Детонация конденсированных BB
Скорость распространения детонации в зарядах конденсированных взрывчатых веществ достаточно большого диаметра с высокой точностью рассчитывается на основании теории Чепмена — Жуге, описанной выше в разд.
1.2.3. Единственное усложнение при расчете состоит в том, что из-за высокой начальной плотности конденсированных BB при их детонации развиваются колоссальные давления порядка IO5 МПа. При этом плотность продуктов детонации приближается к плотности твердых веществ и достигает значений 1400 ... 1600 кг/м3, так что продукты детонации нельзя считать идеальным газом. К сожалению, возникающие при детонации BB давления настолько велики, что не существует непосредственных методов их измерения; они превосходят предел текучести любого известного вещества и могут быть определены только косвенным путем. По этой причине можно говорить лишь о «приемвемой» точ-*> По другим данным погибло около 500 человек, а размер воронки достигал 130 м. — Прим. ред.
ности ‘измерения ,детонационных давлений в конденсированных BB.
• Для конденсированных BB характерно наличие критического диаметра детонации, т. е. при диаметре заряда BB меньшем этого порогового значения детонация в нем не может распространяться на большие расстояния. Критический диаметр детонации зависит от удельной массы оболочки, окружающей заряд BB. Заряд, помещенный в массивную стальную оболочку, имеет меньший критический диаметр, чем заряд того же BB при детонации в воздухе (без оболочки). Считается, что срыв детонации конденсированных BB обязан боковому разлету вещества при детонации в воздушной среде. В этом случае к центру заряда от периферии фронта волны распространяется волна разрежения. Если диаметр заряда достаточно мал, то волна разрежения приведет к существенному недогоранию BB на центральной линии тока и произойдет срыв детонации.
Хорошо известно, что возбудить детонацию в конденсированных (вторичных) BB можно только за счет введения в заряд BB сильной ударной волны.
Эта ударная волна может быть образована за счет удара осколка, детонации донорного (инициирующего) заряда или локального трения в BB. Энергия, необходимая для возбуждения детонации, определяется обычно амплитудой ударной волны, обеспечивающей непосредственное инициирование детонации.И BB, и пороха представляют собой горючие материалы, и, следовательно, к ним применимы те же соображения о термической стабильности, что и для химических реакторов, которые обсуждались в начале данной главы. Поэтому все BB и пороха при хранении в адиабатических условиях способны разлагаться с возрастающей скоростью и в конце концов взорвутся. Если BB хранится в неадиабатических условиях, то так же, как и в случае газовых смесей, существуют критические значения размера, формы и температуры стенок контейнера с BB, задающие условие возникновения теплового взрыва. В табл. 2.2 приведены значения экспериментальных и теоретических скоростей детонации и давлений Чепмена — Жуге типичных конденсированных BB.
В случае конденсированных взрывчатых материалов с точки зрения взрывобезопасное™ важнейшими характеристиками BB являются критический диаметр детонации (т. е. наименьший диаметр заряда BB, при котором еше возможна самоподдержи- вающееся распространение детонационной волны), ударноволновая чувствительность и термическая стабильность BB. Хороший обзор по этой проблеме выполнен Мачеком [385] (см. [28*, 29*]). Некоторые методы определения этих характеристик описаны ниже.
1.3.