CC BY
61
УДК 622.215.2
А.А. Петрейкин, Д.С. Антипов, А.А. Кунаков, Л.Е. Левшенкова, А.И. Левшенков
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНИМАЛЬНЫХ ИНИЦИИРУЮЩИХ ЗАРЯДОВ ДЛЯ НИЗКОПЛОТНЫХ БРИЗАНТНЫХ ВВ
Предложена методика определения минимальных инициирующих зарядов ВВ с пониженной плотностью в медных оболочках. Определены минимальные инициирующие заряды ИВВ для тротила в медных оболочках различного диаметра. Показана зависимость минимальных инициирующих зарядов от плотности тротила, диаметра зарядов, материала и толщины оболочки.
Ключевые слова: детонация, минимальный инициирующий заряд, тротил, заряды пониженной плотности, влияние оболочки.
Минимальный инициирующий заряд (МИЗ) является важнейшей характеристикой
детонационной способности бризантных взрывчатых веществ (БВВ) и инициирующей способности инициирующих взрывчатых веществ ИВВ. В различных учебниках и справочниках [1-5] для бризантного ВВ приводятся МИЗ различных ИВВ, а для инициирующего ВВ - МИЗ по различным бризантным ВВ. Расширение круга ИВВ и БВВ требует проведения стандартизированных испытаний этих веществ, в частности, определения МИЗ. Помимо природы вещества, детонационная способность БВВ определяется плотностью и структурой заряда ВВ, в частности, формой и размером элементов (частиц) конденсированной и газовой фазы, а для смесевых систем - кроме размера и формы частиц каждого компонента - ещё и качеством смешения этих компонентов. Следовательно, зачастую возникает задача исследования ВВ одного и того же состава, но с различной плотностью и структурой заряда.
Стандартным методом определения МИЗ [3,4] является испытание прессованных зарядов БВВ и ИВВ в гильзах капсюля-детонатора КД №8. В последние годы, в связи с усилением контроля над оборотом как ВВ, так и других элементов взрывных устройств, гильзы от КД№8 перестали быть доступны для многих научно-исследовательских центров. В связи с этим возникает задача поиска альтернативных методов исследования ВВ, в частности, определения МИЗ.
В данной работе был проведён поиск возможных оболочек - металлических трубок, производимых промышленностью и имеющимися в свободной продаже. Гильза КД №8 в настоящее время изготавливается из стали и имеет внутренний диаметр 6.4 мм, внешний - 7.0 мм. К сожалению, стальные трубки данного профиля и близкого к нему в свободной продаже отсутствуют. Нами были выбраны медные трубки диаметром 6/8 мм, наиболее близкие по внутреннему диаметру к гильзе КД №8. В этих трубках некоторое уменьшение внутреннего диаметра и снижение прочности стальной оболочки компенсируется увеличением толщины оболочки и повышенной плотностью меди (для железа - 7.87 г/см3, для меди - 8.96 г/см3)
В последнее время в рамках антитеррористической деятельности представляет интерес исследование зарядов ВВ, изготовленных в кустарных условиях. Смеси горючее/окислитель имеют оптимальные детонационные способности (минимальный критический диаметр и максимальная скорость детонации) в области плотностей около 1 г/см3 [3]. Для сравнения таких смесей с индивидуальными БВВ необходимо их исследование в зарядах с одинаковой плотностью. Однако в литературе практически отсутствуют сведения о детонационной способности БВВ пониженной плотности.
В данной работе были проведены исследования детонационной способности тротила пониженной плотности (р = 1.00±0.03 г/см3). Для изготовления зарядов был использован тротил,
перекристаллизованный из азотной кислоты и измельченный в бытовом дезинтеграторе до размера частиц менее 50 мкм. В качестве ИВВ использовалось органическое вещество перекисного типа с плотностью заряда 0.7-0.8 г/см3 и скоростью детонации около 3000 м/с. Исследуемое БВВ (около 2 г) запрессовывали в трубки под давлением около 50 ат. ИВВ запрессовывали поверх БВВ при ещё меньших давлениях, чтобы избежать уплотнения основного заряда (давление составляло не более 20 ат). Заряды в медных трубках располагались горизонтально на пластине-свидетеле из оцинкованной стали толщиной 0.5 мм с маркировкой массы ИВВ, габаритов заряда и направления возбуждения детонации. Результат определяли по форме, размеру и характеру следа на пластине-свидетеле и размерам и форме осколков оболочки, пример которых представлен на Рис. 1.
В результате исследования показано, что в случае несрабатывания заряда БВВ отсутствует переходная зона и детонирует только ИВВ. При этом наблюдается четкая корреляция воздействия на медную оболочку заряда с массой заряда ИВВ. Это дает возможность довольно точно определить количество ИВВ, примененное в заряде в данной оболочке.
А
Б
'Щ
(JKL,
В
Рис. 1. Сборка для определения минимального инициирующего заряда (А), осколки оболочки (Б) и пластина-свидетель после детонации исследуемого заряда (В)
В случае возбуждения детонации, судя по структуре следов на пластине-свидетеле и размеру и форме осколков оболочки, волна проходит полностью по длине заряда с неизменной скоростью. Исследование детонационной способности зарядов тротила пониженной плотности в медных трубках уменьшенного диаметра (4/6 мм) так же показывает полную детонацию. В результате определен МИЗ органического ИВВ для тротила, который составляет 75 мг (для прессованного тротила - 180 мг [5]).
Таким образом, предложена альтернативная методика определения МИЗ, определен МИЗ органического ИВВ для тротила пониженной плотности. Сравнение с литературными данными [1] показывает, что при понижении плотности заряда, по крайней мере до р = 1.0 г/см3, наблюдается снижение МИЗ.
Петрейкин Александр Аркадьевич студент группы И-53 кафедры химии и технологии органических соединений азота РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва
Антипов Денис Сергеевич студент группы И-53 кафедры химии и технологии органических соединений азота РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва
Кунаков Александр Андреевич студент группы И-63 кафедры химии и технологии органических соединений азота РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва
Левшенкова Людмила Евгеньевна инженер кафедры химии и технологии органических соединений азота, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва
Левшенков Антон Игоревич к.х.н., доцент кафедры химии и технологии органических соединений азота, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва
Литература
1. Хмельницкий Л.И. Справочник по взрывчатым веществам (часть 2), Москва, 1961, 842 с.
2. Беляев А.Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. М: Наука, 1968, 255 с.
3. Андреев К.К., Беляев А.Ф. Теория взрывчатых веществ, Москва, 1960, 595 с.
4. Шарнин Г.П., Фаляхов И.Ф. Введение в технологию энергонасыщенных материалов. Казань, 2005, 392 с.
5. Багал Л.И. Химия и технология ИВВ. М., Машиностроение, 1975.
Petreykin Andrey Arkad'evich, Antipov Denis Sergeevich, Kunakov Alexandr Andreevich, Levshenkova Lyudmila Evgenyevna, Levshenkov Anton Igorevich
D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
DEVELOPMENT OF THE METHOD FOR DETERMINING THE MINIMUM INITIATION CHARGE LOW DENSITY EXPLOSIVES
Abstract. The method of determining the minimum initiating explosive charges with a reduced density in the copper shells. Determine the minimum initiation charge of primary explosive to TNT in the copper casings of different diameters. The dependence of the minimum density of the initiating charge of TNT, the diameter of the charges, the material and thickness of the shell.
Key words: detonation, the minimum initiation charge, TNT, charges reduced density, the effect of the shell.
