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1、2020/7/21,1,全国民爆行业安全生产培训民用爆炸物品安全技术基础,2020/7/21,2,主要内容,第一讲:炸药的燃烧与爆炸知识 第二讲:民爆产品的基本特性与安全性能 第三讲:民用爆炸物品安全生产技术 第四讲: 民爆新产品/新工艺与安全,2020/7/21,3,第一讲 炸药的燃烧与爆炸知识,2020/7/21,4,1.1 炸药的本质与爆炸三要素,爆炸指物质快速的物理或化学变化， 在变化过程中，伴随有能量转化，将系统中的内能转化为机械压缩能，且使原来的物质或其变化产 物或周围的介质产生运动。,爆炸定义：,2020/7/21,6,炸药定义：,广义地讲，凡是能发生化学爆炸的物质 都称作炸药。
2、,2020/7/21,7,炸药的本质：,既含有氧化剂，又含有可燃剂 是一种亚稳性含能物质,2020/7/21,8,炸药爆炸的三要素：,放热：作功能源 快速:：作功功率 生成气态产物：作功介质,必要条件，相互促进，相互联系,2020/7/21,9,按作用分为：猛炸药、火药、起爆药、烟火剂 按组成成分分为：单质炸药（如黑索今） 混合炸药（如铵梯炸药） 按用途分为：工业炸药、军用炸药 按形态分：固体炸药（粉状、粒状、铸装块状） 胶状（乳胶W/O、水胶O/W） 气体（FAE） 液体,炸药的分类,2020/7/21,10,炸药的基本要求,（a） 有足够的能量和威力， （b） 对外界作用要有适中的感度 保
3、证生产、储运、使用安全， 应用上可靠爆炸； （c） 安定性好； （d） 原料易得，制造简便、安全经济 （e) 环保,2020/7/21,11,1.2 炸药的感度与安全性,定义,炸药的感度是指在外界激发作用 下炸药发生爆炸的难易程度。,2020/7/21,12,外界能量,热能 电能 机械能（撞击、摩擦） 辐射能（射线） 光能（激光能量） 电磁波能 ,2020/7/21,13,引爆冲能,可以激发炸药爆炸变化的最小外界能称为引爆冲能。是评价炸药发生爆炸难易程度的量化指标。 引爆冲能越小，则炸药的感度越大； 引爆冲能越大，则炸药的感度越小。,2020/7/21,14,感度分类,对应于外界激发作用的形式
4、，人们设计的试验方法。感度分为： 热感度（加热、火焰） 机械感度（撞击、摩擦） 静电感度（静电） 冲击波感度（冲击波） 爆轰波感度/起爆感度（爆轰波） ,2020/7/21,15,如何理解感度,同种炸药的各种感度之间有联系， 但没有绝对的平行关系； 不同使用场合有不同的感度要求； 感度是安全性指标（危险感度），也是可靠性指标（实用感度） (两重性）； 感度作用方式以及作用速度有关； 炸药的物理状态以及装药条件有关。,2020/7/21,16,定义:炸药在热作用下发生爆炸的难易程度。 爆发点：在一定条件下炸药被加热到爆炸时加热介质的最低温度 。 延滞期：炸药开始受热到爆发的时间 单质炸药热感度测
5、定：5s延滞期爆发点法 爆发点越高，热感度 越低，热安全性越好。,热感度,2020/7/21,17,图1-1,数据： 梯恩梯 475 黑索今 260 氮化铅 345 ,黑索今热感度高 梯恩梯热感度低,2020/7/21,18,含水炸药热感度测定：铁板法,2020/7/21,19,火焰感度,定义:是指炸药在火焰作用下被点燃的难易程度。,炸药遇火将会被点燃，继而发生燃烧或爆炸。 炸药品种 周围环境点火与燃烧,2020/7/21,20,在敞开的环境中，单质猛炸药点燃后一般会平稳燃烧，火药、烟火剂也表现为相似的形态；在封闭的环境中，由于炸药有自供氧特性一旦遇火被点燃，根据封闭的程度和炸药的性质不同，反
6、应形式会有更大差异。 工业炸药依品种不同燃烧的稳定性略有差别，粉状炸药燃烧较平稳，含水炸药不易点火，容易断燃；起爆药遇火焰点火一般不会稳定燃烧，而是转为爆炸。,2020/7/21,21,火焰感度的测定p15,1铁架台； 2刻度尺； 3火帽架； 4装药火帽壳； 5导火索固定; 6导火索,图1-2,点火距离,2020/7/21,22,热感度与安全： 在生产、使用、 运输、贮存中，炸药受热的机会很多，由于炸药受热而出现爆炸的例子很多： （5案例）p1314 爆炸事故案例分析的结果好多与热有关 策略：保证充分的储存通风条件，限制存储炸药的量和防止炸药受外界热刺激而发生热分解或热爆炸 （严禁烟火：吸烟、
7、开摩托车）,2020/7/21,23,机械感度,定义:炸药在机械(撞击、摩擦) 作用下发生爆炸的难易程度。 撞击感度测定： 落锤法（锤重、落高）,2020/7/21,24,数据： 梯恩梯 4%-8%； 黑索今 75%-80%； 2号岩石铵梯炸药 4%-40%； 岩石乳化炸药 0%-2%；,黑索今撞击感度高 梯恩梯撞击感度低,图13,2020/7/21,25,摩擦感度测定： 摩擦摆法（摆角、表压）,图1-4,数据： 梯恩梯 2% 黑索今76% 岩石乳化炸药 0%,2020/7/21,26,热点理论,炸药在受到机械作用时，绝大部分的机械能会转化为热能，且热能不是在整个炸药上均匀分布，而是在某些局部
8、范围形成热点，快速产生与成长最终可导致炸药的爆炸。 当给炸药一个强的机械撞击时，存留在炸药内的气泡会被绝热压缩，就象内燃机中的油气混合物受到绝热压缩点火一样，炸药中被绝热压缩的气泡产生瞬间温度骤升，形成热点，于是点燃了其周边的炸药，形成发火点，众多发火点的共同产生与成长最后导致炸药的爆炸。,2020/7/21,27,产生热点的方式,气泡绝热压缩， 炸药受摩擦作用时，在炸药颗粒之间、炸药与杂质之间以及炸药与作用物表面之间都会出现热点，引发爆炸。 炸药的粘滞流动。,2020/7/21,28,机械感度与安全： 民爆器材在 产、运输、使用过程中 很容易受 到机械撞击与 摩擦作用； 据不完全统计，技安事
9、故中由于机 械作 用引发的事故约占2/3。 案例：（p21）,2020/7/21,29,静电感度,静电产生：摩擦作用 静电积累：产生的静电不能及时导除 静电危害：静电放电， 产生火花，作 用于爆炸物，引发燃烧或爆炸 静电感度与安全：起爆药、黑火药、 电雷管等易受静电危害 案例:穿化纤衣服帮助清查电雷管数字 p24,2020/7/21,30,定义：在冲击波作用下，炸药发 生爆炸的难易程度。 殉爆距离：主爆炸药与受爆药之 间能发生殉爆的最大距离。 测定工业炸药的殉爆距离即测 定炸药的冲击波感度。,冲击波感度,2020/7/21,31,冲击波感度试验方法,隔板试验p26 殉爆距离 p28,GB124
10、372000工业粉状铵梯炸药标准规定，2号岩石铵梯炸药在有效期内殉爆距离3cm，此时做殉爆试验便按如上方法将S设置为3cm，直接观察3cm是否殉爆即可。 乳化炸药殉爆距离测定,2020/7/21,32,冲击波感度与安全性： 炸药的冲击波感度既涉及到工业 炸药的使用可靠性（殉爆距离），又涉及到生产贮存中的安全性 （安全距离） 冲击波安全距离、殉爆安全距 离。 工房布局及设计（1.5.4,p5557),2020/7/21,33,爆轰波感度,炸药的 爆轰波感度又称起爆感度。 它是民爆器材产品装药设计、确定 装药工艺的重要依据。,2020/7/21,34,最小起爆药量：对于单质炸药，小量的起爆药都可以
11、引起爆轰。在规定条件下，引爆炸药所需的最小起爆药量或称极限起爆药量。 强力起爆：对于某些工业炸药来讲，例如多孔粒状铵油炸药，只用雷管不能使之可靠爆轰，还需用猛炸药（俗称起爆药包或称起爆具），例如梯恩梯黑索今的混合炸药）“接力”，才能使之可靠爆轰。,2020/7/21,35,爆轰波感度与安全性,爆轰波感度是民爆物品装药设计、装药工艺必须解决的问题，解决得不好，一方面反映产品质量不过关，同时也给安全留下隐患。 某些炸药无雷管感度，使用上规定必须由起爆柱来起爆，多孔粒状铵油炸药便如此。由于在装药设计上规定了多孔粒状铵油炸药的混制工艺和配方，同时选用与其爆轰波感度相适应的起爆方式，这样便使该品种的炸药
12、变得安全可靠。 雷管装药中起爆药起爆猛炸药，最后雷管爆炸输出正常的爆炸能量。起爆药和猛炸药必须在设计上解决好爆轰波感度匹配问题，若猛炸药部分爆轰波感度过低，或起爆药爆轰输出能量太小，均会造成雷管半爆，造成应用上的安全事故隐患。,2020/7/21,36,射频感度,最早提出：航天航空、武器系统中电火工品 发射机产生的射频电流输送到天线上，在天线的周围便形成了电场和磁场，并随着电流变换的频率而不断的变换着，以每秒30万公里的速度向四周空间扩散，把天线从发射机取得的能量辐射出去，这种电磁波就是无线电波。 电起爆器材的本身及其相联的有关线路和部件，都可以作为无线电波的接收天线，把射频能量引进电起爆器材
13、。 电火工品接受射频波的能量后可以产生两种作用，即电流和电场，电流由电火工品的脚线输入到桥丝，将桥丝加热到发火点致使早爆发生，这种情况就是按热桥丝的方式发火。另一种是电场（或电压）作用，即在桥和壳之间（双桥的情况也会在脚脚之间）产生电场，如果电场足够强，时间足够久，则可能使桥和壳之间的炸药击穿，产生电火花，引起炸药爆炸，这种情况是按火花式和静电作用方式起爆。,2020/7/21,37,射频与安全,工业电雷管较易遭受射频危害，当引入的射频能量达到一定数值时即可发生爆炸事故。 民爆安全规程中规定：移动通讯装置严禁带入民爆物品仓库及有关生产、试验工房内。 新民爆安全规范中规定：工业电雷管生产和贮存建
14、筑物与周围不同射频源的距离应符合最小允许距离要求；当不能满足规定的最小允许距离时，应采用无源电磁屏蔽防护。 案例：手机开机捆在手腕上进行电雷管分把,2020/7/21,38,1.3 炸药的燃烧及其特性 p38,炸药的燃烧是炸药爆炸变化的一种形式， 一般讲所有的炸药都是可以发生燃烧。,2020/7/21,39,火药、烟火剂：燃烧是其爆炸变化的基本形式，故可用焚烧法销毁； 起爆药：在爆炸初期通常也有短暂的燃烧，但很快由燃烧转为爆轰，故只能用爆炸法销毁； 猛炸药：绝大多数猛炸药（在分散 状态下）在空气中可以稳定燃烧 ，故亦可用焚烧法销毁。,各类炸药的燃烧,2020/7/21,40,炸药燃烧与一般燃料
15、燃烧的区别,自身供氧 燃烧速度较快 在一定条件下可以转变为爆燃或爆轰,特点：p39,2020/7/21,41,影响炸药燃烧速度的因素,炸药燃烧反应是燃烧火焰阵面不断传播和移动的过程，反应区的能量是通过热传导、热辐射以及气体产物的扩散作用传给下层未反应的炸药的。 炸药的燃烧速度稳定性与炸药的性质、压力、初始温度、装药直径、密度以及有无外壳等因素有关。,2020/7/21,42,炸药由燃烧转爆轰的条件,炸药燃烧反应生成气体的速度大于排气速度 气体平衡打破 压力增长 燃速加快 转为爆轰,2020/7/21,43,冲击波,是一种波，其特点是波阵面上介质的 状态参数（压力、密度、温度）呈突 跃式变化，其
16、传播的速度是超音速的， 具有很大的破坏性。,1.4 炸药的爆炸及其特性,2020/7/21,44,爆轰波,炸药的爆轰是冲击波在其中传播而引起的。当足够强的冲击波在炸药中传播时，由于冲击波的剧烈压缩作用而引起快速的化学反应，反应放出的能量又支持冲击波的传播，可以使其维持定速而不衰减，这种紧跟着化学反应的冲击波称为爆轰波。,2020/7/21,45,炸药三种释能形式的相互转化,热分解,燃烧,放热量散热量,燃速加快,燃烧熄灭,熄爆,爆轰,案例：p45,2020/7/21,46,1.5 炸药的爆炸性能与爆炸破坏作用,工业炸药的作功能力,定义：炸药爆炸产物对周围介质作 功的能力，又称威力。,2020/7/21
