低温环境对乳化炸药爆炸性能的影响

刘赛 韩体飞 王猛 陈凯强 刘广鹏 姜鑫 孙彦臣

刘赛, 韩体飞, 王猛, 陈凯强, 刘广鹏, 姜鑫, 孙彦臣. 低温环境对乳化炸药爆炸性能的影响[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20240712
引用本文: 刘赛, 韩体飞, 王猛, 陈凯强, 刘广鹏, 姜鑫, 孙彦臣. 低温环境对乳化炸药爆炸性能的影响[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20240712
LIU Sai, HAN Tifei, WANG Meng, CHEN Kaiqiang, LIU Guangpeng, JIANG Xin, SUN Yanchen. Effect of Low Temperature Environments on the Explosive Properties of Emulsion Explosives[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20240712
Citation: LIU Sai, HAN Tifei, WANG Meng, CHEN Kaiqiang, LIU Guangpeng, JIANG Xin, SUN Yanchen. Effect of Low Temperature Environments on the Explosive Properties of Emulsion Explosives[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20240712

低温环境对乳化炸药爆炸性能的影响

doi: 10.11858/gywlxb.20240712
基金项目: 安徽理工大学研究生创新基金(20232cx2117)
详细信息
    作者简介:

    刘 赛(2000-),男,硕士研究生,主要从事工业炸药爆炸性能研究. E-mail:2116149277@qq.com

    通讯作者:

    韩体飞(1983-),男,博士,高级实验师,主要从事民爆器材与爆破技术研究. E-mail:tifeihan9797@126.com

  • 中图分类号: O389; TJ55

Effect of Low Temperature Environments on the Explosive Properties of Emulsion Explosives

  • 摘要: 在低温条件下乳化炸药爆炸性能的下降会严重影响爆破效果,研究药体温度改变后乳化炸药爆炸性能的变化规律具有一定的工程应用价值。为此,设计了一系列乳化炸药药体温度精确控制装置,对药体温度为25、0、−5、−10、−15 ℃的乳化炸药的爆速、猛度、做功能力及空中爆炸冲击波超压进行测量,并观察乳化炸药的微观结构。实验结果表明:当药体温度由25 ℃降至−15℃时,炸药的爆速由4227 m/s降至3291 m/s,猛度由13.0 mm降至5.2 mm,做功能力由323 mL降至208 mL,爆炸冲击波超压由284.9 kPa降至115.8 kPa。随着药体温度的降低,硝酸铵析晶量增加,乳胶粒子的局部结构被破坏,致使乳化炸药的微观结构发生变化,爆炸性能降低。低温环境对乳化炸药猛度的影响最大,对爆速的影响最小;随着温度的降低,爆炸性能的降幅增大。在工程应用中,需综合考虑爆炸性能的降幅进行爆破参数设计。

     

  • 图  低温爆速测试装置

    Figure  1.  Device for detonation velocity test at low temperature

    图  低温猛度测试实验装置

    Figure  2.  Low temperature experimental setup for brisance test

    图  低温保存装置

    Figure  3.  Cryopreservation device

    图  低温空中爆炸冲击波压力实验装置示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of device for air shock wave pressure test at low temperature

    图  不同药体温度下乳化炸药的Δp-t曲线

    Figure  5.  Δp-t curves of emulsion explosives at different body temperatures

    图  乳化炸药各爆炸性能相对于25 ℃时的下降率

    Figure  6.  Percentage decrease for each explosive property of emulsion explosives relative to the level at 25 ℃

    图  常温和低温下乳化炸药的微观结构

    Figure  7.  Microstructure of emulsion explosives at ambient and low temperature

    图  不同温度下乳化炸药的物理模型

    Figure  8.  Physical modelling of emulsion explosives at different temperatures

    表  1  不同药体温度下乳化炸药爆炸性能测试结果

    Table  1.   Test results of explosion properties of emulsion explosives with different body temperatures

    T/℃ D/(m·s−1) ΔH/mm V/mL Δp/kPa
    25 4227 13.0 323 284.9
    0 3994 12.1 310 265.4
    −5 3752 10.3 283 255.8
    −10 3509 8.1 255 216.3
    −15 3291 5.2 208 115.8
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-16
  • 修回日期:  2024-03-18
  • 网络出版日期:  2024-05-05

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