Метательные взрывчатые вещества, или пороха. Скорость детонации пороха


Краткие сведения об основных взрывчатых веществах

1.5. Краткие сведения об основных взрывчатых веществах

В зависимости от чувствительности к внешним воздействиям и способности к переходу от горения к детонации взрывчатые вещества разделяются на три основные группы ВВ.

Инициирующие, или первичные ВВ используются для возбуждения детонации или горения взрывчатых веществ других групп. Горение и детонация инициирующих ВВ происходит при незначительной затрате внешней энергии в результате теплового или механического воздействия (нагревание, удар, трение).

Бризантные, или вторичные ВВ используются для изготовления разрывных снарядов боеприпасов и для взрывных работ. Горение их переходит в детонацию только при определенных условиях (например, при горении большой массы вещества с большим числом пор или при горении в замкнутом прочном сосуде). При применении бризантных ВВ детонацию их вызывают с помощью взрыва вспомогательного заряда инициирующего (первичного) ВВ или с помощью взрыва заряда другого бризантного ВВ.

Пороха, или метательные ВВ используются в качестве метательных зарядов для огнестрельного оружия и в качестве топлива для реактивных двигателей. По составу они близки к бризантным ВВ, но горение их более устойчиво. Горение порохов не переходит в детонацию даже при давлении в несколько тысяч атмосфер.

При определенных условиях (например, при воздействии на них достаточно мощного начального импульса или если диаметр их больше критического) пороха могут детонировать. Некоторые из порохов имеют большой критический диаметр, и, кроме того, детонация порохов возможна только при взрыве мощного детонатора, - по этим причинам возникло мнение, что пороха не могут детонировать.

Инициирующие взрывчатые вещества

Гремучая ртуть [Hg(CNO)2] – соль гремучей кислотыHCNO, фульминат ртути - белый или серый кристаллический порошок с плотностью 4,4 г/ см3. Температура вспышки 175 – 1800С. Легко взрывается от незначительного удара и трения. Разложение гремучей ртути происходит в соответствии с уравнением

[Hg(CNO)2]Hg+ 2CO+N2+ 494 кДж.

Может гореть, но горение легко и быстро переходит в детонацию. Известны случаи детонации в результате падения коробки с сухой гремучей ртутью, в результате падения какого-либо предмета на рассыпанную гремучую ртуть и т.д. Чувствительность к механическим и тепловым воздействиям гремучей ртути уменьшается в присутствии воды (при содержании 30 % воды она даже не загорается, но может быть взорвана капсюлем – детонатором). Гремучая ртуть в присутствии влаги энергично взаимодействует с алюминием, поэтому ее нельзя хранить в алюминиевой посуде, и капсюли-детонаторы из гремучей ртути не изготавливаются из алюминия. Фульминаты алюминия являются очень чувствительными соединениями. Аналогична реакция образования фульмината меди, соединения, чувствительного к сотрясениям. Капсюли из меди предохраняются от влаги лакировкой изнутри и снаружи.

Соли гремучей кислоты – фульминаты – чрезвычайно опасны, т.к. взрываются во влажном состоянии и даже под водой ( особенно фульминаты ртути, золота и серебра). При высыхании брызг воды, содержащей гремучую ртуть, твердый остаток взрывает уже от действия солнечных лучей. Пыль, а также все промывные воды и водные отбросы производства фульминатов, склонны к самопроизвольному взрыву и перед удалением должны быть обезврежены нагреванием до 90 – 950С, что тоже небезопасно. Фульминаты применяют в пиротехнике в качестве запалов для других ВВ, для золочения (гремучее золото), для изготовления пистонов, запалов. Все эти препараты взрывают от толчка, падения, трения, сотрясения, нагревания, пламени, кислот и солнечных лучей. Гремучая ртуть применяется для снаряжения капсюлей – воспламенителей и капсюлей – детонаторов. Вследствие большой чувствительности сухой гремучей ртути к механическим воздействиям ее можно перевозить только в снаряженных изделиях. Длительное хранение гремучей ртути перед снаряжением допускается только под водой.

Азид свинца [Pb(N3)2] – соль азотистоводородной кислотыHN3, белый порошок с плотностью 4,8 г/ см3 и температурой вспышки 330-3400С. Обладает высокой чувствительностью. Известны случаи, когда азид свинца взрывался в результате нажима ногтем на его кристаллы. Для уменьшения чувствительности его флегматизируют парафином. При увлажнении азид свинца не теряет своей чувствительности. При поджигании внешним источником теплоты мгновенно детонирует. Взаимодействует с медью, не взаимодействует с алюминием. Азид свинца применяют для снаряжения капсюлей – детонаторов. Азотистоводородная кислота HN3 в безводном виде способна взрываться даже просто от сотрясения сосуда. В разбавленном водном растворе при хранении она практически не разлагается. Пары ее очень ядовиты, растворы вызывают воспаление кожи.

Взрывной распад азотистоводородной кислоты идет по уравнению: HN3Н2+ 3N2+ 590 кДж

Тринитрорезорцинат свинца (ТНРС) [C6H(NO2)3(O2Pb)h3O] – желто-коричневый порошок плотностью 3,1 г/см3 и температурой вспышки 2750С. Чувствительность к удару ниже, чем у азида свинца, а чувствительность к воспламенению выше. Применяется для снаряжения капсюлей-воспламенителей.

Тетразен илигуанилнитрозоаминогуанилтетразен [C2H8ON10] Nh3 NH–NH-NO   NH=C–NH–N=N–C=NH

Мелкокристаллический порошок желтоватого цвета плотностью 1,65 г/см3 и температурой вспышки около 1400С. Мало гигроскопичен. По чувствительности близок к гремучей ртути. Не взаимодействует с металлами.

Бризантные взрывчатые вещества

Бризантные ВВ могут быть однородными и неоднородными (взрывчатые смеси).

I. Однородные бризантные ВВ

По химическому строению однородные бризантные ВВ разделяются на 2 группы: нитросоединения и нитроэфиры.

НИТРОЭФИРЫ – азотнокислые нитраты спиртов или углеводов.

1. Азотнокислые эфиры углеводов: главным представителем этих ВВ являются нитраты целлюлозы (нитроклетчатки). В зависимости от содержания азота делят на две разновидности: пироксилины (содержание азота 12 – 13,5 %) и коллоксилины (содержание азота 11,5 – 12 %).

Нитроцеллюлоза ипироксилин были открыты в 1832 г. Браконо. В 1846 – 1848 г.г. Г.И. Гесс и А.А. Фадеев исследовали свойства пироксилина и показали, что он по мощности в несколько раз превосходит дымный порох.

Взрывное разложение пироксилина может быть представлено уравнением: 2C6H7O2(ONO2)33N2+ 9СО + 3СО2+ 7Н2О.

При взрыве 1 кг пироксилина совершается работа, равная подъему 470 тонн на высоту 1 метр.

Пироксилин применяется для изготовления пироксилиновых порохов. По чувствительности пироксилин близок к гексогену. Сухой пироксилин при плотности 1,3 г/см3 имеет скорость детонации около 6500 м/с.

Коллоксилин менее чувствителен, чем пироксилин, и опасен главным образом в пожарном отношении. Хранят нитроклетчатку во влажном состоянии (с содержанием влаги до 30 %). Коллоксилин используют для получения лаков, целлулоида.

2. Азотнокислые эфиры спиртов.

Глицеринтринитрат (нитроглицерин) [C3H5(ONO2)3– маслянистая жидкость плотностью 1,6 г/мл, с температурой вспышки 1800С. Впервые был получен итальянским химиком Собреро в 1846 г. Чистый, не содержащий кислотных примесей нитроглицерин менее взрывчат, и более прочен. Нитроглицерин очень чувствителен к механическим воздействиям (толчкам, ударам, зажиганию гремучей ртутью). От пламени загорается с трудом и сгорает без взрыва. При взрыве 1 г нитроглицерина образует 467 см3 газов, а 1 л – 750 л газов (порох только 280 л). Нитроглицерин замерзает при +80С и становится значительно опаснее, потому, что его кристаллы при трении или разломе сильно разогреваются. При превращении в жидкое состояние его нельзя нагревать выше 11-120С, иначе он взрывает.

В 1854 г. знаменитый русский химик Н.Н. Зинин впервые поставил вопрос о применении нитроглицерина в качестве взрывчатого вещества. В 1867 г. нитроглицерин был применен сотрудниками артиллерийского офицера В.Ф. Петрушевского для взрывных работ на золотых приисках в Восточной Сибири.

В 1865 г. Сотрудник Зинина капитан Д.И. Андриевский предложил гремучертутный капсюль-детонатор, применение которого резко увеличило бризантное действие ВВ и привело к открытию явления детонации.

В период работы Зинина и Петрушевского в России жил шведский инженер А. Нобель. Ему принадлежит заслуга дальнейшего развития и практического использования работ русских ученых. Нобель изобрел ряд динамитов и нитроглицериновый порох (баллистит), усовершенствовал конструкцию капсюля-детонатора).

Чтобы сделать нитроглицерин менее опасным при хранении, транспорте и применении, а также для лучшего использования его взрывной силы, его смешивают с кизельгуром (панцири инфузорий, инфузорная земля) и получают твердый динамит. 100 г кизельгура впитывает 75 г нитроглицерина. Готовый динамит без взрыва переносит толчки, падение, трение. Однако внезапное нагревание, взрыв гремучей ртути может привести к взрыву. Так же как и нитроглицерин, динамит не следует доводить до замерзания, которое происходит при – 40С. Оттаивание можно проводить только очень медленно с помощью влажного, умеренно теплого песка. Замерзший динамит нельзя подвергать резкому нагреванию (пламенем, искрами и даже комнатной температурой).

Гремучий студень (взрывчатая желатина) состоит из 90 % нитроглицерина и 10 % пироксилина. Она менее опасна, чем ее составные части, потому, что содержит немного камфары. Сгорает как динамит, в замерзшем состоянии становится несколько чувствительнее к толчкам, но не так опасна как динамит или нитроглицерин. Под водой сильно взрывает.

Нитрогликоль (гликольдинитрат) [Ch3ONO2 - Ch3ONO2] используется для производства незамерзающих динамитов. Обладает повышенной летучестью.

Нитродигликоль (дигликольдинитрат) [Ch3ONO2–СН2– О – СН2– Сh3ONO2] вследствие малой летучести и ряда свойств, близких по свойствам к нитроглицерину, его применяют для приготовления порохов.

Тэн – азотнокислый эфир пентаэритрита – пентаэритрит-тетранитрат [C(Ch3ONO2)4 или

Ch3ONO2O2NOh3C – C – Ch3ONO2Ch3ONO2

- белое кристаллическое вещество, плотностью 1,77 г/см3, негигроскопичен. Температура плавления 1410С, температура вспышки 2150С. По сравнению с другими азотнокислыми эфирами тэн стоек. Более чувствителен к удару, чем тротил, тетрил и гексоген. Скорость детонации 7900 м/с. Тэн большей частью флегматизируют добавкой небольших количеств парафина (до 5 %), воска. Чистый тэн применяют в качестве вторичных зарядов для снаряжения капсюлей-детонаторов, а флегматизированный – для снаряжения детонирующего шнура, детонаторов, некоторых снарядов.

НИТРОСОЕДИНЕНИЯ представляют собойважнейший класс бризантных ВВ. Они характеризуются значительным фугасным и бризантным действием при малой чувствительности к механическим воздействиям. Эти вещества особенно пригодны для снаряжения артиллерийских снарядов и других боеприпасов. Достоинством этих соединений является их химическая стойкость.

Тротил или тринитротолуол [C6h3Ch4(NO2)3 – желтый кристаллический порошок или чешуйки. Плотность 1,66 г/см3, температура вспышки 3000С. Температура затвердевания чистого ТНТ 80,850С, поэтому часто его используют в плавленом виде. Литой тротил детонирует не от капсюля-детонатора, а только в результате взрыва промежуточного детонатора из прессованного бризантного ВВ. Скорость детонации до 6900 м/с. Насыпной тротил более чувствителен к детонации, чем литой.

Горение тротила обычно не переходит в детонацию, однако если оно протекает в замкнутом сосуде с прочными стенками или в больших массах тротила, то возможна детонация.

Тротил не реагирует с металлами, но может реагировать со щелочами, образуя тротилаты. Тротилаты менее опасны, чем пикраты, но при их образовании выделяется значительное количество тепла, что может привести к возгоранию. Зарегистрирован случай воспламенения тротила в результате контакта с мыльной эмульсией.

Хотя горение тротила, как и других ВВ, происходит за счет кислорода, находящегося в самом тротиле, горящий тротил можно и нужно тушить водой. Вода, попадая на него, испаряется, на испарение требуется много тепла, поэтому температура продуктов горения уменьшается. Из-за недостатка тепла следующие слои не нагреваются до температуры вспышки, и горение прекращается.

Тротил является основным бризантным взрывчатым веществом для снаряжения боеприпасов. Его применяют в значительных количествах в сплавах с другими нитросоединениями: с гексогеном для снаряжения кумулятивных снарядов малого калибра; с 20 % динитронафталина под названием К-2; с 5 % ксилила под названием сплава Л и др. Из тротила готовят патроны и шашки для взрывных работ, в военное время применяли в смеси с селитрой.

Пикриновая кислота – тринитрофенол [C6h3OH(NO2)3]– желтый кристаллический порошок, растворимый в горячей воде. Плотность 1,6 – 1,8 г/см3, температура вспышки 3000С, скорость детонации около 7200 м/с. К удару и трению мало чувствительна.

Получена П. Вульфом в 1771 г. Длительное время пикриновая кислота использовалась как желтая краска для шерсти, шелка, кожи и волос. И только случайно, в конце 19 века было обнаружено, что она является взрывчатым веществом.

В открытом пространстве чистая пикриновая кислота спокойно сгорает сильно коптящим пламенем. При горении больших масс (например, складов), а также при горении в закрытых металлических сосудах горение может перейти в детонацию.

Большим недостатком пикриновой кислоты является ее способность образовывать соли при соприкосновении с металлами (кроме олова) в присутствии хотя бы небольшого количества воды. При этом образуются соли – пикраты, по своим свойствам близкие инициирующим ВВ. Наиболее опасны пикраты щелочных металлов.

Хранить пикриновую кислоту следует только в пластмассовой или деревянной таре. В настоящее время пикриновая кислота в качестве ВВ практически не используется.

В первой половине 20 века применялась как ВВ в различных странах под названиями мелинит (Россия, Франция), лиддит (Великобритания), шимоза (Япония), с/88 (Германия).

Пикрат аммония – аммонийную соль пикриновой кислоты применяли в США для снаряжения авиабомб.

Тетрилили тринитрофенилметилнитрамин -  NO2 желто-коричневый кристаллический порошок С6Н(NO2)3Nплотностью 1,71 г/см3, температура вспышки Ch4 около 1900С. Тетрил значительно чувствительнее к удару, чем тротил или пикриновая кислота. Скорость детонации 7470 м/с. Тетрил особенно пригоден для изготовления капсюлей-детонаторов и детонаторов. При работе с тетрилом зарегистрировано большое число несчастных случаев.

Гексоген или циклотриметилентринитрамин [C3H6O6N6]- белое кристаллическое вещество с температурой вспышки 2300С, температурой плавления 202,50С. Чрезвычайно чувствительно к удару, скорость детонации NO2-NCh3 8500 м/с. Из-за свой высокой чувствиельности в чистом виде не употребляется для изготовления зарядов, а используется флегматизированный гексоген. Чтобы различить флегматизированный гексоген, в флегматизатор добавляют оранжевый краситель. Нефлегматизированный гексоген используется для снаряжения боеприпасов в сплавах с тротилом. В этом случае тротил является флегматизатором. Такие смеси менее чувствительны, чем гексоген, и обладают большей мощностью, чем тротил.

Октоген или циклотетраметилентетранитрамин [C4H8O8N8] - O2N–NCh3N–NO2 / h3C Ch3 / O2N – N  Ch3  N – NO2 Вещество плотностью 1,95 г/см3, температура плавления около 2800С. Термостойкость выше, чем у гексогена, скорость детонации 9100 м/с. Октоген применяют как термостойкое ВВ при бурении глубинных скважин и дроблении взрывным методом горячих слитков при разгрузке и ремонте доменных печей. Бризантное действие октогена больше гексогена.

Эдна – этилендинитрамин, химическая формула СН2–NH–NO2  СН2–NH–NO2 По силе и чувствительности равен тетрилу. По сравнению с последним менее токсичен и не обладает красящими свойствами.

Дина – диэтанолнитратнитрамин [O2N – N(Ch3Ch3ONO2)2]. Чувствительность к удару такая же как у тэна. По силе взрыва близок к тэну и гексогену. Хорошо пластифицирует нитроцеллюлозу.

Ксилил – тринитроксилол [C6 H(Ch4)2(NO2)3]. Ксилил представляет собой нейтральное вещество, не образующее солей с металлами. Температура вспышки 3300С. Чувствительность к удару больше, а чувствительность к детонации меньше, чем у тротила. Применяют для снаряжения боеприпасов в виде смесей с аммиачной селитрой и в виде сплава с тротилом (сплав Л).

Динитронафталин [C10H8(NO2)2].Чувствительность нафталина к детонации очень мала, поэтому его применяют только в смеси с аммиачной селитрой (динафталит).

Динитробензол [C6h5(NO2)2]– вещество плотностью 1,57 г/см3, скорость детонации 6100 м/с. Обладает низкой чувствительностью к детонации. Ядовит.

II. Неоднородные бризантные ВВ.

К неоднородным бризантным ВВ относятся смеси окислителя с взрывчатым веществом или горючим.

1. Аммиачно-селитренные ВВ, содержащие в качестве окислителя аммиачную селитру Nh5NO3–аммониты. Аммониты, состоящие из смеси тротила с селитрой, содержащие более 20% тротила, называются аммотолами. По чувствительности и опасности при изготовлении эти вещества опаснее тротила. Аммоналы – аммониты, содержащие алюминиевую пудру. Эти смеси могут загораться при соприкосновении с водой. Тушить водой при загорании категорически запрещается. Динамоны - смеси аммиачной селитры с горючими невзрывчатыми добавками (сухим торфом, древесной корой и т.д.).

2. Хлоратные и перхлоратные ВВ содержат в своем составе соли хлорноватой и хлорной кислот.

Преимущественно применяют соли хлорат калия KСlО3 ("бертолетова соль"), перхлорат калия KСlО4 и перхлорат аммония Nh5ClO4. При нагревании KСlО3 плавится, а около 4000С начинает разлагаться, причем распад может идти по двум направлениям: 4KСlО3  4KСl + 6О2 или 4KСlО3  3KСlО4 + KСl

Бертолетова соль KСlО3 и хлорноватокислый Рb(СlО3)2 свинец при стирании, толчке или нагревании с сахаром, мукой, древесиной (т.е. с органическими веществами), а также с углем, серой, фосфором, металлическими порошками взрываются очень сильно. Еще более сильные взрывы имеют место при взаимодействии хлоратов этих металлов с цианистым калием КСN, роданистым калием КСNS, сернистым железом Fe2S3, сернистой сурьмой. При работе с хлоратами поблизости не должно быть выделения сероводорода. Чрезвычайно чувствительны хлораты к жирам и маслам, поэтому не допускается контакт этих веществ с промасленной ветошью. Крепкие кислоты при взаимодействии с хлоратами выделяют из него взрывчатую двуокись хлора, которая кипит при +90С, а взрывается при 600С. Наибольшую опасность представляют высушивание хлоратов и размалывание сухого продукта. Взрывчатое начало в хлоратах представляет входящая в состав его хлорноватая кислота НСlО3, которая известна только в растворе. Ее концентрированные растворы воспламеняют простым соприкосновением такие органические вещества как бумага, ткани, дерево и т.п. Возможность применения хлоратных и перхлоратных ВВ для снаряжения боеприпасов сильно ограничена из-за большой чувствительности к механическим воздействиям.

3. Оксиликвиты – смеси жидкого кислорода с пористыми горючими веществами. Пропитывание оксиликвитных патронов, например, с торфом, производится непосредственно перед применением. Жидкий кислород энергично испаряется, и в зависимости от размеров патрона за время от нескольких минут до 1,5 часов такого рода боеприпасы теряют свои взрывные свойства. Аналогичным образом может быть использован и жидкий воздух (переходит в жидкое состояние при давлении 39 атмосфер и охлаждении до – 1400С). При испарении жидкого воздуха он теряет больше легколетучего азота, чем кислорода, и поэтому остающаяся жидкость все время обогащается кислородом. В этот момент жидкий воздух похож на динамит.

4. Взрывчатые соединения азота с хлором, бромом, иодом и серой. Нитрохлорид – хлористый азот NCl3 (масло Дюлонга) получается пропусканием хлора через раствор хлорида аммония: Nh5Cl+ 3Сl24HСl+NCl3. Хлористый азот представляет собой маслянистую желтую жидкость с резким запахом. При нагревании выше 900С ( или ударе) он взрывается с чрезвычайной силой, при этом распадается на элементы (азот и хлор). Даже влажный, он взрывается от соприкосновения с фосфором, аммиаком, мышьяком, селеном, калием, натрием, жирными и эфирными маслами, жирами, скипидаром, каучуком. В сухом виде он взрывается от освещения лучами солнца или искусственного света. При взрыве хлористого азота пламени не образуется, но если он соприкасается с горючими веществами, они загораются от взрыва, и пожар возможен. Бромистый азот NBr3 и иодистый азот NI3 представляют собой соответственно маслообразную жидкость и черный порошок, по своим свойствам подобны хлористому азоту. Известны случаи, когда небольшое количество сухого иодистого азота, находящееся на одном конце скамейки, взрывалось, если на другой конец скамейки осторожно садился человек. Небольшие количества этих веществ взрывались даже от звуков музыкальных инструментов. Сернистый азот N2S3 –желтое вещество, взрывается от трения, удара и при 1790С, но менее энергично, чем предыдущие. При этом взрыв происходит с образованием пламени и может вызвать пожар.

Метательные взрывчатые вещества, или пороха

Для этих веществ характерным видом взрывного превращения является горение, не переходящее в детонацию даже при высоких давлениях, которое развивается в условиях выстрела. Эти вещества используются для сообщения пуле или снаряду движения в канале ствола оружия и для сообщения движения ракетным снарядам.

Для возбуждения горения порохов необходимо действие на них пламени.

Пороха разделяются на две группы: пороха – механические смеси (и как разновидность - твердые ракетные топлива) и пороха на основе нитроклетчатки.

1. Пороха – механические смеси. До недавнего времени из этой группы веществ наиболее значительное практическое применение находил дымный (черный или охотничий) порох. Черный порох был изобретен в Китае 800 г. до н.э. Дымный порох состоит из гранул темно-зеленого или черного цвета. Он состоит из 75 % селитры (чаще калийной КNO3), 10-12 % угля и 12-16 % серы. Воспламеняется при температуре 270 – 3000С, развивает температуру при взрыве 22000С, скорость горения до 300 м/с и давление до 6000 атмосфер.Горение черного пороха можно представить следующим уравнением: 2KNO3+ 3C+SN2+ 3CO2+K2S(тв)

При горении пороха селитра разлагается с выделением кислорода. Этот кислород необходим для горения угля и серы, которые играют роль горючего. Сера, кроме этого, является цементатором – цементирует частица угля и селитры.

Дымный порох мало чувствителен к удару, но очень чувствителен к пламени, он загорается в результате воздействия даже незначительной искры. Известны случаи воспламенения пороха в результате образовавшейся фрикционной искры от трения обуви с металлическими гвоздями о цементный пол. Порох воспламеняется при соприкосновении с пламенем, раскаленными телами, электрической искрой при нагревании до 2700С, фрикционных искр. Самопроизвольно порох может взрываться только в том случае, если селитра содержит примеси хлора. Чувствительность пороха значительно уменьшается в присутствии влаги. При содержании влаги 15 % порох теряет способность к воспламенению.

Небольшие примеси жиров (2-10 %) понижают воспламеняемость пороха и замедляют сгорание. Препятствуют взрыву пороха и негорючие добавки, например, стеклянный порошок и тонкоразмолотый песок.

Ракетные топлива– твердосмесевые и пиротехнические топлива – представляют собой смеси окислителей, горючих и связующих веществ.

В качестве окислителей используется аммиачная селитра Nh5NO3, перхлорат аммония Nh5ClO4 и перхлорат калия КClO4. Связующими веществами являются асфальтовый битум, каучуки, карбамидные и фенолформальдегидные смолы, виниловые полимеры, полиэфиры и нитроцеллюлоза. В качестве горючего также используется алюминиевая пыль. Такое топливо может содержать, например, 70 % Nh5ClO4, 10 % алюминия Al в порошке, 19 % каучуков или смол, 1 % специальных добавок. Горение смесевых твердых топлив часто переходит в детонацию. Кроме того, выделяющаяся энергия значительно превосходит энергию сгорания дымного пороха.

2. Нитроцеллюлозные пороха. Их основой являются нитраты целлюлозы, пластифицированные каким-либо растворителем. Пироксилиновые порохаизготавливаются таким способом, что летучий растворитель (пластификатор) по завершении процесса в значительной мере удаляется из пороховой массы.

Баллиститы– нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые с применением нелетучего растворителя, полностью остающегося в порохе. В зависимости от применяемого растворителя баллиститы называются нитроглицериновыми, нитродигликолевыми и т.д.

Кордиты - нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые на смешанном растворителе – летучем и нелетучем (например, глицерин с ацетоном).

Самовозгорание порохов обычно приводит к пожару, т.к. загоревшиеся пороха не детонируют. Категорически запрещено совместное хранение бризантных ВВ и пороха, загорание последнего может вызвать горение и последующую детонацию ВВ.

Признаки разложения порохов на основе нитроцеллюлозы:

  1. Изменение цвета пороховых элементов. Появление на их поверхности желто-бурых пятен.
  2. Повышение температуры пороха.
  3. Появление запахов оксидов азота.

При появлении данных признаков необходимо срочно удалить начинающий разлагаться порох из хранилища и уничтожить его. Если удалить порох невозможно, его необходимо интенсивно поливать водой. Тушить пороха водой огнетушителем или компактной струей обычно не удается. Вследствие сильного пламени при горении пороха его тушение в присутствии людей всегда связано с большим риском. Тушение порохов должно производиться с помощью автоматически действующих дренчерных или спринклерных устройств. При загорании больших количеств пороха работающие в помещении должны немедленно его покинуть.

Источник: www.studfiles.ru

www.mining-portal.ru

Детонация пороха при мощном капсюле

Mon, Jul. 26th, 2010, 12:18 am ony10: Детонация пороха при мощном капсюле

Кто-нибудь сталкивался с этим?

Литература предостерегает от этого, но сколь-нибудь точных данных я не нашел:(

Sun, Jul. 25th, 2010 08:46 pm (UTC)jurgen_svoloch

сталкивался с детонациями порохов с истекшим сроком годности (расслоившимися).от мощности капсюля это кмк не зависит.про описанное Вами явление слышу вообще впервые. что за литература?

Sun, Jul. 25th, 2010 08:56 pm (UTC)ony10

Например вот:http://www.hunter.ru/bullet/kapsul95.html"Наоборот, чрезмерно мощный капсюль может явиться причиной перехода горения пороха в детонацию (мгновенное сгорание), при которой происходит резкое повышение давления, что может привести к опасным последствиям. Поэтому капсюль-воспламенитель согласуют с порохом, идущим на снаряжение патронов."

Sun, Jul. 25th, 2010 09:19 pm (UTC)nikolaj_s: Хмыкнув:

Ни разу такого не слышал. Вот о взрывах при недосыпе пороха слышал (и даже видел, у нас в клубе обрезок осколков оставшихся от ствольной коробки Шведского Маузера где-то валялся для устрашения молодых релодеров).Хотя спрашивал мужиков, которые занимаются релодом много лет, есть ли какая-нибудь польза от капсуслей класса "магнум"- они говорили что пустая трата денег и никаких плюсов или минусов (кроме цены) они не наблюдали.

Sun, Jul. 25th, 2010 09:36 pm (UTC)ony10: Re: Хмыкнув:

> Вот о взрывах при недосыпе пороха слышал

Вот-вот-вот-вот! Именно про это!

Sun, Jul. 25th, 2010 09:39 pm (UTC)nikolaj_s: Добродушно:

Ну так тут недосып виноват, а не мощный капсуль. На семинаре по релоду нас несколько раз предупреждали, что выходить за нижние границы навесок пороха, так же опасно, как и за верхние.=)

Sun, Jul. 25th, 2010 09:45 pm (UTC)ony10: Re: Добродушно:

А где бы узнать нижние границы?

Sun, Jul. 25th, 2010 09:57 pm (UTC)nikolaj_s: Подумав:

При покупке пороха в Германии продавец должен по требованию выдавать соответствующие таблицы к данному типу пороха. В них указываются максимальные и минимальные навески пороха для определённых (вес и тип) пуль. Так же в этих таблицах указывается глубина посадки пуль. (Слишком глубокая может перевести к печальным последствием, слишком малая- к плохой точности и к задержкам при стрельбе).Тут вед какое дело- есть много различных видов пороха с различной скоростью горения (быстрогорящий подходит лучше для коротких стволов, медленногорящий наоборот- для длинных).

Вот скан одной из таблиц из брошюры пороха Vihtavuori, который у нас наверное самый популярный-

обратите внимание на различные сорта этого пороха, которые имеют разную скорость горения.

Sun, Jul. 25th, 2010 10:06 pm (UTC)ony10: Re: Подумав:

Огромное Вам спасибо!А что такое C.O.L.?

Sun, Jul. 25th, 2010 10:08 pm (UTC)nikolaj_s: Добродушно:

Не за что.

C.O.L.- длина патрона (то есть так как мы знаем длину гильзы и тип пули и её вес, мы знаем, как глубоко должна сидеть пуля в гильзе).=)

Mon, Jul. 26th, 2010 08:54 am (UTC)llandaff: Re: Подумав:

cartridge overall length

Mon, Jul. 26th, 2010 03:51 am (UTC)call_me_doc: Плюс

детонация пороховой пыли. В целом да, камфара как флегматизатор при старении испаряется, бурн-рейт убыстряется, а навеска не изменилась. Вот и кабум. :)

Магнум праймер для магнум патронов, т.е. с высоким столбиком пороха, который надо "прожечь" за те же миллисекунды. Остальное недостатки. :)

Док

Mon, Jul. 26th, 2010 06:47 am (UTC)grossfater_m: (укоризненно)

Осссспади, это ж Трофимовская книжка...То есть - она вполне полезная, только вот являет собой перепечатку старинных трудов Блюма, Шишкина - etc. Это ж 60-70 годы прошлого века.В некотором роде явление детонации ещё можно встретить в нарезняке при самостоятельном снаряжении патронов, но в охотничьем гладкоствольном оружии при использовании приличных покупных боеприпасов это явление исчезающе редкое.Трофимов перечисляет условия, характерные для капсюлей "жевело", порохов "сокол", дымаря.Вывод - не стреляйте древними советскими боеприпасами и современным "рекордом" - и всё у вас будет хорошо.

ru-guns.livejournal.com

Метательные взрывчатые вещества, или пороха

Для этих веществ характерным видом взрывного превращения является горение, не переходящее в детонацию даже при высоких давлениях, которое развивается в условиях выстрела. Эти вещества используются для сообщения пуле или снаряду движения в канале ствола оружия и для сообщения движения ракетным снарядам.

Для возбуждения горения порохов необходимо действие на них пламени.

Пороха разделяются на две группы: пороха – механические смеси (и как разновидность - твердые ракетные топлива) и пороха на основе нитроклетчатки.

1. Пороха – механические смеси.

До недавнего времени из этой группы веществ наиболее значительное практическое применение находил дымный (черный или охотничий) порох.

Черный порох был изобретен в Китае 800 г. до н.э.

Дымный порох состоит из гранул темно-зеленого или черного цвета. Он состоит из 75 % селитры (чаще калийной КNO3), 10-12 % угля и 12-16 % серы. Воспламеняется при температуре 270 – 3000С, развивает температуру при взрыве 22000С, скорость горения до 300 м/с и давление до 6000 атмосфер.

Горение черного пороха можно представить следующим уравнением:

2KNO3+ 3C+SN2+ 3CO2+K2S(тв)

При горении пороха селитра разлагается с выделением кислорода. Этот кислород необходим для горения угля и серы, которые играют роль горючего. Сера, кроме. Этого, является цементатором – цементирует частица угля и селитры.

Дымный порох мало чувствителен к удару, но очень чувствителен к пламени, он загорается в результате воздействия даже незначительной искры. Известны случаи воспламенения пороха в результате образовавшейся фрикционной искры от трения обуви с металлическими гвоздями о цементный пол.

Порох воспламеняется при соприкосновении с пламенем, раскаленными телами, электрической искрой при нагревании до 2700С, фрикционных искр.

Самопроизвольно порох может взрываться только в том случае, если селитра содержит примеси хлора.

Чувствительность пороха значительно уменьшается в присутствии влаги. При содержании влаги 15 % порох теряет способность к воспламенению.

Небольшие примеси жиров (2-10 %) понижают воспламеняемость пороха и замедляют сгорание. Препятствуют взрыву пороха и негорючие добавки, например, стеклянный порошок и тонкоразмолотый песок.

Ракетные топлива – твердосмесевые и пиротехнические топлива – представляют собой смеси окислителей, горючих и связующих веществ.

В качестве окислителей используется аммиачная селитра Nh5NO3, перхлорат аммония Nh5ClO4 и перхлорат калия КClO4. Связующими веществами являются асфальтовый битум, каучуки, карбамидные и фенолформальдегидные смолы, виниловые полимеры, полиэфиры и нитроцеллюлоза. В качестве горючего также используется алюминиевая пыль.

Такое топливо может содержать, например, 70 % Nh5ClO4, 10 % алюминия Al в порошке, 19 % каучуков или смол, 1 % специальных добавок.

Горение смесевых твердых топлив часто переходит в детонацию. Кроме того, выделяющаяся энергия значительно превосходит энергию сгорания дымного пороха.

2. Нитроцеллюлозные пороха. Их основой являются нитраты целлюлозы, пластифицированные каким-либо растворителем.

Пироксилиновые пороха изготавливаются таким способом, что летучий растворитель (пластификатор) по завершении процесса в значительной мере удаляется из пороховой массы.

Баллиститы – нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые с применением нелетучего растворителя, полностью остающегося в порохе. В зависимости от применяемого растворителя баллиститы называются нитроглицериновыми, нитродигликолевыми и т.д.

Кордиты - нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые на смешанном растворителе – летучем и нелетучем (например, глицерин с ацетоном).

Самовозгорание порохов обычно приводит к пожару, т.к. загоревшиеся пороха не детонируют. Категорически запрещено совместное хранение бризантных ВВ и пороха, загорание последнего может вызвать горение и последующую детонацию ВВ.

Признаки разложения порохов на основе нитроцеллюлозы

1. Изменение цвета пороховых элементов. Появление на их поверхности желто-бурых пятен.

2. Повышение температуры пороха.

3. Появление запахов оксидов азота.

При появлении данных признаков необходимо срочно удалить начинающий разлагаться порох из хранилища и уничтожить его.

Если удалить порох невозможно, его необходимо интенсивно поливать водой.

Тушить пороха водой огнетушителем или компактной струей обычно не удается. Вследствие сильного пламени при горении пороха его тушение в присутствии людей всегда связано с большим риском. Тушение порохов должно производиться с помощью автоматически действующих дренчерных или спринклерных устройств.

При загорании больших количеств пороха работающие в помещении должны немедленно его покинуть.

studfiles.net

Взрывчатые вещества, скорость детонации - Справочник химика 21

    К взрывчатым веществам, скорость детонации которых достигает 8200 метров в секунду, относится нитроглицерин. [c.142]

    Химические реакции могут протекать с огромной скоростью примером этого может служить скорость распространения детонации в образце нитроглицерина или другого взрывчатого вещества. Скорость детонации равна приблизительно 650 м/с. Следовательно, несколько граммов сильного взрывчатого вещества могут полностью распасться за миллионную долю секунды. Примером другой реакции, протекающей очень быстро. [c.486]

    Скорости химических реакций весьма различны. Например, разложение взрывчатых веществ при детонации происходит мгновенно, т. е. протекает с огромной скоростью. Большой скоростью обладают реакции между ионами в растворах. [c.110]

    Химические реакции иногда протекают с огромной скоростью примером этого может служить детонация нитроглицерина или другого сильно взрывчатого вещества. Скорость распространения взрывной волны в образце нитроглицерина равна примерно 6500 м-С . Следовательно, несколько грамм ов сильного взрывчатого вещества могут полностью распасться за миллионную долю секунды, т. е. за время прохождения детонационной волны в образце диаметром немногим более 0,6 см. Другой реакцией, протекающей очень быстро, является деление ядер тяжелых атомов. При взрыве атомной бомбы ядерное деление нескольких килограммов или 2з Pu занимает лишь несколько миллионных долей секунды (гл. 20). [c.277]

    В той же таблице даны предельные скорости детонации Следует отметить, что явной связи между каким-либо из этих параметров и молекулярной структурой не наблюдается. Это указывает на нечувствительность т к температуре, вычисленной для детонационной волны. В пользу этой точки зрения свидетельствует и тот факт, что X для любого порошкообразного взрывчатого вещества не очень чувствительно к плотности заряда. Доказательства этого положения можно получить, кроме того, при исследовании поведения смесей взрывчатых веществ при детонации. [c.372]

    Вследствие легкости инициирования и распространения взрыва детонаторы требуют при обращении с ними особых мер предосторожности. Их приводят в контакт с основной массой такого взрывчатого вещества, в котором по соображениям безопасности детонация инициируется значительно труднее. При инициировании детонационная волна, возникшая в первичном заряде взрывчатого вещества, передается менее чувствительному инициируемому заряду. Ясно, что предельным является тот случай передачи детонации на расстояние, когда оба заряда взрывчатого вещества находятся в контакте и разделяются только тонкой металлической (алюминиевой или медной) оболочкой детонатора. Так как инициируемый заряд обычно гораздо менее чувствителен, чем возбуждающий заряд, то часто возникает вопрос, будет ли детонация распространяться и в менее реакционноспособном взрывчатом веществе. Фотографическая запись и результаты изучения местных разрушений, вызванных двумя находящимися в контакте зарядами, показывают, что во многих случаях детонационная волна от инициирующего заряда начинает распространяться в инициируемом заряде почти с той же самой скоростью. В дальнейшем устанавливается новая скорость детонации, характерная для инициируемого взрывчатого вещества, или детонация постепенно затухает. [c.385]

    Вследствие низких взрывчатых свойств (скорость детонации 1150 м/с, расширение в бомбе Трауцля 100 мл, обжатие свинцового цилиндрика 4 мм) и малой восприимчивости к детонации динитронафталин в качестве самостоятельного взрывчатого вещества не применяют. Он находит широкое применение в качестве горючего компонента во взрывчатых смесях, используемых в военной технике и при горнорудных взрывных работах. [c.293]

    Бризантные (иначе, дробящие) взрывчатые вещества характеризуются меньшей скоростью разложения, которая все же очень велика. Например, скорость распространения взрыва пироксилина составляет 6300 м/сек. При таком почти мгновенном разложении взрывчатого вещества образуется громадный объем газов, которые и оказывают резкое давление на окружающую среду. Бризантные взрывчатые вещества применяются для снаряжения снарядов, мин, авиабомб и т. д., а также при различных подрывных работах. Обычно онн взрываются только от детонации, т. е, от происходящего в непосредственной близости взрыва инициирующего вещества. [c.432]

    Рис. 97—99. 30 г каждого из указанных взрывчатых веществ подвергнуто детонации на 7-мм железной пластинке. (Рис. 9Э иллюстрирует пожалуй наибольшую из наблюдавшихся до сих пор скоростей детонации.) [c.244]

    Метательные взрывчатые вещества взрываются только от детонации и характеризуются сравнительной медленностью своего разложения. Например, скорость распространения взрыва черного пороха составляет всего 300—400 м/сек. Подобные взрывчатые вещества применяются для снаряжения ружейных и орудийных зарядов. Вследствие сравнительно малой скорости разложения метательного взрывчатого вещества пуля или снаряд за время взрыва успевает покинуть ствол и открыть выход образующимся газам. Напротив, при снаряжении патрона пироксилином ствол в момент вы- [c.432]

    Под действием начального импульса на взрывчатое вещество скорость возникающего при этом превращения достигает своего предельного для данных условий значения не сразу, а лишь спустя некоторый промежуток времени. Нарастание скорости детонации можно характеризовать также толщиной слоя ВВ, при прохождении которого достигается предельная (устой- [c.98]

    Взрывоопасность перекисей характеризуется силой взрыва и чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям. Сила взрыва перекисей значительно ниже, чем обычных взрывчатых веществ. Однако скорость распространения детонации при взрыве перекисей относительно высока, а чувствительность к удару некоторых перекисных соединений близка к чувствительности инициирующих веществ. Перекисные соединения характеризуются также работоспособностью взрыва, которая определяется теплотой и количеством газообразных продуктов, образующихся при взрыве и зависящих от величины кислородного баланса (число граммов кислорода, необходимого для сжигания 100 г вещества до СОг и Н2О). Работоспособность перекисей значительно ниже, чем обычных взрывчатых веществ. Это обусловлено их отрицательным кислородным балансом. В зависимости от величины кислородного баланса, а следовательно и от работоспособности взрыва, перекисные соединения разделяют на способные и неспособные к взрывчатому разложению. Такое разделение справедливо в пределах кислородного баланса до минус 200. Перекиси с более отрицательными кислородными балансами разлагаются без взрыва. [c.134]

    ДЕТОНАЦИЯ — чрезвычайно быстрый экзотермический процесс химического разложения вещества, распространяющийся со скоростью, превышающей скорость звука (см. Взрывчатые вещества).  [c.86]

    Метательные взрывчатые вещества взрываются только от детонации и характеризуются сравнительной медленностью своего разложения. Например, скорость распространения взрыва черного пороха составляет всего 300—400 м/с. Подобные взрывчатые вещества применяют для снаряжения ружейных и орудийных зарядов. Вследствие сравнительно малой скорости разложения метательного взрывчатого вещества пуля или снаряд за время взрыва успевает покинуть ствол и открыть выход образующимся газам. Напротив, при снаряжении патрона пироксилином ствол в момент выстрела был бы разорван. Поэтому изготовление бездымных порохов на базе пироксилина и сводится главным образом к уменьшению скорости его разложения путем добавки к нему веществ, не имеющих взрывчатого характера. [c.272]

    Взрыв газовой смеси (например, водорода с кислородом) и детонация сильно взрывчатых веществ (например, нитроглицерина) —интересные химические реакции однако определить скорости подобного рода реакций чрезвычайно трудно вследствие больших изменений температуры и давления, сопровождающих эти процессы в данной книге они не рассмотрены. [c.277]

    ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЬгеЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (первичные ВВ), легко взрываются под действием простого начального импульса (удар, трение, луч огня) с выделением энергии, достаточной для воспламенения или детонации бризантных взрывчатых веществ (вторичных ВВ). И. в. в., используемые для воспламенения, как правило, обладают высокой скоростью горения характерная особенность И. в. в,, применяемых для возбуждения детонации,-легкий переход горения во взрыв в тех условиях (атм. давление, непрочная оболочка или ее отсутствие, малые заряды), в к-рых такой переход для вторичных ВВ не происходит. Это различие связано с тем, что уже при атм. давлении хим. превращение И, в. в,, по сравнению с др. ВВ, завершается очень быстро с выделением макс. кол-ва тепла и образованием газов, имеющих высокую т-ру, что приводит к быстрому подъему давления и образованию детонац. волны. [c.237]

    Детонация — это мгновенный взрыв вещества, вызванный взрывом другого вещества или сотрясением, ударом. В результате детонации происходит распространение взрыва по взрывчатому веществу, обусловленное прохождением ударной волны с постоянной сверхзвуковой скоростью, обеспечивающей быструю химическую реакцию. Детонационный взрыв — взрыв, при котором воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходит в результате того, что ударная волна и зона химической реакции следуют неразрывно друг за другом с постоянной сверхзвуковой скоростью. Фронт пламени — это зона, в которой происходит интенсивный подогрев горючей смеси, диффузия активных центров и химическая реакция. [c.209]

    Взрывчатые свойства составов характеризуются скоростью детонации, бризантностью и фугасным действием. В процессе сгорания составов, как и при взрывах взрывчатых веществ, выделяется много газов, но горение составов сопровождается все же значительно меньшим газообразованием. [c.24]

    Химические реакции могут протекать с огромной скоростью примером в этом отношении может служить скорость распространения детонации в образце нитроглицерина или другого взрывчатого вещества. Скорость детонации равна приблизительно 650 м сек. Следовательно, несколько граммов сильного взрывчатого вещества могут полностью распасться за миллионную долю секунды. Примером другой реакции, протекающей очень быстро, мон ет служить процесс деления ядер тяжелых атомов. Происходящее при взрыве атомной бомбы деление ядер или Ри занимает лишь несколько миллионных долей секунды, а распадаются при этом килограммы указанных изотопов урана или плутония (см. гл. XXXIII). [c.324]

    Испытание в бомбе Т г а и г 1 я, определение расширения в свинцовой бо.мбе, является одним из наиболее старых методов определения мощности взрывчатых веществ. Этот метод до сих пор очень широко применяется на заводах взрывчатых веществ и на испытательных станциях. Он основан на расширении свинцовой бомбы, которое производится взрывом определенного количества взрывчатого вещества, помещенного в канал свинцового цилиндра и засыпанного сверху песком. Этот метод определяет главным образом удельную энергию испытуемого взрывчатого вещества, но не характеризует его бризантности, потому что он лишь в очень незначительной мере выявляет фактор скорости детонации и совершенно не учитывает плотности взрывчатого вещества. Скорость детонации оказывает влияние на результат только в то.м случае, если она меняется в широких пределах, причем значительное влияние ее наблюдается лишь при скоростях ниже определенной величины. Влияние плотности сводится к тому, что она изменяет чувствительность к детонации и что многие взрывчатые вещества в прессованном состоянии при слабой забойке, как это имеет место в бомбе ТгаигГя, не достигают при взрыве своей максимальной скорости детонации. [c.668]

    Дицианфуроксан (т. пл. 40 С, т. кип. 200 С) предложен как бризантное взрывчатое вещество [534]. Он имеет скорость детонации 7000 м/сек (при плотности заряда 1,5 г/см ), критический диаметр детонации 1 мм. Брнзантность его (по образованию углубления в стальной пластине при взрыве заряда) составляет 85% от бризантностн тротила. Поскольку дицианфуроксан очень устойчив к действию тепла н удара, то детонация его вызывается только сильным инициированием, например электрическим капсюлем-детонатором. Дицианфуроксан не разлагается при нагревании до 200°С. Он не взрывается прн ударе грузом 2 кг, падающим с высоты 76 см, илн прн простреле пулей. [c.380]

    ИЛИ менее активные разбавители, но даже в этих случаях скорость детонации редко бывает ниже 1000 м1сек. Такие скорости детонации соответствуют выделению больших энергий детонации. Благодаря этому детонационная волна обычно равномерно возбуждает детонацию последовательных слоев взрывчатого вещества. Устойчивой детонации можно ожидать при большом выделении энергии в детонационной волне, что соответствует режимам очень высоких температур и давлений, облегчающих активацию выделения энергии. [c.379]

    В литературе [13, 37] рассматривался вопрос об условиях, при которых может наблюдаться детонация с малой скоростью, когда энергия, выделяемая в детонационной волне, невелика. Вычисляемое повышение температуры и давления при детонации с малой скоростью будет гораздо меньше, чем для обычных мощных взрывчатых веществ. Распространения детонации с малой скоростью можно ожидать только в том случае, когда физико-химический процесс выделения энергии требует гораздо менее интенсивной активации, чем для обычных мощных взрывчатых веществ. Более того, физико-химические превращения в твердых взрывчатых веществах со скоростью детонации возможны только при условии, что потеря энергии на границах распространяющейся детонационной волны мала. Это наводит на мысль о том, что в физико-химических превра-щеииях очень больших масс, например в геологических превращениях, может иметь место детонационное разложение, распространяющееся по механизму детонации с малой скоростью. Эти предположения дискутировались при рассмотрении возможных причин землетрясений. [c.379]

    Метод основан на сравнении скорости детонации подлежащего исследованию взрывчатого вещества со скоростью детонации детонирующего шну-Ра, предварительно определенной каким-либо из упомянутых способов. Д о т р и ш исходил из того, что каждый детонирующий шнур, будучи Включен в цепь, т. е. присоединен к концам заряда взрывчатого Вещества, скорость де-тодаиии которого еизвестна, [c.95]

    Аммиачная селитра является взрывчатым веществом с температурой плавления 169,6 °С. Она обладает низкой чувствительностью к инициирующим импульсам и крайне низкой — к детонационяому импульсу к механическим воздействиям она вообще не чувствительна. Например, чтобы вызвать детонацию в расплаве аммиачной селитры, необходим заряд вторичного взрывчатого вещества (ВВ) типа тротила массой десятки и сотни граммов. Давление же на фронте детонации вторичного ВВ составляет примерно 10 ГПа (100 000 кгс/см ). При инициировании детонации осколком скорость последнего должна превышать 1500 м/с. Однако при сочетании ряда факторов возможны детонация и взрыв аммиачной селитры. Например, при нагреве в сосуде без отвода продуктов термического разложения селитра может взорваться. Она может детонировать также от ударов, возникающих при локальных взрывах других систем. Поскольку при производстве, хранении и транспортировке в обращении находятся огромные объемы аммиачной селитры, непринятие соответствующих мер предосторожности может привести к серьезным авариям. [c.47]

    Нитрометан является взрывчатым веществом, обладающим отрицательным кислородным балансом. Бризантиостъ его. по Гессу, 25 мм (с дополнительной тетриловой шашкой в 5—8 г). Фугасный эффект в бомбе Трауцля 470 мл. Чувствительность к удару прн падении 10 кг груза с высоты 25 см дает О—8% взрывов. Скорость детонации 6600 м/сек [21]. [c.216]

    Детонация (от лат. detono — гремлю) — процесс химического превращения взрывчатого вещества, сопровождающийся освобождением энергии и распространяющийся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью. Дефолианты (от лат. de и folium — лист) — вещества, вызывающие опадение листьев растений. В качестве Д. применяют цианамид кальция, хлорат магния и др. Д. имеют большое значение для обезлиствления хлопчатника. [c.46]

    Для оценки взрывоопасности пригоден хорошо апробированный подход, используемый длительное время в производстве взрывчатых веществ, сущность которого заключается в минимизации риска для персонала, количества перерабатываемого сырья и потенциальных возможностей воспламенения. При проектировании производства можно руководствоваться следующими двумя принципами во-первых, иметь по-возможности наименьшее число операторов, подвергающихся опасности, и широко использовать дистанционное управление и телеметрию, и, во-вторых, выполнять различные технологические операции в отдельных зданиях, расположенных на безопасном расстоянии друг от друга. Однако при заливке больших РДТТ или их секций приходится иметь дело со значительными количествами топлива (например, одна секция твердотопливного ускорителя системы Спейс Шаттл содержит 125 000 кг топлива). Что касается воспламенения, то свойства ТРТ и взрывчатого вещества (ВВ) различны (см., например, [157]). ТРТ обладают высокими когезионными свойствами и даже при сравнительно больших напряжениях прочны и взрывобезопасны. ВВ же предназначаются для детонации при ударном инициировании, легко разрушаются и, как правило, специально изготавливаются с плотностью, меньшей теоретической, поэтому энергия удара, необходимая для инициирования, не так велика. В ТРТ скорость горения лимитируется температуропроводностью, а в ВВ необходим переход горения в детонацию. [c.56]

    ДинитрО 7-амннобензофуроксан предложен как малочувствительное термостойкое бризантное взрывчатое вещество со скоростью детонации 7,91 км/с [672]. 4,6-Динитро-5,7-диаминобензофуроксан имеет свойства мощного взрывчатого вещества d = 1,91 г/см [813]. [c.380]

    Метилгидразин-перхлорат с небольшим количеством (1 — 2,5 о) горючего материала, например крахмала, предложен как высоко эффективное взрывчатое вещество, обладающее хорошей стабильностью и низкой чувствительностью к удару к нему можно добавлять до 10% порошка алюминия. Фогль запатентовал взрывчатое вещество, получаемое присоединением к этилеидиамин-пер-хлорату пикриновой кислоты или других полиароматических соединений, содержащих ОН-группы. Такие ВВ, как можно ожидать, обладают высокой скоростью детонации и пригодны в качестве зарядов снарядов, промежуточных детонаторов или взрывателей. [c.138]

    Окислители. Химикаты, которые в определенны. условиях (при высокой температуре или контакте с другими реакционноспособными химикатами) легко разлагаются с выделением кислорода, относятся к классу соединений, называемых окислителями. Примерами неорганических окислителей являются хлораты, перхлораты, перекиси и нитраты бария, натрия, калия, стронция, аммония и т. д. Органические окислители часто являются сильными взрывчатыми веществами, и для них существуют специальные инструкции по правилам хранения и обращения с ними. Поэтому здесь будут рассмотрены лишь неорганические окислители. В чистом состоянии окислители опасны только в пожарном отношении, так как они могут выделять кислород опасность зрачи-тельно возрастает и может произойти сильный взрыв, если они смешаны (или загрязнены) даже с малыми количествами некоторых углеродсодержащих и горючих материалов, таких, как дерево, бумага, порошки метал.тов, сера и т. д. Скорость реакции зависит от степени измельчения, смешивания, загрязнения, уплотнения и типа детонации. Пропитывание горячих материалов, в том числе обуви, одежды и т. д. пылью или растворами окислителей так же опасно, как тесная смесь мелко раздробленных окислителя и горючего. Описанные сыесш очень чувствительны к нагреванию, трению и удару [c.215]

    Озон Оз, бесцветный нестойкий газ. Более сильный окислитель, чем кислород. Мол. вес 48,00 плотн. 2,144 кг/м при 0°С и 760 мм рт. ст. т. пл. —251,4° С т. кип. —112° С плотн. пара по воздуху 1,658 раствори мость в воде незначительная 0,0021 г в 100 г воды прй 20° С. Очень нестоек. В небольших концентрациях (без посторонних примесей) он разлагается медленно. При повышении температуры скорость разложения значи,-тельно возрастает. Разложение ускоряется в присутствии газообразных добавок N0, СЬ и др., а также металлов (Pt и др.) и окислов серебра, меди, железа, никеля и др. При больших концентрациях разложение идет со взрывом. Особую опасность представляют примеси органических веществ. Смеси озона с кислородом, взрывоопасны при концентрации озона в смеси менее 20% вее. разложение происходит только в месте действия источника зажигания, при конценхрациях 20—48% наблюдается слабый взрыв по всему объему смеси, п и концентрациях озона свыше 48% возникает взрыв, переходящий в детонацию. При мощных источниках зажигания могут сдетонировать п более разбавленные смеси. Жидкий и твердый озон — инициирующее взрывчатое вещество. [c.185]

    Однако взрывчатые свойства у пиротехнических составов бризантных взрывчатых веществ. Так, например, скорость детонации некоторых хлорагпых пиротехнических составов равна 2500. и/сек, в то время как скорость детонации разных бризантных взрывчатых веществ колеблется в пределах 6000— 9000 ж/сек. От луча огня или от искры пиротехнические составы воспламеняются и горят с образованием пламени и дыма. От удара или трения они могут давать взрывы. [c.6]

    Таблица показывает, что скорость детонации пиротехнических составов в два-три раза меньше скорости детонации бризантных взрывчатых веществ. Результаты по фугасному действию в бомбе Траупля получаются более наглядными при подрыве составов с помощью промежуточного детонатора (в приведенных данных капсюльный эффект и эффект от взрыва промежуточного детонатора исключены . [c.217]

    Детонация — химическое превращение взрывчатого вещества, сопро-возкдающееся выделением энергии и распространяющееся в виде волны от одного слоя вещества к другому со сверхзвуковой скоростью. [c.93]

    Скорость детонации, т. е. скорость распространения реакции, при действии одинаково мош,ного начального импульса на пиротехнические составы с хлоратами не превышает 2500 ж/сек, в то время как для некоторых взрывчатых веществ она доходит до 8000 м1сек. Пиротехнические составы, имеющие в качестве окислителей нитраты, обычно не дают скорости детонации больше 1000 м1сек, а некоторые составы вообще не детонируют. [c.24]

chem21.info

Воспламенение и горение порохов | Большая охота

Характеристики воспламенения и горения пороха

На страницах нашего сайта мы не только говорим об охоте, о повадках диких животных (тут вы можете прочесть о повадках волка), которые становятся добычей охотников, но и об охотничьем снаряжении и оружии, а также, о снаряжении патронов. Для того, чтобы правильно их снарядить, не помешает прежде изучить характеристики самого пороха. И, именно этому, воспламенению и горению разных видов порохов, их особенностям и характеристикам мы предлагаем вам уделить внимание в нашей сегодняшней публикации…

Свойства порохов

Экспериментально установлено, что охотничьи пороха при отсутствии давления совершенно не воспламеняются и не горят. Воспламенение и горение порохов начинается только при давлениях, которые равны примерно 0,1 атм. При атмосферном давлении на открытом воздухе пороха способны воспламеняться от источника пламени, но горят они с очень малой скоростью (около 0,2-0,4 сантиметра в секунду). С повышением давления возрастает и скорость горения.

На рисунке №1 приведены скорости горения (в зависимости от давления) порохов Сокол и нитроглицеринового.

Наиболее надежное воспламенение и устойчивое горение охотничьих порохов начинается только при давлениях в камере патрона, равных 25-40 килограмма на квадратный сантиметр. На величину скорости горения большое влияние оказывает и температура заряда самого пороха. При этом, температура заряда, как правило, равна температуре окружающей среды, поэтому, даже при одном и том же давлении в камере сгорания скорость горения пороха зимой и летом колеблется в довольно широком диапазоне – смотрите рисунок №2.

Таким образом, для воспламенения охотничьих порохов в патроне будет недостаточно только одного источника пламени. Для надежного воспламенения и горения порохов с необходимой скоростью для ружейного выстрела в камере сгорания необходимо предварительно создать давление 25-40 килограммов на квадратный сантиметр и повышенную температуру. Для этих целей и необходим капсюль.вернуться к содержанию ↑

Роль капсюля в воспламенении пороха

Капсюль является не только источником пламени для воспламенения пороха, но он служит, главным образом для того, чтобы повысить давление и температуру в кармане сгорания патрона, при которых и начинается устойчивое горение пороха с большими скоростями. Недостаточно мощный капсюль может привести к очень медленному воспламенению и горению пороха – и к затяжному выстрелу в итоге.

Казалось бы, во все случаях мощность капсюля полезно увеличивать, но в действительности такое увеличение полезно только до определенного предела. Чрезмерно мощный капсюль может явится причиной перехода горения пороха в детонацию – мгновенное сгорание, при котором происходит резкое повышение давления, что может привести к опасным последствиям.

Выпускаемый в настоящее время капсюль Жевело-мощный для порохов Сокол и нитроглицеринованного при правильном снаряжении патрона (подробнее о снаряжении охотничьих патронов) обеспечивает вполне надежные условия воспламенения и сгорания. Поэтому, добавлять в капсюль Жевело дымный порох не стоит.

На рисунке №3 показа зависимость скорости горения порохов Сокол и нитроглицериннового от давлений, развиваемых в канале ствола. Как видно из рисунка, скорость горения нитроглицеринованного пороха приблизительно в 2 раза больше, чем пороха Сокол. Исходя из этого, как увидим в дальнейшем, значительно изменяются и показатели внутренней и внешней баллистики дробового выстрела.вернуться к содержанию ↑

Факторы влияния на характеристики пороха

На характер горения пороха и процесс нарастания давления в канале ствола при выстреле большое влияние оказывают также такие факторы, как форма и размер пороховых зерен.

Пиродинамиками уже сравнительно давно было установлено, что пороха горят только с поверхностями параллельными и концентрическими слоями. Это означает, что в процессе горения каждое пороховое зерно, сгорая с поверхности, постепенно уменьшает свой объем, но сохраняет свою первоначальную форму. Процесс постепенного сгорания порохового зерна Сокол хорошо показан на рисунке №4. При капсюлях воспламенителях, создающих давление в камере сгорания около 25-40 килограммов на квадратный сантиметр, порох Сокол загорается почти одновременно по всей поверхности.

Если по условиям зарядки патрона при воспламенении капсюля не раскрывается закрученная часть гильзы, то процесс сгорания пороха идёт до конца и выстрел по своим показателями будет хорошим. Следовательно, для создания хороших условий процессам воспламенения и горения пороха достаточно иметь плотный, толщиной 1,8-2 миллиметра, пороховой картонный пыж, досланный до порохового заряда, с усилием сжатия пороха в 8-10 килограммов, и правильную фиксацию заряда и снаряда в патроне закруткой дульца гильзы.вернуться к содержанию ↑

Основные периоды воспламенения и горения порохов

Рассматривая процессы воспламенения и горения порохов в явлении выстрела в целом, можно отметить ряд протекающих друг за другом периодов.вернуться к содержанию ↑

Первый период воспламенения и горения порохов

При выстреле, после воспламенения, сгорание пороха происходит сначала в постоянном объеме до тех пор, пока давление газов не достигнет величины достаточной для того, чтобы преодолеть сопротивление раскрытия завальцованного дульца гильзы, силы трения пыжей и снаряда в гильзе. Усилие, необходимое для раскрытия дульца гильзы и преодоления сил трения пыжей и снаряда, отнесенное к площади поперечного сечения канала гильзы, называется давлением форсирования и обозначается Рф.

Математически давление форсирования выражается следующей формулой:

Где F – сила раскрытия дульца гильзы и преодоления трения пыжей и снаряда в килограммах; S – площадь поперечного сечения гильзы в квадратных сантиметрах.

Величина давления форсирования в явлении выстрела играет весьма важную роль. На рисунке 5а показано изменение давления газов, и скорости движения снаряда в канале ствола по времени.

На этом рисунке давление Ро соответствует давлению, создаваемому капсюлем в камере сгорания. Давление Рф соответствует давлению форсирования, при котором должно начинаться движение пыжей снаряда и раскрытие закрученной части гильзы.

На рисунке 5б показано изменение давления газов и скорости движения снаряда по длине ствола. На этом рисунке видно, что при давлениях газов, превышающих давление форсирования, начинается смещение снаряда и в дальнейшем процесс горения пороха происходит при изменяющемся объёме камеры сгорания.

Расчеты и эксперименты показывают, что повышение давления форсирования увеличивает часть заряда, сгорающую до начала смещения снаряда в гильзе, повышает начальное давление и начальную скорость. Для достижения хорошего выстрела с возможно большей начальной скоростью снаряда необходимо соблюдать следующее условие: давление форсирования Рф должно быть всегда больше давления, создаваемого капсюлем в камере сгорания Ро.

Величина давления форсирования для дробового выстрела (при одном и том же порохе и капсюлях) зависит от способа снаряжения патронов (подробнее о снаряжении патронов пулей) и поэтому, она может изменяться в широких пределах.

Так, для различных способов снаряжения для пороха Сокол давление форсирования имеет величины, показанные в таблице. Из неё видно, что наибольшее давление форсирования получается при плотном картонном пороховом пыже увеличенного по сравнению с гильзой диаметра на 0,2-0,25 миллиметра, толщиной в 1,6-1,8 миллиметра и усилии при закрутке, равной 40 килограммам. Для этого случая форма и размеры заделки дульца гильзы приведены на рисунке №9.

Дробовой пыж должен быть изготовлен из плотного картона по диаметру гильзы, толщиной 0,9-1 миллиметра. При тонком или рыхлом дробовом пыже при даже меньших давлениях в камере сгорания, чем при давлениях, создаваемых капсюлем, дробовой пыж может выдавиться и выскочить преждевременно, не раскрывая закрученные края гильзы. Подробнее о бое охотничьего ружья и выборе пыжа.

При низких давлениях форсирования Рф во время воспламенения капсюля происходит раскрытие закрученной части гильзы. При этом, увеличивается объем камеры сгорания и горение пороха начинается в большем объеме.

Низкое давление форсирования дает очень большой процент несгорающего пороха при выстреле (в тепловом балансе указано 5-20%), доходящий до 18-20. Несгоревший порох частично остаётся в стволе, а главным образом выбрасывается вместе с газами из ствола. Всё это ведёт к значительному снижению начальной скорости снаряда и не дает стабильности дробового выстрела.

При давлениях форсирования Рф=60-62 килограммам на квадратный сантиметр, не сгорает только 4-5% пороха. При этом, наблюдается однообразие выстрелов и значительное увеличение начальной скорости снаряда без заметного повышения максимального давления в канале ствола.

При снаряжении патронов многие стрелки и охотники мало придают значения таким вопросам, как подбор картонного порохового пыжа по диаметру и толщине; создание определенного усилия сжатия пороха в камере сгорания гильзы пыжами; упругость и толщина дробового пыжа; создание необходимого усилия на матрицу при закрутке дульца гильзы; подбор рациональной формы матрицы для заделки дульца гильзы. Между тем, качество дробового выстрела существенным образом зависит от решения именно этих вопросов.

вернуться к содержанию ↑

Второй период воспламенения и горения порохов

В этом периоде горение пороха и образование газов происходит в увеличивающемся объеме камеры сгорания. Условно этот период начинается с момента начала движения снаряда и заканчивается в конце горения пороха (точка К на рисунке №5). Пороховые газы за счет заключенной в них энергии совершают полезную работу, сообщая снаряду скорость и преодолевая ряд сопротивлений. При горении пороха приток газов повышает давление внутри канала ствола, но при этом одновременно происходит и непрерывное нарастание скорости снаряда и связанное с этим увеличение объема, в котором происходит горение пороха.

В самом начале этого периода, когда скорость движения снаряда ещё невелика, образование газов растет быстрее, чем объем заснарядного пространства, за счет чего и происходит повышение давления до максимального. Величина этого давления является одной из основных баллистических характеристик пороха, которая используется при расчете показателей оружия на прочность.

Увеличение давления газа в канале ствола и нарастание скорости движения снаряда могло бы продолжаться и дальше, но оказывается, что объем заснарядного пространства растёт по времени быстрее, чем происходит нарастание давления. Поэтому, несмотря на продолжающееся горение пороха и газообразование, давление начинает падать. Условно окончание этого периода можно считать тем моментом, когда прекращается горение пороха – точка К на рисунке №5.вернуться к содержанию ↑

Третий период воспламенения и горения порохов

В момент окончания процесса горения пороха давление газов Рк имеет ещё достаточно большую величину, благодаря чему, хотя приток газов прекращается, ускорение движения снаряда в канале ствола ещё продолжается. Ускорение движения снаряда происходит за счёт расширения газов при падении давления. Падение давления и нарастание скорости снаряда продолжается до тех пор, пока снаряд дроби и пыжи не минуют дульный срез ствола.

Чем больше величина отношения давлений Рк/Рд, где Рк – давление газа в конце горения, а Рд – дульное давление, тем больше начальная скорость снаряда. Другими словами, начальная скорость снаряда тем больше, чем больше степень расширения газа.вернуться к содержанию ↑

Период последствия газов

Давление газов на выходе из канала ствола Рд всегда выше атмосферного. Некоторые авторы считают, что это давление должно составлять 80-90 килограммов на квадратный сантиметр. Эти давления при хорошем порохе могут получаться при следующих условиях: слабый капсюль воспламенитель – к примеру, при использовании капсюля Центробой для бездымных порохов; пороховые пыжи только досылают до пороха без какого-либо усилия сжатия; плохое качество порохового картонного пыжа; плохая закрутка дульца бумажной гильзы.

При хорошем снаряжении патрона, когда от выстрела добиваются оптимальных показателей, дульное давление Рд составляет только 50-55 килограммов на квадратный сантиметр. Величина дульного давления при вылете снаряда из канала ствола может оказывать некоторое воздействие на полет дроби, но этот вопрос будет целесообразнее рассматривать уже в разделе внешней баллистики, в одной из наших следующих публикаций.

Сегодня мы с вами рассмотрели основные характеристики и параметры воспламенения и горения порохов, и узнали, как эти показатели влияют на точность выстрела. Надеемся, что данная информация будет полезной для вас.

А, каким порохом – дымным или бездымным пользуетесь вы? Каким капсюлям отдаёте предпочтение при снаряжении патронов? Поделитесь с нами своим выбором, опытом и историями. Ждём ваших комментариев.

Статья подготовлена по материалам инженера А. Можарова, взятым из свободных источников.

Читайте также о горохообразных раздутиях ствола и их причинах.

Ждем ваших отзывов и комментариев, присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте!

Сказать "Cпасибо":

На нашем сайте:

bighunting.ru