Чувствительность энергетических систем к электрическому импульсу.

Электрический импульс– механизм возбуждения реакций, когда источником внешней энергии является запасенная электрическая энергия, выделяемая в течение некоторого времени в определенном объеме в непосредственной близости от ВВ или в контакте с ним.

Вопросы электрического инициирования связаны с разработкой средств инициирования (СИ), включающих в себя как электродетонаторы (ЭД), так и электровоспламенители (ЭВ). В первом «электрический» импульс предназначен для возбуждения ВП в активном заряде капсюля-детонатора. Основным требованием, предъявляемым к нему является обеспечение min пути перехода инициируемого ВП в детонацию. В ЭВ «электрический» импульс возбуждает не детонационную форму превращения, которая используется для воспламенения других зарядов ВВ. ЭВ может быть составной частью ЭД. Электрический импульс, кроме того, имеет важное практическое значение для обеспечения безопасности обращения с системами склонными к электризации. К ним в частности относятся такие бризантные вещества, как ТЭН, гексоген, а также пироксилиновые пороха и особенно инициирующие ВВ, При «электрическом» инициировании электрическая энергия обычно воздействует на ВВ опосредовано, предварительно преобразуясь в другие формы на простейших устройствах, в соответствии с чем различают:

1. инициирование накаляющимся проводником,

2. взрывающейся проволочкой,

3. искровым разрядом.

Инициирование первых сводится к его нагреву электрическим током и последующему воспламенению ВВ под действием тепла от расплавленного Me, которое зависит от условий сгорания ВВ, его состава, оно может перейти или не перейти в детонацию.

Взрывающаяся проволочка. Оно отличается от предыдущего случая тем, что вследствие прохождения мощного импульса тока проводник за короткое время превращается в парокапельную смесь, т.е. происходит электровзрыв проводника, продукты которого взаимодействуют с ВВ. При этом имеет место не только непосредственное тепловое воздействие, но и интенсивное сжатие, расширяющимися продуктами взрыва проводника. Давление ударного сжатия достигает 2 – 5 ГПа, что вполне достаточно для ударно-волнового инициирования реакции, а с другой стороны оно обеспечивает высокое давление воспламенения ВВ от теплового контакта раскаленных продуктов электровзрыва проводника. Близкая картина имеет место в случае электрического пробоя ВВ запрессованного в искровой промежуток некоторых типов ЭД.

В этом случае между электродами возникает тонкий канал плазмы диаметром d ~ 10^{-7 см. В этом канале достигается чрезвычайно высокая концентрация энергии, поэтому температура плазмы Т ~ 104} К. Поэтому в заряде ВВ возникает мощная ударная волна, которая способна вызывать взрыв не только инициирующих, но и некоторых бризантных ВВ.

Третья осуществляется посредством нестабильного, сконцентрированного в пространстве электрического разряда с большой силой тока. В результате накопления статического электричества по поверхности зерен и через воздушные промежутки электрические заряды будут стекать на заземленные Me части оборудования. Разность потенциалов определяет мощность разряда. При разряде взрыв может возникнуть сначала в виде горения, которое в заряде насыпной плотности легко может перейти в детонацию. Загорание, как правило, происходит в результате теплопередачи от воздуха разогретого в искровом разряде к кристалликам ВВ. Чувствительность вторичных ВВ обычно меньше восприимчивых к искровому разряду, чем инициирующие, возрастает при введении в них металлических добавок, что связано с ослаблением электрической прочности системы металл – ВВ –газ. В настоящее время нет строго стандартизированной методики определения чувствительности взрывчатых систем к электрическому импульсу. Обычно строят кривые чувствительности, т.е. зависимость % взрывов от энергии искрового разряда при постоянном расстоянии между электродами. Находят

Pb(N₃)₂

Нижний 5*10^-7 Дж

Верхний пределы (8 – 10)*10^-6 Дж

Лекция № 7.