Вихретоковый |
Отраженного поля |
Амплитудный Фазовый |
Параметрический |
|
Оптический |
Отраженного излучения |
Амплитудный |
Визуально-оптический |
2.7.3.1 Радиационный контроль
Радиационные методы контроля основаны на различии в ослаблении ионизирующего излучения или прохождении его через бездефектный и дефектный участки контролируемого изделия. Используются следующие виды ионизирующего излучения: гамма-излучение (радиоактивный изотоп Со60); тормозное излучение (бетатрон); рентгеновское излучение (промышленные рентгеновские установки).
Гамма-сцинтилляционный метод. Гамма-сцинтилляционный метод применяется при контроле вкладных и скрепленных с корпусом изделий для выявления внутренних дефектов в наполнителе (нарушений сплошности или однородности). Гамма-излучение, прошедшее через контролируемое изделие, преобразуется сцинтилляционным детектором в электрические сигналы, которые после соответствующей обработки регистрируются в виде дефектограммы. Амплитуда электрического сигнала пропорциональна интенсивности прошедшего через изделие гамма-излучения. Путем последовательного сравнения зарегистрированной в виде электрических сигналов интенсивности определяют наличие или отсутствие дефектов.
Гамма-сцинтилляционный дефектоскоп состоит из радиоизотопного источника гамма-излучения (типа РИД-41 или ГУП-Со-50-2С); электронно-регистрирующей аппаратуры (ГДСД-М, ГУЗД-2900 или ГД-700 и т.п.).
Диапазон контролируемых толщин наполнителя от 100 до 1100 мм.
Чувствительность контроля (объем минимального выявляемого дефекта) от 0,05 до 8 см3. Чувствительность указана для источника гамма-излучения радиоактивного изотопа Со-60 активностью 50 г-экв Ra при производительности контроля 2 м2/ч и отношении сигнал/шум, равном 2.
Погрешность определения глубины залегания дефекта не более 10 %.
Настройка электронно-регистрирующей аппаратуры производится с помощью имитаторов дефектов (дефектометров), изготавливаемых из материала наполнителя или из материала, отличающегося по плотности не более чем на 0,5 г/см от плотности наполнителя.
В настоящее время разработана унифицированная радиометрическая аппаратура РД-11Р, предназначенная для замены РД-10Р.
Радиографический метод контроля. Радиографический метод используется преимущественно при контроле изделий, скрепленных с корпусом, для обнаружения внутренних дефектов наполнителя и отслоений наполнителя от корпуса на участках изделия, не пригодных для контроля гамма-сцинтилляционным и ультразвуковым методами, а также для определения конфигурации и глубины залегания дефектов, обнаруживаемых вышеуказанными штатными методами. В качестве источника тормозного излучения применяется бетатрон Б-5Д-25 с максимальной энергией излучения 25 МэВ и мощностью дозы 80 Р/мин на расстоянии 1 м от мишени. В качестве детектора излучения используется рентгенографическая пленка РТ-1 или РТ-5.
Чувствительность радиографического метода контроля сплошности и однородности наполнителя зависит от характера, местоположения и ориентации дефекта и составляет 1,5–2,5 % контролируемой толщины наполнителя. Оценка чувствительности производится с помощью имитаторов дефектов, изготавливаемых в виде дисков с центральным отверстием. Плотность материала имитатора дефекта не должна отличаться от плотности материала наполнителя более чем на 0,1 г/см3. Выраженное в процентах отношение толщины имитатора дефекта, выявляемого при контроле (различаемого на радиографическом снимке), к контролируемой толщине наполнителя определяет чувствительность метода.
Минимальное раскрытие выявляемого отслоения зависит от диаметра изделия и составляет 0,2–0,5 мм.
Контроль осуществляется по одной из трех схем просвечивания: радиальной, диаметральной и хордовой в зависимости от цели контроля и конструкции изделия.
Контроль выборочный − количество снимков − определяется конструкторской документацией на изделие.
Рентгенографический метод. Рентгенографическому контролю подвергаются вкладные изделия с толщиной наполнителя в направлении просвечивания до 100 мм.
В качестве источников излучения используются рентгеновские аппараты, а в качестве детекторов излучения − рентгенографические пленки РТ-1, РТ-5 и РМ-1.
Чувствительность метода в зависимости от контролируемой толщины наполнителя составляет 1−2 %.
Для оценки чувствительности при контроле изделий с просвечиваемой толщиной до 70 мм применяется канавочный имитатор дефекта по ГОСТ 7512-75, а при контроле изделий с просвечиваемой толщиной от 70 до 100 мм − имитатор дефекта в виде кольца с центральным отверстием. Материал имитатора дефекта должен иметь плотность, отличающуюся не более чем на ±0,1 г/см3 от плотности наполнителя.
Рентгенографический метод может быть применен для контроля сплошности скрепления наполнителя с корпусом или покрытия с наполнителем малогабаритных изделий.
2.7.3.2 Акустический контроль
Акустический контроль основан на анализе параметров упругих колебаний, возбуждаемых в контролируемом изделии. Акустические методы неразрушающего контроля, использующие ультразвуковой диапазон частот, называются ультразвуковыми. В нашей отрасли наш-ли широкое применение теневой и зеркально-теневой ультразвуковые методы, а также ультразвуковой метод изгибных волн. Ограниченное применение имеют ультразвуковой эхо-метод и акустический спектральный и импедансный методы.
2.7.3.3 Ультразвуковые методы
Контроль сплошности и однородности изделий. Контроль сплошности и однородности изделий осуществляется с помощью униц-фицированной УЗ аппаратуры УЗД-Т-30М и унифицированных механических частей УЗД-150, УЗД-450 и УЗД-1000.
Аппаратура УЗД-Т-30М работает в импульсном режиме излучения с частотой посылок 1000 Гц.
Рабочие частоты УЗК − 80, 120, 160 и 320 кГц. Выбор частоты проводится в процессе опытной отработки изделия. Механические части обеспечивают контроль изделий диаметром от 20 до 1000 мм и длиной от 3000 до 600 мм.
Чувствительность контроля (площадь минимального выявляемого дефекта) от 0,25 до 6,0 см2.
Акустический контакт создается иммерсионным способом − изделие помещается в ванну с водой. Настройка и периодическая проверка работоспособности дефектоскопа осуществляется с помощью контрольных образцов, содержащих искусственные дефекты в виде сверлений различного диаметра. Контрольный образец изготавливают из бездефектного изделия или из бездефектной его части.
Регистрация результатов контроля производится на дефектограмму.
2.7.3.4 Методы дефектоскопии
Контроль дефектоскопом ЗТА-1П. Дефектоскопом ЗТА-1П контролируется сплошность скрепления наполнителя с корпусом и покрытия с наполнителем. Дефектоскоп ЗТА-1П состоит из электронного блока и излучающего и приемного преобразователей.
Скорость контроля дефектоскопом ЗТА-1П заключается в регистрации уменьшения амплитуды импульсного УЗ сигнала, прошедшего от излучающего преобразователя к приемному через дефектный участок по сравнению с амплитудой сигнала на участке без дефекта.
Уменьшение сигнала регистрируется визуально по экрану электронно-лучевой трубки дефектоскопа.
Контроль осуществляется теневым и зеркально-теневым методами. При контроле участков сплошности конфигурации возможна комбинация теневого и зеркально-теневого методов.
При теневом методе контроля УЗ сигнал проходит через толщу изделия по прямой от ИП к ПП. На экране ЭЛТ дефектоскопа наблюдается один сигнал, являющийся рабочим.
При зеркально-теневом методе УЗ сигнал от ИП приходит к ПП после отражения от границы раздела с воздухом, лежащей на пути прохождения сигнала. На экране ЭЛТ наблюдаются донный и иногда поверхностный сигналы.
При комбинации теневого и зеркально-теневого методов на экране ЭЛТ видны прямой и донный сигналы.
Наличие отслоения на пути прохождения прямого или донного сигнала приводит к резкому уменьшению амплитуды рабочего сигнала на экране ЭЛТ.
Минимальные размеры выявляемых отслоений − 30×30 мм.
Производительность контроля − 4,5 м2 /ч.
Рабочая частота УЗК − (405) кГц.
Ввод и вывод УЗК осуществляется контактным способом. Для улучшения акустического контакта на поверхность корпуса и покрытия наносится контактная среда (водный раствор карбоксиметилцеллюлозы или глицерин). Процесс контроля состоит в сканировании поверхности корпуса и покрытия излучающим преобразователем при неподвижном ПП.
По принципу действия дефектоскоп ЗТА-1П является индикатором наличия или отсутствия отслоений и не имеет блоков измерения размеров и глубины залегания дефектов.
Контроль дефектоскопом УКП-1. Дефектоскопом УКП-1 контролируются изделия вкладного варианта с покрытием типа ЭТС, ЭТХ и ЭТЛ.
Дефектоскоп состоит из электронного блока и искательной головки. Контроль основан на использовании упругих изгибных колебаний ультразвуковой частоты. Электрические колебания с генератора электронного блока поступают на излучающий преобразователь искательной головки, который превращает их в УЗ упругие колебания. В точке контакта ИП с поверхностью покрытия возникают изгибные волны, которые распространяются по покрытию.
Наличие отслоения покрытия от наполнителя благоприятствует возбуждению изгибных волн с большей амплитудой, чем амплитуда волн на бездефектном участке. ПП искательной головки превращает воздействующие на него изгибные колебания в электрические сигналы, которые, пройдя приемный тракт электронного блока, усиливаются, выпрямляются и фиксируются миллиамперметром электронного блока или самопишущим миллиамперметром.
Технические данные дефектоскопа УКП-1:
контролируемая толщина покрытия − до 10 мм;
размеры минимального выявляемого отслоения − 40×40 мм;
рабочая частота – (4010) кГц.
Дефектоскоп УКП-1 имеет автономное питание (две батарейки общим напряжением 9 В).
Настройка дефектоскопа для контроля и периодическая проверка его работоспособности производится с помощью стандартного образца, представляющего собой натурное изделие (или его часть) с искусственно созданными отслоениями покрытия от наполнителя, расположенными на участках с различной толщиной покрытия.
Контроль дефектоскопом УКП-1 производится автоматизированным и ручным способами. Скорость сканирования до 150 мм/с при шаге сканирования до 20 мм. Акустический контакт осуществляется сухим способом.
Контроль дефектоскопом УДМ-3. Дефектоскопом УДМ-3 контролируется сплошность скрепления покрытия из состава 230 с наполнителем. В данном случае реализуется УЗ эхо-метод.
При контроле используется раздельно-совмещенная испытательная головка с номинальной рабочей частотой УЗК 2,5 МГц. Ультразвуковые колебания вводятся в покрытие контактным способом с использованием глицерина в качестве контактной среды.
При наличии отслоения покрытия от наполнителя условия отражения УЗК от границы покрытие−наполнитель более благоприятны, чем в случае отсутствия отслоения. На экране ЭЛТ дефектоскопа появляется отраженный сигнал, и одновременно загорается сигнальная лампочка.
Чувствительность контроля (минимальное выявляемое отслоение) − круг диаметром 6 мм.
Максимальная контролируемая толщина 10 мм.
Цилиндрическая боковая поверхность контролируется механизированным способом, а торцевая – ручным способом.
Настройка дефектоскопа и периодическая проверка его работоспособности осуществляются по стандартному образцу, содержащему искусственно созданные отслоения покрытия от наполнителя.
Контроль дефектоскопом УВФД-1. Дефектоскопом УВФД-1 теневым методом контролируются органопластиковые и стеклопластиковые корпуса изделий для выявления расслоений в оболочке корпуса, ТЗП, манжете и отслоений на границах соединений указанных элементов.
Для использования дефектоскопа УВФД-1 в качестве теневой аппаратуры произведена его соответствующая доработка: испытательная головка разделена на два отдельных преобразователя, а в электронный блок дефектоскопа введен дополнительный каскад для обеспечения записи сигнала на самопишущий прибор.
Контроль обеспечивает выявление дефектов с минимальными размерами от 20×20 до 30×30 мм.
Акустический контакт обеспечивается сухим способом.
Контроль дефектоскопом ИАД-2. Дефектоскопом ИАД-2 контролируются корпуса изделий для выявления дефектов в соединении промежуточного и герметизирующего слоев с оболочкой корпуса и в самих слоях на глубине до 4 мм. Дефектоскоп реализует акустический импедансный метод, основанный на измерении силы реакции поверхности контролируемого изделия на стержень, помещенный на эту поверхность и совершающий колебания звуковой частоты.
При наличии в конструкции отслоения жесткость этого участка снижается, и, следовательно, снижается сила реакции на колеблющийся стержень, установленный на дефектный участок.
Размеры минимального выявляемого дефекта 15×15 мм.