JPS6398562A - 伝爆性の試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、爆発性のおそれのある物質及び製品の伝爆性
の測定・判定方法に関する。特に、少ない実験回数で、
任意の規模で伝爆性の有無を精度よく測定判定できる伝
爆性の試験測定法に関する。

［従来の技術］ 伝爆性の試験方法としては、　Ｂ　Ａ　Ｍ　（Ｂｕｎｄ
ｅｓａｎｓｔａｌｔ　ｆｕｒ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｐｒ
ｕｆｕｎｇ西ドイツ連邦材料試験所〕の５０／６０の鉄
管試験法、ＴＮＯ（ＴｈｅＮｃｔｈｅｒｌａｎｄｓ　Ｏ
ｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ａｐｐｌｉｅｄ　５
ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｒｅ５ａａｒｃｈニオう〉ダ応用
科学研究所）の５０／７０の鉄管試験法、米国鉱山保安
間のギヤ・・・ブ試験法、ＭｋＴ［［弾動臼砲を用いた
可変試料量試験法。

弾道振Ｔ−を用いた可変試料量試験法（特許願昭和６０
年第８０３８７号）及び砂中憬発を用いた可変試料量試
験法（特許願昭和６１年第１０７６５７号）がある。

感度が低いが爆発力の大きい物質の伝爆性の有無を確認
するためには、　５０／６０鉄管試験が有用である。液
体の伝爆性の評価には、気泡を入れて試験するノーギャ
ップ試験が信頼性の高い結果を与える。また、高感度で
爆発力の小さい過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）やアゾビス
イソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）のような物質に対して
は、５０／６０鉄’Ｔｆ試験法や５０／７０法管試験法
は。

はっきりした結果を与えず１弾動臼砲や弾道振子を用い
た可変試料量試験が有効である。

一般に低感度の爆発物の限界伝爆薬径は、密閉度にもよ
るが、かなり太さい。従って、ＭｋＩ弾動臼砲等の中で
は、自己持続的な爆発、即ち、伝爆しないものが多い。

このような問題点を解決する方法として砕中爆発を用い
る方法がある。砕中で爆発させると、外部に出る爆発音
が著しくがきくなるので、同し施設で大薬量の爆発実験
を行なうことができる。そして、生成した漏斗孔の大き
さから爆発した量を推定し、伝爆性を調べることができ
る。しかし。

砕中爆発法にも問題点がある。それは、複数の実験を行
なわないと結論を出せないことである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような状況において１本発明者らは、従来の伝爆
性試験と異なり、大薬量の実験を行なうことができ、１
回の実験で正確な結論を出し得る試験測定法を確立した
。更に２本発明は、伝爆性の測定において、Ｉｉｉ撃発
生源と被測定物の間に緩衝材、緩衝空間を設けること或
いは設けないことにより、　／ｊｌｌｌ定の正確さと、
同時に衝撃が外に漏れ、余計な障害を与えることを避け
ることのできる伝爆性の測定方法を提供することを目的
とする。　　また９本発明は、爆発薬量がかなり多い薬
量でも試験可能な伝爆性の試験測定方法を提供すること
を目的きする。また２本発明は、ロケ／ト推進薬が伝爆
で爆発するか否か、或いは）（ＭＸ入りの薬剤などの安
全審査を判定するための試験方法を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記の問題を解決するために、伝爆性を測
定すべき爆発性のおそれのある物質又は製品を、雷管を
付けた励爆薬に接して配置して。

水中に、所定の深さに沈め、励爆薬を爆発させて、爆発
の衝撃波エネルギー及び気泡エネルギーを測定すること
により、爆発性のおそれのある物質又は製品が爆発を伝
播する能力があるか否かを判定することを特徴とする爆
発性おそれののある物質及び製品の伝爆性の測定力法で
ある６［作用］ 本発明による伝爆性の測定法は、被測定物質。

製品を、実際における。衝撃伝播、製品の配置に近いも
のにして、実験を行なうことにより、測定の正確性を担
保しようとするものである。

本発明によると、伝爆性を測定すべき爆発性のおそれの
ある物質又は製品を、雷管を付けた励爆薬に接して配置
して、水中に、所定の深さに沈め、励爆薬を爆発させて
、爆発の衝撃波エネルギー及び気泡エネルギーを測定す
ることにより。

任汀、の大きさの爆発性のおそれのある物質又は製品が
爆発を伝播する能力があるか否かを判定し。

即し、伝爆性の有無を高精度で、１回の実験で測定判定
するものである。

伝爆性をげ１ｊ定すべき爆薬、爆発性物質或いは爆発性
の製品を、雷管を付（Ｊた励爆薬に接して配置して、水
の中に、所定の深ぎに埋め、励爆薬を爆発許せて、その
生じた水中の衝撃波及び、気泡の発生エネルギーを測定
することにより、被測定物質の爆発性、爆発の程度、伝
爆の程度を定量的に観測できるものである。また、配置
される励爆薬と、測定されるべき物質の空間配置を適当
にし。

最も適する伝爆性測定方式を決めることができる。ある
程度被測定物質の伝爆感度を定置化することができるも
のである。

本発明によると、被測定物質を、雷管を付けた励爆薬に
接して配置して、水中に、所定の深さに沈め、励爆薬を
爆発させるものであり、水中爆発であるために、騒音公
害を出さない試験１法である。但し、振動発生はある。

本発明による被測定物質、？８１品と、衝撃を与犬る励
爆薬の配置を図により説明する。

第１図は、塩ビ管中に被試験物質を入れ、これを励爆薬
と雷管を取りイボけた配置を示を断面図である。

励爆薬として６号雷管１を取り付けた（例えばｓｏ＆の
）励爆薬２と（例えば５００ｇの）被測定物質３を塩ビ
管４の中に詰め適当な蓋５をしたたものを所定に深さく
例えば４ｍの）の水中に吊るしたものである。

第２図は、鉄管中に被試論物質を入れ、これに励爆薬と
雷管を取付けた配置を示す断面図である。

砂８と６号雷管１を取り付けた（例えば、５０＆の）励
爆薬２と（例えば５００ｇの）被測定物ｉ３を鉄管６に
詰め、ネジ蓋７を締めたものを所定の深さく例えば４ｍ
の）の水中に吊るしたものである。

塩ビ管は、内径５０ｍｍ外径５８ｍｍの塩ビ管（ＪＩＳ
　Ｋ　６７４１、ＶＰ−５０））を用いた。

と記の配置の励爆薬と被測定物質を所定の深きの水中に
つるし、雷管で励爆薬を爆発きせ、被測定物質の爆発の
程度を、ｔｒ撃比圧曲線生成気泡の膨張収縮の振動の周
期を観察し、解析して、得られた衝撃波エネルギー（Ｅ
、）及び気泡エネルギー（Ｅ、）を調べる。全体が爆発
したエネルギーが得られれば伝爆性があることの証明で
あり、小さな爆発エネルギーしか得られなければ、爆発
は中断した証明となる。

衝撃波エネルギー（Ｅｌ）は、下式から得られる。

ここでθは衝撃波の減衰定数、Ｐは衝撃波の圧力、ｔは
爆発した時間で、ρ、は水の密度、Ｃｗは水の音速であ
る。

気泡エネルギーＥ、は、下式から得られる。

Ｅ、−ｋＰ、””Ｔｋ’ρｗ−１／１ ここで、には定数、Ｐａは静水圧、Ｔ１は爆発で発生し
た気泡の周期である。

測定は、トルマリンゲージ、ピエゾ圧力センサー等の測
定計器により測定した。測定実験は、水槽（プール）で
、４ｍの深さで行ない、水°槽の深さは、測定物質を沈
める深さの２倍以上が必要であり、大薬量の時は、大き
い水槽、或いは海中で行なう。

［実施例］ 次に本発明の方法により、実験を行なった伝爆性のおそ
れある物質は、第１表に示した固形組成物である。

第１表　爆発性のおそれのある固形組成物但し、　ＨＴ
ＰＢは、末端にドロキシボリブ〃ジエンであり、　）Ｉ
ＭＸ（Ａ）は、平均粒径約２００μのもので。

）ＩＭＸ（Ｅ）は、平均粒径約２０μのものである。

上記のコ〉・ポジット推進薬固形組成物に対して１本発
明方法を適応し、伝爆性を判定した。これらの推進薬を
、直径５０ｍｍφ、長さ１００ｍｍ又は１５０ｍｍに成
形して用いた。励爆薬を取り付けるために、このコンポ
ジット推進薬固形組成物成形体には、中央に直径３０ｍ
ｍ、深さ４３ｍｍの孔を予め作った。

励爆薬としては１重量５０ｇのＲＤＸ−ＮＧ−ＮＣ系プ
ラスチック爆薬（日本油脂株式会社製。

１ｏ、　２１　）を用いた。

ＲＤＸ−ＮＧ−ＮＣ系ぺり、　ット（Ｎｏ、　２１　）
はＲＤＸ６０％、ＮＧ４０％とこれに外削でＮＣ３％を
加えた高性能プラスチック爆薬で内径３０ｍｍの塩化ビ
ニルパイプ中での爆速が７８００ｍ／秒のものである。

寸法は直径３０ｍｍ、長さ４３ｍｍで中央に謳゛管を取
付けるためにの径７ｍｍ、深さ２０ｍｍの孔が開けであ
る。雷管は全て日木油脂株式会社製６号電気雷管を用い
た。

以上の配置の雷管励爆薬試験物を、水中において爆発せ
しめた。水中は、池の中で行ない、ｊ：の池は、直径３
６ｍ、最深部は直径１０ｍで深さ８ｍである。爆発は水
？！４ｍのところで行なわせた。試料容器は１図示のよ
うにＶＴ’−５０の塩化ビニル管であり、衝撃波強度及
び爆発気泡の膨張収縮振動の周期を、溶点から１ｍ及び
３．５ｍの所で測定した。圧力波の検出にはトルマリン
ゲージを用い、圧力波の記録は増幅器を経てデジタルメ
モリーで行なった。データの解析はマイクロコンピュー
タを用いた。

５０／６０鉄管を用いた試験では、破片によるトルマリ
ンゲージの破損を恐れて水面上に設置したマイクロホン
によって気泡の膨張収縮周期のみを測定した。

この実験の結果を第２表に示す、なお、第２表中のＰ、
は衝撃波のピーク圧であり、チャンネル１は、爆温から
１ｍの位置のデータで、チ〜ンネル３は、３．５ｍの位
置のデータである。

第２表から、水中爆発における気泡周期の計測精度が非
常に良好なことが分かる。

更に、内径５０ｍｍ、外径６０ｍｍ＋長さ５００ｍｍで
底を溶接し、ねじ蓋を付けた引き抜き鋼管にコンポジッ
ト推進薬固形組成物を詰め、空間には砂を詰めて、Ｎｏ
、２１ブ一スクー５０ｇで起爆した時の気泡エネルギー
の測定結果を第３表に示した。

ｕ　　４ｍの深きで５０／６０＃ｉ管中でＮｏ２１の爆
薬を励爆薬として付けた第１表の爆発性のおそれのある
固形組成物を水中で爆発試験した結果Ｅｂ”は、ビニル
管中での爆発による値である。

更に、第２表に示した測定値を、整理した結果を第４表
に示した。

△Ｅ、及び△Ｅｉはそれぞれ爆薬または推進薬のみの気
泡エネルギー及び衝撃波エネルギーの平均値である。こ
れらの値に、その平均エネルギーの和（△Ｅ、＋△ＥＳ
）及びそれに対する衝撃波エネルギーの割合を示す、ま
た、更に、伝爆するか、しないかの判定材料として１ｋ
ｇ当りの平均エネルギーの和（ΔＥ１＋ΔＥ、）／Ｗを
示す。

この結果から試験した径５０ｍｍ約４５０ｇのコンポジ
ット推進薬は、微粒ＨＭＸ２０％を含む試料Ｃのみが伝
爆し、他は最高３１％の爆発（試料Ｆ；粗粒）（ＭＸ３
０％含有）を示した。

次にフンポジット推進薬固形組成物（Ａ−Ｈ）の爆発の
性質を調べるために気泡エネルギーと衝撃波エネルギー
の和（△Ｅ１＋△Ｅｓ）に対する衝撃波エネルギーに比
△Ｅ、／（△Ｅ、＋△Ｅｓ）をグラフ上にプロットした
ものを第３図に示す。高性能爆薬Ｎｏ、２１は、この割
合が０．３２５と高く。

それに続いて２号榎ダイナマイトが０．２４４と高い、
これに対して、コンポジット推進薬固形組成物（Ａ−Ｈ
）の値は、０．１６１〜０．２１８でやや低いものであ
った。伝爆したと思われる試料Ｃは、０．１７３で特に
異なるものでなかった。従って、推進薬Ｃが完爆したこ
とを前提として、不完爆の推進薬の爆発率を用いてその
推進薬がどの程度、どの長さまで爆発したかを推定する
ことが可能である。

水中爆発で用いた励爆薬、コンポジット推進薬の断面は
、第１ｒｙＪのようであり、伝爆薬の側面部の推進薬の
容積の全体に対する。試料の割合は。

約７．６％である。この結果から試料Ａ、Ｄ。

Ｆ、Ｈでは伝爆薬の側面部も完爆していないことになる
。それ以外の試料については、伝爆薬からその長さまで
誘発的な爆発が起こったかを推定することができる。

鉄管を用いた水中爆発試験は、危険であり、測定装置の
破損の恐れがあるので、トルマリンゲージによる測定は
行なわず、マイクロホンを用いて気泡振動の周期のみを
測定し°た。

第４図に５０／６０鉄管中の爆発の気泡エネルギー（Ｅ
、）の塩化ビニル管中のそれ（Ｅｂ”）に対するプロッ
トを示す、コンポジット推進薬の中では、試料Ｃのみが
伝爆している。試料Ｃの単位ｆｆ１ｉｔあたりの爆発気
泡エネルギーは２号榎ダイナマイトの１．６０倍であっ
た。

塩化ビニル管中と鉄管中の爆発の１つの違いは、後者の
方が、測定される気泡エネルギーが小さいことである。

１つは、爆発エネルギーの一部が、鉄管の破壊に使われ
るためであり、もう１つは、鉄管試験では、第２図のよ
うに砂を詰めて用いるので砂に爆発エネルギーの一部が
吸収されたためであると思われる。

塩化ビニル管を用いた試験と異なり、鉄管を用いた試験
では、伝爆しなかった被試験物質の爆発の気泡エネルギ
ーは、はぼ一定（０，１８０〜０．２３８ＭＪ）となっ
た、その理由はとして。

不伝爆の場合の爆発エネルギーの増分は砂の中に吸収さ
れたことが考えられるが、実証されていない。

［発明の効果］ 本発明の爆発性のおそれのある物質及び製品の伝爆性の
試験判定方法は、彼／ｌ！ＩＩ定物質を、雷管を付けた
励爆薬に接して配置して、水中に、所定の深さに沈め、
励爆薬を爆発さ廿で、その衝撃エネルギー、気泡エネル
ギーを測定、解析することにより、被測定物質の伝爆性
を観察する構成であり、その構成により次のごとき技術
的効果があった。即ち。

（１）水中の爆発であるため外へ出る爆発音が非常１こ
小さい’；′ｉ４薬、爆発薬物爆発性物質性製品のｔｉ
撃ｊ８度及び伝爆性の試験判定方法が提供できた。

（２）広い籠囲の爆発性のおそれのある製品、物質に適
用できる試験判定方法を提供できる。

（３）爆発で生じた衝撃波エネルギー、気泡エネルギー
を測定することにより、−回の測定で高精度の伝爆性の
有無の判定方法を提供できた。

（４）従って、完全伝爆性の爆発物の測定結果と被試験
物質の衝撃波エネルギー及び気泡エネルギーとを比較す
ることにより、被試験物質の伝爆性の程度を定量的に把
握できる試験方法が提供でき（５）海洋等の実験場に選
ぶことにより被試験物質の量をかなり多い薬量でも試験
可能である伝爆性の試験判定方法を提供できた。

〈６）従って、任意の大きき、任意の形状の爆発性のお
それのある物質又は製品について、高い信頼性で伝爆性
を試験できることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の伝爆性の試験判定方法に用いる配置
を示す断面図である。 第２図は２本発明の伝爆性の試験判定方法に用いる他の
配置を示す断面図である。 第３図は、気泡エネルギーと衝撃波エネルギーの和（Δ
Ｅ１＋ΔＥｌ）に対し衝撃波エネルギーに比ΔＥ、／（
へＥ、＋へＥｓ）をプロットしたグラフである。 第４図は、塩化ビニル管中の爆発のエネルギーＥ２対し
鉄管中の爆発エネルギーＥ、をプロットしたグラフであ
る。 ［主要な部分の符号の説明］ １１１．雷管 ２．９．励爆薬 ３９１．被、ＩＩり定物質或いは製品 ４００．塩ビ管 ５　、　、　、Ｍ ６１１．鉄管 ７０９．ネジ蓋 ８１０．砂 特許出願人　社団法人　全国火薬類保安協会代理人　　
弁理士　倉　持　　裕（外１名）乙ｒ：ｂ　　＋　ム”
ｓ−一一一一−ラ第牛図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伝爆性を測定すべき爆発性のおそれのある物質又は製品
   を、雷管を付けた励爆薬に接して配置して、水中に、所
   定の深さに沈め、励爆薬を爆発させて、爆発の衝撃波エ
   ネルギー及び気泡エネルギーを測定することにより、爆
   発性のおそれのある物質又は製品が爆発を伝播する能力
   があるか否かを判定することを特徴とする爆発性のおそ
   れのある物質及び製品の伝爆性の試験測定方法。