要志清

摘 要：炸藥在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，精確化的進(jìn)行工業(yè)炸藥能量測試，能實(shí)現(xiàn)工業(yè)炸藥性能的有效衡量。本文在闡述工業(yè)炸藥能量測試意義的基礎(chǔ)上，就鉛壔法、威力擺法、拋擲漏斗法、水下爆炸法在工業(yè)炸藥能量測定中的應(yīng)用過程進(jìn)行分析，期望能進(jìn)一步提升工業(yè)炸藥能量測試方法應(yīng)用水平，進(jìn)而在掌握工業(yè)炸藥做功能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)炸藥使用安全的有效保證。

關(guān)鍵詞：工業(yè)炸藥;能量測試;方法

新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下，炸藥在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用，炸藥能量測試是衡量炸藥性能的重要指標(biāo)，其測試方法的應(yīng)用極為重要。對于工業(yè)炸藥而言，通過炸藥能量測量，能有效提升工業(yè)生產(chǎn)的安全性。就目前而言，鉛壔法、威力擺、拋擲漏斗法、水下爆炸法是工業(yè)炸藥能量測試的主要方式，本文就各種測試方式的實(shí)際應(yīng)用效果展開分析。

1 工業(yè)炸藥能量測試的意義

炸藥是現(xiàn)代工業(yè)作為一種特殊能源，廣泛用于礦巖爆破、推進(jìn)驅(qū)動、起爆傳爆等多個(gè)方面，其以氧化劑和可燃劑為主體，按照氧平衡原理構(gòu)成的爆炸性混合物。就目前而言，工業(yè)炸藥品種多樣，其包含了硝銨炸藥、銨油炸藥、膠狀乳化炸藥等諸多形態(tài)。實(shí)際生產(chǎn)中，對這些炸藥進(jìn)行能力測試的意義體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，工業(yè)炸藥種類多樣，不同炸藥類型的爆炸性能也有所不同，這對于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)存在較大威脅，容易引發(fā)安全事故。通過炸藥能量測試，可精準(zhǔn)掌握各種炸藥的實(shí)際能量情況，確保工業(yè)生產(chǎn)的安全性。另一方面，通過工業(yè)炸藥性能檢測，能為炸藥用量控制、輔助材料配給提供支撐，這有效地提升了工業(yè)生產(chǎn)效率，保證了工業(yè)生產(chǎn)綜合效益[1]。

2 工業(yè)炸藥能量測試的主要方法

2.1 工業(yè)炸藥能量的鉛壔法測試

鉛壔法是工業(yè)炸藥能量測試的常用方式。該測試模式下，測試人員需要先準(zhǔn)備一個(gè)圓柱形的鉛柱，并在柱內(nèi)設(shè)孔，孔規(guī)格指標(biāo)如表1所示。在孔內(nèi)放置10kg炸藥試樣，并使用石英砂將空隙填滿;隨后進(jìn)行引爆處理;爆炸產(chǎn)物將內(nèi)孔擴(kuò)張為梨形，通過對爆炸后產(chǎn)物膨脹擴(kuò)充體積計(jì)算，即可實(shí)現(xiàn)炸藥能量的有效測量[2]。從測量過程來看，該方法的測試原理較為簡單，而且測試方法具體操作方便。需要注意的是，鉛壔的質(zhì)量太大，這給材料運(yùn)輸帶來較大困難，同時(shí)一個(gè)鉛壔無法進(jìn)行二次測定，測試成本較高;此外，該方法受環(huán)境影響強(qiáng)烈，而且作為一種間接測量方式，其所測得結(jié)果為炸藥爆炸后的體積容量，無法直接獲得爆炸所產(chǎn)生的能力。

2.2 工業(yè)炸藥能量的彈道臼炮法測試

工業(yè)實(shí)踐中，人們習(xí)慣將彈道臼炮法稱為威力擺法，該測試設(shè)備由鋼制炮體、支架和彈丸組成。在實(shí)際測試中，其將鋼制的炮體懸掛在支架上，隨后在爆炸室放入10g炸藥，并在膨脹室放入彈丸，在炸藥爆炸后，氣態(tài)產(chǎn)物會發(fā)生劇烈膨脹，并將彈丸推出，此時(shí)測量炮體擺動的角度，即可實(shí)現(xiàn)炸藥爆炸能量的計(jì)算。從實(shí)驗(yàn)測定過程來看，該測量方法的應(yīng)用包含兩個(gè)階段，其一，炮體后擺產(chǎn)生一定的能量，并開始作功，該做功最終轉(zhuǎn)化為炮體的位能;其二，爆炸能量轉(zhuǎn)化為彈丸飛出炮體的動能。

相對而言，威力擺法的測量原理較為簡單，計(jì)算并疊加彈丸飛出的動能和炮體位能，即可較為精準(zhǔn)的獲得炸藥做功能量。需要注意的是，該方法炸藥裝藥量較小，故而其求取的值并不可作為炸藥做功能力標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 工業(yè)炸藥能量的彈道拋擲法

采用彈道拋擲法進(jìn)行工業(yè)炸藥能量測試時(shí)，應(yīng)注重以下要點(diǎn)：其一，對待測炸藥試樣而言，應(yīng)將其放置在一個(gè)鋼制圓筒內(nèi)，要求圓筒一端封閉，且筒身傾斜固定在混凝土基座上面。其二，注重圓筒與水平夾角的系統(tǒng)管理，通常，設(shè)定該角度為45°。其三，進(jìn)行鋼蓋質(zhì)量的測量。實(shí)際測量中，通過缸蓋被拋射水平距離、拋射角的測量，即可測得炸藥的作用能力。有學(xué)者對該方法的測量應(yīng)用效果進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明，該方法在大尺寸、大藥量裝藥測量中的應(yīng)用較為廣泛，其在充分模擬爆炸特點(diǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了炸藥做功能力的有效計(jì)算，雖然該測試方法的裝置過大，運(yùn)輸不便，然其測量結(jié)果具有較高的精準(zhǔn)度。

2.4 工業(yè)炸藥能量的爆破漏斗法測試

爆破漏斗法的測試工況與工業(yè)生產(chǎn)中炸藥爆炸工況相似，其實(shí)驗(yàn)藥量較大，操作過程較為簡單[3]。具體而言，爆破漏斗法對于測量設(shè)備的依賴性較小，在實(shí)際測量中，將炸藥埋入特定介質(zhì)即可進(jìn)行測量。需要注意的是，實(shí)際的測量結(jié)果受埋入介質(zhì)影響，同時(shí)，其只能實(shí)現(xiàn)不同炸藥能量大小的測量比較，無法進(jìn)行同種炸藥能量具體值的計(jì)算。爆破漏斗法實(shí)際應(yīng)用中，注重以下要點(diǎn)：其一，在爆破漏斗制作時(shí)，應(yīng)注重其幾何形狀、尺寸、藥包埋入深度、介質(zhì)選擇等因素的有效控制。其二，該爆炸過程會損壞一定的介質(zhì)，同時(shí)有一部分介質(zhì)被拋擲出去，最終在地面上產(chǎn)生了一個(gè)以炸藥中心到地表面垂線為軸心的圓錐形漏斗坑;其三，要進(jìn)行該漏斗坑體積的有效計(jì)算，從測量結(jié)果來看，炸藥的能量越高，則受爆破影響，坑底漏斗的底徑也就越大。

2.5 工業(yè)炸藥能量的水下爆炸測試法

現(xiàn)階段，炸藥在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用頻率不斷增加，炸藥形式也逐漸多樣。就工業(yè)炸藥而言，部分炸藥的臨界直徑比較大，若采用普通的雷管進(jìn)行起爆測試，則測量結(jié)果、測量安全性均難以得到保證?；诖?，水下爆炸測試法得以興起應(yīng)用;該方法在大藥量的炸藥做功能力測定中效果顯著。從測量過程來看，將炸藥放在水中，由炸藥進(jìn)行自由爆轟，此時(shí)，炸藥的內(nèi)能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為爆轟產(chǎn)物的內(nèi)能且向外膨脹，該膨脹作用會對周圍形成爆轟，并對周圍水介質(zhì)造成影響。通常水介質(zhì)的壓力增大，水溫升高，此外水介質(zhì)還會出現(xiàn)較多的氣泡，并形成氣泡脈動現(xiàn)象。該測量過程中，水中沖擊波的能量、氣泡脈動所消耗的能量是炸藥爆炸的主要能量。作為一種全新的工業(yè)炸藥能量測試方法，水下爆炸測試法測量過程較為直接，其能從爆炸能量的角度系統(tǒng)、直接的分析不同炸藥的能量和性能，繼而為后期的應(yīng)用提供有效保證。

3 工業(yè)炸藥能量測試方法應(yīng)用的注意事項(xiàng)

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展，對工業(yè)炸藥性能的要求越來越高?；诖耍藗儗τ诠I(yè)炸藥能量測試方法的應(yīng)用也提出了較高要求。從測試過程來看，工業(yè)炸藥能量測試方法可分為直接測試和間接測試兩種形態(tài)。在實(shí)際測量中，還應(yīng)注重以下要點(diǎn)的有效把控：其一，在測量前，不論測量人員采用哪種測量方式，需確保其充分掌握該測量方式的工作原理，繼而為實(shí)際測量方法的應(yīng)用提供有效指導(dǎo)。其二，在測量試驗(yàn)中，應(yīng)注重測量設(shè)備、介質(zhì)的有效使用。尤其是在不同測量方式下，介質(zhì)的應(yīng)用對于測量結(jié)構(gòu)具有較大影響。譬如，爆炸漏斗法受到藥包埋入介質(zhì)的影響，其測定結(jié)果容易產(chǎn)生偏差;而在鉛壔測量中，介質(zhì)的成本較高，這給二次測量帶來較大難度，還需注重測量介質(zhì)的進(jìn)一步優(yōu)化，降低整體測量的經(jīng)濟(jì)成本。其三，采用多種方法進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)從中選取具有較高精度的測量方法，如采用水下爆破測試方法，則修正后炸藥總能量可以達(dá)到95%以上，有效地保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

工業(yè)炸藥能量測試對于其工業(yè)應(yīng)用和安全管理具有重大影響。實(shí)踐過程中，人們只有充分認(rèn)識工業(yè)炸藥能量測試的意義，然后注重現(xiàn)代化測試方法的有效應(yīng)用，才能精準(zhǔn)化的把控工業(yè)炸藥基本性能，繼而在保證工業(yè)炸藥使用安全的同時(shí)，促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的有序發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳艷，馬宏昊，沈兆武，等.添加RDX粉末的乳化炸藥的爆炸特性[J].火炸藥學(xué)報(bào)，2019，42（3）：242-246.