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1、 主讲人: 教授 电话:电话:电话:电话:025-84315516025-84315516(o),84318120(h)o),84318120(h) E-mail: E-mail: QQ: 623705315 QQ: 623705315民用爆炸物品安全技术基础民用爆炸物品安全技术基础7/31/20247/31/20241 1第第4章章 炸药的燃烧与爆炸基础知识炸药的燃烧与爆炸基础知识p61第第5章章 民用爆炸物品的基本特性及使用民用爆炸物品的基本特性及使用p73第第6章章 民用爆炸物品现状与发展民用爆炸物品现状与发展 p1257/31/20247/31/20242 2第第4章章 炸药的燃烧
2、与爆炸基础知识炸药的燃烧与爆炸基础知识4.1 炸药的化学反应基本形式及特点炸药的化学反应基本形式及特点 炸药有炸药有热分解、燃烧和爆轰热分解、燃烧和爆轰三种化学三种化学反应基本形式。炸药的热分解是缓慢的化反应基本形式。炸药的热分解是缓慢的化学反应,而炸药的燃烧和爆轰是快速的化学反应,而炸药的燃烧和爆轰是快速的化学反应,炸药的爆轰是炸药化学反应的最学反应,炸药的爆轰是炸药化学反应的最高形式。高形式。7/31/20247/31/20243 3(1 1)热分解)热分解)热分解)热分解 炸药的热分解是指炸药在一定的温度下缓慢炸药的热分解是指炸药在一定的温度下缓慢炸药的热分解是指炸药在一定的温度下缓慢炸
3、药的热分解是指炸药在一定的温度下缓慢分解,分解,分解,分解,发生在整个炸药内发生在整个炸药内发生在整个炸药内发生在整个炸药内,放热也较慢,反应的,放热也较慢,反应的,放热也较慢,反应的,放热也较慢,反应的热量及时地传给环境。热分解的化学反应受炸药热量及时地传给环境。热分解的化学反应受炸药热量及时地传给环境。热分解的化学反应受炸药热量及时地传给环境。热分解的化学反应受炸药的温度影响较大,温度越高,炸药的热分解速度的温度影响较大,温度越高,炸药的热分解速度的温度影响较大,温度越高,炸药的热分解速度的温度影响较大,温度越高,炸药的热分解速度越快。炸药在贮存条件下,热分解总是要发生的。越快。炸药在贮存
4、条件下,热分解总是要发生的。越快。炸药在贮存条件下,热分解总是要发生的。越快。炸药在贮存条件下,热分解总是要发生的。热分解生成的分子碎片使炸药的组成发生变化,热分解生成的分子碎片使炸药的组成发生变化,热分解生成的分子碎片使炸药的组成发生变化,热分解生成的分子碎片使炸药的组成发生变化,随之性能也发生变化。除爆炸性能变化外,敏感随之性能也发生变化。除爆炸性能变化外,敏感随之性能也发生变化。除爆炸性能变化外,敏感随之性能也发生变化。除爆炸性能变化外,敏感性也发生变化(常常敏感性增加),这是安全上性也发生变化(常常敏感性增加),这是安全上性也发生变化(常常敏感性增加),这是安全上性也发生变化(常常敏感
5、性增加),这是安全上要特别注意的。要特别注意的。要特别注意的。要特别注意的。7/31/20247/31/20244 4(2 2)燃烧)燃烧)燃烧)燃烧 日常生活中的燃烧现象是十分普遍的,燃烧日常生活中的燃烧现象是十分普遍的,燃烧日常生活中的燃烧现象是十分普遍的,燃烧日常生活中的燃烧现象是十分普遍的,燃烧是伴随着发光发热的一种剧烈的化学反应。是伴随着发光发热的一种剧烈的化学反应。是伴随着发光发热的一种剧烈的化学反应。是伴随着发光发热的一种剧烈的化学反应。 炸药的燃烧与一般燃料的燃烧的主要区别:炸药的燃烧与一般燃料的燃烧的主要区别:炸药的燃烧与一般燃料的燃烧的主要区别:炸药的燃烧与一般燃料的燃烧的
6、主要区别: 一般燃料的燃烧,外界必须要供给氧气或其一般燃料的燃烧,外界必须要供给氧气或其一般燃料的燃烧,外界必须要供给氧气或其一般燃料的燃烧,外界必须要供给氧气或其它助燃气体,燃烧的速度缓慢,决定燃烧速度的它助燃气体,燃烧的速度缓慢,决定燃烧速度的它助燃气体,燃烧的速度缓慢,决定燃烧速度的它助燃气体,燃烧的速度缓慢,决定燃烧速度的主要因素之一是供氧情况;而炸药的燃烧则是一主要因素之一是供氧情况;而炸药的燃烧则是一主要因素之一是供氧情况;而炸药的燃烧则是一主要因素之一是供氧情况;而炸药的燃烧则是一种可以自行传播的剧烈的化学反应,由于炸药的种可以自行传播的剧烈的化学反应,由于炸药的种可以自行传播的
7、剧烈的化学反应,由于炸药的种可以自行传播的剧烈的化学反应,由于炸药的自身含有氧,因而不需要外界供给助燃气体,它自身含有氧,因而不需要外界供给助燃气体,它自身含有氧,因而不需要外界供给助燃气体,它自身含有氧,因而不需要外界供给助燃气体,它可以在隔绝空气的情况下燃烧,燃烧的速度很快,可以在隔绝空气的情况下燃烧,燃烧的速度很快,可以在隔绝空气的情况下燃烧,燃烧的速度很快,可以在隔绝空气的情况下燃烧,燃烧的速度很快,有的还非常迅速,并可以转变为爆燃或爆轰。有的还非常迅速,并可以转变为爆燃或爆轰。有的还非常迅速,并可以转变为爆燃或爆轰。有的还非常迅速,并可以转变为爆燃或爆轰。7/31/20247/31/
8、20245 5炸药燃烧的基本特点如下:炸药燃烧的基本特点如下:炸药燃烧的基本特点如下:炸药燃烧的基本特点如下: 炸药燃烧时反应区的能量是通过炸药燃烧时反应区的能量是通过炸药燃烧时反应区的能量是通过炸药燃烧时反应区的能量是通过热传导、气体产热传导、气体产热传导、气体产热传导、气体产物的扩散和热辐射物的扩散和热辐射物的扩散和热辐射物的扩散和热辐射而传入原始炸药的。而传入原始炸药的。而传入原始炸药的。而传入原始炸药的。 由于传热和扩散是一个缓慢的过程,因此,炸药由于传热和扩散是一个缓慢的过程,因此,炸药由于传热和扩散是一个缓慢的过程,因此,炸药由于传热和扩散是一个缓慢的过程,因此,炸药燃烧的速度比声
9、速要低得多,一般为每秒几厘米燃烧的速度比声速要低得多,一般为每秒几厘米燃烧的速度比声速要低得多,一般为每秒几厘米燃烧的速度比声速要低得多,一般为每秒几厘米到每秒几米,燃烧的传播速度也大大低于爆轰波到每秒几米,燃烧的传播速度也大大低于爆轰波到每秒几米,燃烧的传播速度也大大低于爆轰波到每秒几米,燃烧的传播速度也大大低于爆轰波的传播速度。的传播速度。的传播速度。的传播速度。 火焰波后的燃烧产物是向后运动的,因此,在火火焰波后的燃烧产物是向后运动的,因此,在火火焰波后的燃烧产物是向后运动的,因此,在火火焰波后的燃烧产物是向后运动的,因此,在火焰区域内燃烧产物的压力较低。焰区域内燃烧产物的压力较低。焰区
10、域内燃烧产物的压力较低。焰区域内燃烧产物的压力较低。7/31/20247/31/20246 6炸药燃烧反应的三种类型:炸药燃烧反应的三种类型:炸药燃烧反应的三种类型:炸药燃烧反应的三种类型:(1 1)易挥发性炸药易挥发性炸药易挥发性炸药易挥发性炸药是指炸药的沸点或升华温度低于凝聚相中进是指炸药的沸点或升华温度低于凝聚相中进是指炸药的沸点或升华温度低于凝聚相中进是指炸药的沸点或升华温度低于凝聚相中进行快速化学反应温度的一类炸药,边燃烧边挥发,未挥发的炸行快速化学反应温度的一类炸药,边燃烧边挥发,未挥发的炸行快速化学反应温度的一类炸药,边燃烧边挥发,未挥发的炸行快速化学反应温度的一类炸药,边燃烧边
11、挥发,未挥发的炸药还来不及燃烧就被气化,燃烧的化学反应完全在气相中进行,药还来不及燃烧就被气化,燃烧的化学反应完全在气相中进行,药还来不及燃烧就被气化,燃烧的化学反应完全在气相中进行,药还来不及燃烧就被气化,燃烧的化学反应完全在气相中进行,典型的这类炸药是乙二醇二硝酸酯。显然这类炸药在空气中燃典型的这类炸药是乙二醇二硝酸酯。显然这类炸药在空气中燃典型的这类炸药是乙二醇二硝酸酯。显然这类炸药在空气中燃典型的这类炸药是乙二醇二硝酸酯。显然这类炸药在空气中燃烧时,还会有空气中的氧参与反应。烧时,还会有空气中的氧参与反应。烧时,还会有空气中的氧参与反应。烧时,还会有空气中的氧参与反应。(2 2)难挥发
12、性炸药难挥发性炸药难挥发性炸药难挥发性炸药是指在受热时不能气化,当温度升至炸药沸是指在受热时不能气化,当温度升至炸药沸是指在受热时不能气化,当温度升至炸药沸是指在受热时不能气化,当温度升至炸药沸点之前其自身便发生分解的炸药,其燃烧反应主要在凝聚相炸点之前其自身便发生分解的炸药,其燃烧反应主要在凝聚相炸点之前其自身便发生分解的炸药,其燃烧反应主要在凝聚相炸点之前其自身便发生分解的炸药,其燃烧反应主要在凝聚相炸药中进行。大多数炸药如药中进行。大多数炸药如药中进行。大多数炸药如药中进行。大多数炸药如TNTTNT、RDXRDX、工业硝铵炸药等均属难、工业硝铵炸药等均属难、工业硝铵炸药等均属难、工业硝铵
13、炸药等均属难挥发炸药。挥发炸药。挥发炸药。挥发炸药。(3 3)速燃炸药速燃炸药速燃炸药速燃炸药表现在其在凝聚相中的反应速度很快,同时放出表现在其在凝聚相中的反应速度很快,同时放出表现在其在凝聚相中的反应速度很快,同时放出表现在其在凝聚相中的反应速度很快,同时放出大量的气体产物和热量,从而使凝聚相的表面发生强烈的迸裂,大量的气体产物和热量,从而使凝聚相的表面发生强烈的迸裂,大量的气体产物和热量,从而使凝聚相的表面发生强烈的迸裂,大量的气体产物和热量,从而使凝聚相的表面发生强烈的迸裂,大量的气体产物夹杂着尚未反应的炸药粒子进入气相,尔后在大量的气体产物夹杂着尚未反应的炸药粒子进入气相,尔后在大量的
14、气体产物夹杂着尚未反应的炸药粒子进入气相,尔后在大量的气体产物夹杂着尚未反应的炸药粒子进入气相,尔后在气相中进行反应,在距表面较远处结束反应,雷汞的燃烧就属气相中进行反应,在距表面较远处结束反应,雷汞的燃烧就属气相中进行反应,在距表面较远处结束反应,雷汞的燃烧就属气相中进行反应,在距表面较远处结束反应,雷汞的燃烧就属典型的速燃炸药的燃烧。典型的速燃炸药的燃烧。典型的速燃炸药的燃烧。典型的速燃炸药的燃烧。 在处理不同类型的炸药时应分别对待。在处理不同类型的炸药时应分别对待。在处理不同类型的炸药时应分别对待。在处理不同类型的炸药时应分别对待。7/31/20247/31/20247 7影响炸药燃烧速
15、度的因素 炸药性质 压力和炸药初始温度 装药直径和密度 装药外壳7/31/20247/31/20248 8(3)爆轰 炸药的爆轰是冲击波在其中传播而引起炸药快速的化学反应。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。 7/31/20247/31/20249 9(4)热分解、燃烧和爆轰的区别及相互转换 炸药的热分解是在整个物质内进行,反应速度主要取决于环境温度,反应规律服从阿累尼乌斯(Arrhenius)定律,反应速度随温度成指数关系,温度越高反应速度增长越快。而燃
16、烧与爆轰是以反应波的形式一层一层传播的快速化学反应,而且燃烧和爆轰两种化学变化的也存在如下区别: 7/31/20247/31/20241010燃烧和爆轰两种化学变化的也存在如下区别:燃烧和爆轰两种化学变化的也存在如下区别: 传播机理:燃烧时反应区的能量是通过热传导、热辐射及传播机理:燃烧时反应区的能量是通过热传导、热辐射及产物的扩散作用传入未反应炸药的,而爆轰的传播则是借产物的扩散作用传入未反应炸药的,而爆轰的传播则是借助于冲击波的方式进行的。助于冲击波的方式进行的。 质点运动方向:燃烧过程中反应区内产物质点运动方向与质点运动方向:燃烧过程中反应区内产物质点运动方向与燃烧波阵面方向相反,而爆轰
17、时反应区内产物质点运动方燃烧波阵面方向相反,而爆轰时反应区内产物质点运动方向与爆轰波传播方向一致。向与爆轰波传播方向一致。 反应地点:凝聚炸药燃烧时,放热的反应主要在气相中进反应地点:凝聚炸药燃烧时,放热的反应主要在气相中进行的,而爆轰时放热的反应主要在液相或固相中进行。行的,而爆轰时放热的反应主要在液相或固相中进行。 反应速度:爆轰速度快,燃烧速度慢。反应速度:爆轰速度快,燃烧速度慢。 影响因素:燃烧受环境影响;爆轰几乎不受环境影响影响因素:燃烧受环境影响;爆轰几乎不受环境影响7/31/20247/31/20241111炸药的热分解、燃烧和爆轰三种释能形式在炸药的热分解、燃烧和爆轰三种释能形
18、式在一定的条件下可以一定的条件下可以相互转化相互转化。 当热分解时放出的热量大于散热量时,当热分解时放出的热量大于散热量时,炸药会发生燃烧,某些热爆炸就是根源于炸药会发生燃烧,某些热爆炸就是根源于此,历史上发生过多次军火库在无外界击此,历史上发生过多次军火库在无外界击发时发生自炸,一般是由这种过程引起的。发时发生自炸,一般是由这种过程引起的。民爆器材仓库自燃爆炸亦可能是炸药热分民爆器材仓库自燃爆炸亦可能是炸药热分解造成的。解造成的。7/31/20247/31/20241212 大部分炸药在敞开环境中用明火点燃,在控制堆积大部分炸药在敞开环境中用明火点燃,在控制堆积大部分炸药在敞开环境中用明火点
19、燃,在控制堆积大部分炸药在敞开环境中用明火点燃,在控制堆积量的前提下会平稳燃烧。工业炸药常可以用焚烧法销毁。量的前提下会平稳燃烧。工业炸药常可以用焚烧法销毁。量的前提下会平稳燃烧。工业炸药常可以用焚烧法销毁。量的前提下会平稳燃烧。工业炸药常可以用焚烧法销毁。当炸药在密闭环境下燃烧或堆放量非常大时会发生燃烧当炸药在密闭环境下燃烧或堆放量非常大时会发生燃烧当炸药在密闭环境下燃烧或堆放量非常大时会发生燃烧当炸药在密闭环境下燃烧或堆放量非常大时会发生燃烧转爆轰。转爆轰。转爆轰。转爆轰。 某些工业炸药在环境条件不满足时会发生爆某些工业炸药在环境条件不满足时会发生爆某些工业炸药在环境条件不满足时会发生爆某
20、些工业炸药在环境条件不满足时会发生爆轰不完全:这时某些配方的工业炸药表现为熄爆,余药轰不完全:这时某些配方的工业炸药表现为熄爆,余药轰不完全:这时某些配方的工业炸药表现为熄爆,余药轰不完全:这时某些配方的工业炸药表现为熄爆,余药残留下来不继续作用;有的配方的工业炸药则继续发生残留下来不继续作用;有的配方的工业炸药则继续发生残留下来不继续作用;有的配方的工业炸药则继续发生残留下来不继续作用;有的配方的工业炸药则继续发生燃烧。前者一般称为断爆,后者称为爆轰转燃烧。燃烧。前者一般称为断爆,后者称为爆轰转燃烧。燃烧。前者一般称为断爆,后者称为爆轰转燃烧。燃烧。前者一般称为断爆,后者称为爆轰转燃烧。 在
21、燃烧过程中,如果凝聚相炸药能及时地将燃烧时在燃烧过程中,如果凝聚相炸药能及时地将燃烧时在燃烧过程中,如果凝聚相炸药能及时地将燃烧时在燃烧过程中,如果凝聚相炸药能及时地将燃烧时所生成的高温气体排出,使燃烧反应在所生成的高温气体排出,使燃烧反应在所生成的高温气体排出,使燃烧反应在所生成的高温气体排出,使燃烧反应在生成气体和排气生成气体和排气生成气体和排气生成气体和排气相平衡相平衡相平衡相平衡的状态下进行,那么燃烧就会稳定,此时的燃烧的状态下进行,那么燃烧就会稳定,此时的燃烧的状态下进行,那么燃烧就会稳定,此时的燃烧的状态下进行,那么燃烧就会稳定,此时的燃烧速度和燃烧过程都是稳定的。如果生成气体速度
22、大于排速度和燃烧过程都是稳定的。如果生成气体速度大于排速度和燃烧过程都是稳定的。如果生成气体速度大于排速度和燃烧过程都是稳定的。如果生成气体速度大于排气速度,气体平衡被打破,压力增大,燃速加快,燃烧气速度,气体平衡被打破,压力增大,燃速加快,燃烧气速度,气体平衡被打破,压力增大,燃速加快,燃烧气速度,气体平衡被打破,压力增大,燃速加快,燃烧就变得不稳定,并可能转成爆轰。就变得不稳定,并可能转成爆轰。就变得不稳定,并可能转成爆轰。就变得不稳定,并可能转成爆轰。7/31/20247/31/20241313(5 5)炸药本质)炸药本质)炸药本质)炸药本质 组成炸药物质本质实际上是具有组成炸药物质本质
23、实际上是具有组成炸药物质本质实际上是具有组成炸药物质本质实际上是具有氧化剂和可燃剂氧化剂和可燃剂氧化剂和可燃剂氧化剂和可燃剂体体体体系。它们可能独立存在,通过将氧化剂和可燃剂混合组成炸系。它们可能独立存在,通过将氧化剂和可燃剂混合组成炸系。它们可能独立存在,通过将氧化剂和可燃剂混合组成炸系。它们可能独立存在,通过将氧化剂和可燃剂混合组成炸药,也可能是在同一种物质中共同存在,其本身既含有氧化药,也可能是在同一种物质中共同存在,其本身既含有氧化药,也可能是在同一种物质中共同存在,其本身既含有氧化药,也可能是在同一种物质中共同存在,其本身既含有氧化剂,又含有可燃剂,工业炸药主要是前者。炸药在未被激发
24、剂,又含有可燃剂,工业炸药主要是前者。炸药在未被激发剂,又含有可燃剂,工业炸药主要是前者。炸药在未被激发剂,又含有可燃剂,工业炸药主要是前者。炸药在未被激发的状态时是一种的状态时是一种的状态时是一种的状态时是一种亚稳性含能物质亚稳性含能物质亚稳性含能物质亚稳性含能物质,在受激发后表现出强自行,在受激发后表现出强自行,在受激发后表现出强自行,在受激发后表现出强自行活化性质和自供氧性质活化性质和自供氧性质活化性质和自供氧性质活化性质和自供氧性质, ,发生强烈的氧化还原反应,生成大发生强烈的氧化还原反应,生成大发生强烈的氧化还原反应,生成大发生强烈的氧化还原反应,生成大量的气体产物放出大量的热。量的
25、气体产物放出大量的热。量的气体产物放出大量的热。量的气体产物放出大量的热。 例如:工业铵油炸药中,其所含的硝酸铵为氧化剂,木粉和柴例如:工业铵油炸药中,其所含的硝酸铵为氧化剂,木粉和柴例如:工业铵油炸药中,其所含的硝酸铵为氧化剂,木粉和柴例如:工业铵油炸药中,其所含的硝酸铵为氧化剂,木粉和柴油是可燃剂。炸药正常储存时,硝酸铵和木粉、柴油间并不油是可燃剂。炸药正常储存时,硝酸铵和木粉、柴油间并不油是可燃剂。炸药正常储存时,硝酸铵和木粉、柴油间并不油是可燃剂。炸药正常储存时,硝酸铵和木粉、柴油间并不发生化学反应,是一种亚稳定状态;当用雷管(或起爆具)发生化学反应,是一种亚稳定状态;当用雷管(或起爆
26、具)发生化学反应,是一种亚稳定状态;当用雷管(或起爆具)发生化学反应,是一种亚稳定状态;当用雷管(或起爆具)将其起爆后,硝酸铵提供氧,使木粉、柴油氧化,瞬间放出将其起爆后,硝酸铵提供氧,使木粉、柴油氧化,瞬间放出将其起爆后,硝酸铵提供氧,使木粉、柴油氧化,瞬间放出将其起爆后,硝酸铵提供氧,使木粉、柴油氧化,瞬间放出大量热量、生成气体而发生爆炸。大量热量、生成气体而发生爆炸。大量热量、生成气体而发生爆炸。大量热量、生成气体而发生爆炸。 7/31/20247/31/20241414(6)爆炸三要素 放出大量热 化学反应速度极快 生成大量气体7/31/20247/31/20241515反应的放热性反
27、应的放热性第一个必要条件。第一个必要条件。爆爆炸炸时时能能释释放放热热量量,是是激激发发未未爆爆炸炸的的炸炸药药发发生生爆爆炸炸的的能能源源,促促使使爆爆炸炸过过程程自自行行传传播播下去。下去。爆爆炸炸时时能能释释放放热热量量,也也是是系系统统对对外外做做功功的的能源。能源。7/31/20247/31/20241616 例例 草酸盐的分解反应:草酸盐的分解反应: (NHNHNHNH4 4 4 4)2 2 2 2C C C C2 2 2 20 0 0 04 4 4 4 2NH2NH2NH2NH3 3 3 3+H+H+H+H2 2 2 20+CO+C00+CO+C00+CO+C00+CO+C02
28、2 2 2-363.6kJ-363.6kJ-363.6kJ-363.6kJ PbC PbC PbC PbC2 2 2 20 0 0 04 4 4 4 Pb+2C0 Pb+2C0 Pb+2C0 Pb+2C02 2 2 2-69.87kJ-69.87kJ-69.87kJ-69.87kJ Ag2C Ag2C Ag2C Ag2C2 2 2 20 0 0 04 4 4 4 2Ag+2C02Ag+2C02Ag+2C02Ag+2C02 2 2 2+123.4kJ+123.4kJ+123.4kJ+123.4kJl前两个反应是吸热反应,不能发生爆炸,l后一个反应是放热反应,能够发生爆炸。7/31/20247/3
29、1/20241717 例例 硝酸铵的分解反应硝酸铵的分解反应 NH NH NH NH4 4 4 4N0N0N0N03 3 3 3 NHNHNHNH3 3 3 3十十十十HN0HN0HN0HN03 3 3 3一一一一170.7kJ170.7kJ170.7kJ170.7kJ 雷管引爆雷管引爆雷管引爆雷管引爆 NHNHNHNH4 4 4 4N0N0N0N03 3 3 3 N N N N2 2 2 2十十十十 H H H H2 2 2 20 0 0 0十十十十 0.500.500.500.502 2 2 2十十十十126.4 kJ 126.4 kJ 126.4 kJ 126.4 kJ 第第一一个个反反
30、应应靠靠外外界界供供给给能能量量来来维维持持其其分分解解,显然不可能发生爆炸;显然不可能发生爆炸;第二个反应具有放热性,因此具有爆炸性。第二个反应具有放热性,因此具有爆炸性。7/31/20247/31/20241818炸药和燃料混合物的含能量比较炸药和燃料混合物的含能量比较物质名称物质名称物质名称物质名称 含能量含能量含能量含能量 kJ.kg kJ.kg kJ.kg kJ.kg-1 -1 -1 -1 kJ.LkJ.LkJ.LkJ.L-1-1-1-1黑火药黑火药黑火药黑火药( ( ( ( =1.2g.cm=1.2g.cm=1.2g.cm=1.2g.cm-3-3-3-3) 2782.4 3347.
31、2) 2782.4 3347.2) 2782.4 3347.2) 2782.4 3347.2梯恩梯梯恩梯梯恩梯梯恩梯( ( ( ( =1.6g.cm=1.6g.cm=1.6g.cm=1.6g.cm-3-3-3-3) 4250.9 6803.2) 4250.9 6803.2) 4250.9 6803.2) 4250.9 6803.2硝化棉硝化棉硝化棉硝化棉( ( ( ( =1.3g.cm=1.3g.cm=1.3g.cm=1.3g.cm-3-3-3-3) 4288.6 5564.7) 4288.6 5564.7) 4288.6 5564.7) 4288.6 5564.7硝化甘油硝化甘油硝化甘油硝化
32、甘油( ( ( ( =1.6g.cm=1.6g.cm=1.6g.cm=1.6g.cm-3-3-3-3) 6221.6 9957.9) 6221.6 9957.9) 6221.6 9957.9) 6221.6 9957.9碳和氧的混合物碳和氧的混合物碳和氧的混合物碳和氧的混合物 6221.6 6221.6 6221.6 6221.6 17.15 17.15 17.15 17.15苯和氧的混合物苯和氧的混合物苯和氧的混合物苯和氧的混合物 9204.8 9204.8 9204.8 9204.8 18.41 18.41 18.41 18.41氢和氧的混合物氢和氧的混合物氢和氧的混合物氢和氧的混合物 1
33、3514.3 7.11 13514.3 7.11 13514.3 7.11 13514.3 7.117/31/20247/31/20241919炸药含能量的特点炸药含能量的特点: :凝凝聚聚炸炸药药在在反反应应时时放放出出的的能能量量,就就单单位位质质量量而而言言,它它比比普普通通燃燃料料燃燃烧烧时时放放出出的的能能量量还还低低,按按单单位位体体积积的的含含能能量量来来看看,它它比比普普通通燃燃料料具有具有大得多大得多。凝凝聚聚炸炸药药并并非非是是高高能能量量物物质质,而而是是一一种种具具有有高能量密度的物质高能量密度的物质。7/31/20247/31/20242020反应的快速性反应的快速性
34、第二个必要条件。第二个必要条件。是是炸药爆炸一个最重要特征炸药爆炸一个最重要特征。一一般般化化学学反反应应也也可可以以是是放放热热的的,而而且且有有许许多多反反应应释释放放的的热热量量比比炸炸药药爆爆炸炸反反应应释释放放的的热热量量大大许许多多倍倍,但但这这些些反反应应并并未未形形成成爆爆炸炸现现象象,其其根根本本原原因因在在于于它它们们的的反反应应过过程程进进行得很慢。行得很慢。7/31/20247/31/20242121 lkg lkg汽油在发动机中燃烧或汽油在发动机中燃烧或lkglkg煤块在空气煤块在空气中燃烧,所需要的时间为数分钟到数十分钟,中燃烧,所需要的时间为数分钟到数十分钟, 1
35、kg 1kg炸药爆炸反应的时间仅十几到几十微秒炸药爆炸反应的时间仅十几到几十微秒(1010-6-6s s) 炸药的爆炸要比燃料燃烧快数千万倍。炸药的爆炸要比燃料燃烧快数千万倍。例如:7/31/20247/31/20242222 由于炸药的爆炸反应速度极高,因而可以近似地由于炸药的爆炸反应速度极高,因而可以近似地认为,爆炸反应产物来不及膨胀,所释放的能量全部认为,爆炸反应产物来不及膨胀,所释放的能量全部集中在炸药爆炸前所占的体积内,从而维持一般化学集中在炸药爆炸前所占的体积内,从而维持一般化学反应所无法达到的反应所无法达到的很高的能量密度很高的能量密度,这样可以形成高,这样可以形成高温高压气体,
36、使得炸药的爆炸具有温高压气体,使得炸药的爆炸具有巨大的作功功率巨大的作功功率和和强烈的破坏作用强烈的破坏作用。 1kg 1kg普通炸药爆炸时释放的热量一般在(普通炸药爆炸时释放的热量一般在(4.184.186.276.27) 10106 6J,J,仅相当于仅相当于lkWlkW电机工作一个多小时的能电机工作一个多小时的能量,但在爆炸瞬间其功率可以达到(量,但在爆炸瞬间其功率可以达到(5 56 6) 10106 6kWkW。7/31/20247/31/20242323炸药并非是一个炸药并非是一个能量很高能量很高的能源,的能源,是一个是一个功率极大功率极大的能源。的能源。7/31/20247/31/
37、20242424生成气态产物生成气态产物 第三个必要条件。第三个必要条件。反应生成气态产物是反应生成气态产物是能量转换的能量转换的工作介质工作介质。爆爆炸炸对对周周围围介介质质做做功功是是通通过过高高温温高高压压的的气气体体迅迅速速膨膨胀胀实实现现的的,所所以以生生成成大大量量气气体体产产物物是是炸药爆炸的一个重要特征。炸药爆炸的一个重要特征。7/31/20247/31/20242525l体积为体积为1L1L的普通炸药爆炸反应时,一的普通炸药爆炸反应时,一般可产生般可产生1000L1000L左右的气态产物(在标准左右的气态产物(在标准状态时)。状态时)。7/31/20247/31/202426
38、26 例例 铝热剂的反应:铝热剂的反应: 2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3 AlAl2 20 03 3+2Fe + 853.12kJ+2Fe + 853.12kJ反应的速度很快,反应的速度很快,反反应应的的热热效效应应可可以以使使产产物物温温度度升升到到30003000 C C,没有气态产物生成,没有气态产物生成,不发生爆炸。不发生爆炸。7/31/20247/31/20242727 在某些情况下,有足够的放热性和快速在某些情况下,有足够的放热性和快速性,虽不生成气体,也可以发生爆炸过程。性,虽不生成气体,也可以发生爆炸过程。 例如很细的铝粉组成的类似铝热剂这样例如很细的铝粉组成的类似
39、铝热剂这样的反应,由于铝粉中混入了空气,受热膨的反应,由于铝粉中混入了空气,受热膨胀也会发生弱爆炸。这种爆炸是空气受热胀也会发生弱爆炸。这种爆炸是空气受热后产生的,并不是铝热剂本身发生的。后产生的,并不是铝热剂本身发生的。需要说明的是需要说明的是: :7/31/20247/31/20242828爆鸣气爆炸爆鸣气爆炸气气气气 体体体体 量量量量 不不不不 增增增增 加加加加 , 反反反反 而而而而 减减减减 少少少少 了了了了 三三三三 分分分分 之之之之 一一一一 :2H2H2H2H2 2 2 2十十十十0 0 0 02 2 2 2 2H2H2H2H2 2 2 20 0 0 0十十十十483.
40、67kJ483.67kJ483.67kJ483.67kJ气气气气体体体体量量量量的的的的减减减减少少少少被被被被过过过过程程程程的的的的放放放放热热热热性性性性和和和和快快快快速速速速性性性性所所所所弥弥弥弥补补补补。由由由由于于于于产产产产物物物物在在在在高高高高温温温温下下下下体体体体积积积积增增增增加加加加,仍仍仍仍可可可可在在在在短短短短时时时时间间间间内内内内压压压压力达到力达到力达到力达到1MPa1MPa1MPa1MPa以上,从而具有一定的爆炸性。以上,从而具有一定的爆炸性。以上,从而具有一定的爆炸性。以上,从而具有一定的爆炸性。7/31/20247/31/20242929小结放热
41、性给爆炸反应提供了能源,而快速性则是使放热性给爆炸反应提供了能源,而快速性则是使放热性给爆炸反应提供了能源,而快速性则是使放热性给爆炸反应提供了能源,而快速性则是使能量集中在较小的体积内并产生强大的放热功率,能量集中在较小的体积内并产生强大的放热功率,能量集中在较小的体积内并产生强大的放热功率,能量集中在较小的体积内并产生强大的放热功率,反应生成气态产物则是炸药爆炸后对外作功的工反应生成气态产物则是炸药爆炸后对外作功的工反应生成气态产物则是炸药爆炸后对外作功的工反应生成气态产物则是炸药爆炸后对外作功的工作介质。反应的放热性将炸药和产物加热到高温,作介质。反应的放热性将炸药和产物加热到高温,作介
42、质。反应的放热性将炸药和产物加热到高温,作介质。反应的放热性将炸药和产物加热到高温,从而使反应速度增加,增大了反应的快速性;放从而使反应速度增加,增大了反应的快速性;放从而使反应速度增加,增大了反应的快速性;放从而使反应速度增加,增大了反应的快速性;放热性和快速性使产物加热到很高的温度,使更多热性和快速性使产物加热到很高的温度,使更多热性和快速性使产物加热到很高的温度,使更多热性和快速性使产物加热到很高的温度,使更多的产物处于气态状态。正是由于不同种的炸药在的产物处于气态状态。正是由于不同种的炸药在的产物处于气态状态。正是由于不同种的炸药在的产物处于气态状态。正是由于不同种的炸药在这三要素上存
43、在着差异,而使它们的爆炸性能产这三要素上存在着差异,而使它们的爆炸性能产这三要素上存在着差异,而使它们的爆炸性能产这三要素上存在着差异,而使它们的爆炸性能产生了明显的差异,构成了形形色色、不同品种、生了明显的差异,构成了形形色色、不同品种、生了明显的差异,构成了形形色色、不同品种、生了明显的差异,构成了形形色色、不同品种、用途各异的各种炸药。用途各异的各种炸药。用途各异的各种炸药。用途各异的各种炸药。7/31/20247/31/202430304.2 炸药的起爆与敏感度(1 1)炸药起爆原因)炸药起爆原因)炸药起爆原因)炸药起爆原因 炸药是一种处于相对稳定状态的物质,本身炸药是一种处于相对稳定
44、状态的物质,本身炸药是一种处于相对稳定状态的物质,本身炸药是一种处于相对稳定状态的物质,本身的能量水平比较高(如处于高位的小球),只有的能量水平比较高(如处于高位的小球),只有的能量水平比较高(如处于高位的小球),只有的能量水平比较高(如处于高位的小球),只有在一定的引爆冲能作用下,才会发生爆炸。在一定的引爆冲能作用下,才会发生爆炸。在一定的引爆冲能作用下,才会发生爆炸。在一定的引爆冲能作用下,才会发生爆炸。 外界作用所给的能量既是炸药发生化学反应外界作用所给的能量既是炸药发生化学反应外界作用所给的能量既是炸药发生化学反应外界作用所给的能量既是炸药发生化学反应的活化能,又是外界用以激发炸药爆炸
45、的最小引的活化能,又是外界用以激发炸药爆炸的最小引的活化能,又是外界用以激发炸药爆炸的最小引的活化能,又是外界用以激发炸药爆炸的最小引爆冲能,因此可以得出:引爆冲能越小,炸药的爆冲能,因此可以得出:引爆冲能越小,炸药的爆冲能,因此可以得出:引爆冲能越小,炸药的爆冲能,因此可以得出:引爆冲能越小,炸药的感度越大,炸药越易起爆;感度越大,炸药越易起爆;感度越大,炸药越易起爆;感度越大,炸药越易起爆;7/31/20247/31/20243131(2)炸药起爆的选择性 外界能量种类:外界能量种类: 外界能量的作用速率外界能量的作用速率 装药条件:装药条件: 炸药的物理状态:炸药的物理状态: 不同用途的
46、炸药有不同感度的要求。不同用途的炸药有不同感度的要求。 7/31/20247/31/20243232(3)炸药起爆机理 炸药的热爆炸机理 在一定条件下(温度、压力等)若炸药因热分解的作用,反应放出的热量大于热传导(向外)所散失的热量,就能使炸药的内部发生热积累,从而使反应自动加速,温度升高,反应更快,温度更高,如此循环发展最后导致爆炸。7/31/20247/31/20243333 炸药的热点起爆理论 当炸药受到撞击或摩擦时,机械能首先转化成热能,并聚集在小的局部范围内形成“热点”,在热点处发生热分解,由于分解的放热性,分解速度迅速增加,热点内形成强烈反应,结果引起部分炸药或全部炸药爆炸。 7/
47、31/20247/31/20243434热点形成的三个途径:热点形成的三个途径:气泡的绝热压缩;气泡的绝热压缩;物质之间的相互摩擦;物质之间的相互摩擦;炸药的粘滞流动炸药的粘滞流动。 热点成长为爆轰的条件:热点成长为爆轰的条件:热点温度足够高;热点温度足够高; 热点半径足够大;热点半径足够大;热点作用时间足够长;热点作用时间足够长;热点能量足够多。热点能量足够多。7/31/20247/31/20243535 炸药的冲击波起爆机理炸药的冲击波起爆机理炸药的冲击波起爆机理炸药的冲击波起爆机理 冲击波是一种强烈的压缩波,当炸药受到冲冲击波是一种强烈的压缩波,当炸药受到冲冲击波是一种强烈的压缩波,当炸
48、药受到冲冲击波是一种强烈的压缩波,当炸药受到冲击波强烈的击波强烈的击波强烈的击波强烈的压缩要产生热压缩要产生热压缩要产生热压缩要产生热。 均质炸药,受到冲击时,冲击波阵面上的一薄均质炸药,受到冲击时,冲击波阵面上的一薄均质炸药,受到冲击时,冲击波阵面上的一薄均质炸药,受到冲击时,冲击波阵面上的一薄层炸药便均匀地受热升温,当温度达到爆发点时层炸药便均匀地受热升温,当温度达到爆发点时层炸药便均匀地受热升温,当温度达到爆发点时层炸药便均匀地受热升温,当温度达到爆发点时(温度较高),炸药就会发生爆炸,具有热爆炸(温度较高),炸药就会发生爆炸,具有热爆炸(温度较高),炸药就会发生爆炸,具有热爆炸(温度较
49、高),炸药就会发生爆炸,具有热爆炸特征,起爆难,爆速高。特征,起爆难,爆速高。特征,起爆难,爆速高。特征,起爆难,爆速高。 非均质炸药受到冲击时,则由于炸药受热升温非均质炸药受到冲击时,则由于炸药受热升温非均质炸药受到冲击时,则由于炸药受热升温非均质炸药受到冲击时,则由于炸药受热升温的不均匀性,使在局部产生热点,爆炸首先在热的不均匀性,使在局部产生热点,爆炸首先在热的不均匀性,使在局部产生热点,爆炸首先在热的不均匀性,使在局部产生热点,爆炸首先在热点开始并扩展,然后才引起整个炸药的爆炸,具点开始并扩展,然后才引起整个炸药的爆炸,具点开始并扩展,然后才引起整个炸药的爆炸,具点开始并扩展,然后才引
50、起整个炸药的爆炸,具有热点爆炸特征,起爆易,爆速低。有热点爆炸特征,起爆易,爆速低。有热点爆炸特征,起爆易,爆速低。有热点爆炸特征,起爆易,爆速低。7/31/20247/31/20243636(4)炸药感度的双重性)炸药感度的双重性 实用感度:是指在一定的起爆方式下,如果用实用感度:是指在一定的起爆方式下,如果用实用感度:是指在一定的起爆方式下,如果用实用感度:是指在一定的起爆方式下,如果用炸药的最小起爆能量来引爆它时,该炸药能炸药的最小起爆能量来引爆它时,该炸药能炸药的最小起爆能量来引爆它时,该炸药能炸药的最小起爆能量来引爆它时,该炸药能可靠可靠可靠可靠地起爆,不应该出现半爆或拒爆。从应用的
51、角度地起爆,不应该出现半爆或拒爆。从应用的角度地起爆,不应该出现半爆或拒爆。从应用的角度地起爆,不应该出现半爆或拒爆。从应用的角度来说,炸药具有适当的实用感度是很重要的,因来说,炸药具有适当的实用感度是很重要的,因来说,炸药具有适当的实用感度是很重要的,因来说,炸药具有适当的实用感度是很重要的,因为较好的实用感度可以减小炸药拒爆的概率,有为较好的实用感度可以减小炸药拒爆的概率,有为较好的实用感度可以减小炸药拒爆的概率,有为较好的实用感度可以减小炸药拒爆的概率,有效地防止意外事故的发生。效地防止意外事故的发生。效地防止意外事故的发生。效地防止意外事故的发生。 危险感度:和炸药的危险感度:和炸药的
52、危险感度:和炸药的危险感度:和炸药的安全安全安全安全性相联系,即在外性相联系,即在外性相联系,即在外性相联系,即在外界作用的能量低于炸药的最小起爆能时,炸药是界作用的能量低于炸药的最小起爆能时,炸药是界作用的能量低于炸药的最小起爆能时,炸药是界作用的能量低于炸药的最小起爆能时,炸药是安全的。低危险感度是人们对炸药的永恒追求,安全的。低危险感度是人们对炸药的永恒追求,安全的。低危险感度是人们对炸药的永恒追求,安全的。低危险感度是人们对炸药的永恒追求,以保证炸药在制造、运输等过程中,即使受到一以保证炸药在制造、运输等过程中,即使受到一以保证炸药在制造、运输等过程中,即使受到一以保证炸药在制造、运输
53、等过程中,即使受到一些机械或者其它形式的作用,也是安全的,不会些机械或者其它形式的作用,也是安全的,不会些机械或者其它形式的作用,也是安全的,不会些机械或者其它形式的作用,也是安全的,不会发生意外爆炸事故。发生意外爆炸事故。发生意外爆炸事故。发生意外爆炸事故。7/31/20247/31/20243737(5)常见炸药感度试验 炸药感度是按外界激发能量的形式不同而分炸药感度是按外界激发能量的形式不同而分类的。感度试验是人为设计炸药在不同外界激发类的。感度试验是人为设计炸药在不同外界激发能量作用下发生爆炸反应的难易程度衡量方法,能量作用下发生爆炸反应的难易程度衡量方法, 主要有热感度、机械感度、火
54、焰感度、冲击主要有热感度、机械感度、火焰感度、冲击波感度、爆轰波感度、静电感度、激光感度、射波感度、爆轰波感度、静电感度、激光感度、射频感度等。常用频感度等。常用撞击撞击感度和感度和摩擦摩擦感度来表征炸药感度来表征炸药的机械感度,这两种感度也是人们最常用的。的机械感度,这两种感度也是人们最常用的。 随着人们对生产、运输、储存和使用炸药的随着人们对生产、运输、储存和使用炸药的需求、还会不断研究和发展新的感度实验方法。需求、还会不断研究和发展新的感度实验方法。 7/31/20247/31/202438384.3 炸药的安定性和相容性 炸药在长期的储存中,保持其原有物理炸药在长期的储存中,保持其原有
55、物理化学性质的能力叫做安定性。安定性可分化学性质的能力叫做安定性。安定性可分为化学安定性和物理安定性。为化学安定性和物理安定性。 炸药的安定性主要取决于以下因素:炸药的安定性主要取决于以下因素:炸药的组成和结构,炸药的组成和结构,炸药的加工工艺,炸药的加工工艺,炸药的装药状态和使用条件。炸药的装药状态和使用条件。7/31/20247/31/20243939(1)化学安定性 化学安定性取决于物质的化学性质及所含杂质。化学安定性取决于物质的化学性质及所含杂质。如硝基化合物类的炸药,其化学安定性是属于高如硝基化合物类的炸药,其化学安定性是属于高安定性的,在没有杂质存在的条件下,硝基化合安定性的,在没
56、有杂质存在的条件下,硝基化合物可以存放二十多年还能使用,基本上不改变性物可以存放二十多年还能使用,基本上不改变性能。硝铵炸药的安定性也很好。硝酸酯炸药与无能。硝铵炸药的安定性也很好。硝酸酯炸药与无烟火药安定性比较差,主要由于硝酸酯含有微量烟火药安定性比较差,主要由于硝酸酯含有微量酸,结果在长期储存中发生分解,药温上升,容酸,结果在长期储存中发生分解,药温上升,容易导致爆炸、燃烧,因而在存放时不要堆积过高,易导致爆炸、燃烧,因而在存放时不要堆积过高,也要防止阳光照射,并保持仓库通风。也要防止阳光照射,并保持仓库通风。 7/31/20247/31/20244040(2)物理安定性 吸潮、结块吸潮、
57、结块 冻结冻结 老化和渗油老化和渗油 耐水耐水降解、破乳分层降解、破乳分层7/31/20247/31/20244141(3)炸药的相容性 在多种炸药或炸药与其所接触的物质,保持在多种炸药或炸药与其所接触的物质,保持在多种炸药或炸药与其所接触的物质,保持在多种炸药或炸药与其所接触的物质,保持物理、物理、物理、物理、化学和爆炸性质化学和爆炸性质化学和爆炸性质化学和爆炸性质不发生可觉察的或发生容许范围内变不发生可觉察的或发生容许范围内变不发生可觉察的或发生容许范围内变不发生可觉察的或发生容许范围内变化的能力。化的能力。化的能力。化的能力。 内相容:又称混合性相容性,是指组分之间的混内相容:又称混合性
58、相容性,是指组分之间的混内相容:又称混合性相容性,是指组分之间的混内相容:又称混合性相容性,是指组分之间的混合相容性。合相容性。合相容性。合相容性。 外相容:又称接触相容性,是炸药组分与其它接外相容:又称接触相容性,是炸药组分与其它接外相容:又称接触相容性,是炸药组分与其它接外相容:又称接触相容性,是炸药组分与其它接触物体之间的相容性。触物体之间的相容性。触物体之间的相容性。触物体之间的相容性。 物理相容性:不发生物理性质变化能力。物理相容性:不发生物理性质变化能力。物理相容性:不发生物理性质变化能力。物理相容性:不发生物理性质变化能力。 化学相容性:不发生化学性质变化能力。化学相容性:不发生
59、化学性质变化能力。化学相容性:不发生化学性质变化能力。化学相容性:不发生化学性质变化能力。 炸药的安定性和相容性影响炸药的安全储存期和产炸药的安定性和相容性影响炸药的安全储存期和产炸药的安定性和相容性影响炸药的安全储存期和产炸药的安定性和相容性影响炸药的安全储存期和产品有效寿命。品有效寿命。品有效寿命。品有效寿命。 7/31/20247/31/202442424.4 炸药的爆炸与爆炸破坏作用(1)炸药的爆炸作用炸药的爆炸作用炸药发生爆炸时所形成的高温高压气体产炸药发生爆炸时所形成的高温高压气体产物,必然对周围的介质产生强烈的冲击和物,必然对周围的介质产生强烈的冲击和压缩作用。压缩作用。习惯上将
60、炸药爆炸时对周围物体的各种机习惯上将炸药爆炸时对周围物体的各种机械作用称为炸药的爆炸作用。械作用称为炸药的爆炸作用。 7/31/20247/31/20244343(2)冲击波与超压冲击波是由压缩波迭加形成的,炸药发生爆炸时冲击波是由压缩波迭加形成的,炸药发生爆炸时冲击波是由压缩波迭加形成的,炸药发生爆炸时冲击波是由压缩波迭加形成的,炸药发生爆炸时所形成的高温高压气体产物,使它周围的空气受所形成的高温高压气体产物,使它周围的空气受所形成的高温高压气体产物,使它周围的空气受所形成的高温高压气体产物,使它周围的空气受到冲击而发生扰动,使其状态(压力、密度、温到冲击而发生扰动,使其状态(压力、密度、温
61、到冲击而发生扰动,使其状态(压力、密度、温到冲击而发生扰动,使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质的声速,这种扰动在空气中传播就成为冲击波。的声速,这种扰动在空气中传播就成为冲击波。的声速,这种扰动在空气中传播就成为冲击波。的声速,这种扰动在空气中传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时间迅速发生而
62、悬殊的变化。间迅速发生而悬殊的变化。间迅速发生而悬殊的变化。间迅速发生而悬殊的变化。超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值时,超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值时,超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值时,超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值时,便会对目标造成一定的伤害或破坏。便会对目标造成一定的伤害或破坏。便会对目标造成一定的伤害或破坏。便会对目标造成一定的伤害或破坏。冲击波超压对人体的伤害和对建筑物的破坏作用冲击波超压对人体的伤害和对建筑物的破坏作用冲击波超压对人体的伤害和对建筑物的破坏作用冲击波超压对人体的伤害和对建筑物的破坏作用如表如表如表如表4-24-2和表和表和表和表4-34
63、-3所示。所示。所示。所示。7/31/20247/31/20244444(3)安全距离与殉爆距离炸药爆炸后引起其周围一定距离处炸药也发生炸药爆炸后引起其周围一定距离处炸药也发生爆轰的现象叫殉爆爆轰的现象叫殉爆。引发爆轰的药柱叫主动装。引发爆轰的药柱叫主动装药,被引发的则为被动装药。主动装药爆轰形药,被引发的则为被动装药。主动装药爆轰形成的冲击波在空气中传播,当其强度仍能引发成的冲击波在空气中传播,当其强度仍能引发被动装药爆轰时,则被动装药可以被引爆。当被动装药爆轰时,则被动装药可以被引爆。当两炸药柱相距足够远,冲击波不能引发被动装两炸药柱相距足够远,冲击波不能引发被动装药爆轰时,则该距离的最小
64、值叫做殉爆安全距药爆轰时,则该距离的最小值叫做殉爆安全距离。反之,距离小于安全距离时,则会出现殉离。反之,距离小于安全距离时,则会出现殉爆。爆。7/31/20247/31/20244545研究殉爆目的在于:研究殉爆目的在于: 确定生产工房间的安全距离,为厂房设确定生产工房间的安全距离,为厂房设计提供基本数据;计提供基本数据; 改进工业炸药的性能,提高在工程爆破改进工业炸药的性能,提高在工程爆破时爆破的可靠性。时爆破的可靠性。 7/31/20247/31/20244646 (4 4)爆炸作用与定员定量)爆炸作用与定员定量)爆炸作用与定员定量)爆炸作用与定员定量在工厂生产和炸药库存中还有定员定量的
65、要求,在工厂生产和炸药库存中还有定员定量的要求,在工厂生产和炸药库存中还有定员定量的要求,在工厂生产和炸药库存中还有定员定量的要求,以确保生产和储存过程中的安全。以确保生产和储存过程中的安全。以确保生产和储存过程中的安全。以确保生产和储存过程中的安全。安全距离包括冲击波安全距离和殉爆安全距离。安全距离包括冲击波安全距离和殉爆安全距离。安全距离包括冲击波安全距离和殉爆安全距离。安全距离包括冲击波安全距离和殉爆安全距离。 7/31/20247/31/20244747所谓冲击波安全距离所谓冲击波安全距离所谓冲击波安全距离所谓冲击波安全距离:即防止空气冲击波对人员:即防止空气冲击波对人员:即防止空气冲
66、击波对人员:即防止空气冲击波对人员和建筑物损伤和破坏的最小距离。可按式(和建筑物损伤和破坏的最小距离。可按式(和建筑物损伤和破坏的最小距离。可按式(和建筑物损伤和破坏的最小距离。可按式(4-64-6)计算:计算:计算:计算:安全系数安全系数安全系数安全系数K K取决于安全等级(可能破坏的程度)取决于安全等级(可能破坏的程度)取决于安全等级(可能破坏的程度)取决于安全等级(可能破坏的程度)及工(库)房的防护程度(有无防爆土堤),见及工(库)房的防护程度(有无防爆土堤),见及工(库)房的防护程度(有无防爆土堤),见及工(库)房的防护程度(有无防爆土堤),见表表表表4-54-5。在表在表在表在表4-
67、54-5中中中中K K值范围里具体数据的确定,应考虑周值范围里具体数据的确定,应考虑周值范围里具体数据的确定,应考虑周值范围里具体数据的确定,应考虑周围建筑物的重要程度、结构坚固程度、隐蔽和集围建筑物的重要程度、结构坚固程度、隐蔽和集围建筑物的重要程度、结构坚固程度、隐蔽和集围建筑物的重要程度、结构坚固程度、隐蔽和集中程度、交通线运输量等具体情况。中程度、交通线运输量等具体情况。中程度、交通线运输量等具体情况。中程度、交通线运输量等具体情况。7/31/20247/31/20244848殉爆安全距离殉爆安全距离:即防止炸药间相互殉爆的最小距:即防止炸药间相互殉爆的最小距离。在确定炸药(工业火工品
68、)库房或工房(工离。在确定炸药(工业火工品)库房或工房(工序)间的相对位置时,必须考虑万一一个库房或序)间的相对位置时,必须考虑万一一个库房或工房(工序)的炸药(工业火工品)发生爆炸时,工房(工序)的炸药(工业火工品)发生爆炸时,不应引起相邻库房或工房(工序)中的炸药(工不应引起相邻库房或工房(工序)中的炸药(工业火工品)产生殉爆,以避免事故的扩大。殉爆业火工品)产生殉爆,以避免事故的扩大。殉爆安全距离可按式(安全距离可按式(4-74-7)计算:)计算:KsyKsy数值取决于主爆炸药的品种及工(序)房的防数值取决于主爆炸药的品种及工(序)房的防护程度,此外也与受爆炸药的品种有关。护程度,此外也
69、与受爆炸药的品种有关。 7/31/20247/31/20244949(5 5)爆炸作用与抗爆设施设备)爆炸作用与抗爆设施设备抗爆设施设备炸药包括抗爆设施设备炸药包括抗爆间室抗爆间室和和抗爆屏院抗爆屏院前者前者主要是控制爆炸的能量不向外任意释放,后者主主要是控制爆炸的能量不向外任意释放,后者主要是有意识的让爆炸能量向较安全的方向释放,要是有意识的让爆炸能量向较安全的方向释放,两者的作用均是重要的民爆生产存在爆炸作用的两者的作用均是重要的民爆生产存在爆炸作用的重要工序的主要安全基础设施,防止该工房内的重要工序的主要安全基础设施,防止该工房内的炸药发生爆炸时危及周边,从而保护需要保护的炸药发生爆炸时
70、危及周边,从而保护需要保护的人员和设备,防止殉爆,扩大事故的作用范围和人员和设备,防止殉爆,扩大事故的作用范围和破坏程度。破坏程度。(钢板防护钢板防护)7/31/20247/31/20245050 抗爆间室的一些规定抗爆间室的一些规定抗爆间室的墙应采用现浇钢筋混凝土,且应作用抗爆间室的墙应采用现浇钢筋混凝土,且应作用可靠。抗爆间室的屋盖宜采用现浇钢筋混凝土。可靠。抗爆间室的屋盖宜采用现浇钢筋混凝土。抗爆门、抗爆传递窗和观察孔上的玻璃,应作用抗爆门、抗爆传递窗和观察孔上的玻璃,应作用可靠。抗爆间室朝向室外的一面应设轻型面。抗可靠。抗爆间室朝向室外的一面应设轻型面。抗爆间室与主厂房构造处理应符合规
71、定,如当抗爆爆间室与主厂房构造处理应符合规定,如当抗爆间室采用轻质易碎屋盖时,应在钢筋混凝土墙顶间室采用轻质易碎屋盖时,应在钢筋混凝土墙顶设置钢筋混凝土女儿墙与其相毗邻的主厂房屋盖设置钢筋混凝土女儿墙与其相毗邻的主厂房屋盖隔开。在抗爆间室轻型面的外面,应设置抗爆屏隔开。在抗爆间室轻型面的外面,应设置抗爆屏院。院。7/31/20247/31/20245151 防护屏障的一些规定防护屏障的一些规定防护屏障的一些规定防护屏障的一些规定防护屏障的形式,应根据总平面布置、运输方式、地形条防护屏障的形式,应根据总平面布置、运输方式、地形条防护屏障的形式,应根据总平面布置、运输方式、地形条防护屏障的形式,应
72、根据总平面布置、运输方式、地形条件等因素确定。可采用防护土堤、钢筋混凝土档墙等形式。件等因素确定。可采用防护土堤、钢筋混凝土档墙等形式。件等因素确定。可采用防护土堤、钢筋混凝土档墙等形式。件等因素确定。可采用防护土堤、钢筋混凝土档墙等形式。其设置,应能对本建筑物及周围建筑物起到防护作用。防其设置,应能对本建筑物及周围建筑物起到防护作用。防其设置,应能对本建筑物及周围建筑物起到防护作用。防其设置,应能对本建筑物及周围建筑物起到防护作用。防护屏障的护屏障的护屏障的护屏障的高度高度高度高度,对单层建筑物,不应小于屋檐高度;当为,对单层建筑物,不应小于屋檐高度;当为,对单层建筑物,不应小于屋檐高度;当
73、为,对单层建筑物,不应小于屋檐高度;当为单坡屋面时,则不应小于低层檐高度。单坡屋面时,则不应小于低层檐高度。单坡屋面时,则不应小于低层檐高度。单坡屋面时,则不应小于低层檐高度。防护土堤的防护土堤的防护土堤的防护土堤的顶宽顶宽顶宽顶宽应应应应1m1m,底宽可根据土质条件确定,但不,底宽可根据土质条件确定,但不,底宽可根据土质条件确定,但不,底宽可根据土质条件确定,但不应小于高度的应小于高度的应小于高度的应小于高度的1.51.5倍;钢筋混凝土防护屏障的顶宽,可根倍;钢筋混凝土防护屏障的顶宽,可根倍;钢筋混凝土防护屏障的顶宽,可根倍;钢筋混凝土防护屏障的顶宽,可根据设计药量确定。据设计药量确定。据设计药量确定。据设计药量确定。防护屏障防护屏障防护屏障防护屏障内坡脚内坡脚内坡脚内坡脚与建筑物外墙之间的水平距离宜与建筑物外墙之间的水平距离宜与建筑物外墙之间的水平距离宜与建筑物外墙之间的水平距离宜3m3m;在;在;在;在有运输或特殊要求的地段,其距离应按最小使用要求确定,有运输或特殊要求的地段,其距离应按最小使用要求确定,有运输或特殊要求的地段,其距离应按最小使用要求确定,有运输或特殊要求的地段,其距离应按最小使用要求确定,但宜但宜但宜但宜15m15m。7/31/20247/31/20245252