RU2623827C1 - Method of explosive transformation parameter determination - Google Patents
Method of explosive transformation parameter determination Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623827C1 RU2623827C1 RU2016137214A RU2016137214A RU2623827C1 RU 2623827 C1 RU2623827 C1 RU 2623827C1 RU 2016137214 A RU2016137214 A RU 2016137214A RU 2016137214 A RU2016137214 A RU 2016137214A RU 2623827 C1 RU2623827 C1 RU 2623827C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- explosive
- explosives
- parameters
- thermal
- conditions
- Prior art date
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000844 transformation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 229910000896 Manganin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000011172 small scale experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/50—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility
- G01N25/54—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility by determining explosibility
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области исследования реакционной способности взрывчатых веществ (ВВ) с помощью воздействия тепловых средств, а именно определения времени до начала самоподдерживающейся реакции (СПР), и может быть использовано для определения прямым экспериментальным путем критических условий возникновения теплового взрыва ВВ и при верификации адекватных кинетических моделей термического разложения ВВ.The invention relates to the field of research of the reactivity of explosives (BB) by exposure to heat, namely, determining the time before the start of a self-sustaining reaction (SBP), and can be used to directly determine the critical experimental conditions for the occurrence of a thermal explosion of explosives and to verify adequate kinetic models of thermal decomposition of explosives.
Актуальность решаемой изобретением проблемы основана на существующей в области изучения параметров процессов, происходящих при тепловом взрыве ВВ, на основе данных которых проводится верификация расчетных кинетических моделей (проверка их точности и соответствия реальным показателям), используемых для прогнозирования поведения определенных ВВ и оценки степени опасности их при хранении и эксплуатации.The relevance of the problem solved by the invention is based on the existing in the field of studying the parameters of processes occurring during a thermal explosion of explosives, on the basis of which the verification of calculated kinetic models is carried out (checking their accuracy and compliance with real indicators) used to predict the behavior of certain explosives and to assess their degree of danger in storage and operation.
Известны методики исследования закономерностей взрывных быстропротекающих процессов и характеристик взрывчатых веществ (ВВ), в которых достигается точность оценки изменения свойств ВВ наблюдением за изменением параметров ВВ при испытаниях (патент РФ №2486512, МПК G01N 33/22, опубл. 27.06.2013 г.).Known methods for studying the laws of explosive fast-moving processes and the characteristics of explosives (BB), in which the accuracy of evaluating the change in the properties of explosives by observing the change in the parameters of explosives during testing is achieved (RF patent No. 2486512, IPC G01N 33/22, publ. 06/27/2013) .
Известен метод исследования состояния ВВ в среде хранения и при контакте с материалами (индикатором) путем динамического наблюдения за анализируемой газообразной средой с одновременным установлением факта развития критических условий разложения ВВ по наличию характерных продуктов такого взаимодействия (SU №01623119, МПК С06В 21/00, опубл. 27.08.1996 г.).A known method for studying the state of explosives in a storage medium and in contact with materials (indicator) by dynamically observing a gaseous medium under analysis with the simultaneous establishment of the development of critical conditions for the decomposition of explosives by the presence of characteristic products of such interaction (SU No. 01623119, IPC S06B 21/00, published August 27, 1996).
Однако известные методы не предусматривают достоверного установления факта развития критических условий (риска взрыва или возгорания) с требуемой для верификации кинетических моделей термического разложения ВВ точностью. Кроме того, в известных способах использован исключительно линейный нагрев, вследствие чего невысока точность определения граничных условий взрывчатого превращения, необходимая для верификации адекватных кинетических моделей термического разложения ВВ произвольного вида и прогнозирования поведения последнего в условиях произвольно меняющегося теплового воздействия, что вносит существенную погрешность в расчеты для определения момента и параметров начала критического взрывчатого превращения - самоподдерживающейся реакции (СПР).However, the known methods do not provide for reliable establishment of the fact of the development of critical conditions (risk of explosion or fire) with the accuracy required for verification of kinetic models of thermal decomposition of explosives. In addition, the known methods used exclusively linear heating, as a result of which the accuracy of determining the boundary conditions of explosive transformation is low, which is necessary to verify adequate kinetic models of thermal decomposition of explosives of an arbitrary type and to predict the behavior of the explosive under conditions of arbitrarily varying thermal effects, which introduces a significant error in the calculations for determining the moment and parameters of the beginning of a critical explosive transformation - a self-sustaining reaction (SPR).
Известны способы маломасштабных экспериментов, с помощью которых возможно определять критические температуры теплового взрыва модельных зарядов. В этих методах предпочтение отдается простым модельным испытаниям шарообразных зарядов, когда реализуется одномерная модель с простой математической обработкой получаемых экспериментальных данных. Примером такого подхода является метод «One Dimension Time То Explosion» (ODTX). В известных методах нагрев производят посредством токов высокой частоты, а измерение температуры осуществляют только в одной точке, поэтому информативность таких исследований невысока.Known methods of small-scale experiments with which it is possible to determine the critical temperature of a thermal explosion of model charges. In these methods, preference is given to simple model tests of spherical charges, when a one-dimensional model with simple mathematical processing of the obtained experimental data is realized. An example of this approach is the One Dimension Time To Explosion (ODTX) method. In known methods, heating is carried out by means of high-frequency currents, and temperature measurement is carried out only at one point, therefore, the information content of such studies is low.
Известен в качестве прототипа заявляемого способ исследования и оценки совместимости энергетического материала с конструкционными в процессе их хранения и эксплуатации (патент РФ №2454661, МПК 33/22, опубл. 27.06.2012 г.), согласно которому производят динамические наблюдения за термостатируемыми при заданных температурах энергетическими и конструкционными материалами с построением графических зависимостей изменения значений измеряемого параметра энергетического материала от продолжительности термостатирования, с последующим определением изменения показателя качества энергетического материала.Known as a prototype of the proposed method is the study and assessment of the compatibility of energetic material with structural materials during storage and operation (RF patent No. 2454661, IPC 33/22, published on June 27, 2012), according to which dynamic observations are made of thermostatically controlled at specified temperatures energy and structural materials with the construction of graphical dependencies of the change in the values of the measured parameter of the energy material on the duration of temperature control, with subsequent determination Changes quality measure of the energetic material.
Задачей изобретения является разработка экспериментального способа оценки реакционной способности ВВ, позволяющего установить факт возникновения самоподдерживающейся реакции (СПР) в ВВ в условиях теплового воздействия произвольного характера (изотермический, неизотермический и комбинированный режимы нагрева) с точным определением граничных условий по всей поверхности испытательного модуля (применением множественных датчиков температуры, устанавливаемых в разных точках исследуемых образцов) одновременно с возможностью проведения время-зависимых измерений и регистрации в зоне реакции температуры и давления газообразных продуктов, выделяющихся при разложении ВВ.The objective of the invention is to develop an experimental method for assessing the reactivity of explosives, which allows to establish the fact of the occurrence of a self-sustaining reaction (SPR) in explosives under thermal effects of an arbitrary nature (isothermal, non-isothermal and combined heating modes) with accurate determination of boundary conditions over the entire surface of the test module (using multiple temperature sensors installed at different points of the studied samples) simultaneously with the possibility of I time-dependent measurement and registration in the reaction zone temperature and pressure of gaseous products evolved during decomposition of explosives.
Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого способа определения параметров взрывчатого превращения, а именно времени до начала самоподдерживающейся реакции в цилиндрических образцах ВВ, заключается в обеспечении повышения информативности и достоверности способа за счет возможности динамического наблюдения за анализируемым образцом ВВ в различных точках его поверхности в режиме он-лайн с одновременным более достоверным установлением факта развития критических условий возникновения взрывчатого превращения в образце ВВ. При использовании предлагаемого способа обеспечивается возможность более подробного изучения влияния температурных режимов нагрева (постоянная температура, линейный нагрев, нелинейный нагрев, изотермический нагрев и т.д.); степени заполнения реакционной камеры; наличия в зоне реакции конструкционных материалов на механизм термического разложения ВВ.A new technical result provided by using the proposed method for determining the parameters of explosive transformation, namely, the time before the start of a self-sustaining reaction in cylindrical explosive samples, is to increase the information content and reliability of the method due to the possibility of dynamic observation of the analyzed explosive sample at various points on its surface in the mode on-line with the simultaneous more reliable establishment of the fact of the development of critical conditions for the occurrence of explosive rotation BB sample. Using the proposed method provides the possibility of a more detailed study of the influence of temperature modes of heating (constant temperature, linear heating, non-linear heating, isothermal heating, etc.); the degree of filling of the reaction chamber; the presence in the reaction zone of structural materials to the mechanism of thermal decomposition of explosives.
Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что в отличие от известного способа определения параметров взрывчатого превращения (начала самоподдерживающейся реакции) в условиях теплового воздействия на исследуемые образцы ВВ, помещаемые в реакционную камеру, которая подключена к измерительным приборам, формирующим измерительные сигналы, и к приборам, преобразующим и обрабатывающим измерительные сигналы путем регистрации измерительных сигналов, построением графических зависимостей, измеряемых в режиме он-лайн параметров, и оценки условий возникновения взрывчатых превращений, согласно предлагаемому способу тепловое воздействие осуществляют при нагреве со скоростью не более 0,7°C/мин, построение графических зависимостей осуществляют на основе регистрируемых сигналов, характеризующих и температуру во всех характерных точках поверхности и внутри исследуемого цилиндрического образца ВВ произвольного типа, и величину давления газовой среды внутри реакционной камеры, а оценку условий возникновения взрывчатых превращений осуществляют визуально по характеру изменений хода указанных кривых графических зависимостей в зоне экстремальных значений наблюдаемых параметров, свидетельствующих о начале взрывчатого превращения, затем сравнивают выявленные экстремальные значения параметров с расчетными параметрами, полученными с помощью кинетических моделей термического разложения ВВ, характеризующих энергетическое состояние ВВ произвольного типа, на основании чего судят об адекватности применяемых кинетических моделей по установлению факта начала взрывчатых превращений.These tasks and a new technical result are ensured by the fact that, in contrast to the known method for determining the parameters of explosive transformation (the beginning of a self-sustaining reaction) under thermal influence on the studied explosive samples, placed in a reaction chamber, which is connected to measuring devices that form measuring signals, and to devices that convert and process measuring signals by registering measuring signals, building graphical dependencies measured on-line parameters, and evaluating the conditions for the occurrence of explosive transformations, according to the proposed method, the thermal effect is carried out during heating at a rate of not more than 0.7 ° C / min, the construction of graphical dependencies is carried out on the basis of recorded signals characterizing the temperature at all characteristic points of the surface and inside the cylindrical an explosive sample of an arbitrary type, and the pressure of the gas medium inside the reaction chamber, and the visual conditions for the occurrence of explosive transformations are visual on the nature of changes in the course of these curves of graphic dependencies in the zone of extreme values of the observed parameters indicating the beginning of an explosive transformation, then the identified extreme values of the parameters are compared with the calculated parameters obtained using kinetic models of thermal decomposition of explosives characterizing the energy state of an explosive of arbitrary type based on what they judge about the adequacy of the applied kinetic models to establish the fact of the beginning of explosive transformations.
Предлагаемый способ оценки определения времени до начала самоподдерживающейся реакции в цилиндрических образцах ВВ поясняются следующим образом.The proposed method for evaluating the determination of the time before the start of a self-sustaining reaction in cylindrical explosive samples is explained as follows.
Первоначально в реакционную камеру, являющуюся составляющей испытательного модуля установки для определения начала самоподдерживающейся реакции в ВВ, помещают образец ВВ известной геометрии, плотности и массы. Конструкция реакционной камеры позволяет испытывать образцы ВВ массой от 1 до 5 г. Плотное примыкание ВВ к внутренним стенкам реакционной камеры с расположенными в них термопарами обеспечивает контроль граничных условий в эксперименте. Испытательный модуль включает в себя нагревательное устройство; блюмс алюминиевый с расположенным в нем корпусом, где в определенной последовательности установлены образец ВВ и втулка. После установки образца и втулки в корпус вся сборка затягивается гайкой. Такое выполнение реакционной камеры дает возможность оптимальным образом задавать и поддерживать температурный режим нагрева исследуемых материалов.Initially, a sample of explosives of known geometry, density and mass is placed in the reaction chamber, which is a component of the test module of the apparatus for determining the onset of a self-sustaining reaction in explosives. The design of the reaction chamber makes it possible to test explosive samples weighing from 1 to 5 g. The close contact of the explosive to the inner walls of the reaction chamber with thermocouples located in them provides control of the boundary conditions in the experiment. The test module includes a heating device; aluminum blooms with a housing located in it, where an explosive sample and a sleeve are installed in a certain sequence. After installing the sample and sleeve in the housing, the entire assembly is tightened with a nut. This embodiment of the reaction chamber makes it possible to optimally set and maintain the temperature regime of heating of the investigated materials.
Испытательный модуль снабжен термопарами (до 26 штук), формирующими измерительные сигналы, и прибором, преобразующим и обрабатывающим эти измерительные сигналы в аналоговые сигналы посредством математической обработки с использованием расчетно-графического комплекса и ПК.The test module is equipped with thermocouples (up to 26 pieces) that form the measuring signals, and a device that converts and processes these measuring signals into analog signals through mathematical processing using a computational-graphic complex and a PC.
На фиг. 1 изображена схема расположения термопар в алюминиевом блюмсе Te(t), где №№1…26 - номера термопар. При проведении исследований с регистрацией давления, образующегося внутри реакционной камеры в результате разложения ВВ при нагреве, предусмотрено использование втулки с впаянным газоотводом.In FIG. 1 shows the layout of thermocouples in aluminum bloom T e (t), where No. 1 ... 26 are the numbers of thermocouples. When conducting studies with registration of the pressure generated inside the reaction chamber as a result of decomposition of explosives during heating, it is provided that a sleeve with a soldered gas outlet is used.
На фиг. 2 изображен внешний вид втулки, используемой в экспериментах по определению времени до начала взрывчатых превращений (самоподдерживающейся реакции) в цилиндрических образцах с регистрацией давления в реакционной камере.In FIG. Figure 2 shows the appearance of the sleeve used in experiments to determine the time before the onset of explosive transformations (self-sustaining reaction) in cylindrical samples with registration of pressure in the reaction chamber.
Расчетно-графический комплекс (РГК) представляет собой проектно компонуемую систему управления нагревом, контроля температур и давления в испытательном модуле с управляющим компьютером (ПЭВМ) (фиг. 3).Settlement and graphical complex (RGK) is a design-composable system of heating control, temperature and pressure control in a test module with a control computer (PC) (Fig. 3).
РГК предназначен для нагрева в герметичном объеме исследуемого образца ВВ при различных режимах (с заданной скоростью до заданной температуры, поддержания заданной температуры); регистрации динамики изменения температуры в зоне реакции при нагреве с пределами измерения до 800°C; регистрации давления газообразных продуктов, образующихся в реакционной; приема данных на сервере и регистрации значений в архиве системы; накопления данных различных экспериментов в едином архиве; визуализации хода эксперимента в реальном времени; оперативного анализа данных в ходе эксперимента.RGK is intended for heating in a sealed volume of a test explosive sample under various modes (with a given speed to a given temperature, maintaining a given temperature); registration of dynamics of temperature changes in the reaction zone during heating with measurement limits up to 800 ° C; registration of pressure of gaseous products formed in the reaction; receiving data on the server and registering values in the system archive; accumulation of data from various experiments in a single archive; visualization of the progress of the experiment in real time; operational data analysis during the experiment.
В режиме он-лайн осуществляют наблюдение за поведением исследуемого образца по изменению температурных показателей в реакционной камере установки. О начале самоподдерживающей реакции (СПР) разложения ВВ судят по резкому возрастанию температуры по показаниям термопар, расположенных в центре верхней и нижней крышек реакционной камеры.On-line monitoring of the behavior of the test sample by changing the temperature in the reaction chamber of the installation. The onset of a self-sustaining reaction (SBS) of the decomposition of explosives is judged by a sharp increase in temperature according to the readings of thermocouples located in the center of the upper and lower covers of the reaction chamber.
На фиг. 4 изображен пример экспериментальных данных графической зависимости температуры ВВ от времени при проведении опыта по определению времени до начала самоподдерживающейся реакции.In FIG. Figure 4 shows an example of experimental data on the graphical dependence of the temperature of the explosive on time during an experiment on determining the time before the start of a self-sustaining reaction.
На фиг. 5 изображен момент и параметр критического взрывчатого превращения пластифицированного тэна в виде цилиндрического образца ∅15×15 мм при нагреве со скоростью ~0,7°C/мин.In FIG. Figure 5 shows the moment and parameter of critical explosive transformation of plasticized PETN in the form of a cylindrical sample ∅15 × 15 mm when heated at a rate of ~ 0.7 ° C / min.
Оценку условий возникновения взрывчатых превращений осуществляют визуально по характеру изменений хода указанных кривых графических зависимостей в зоне экстремальных значений наблюдаемых параметров, свидетельствующих о начале взрывчатого превращения (на фиг. 4, 5). Затем сравнивают выявленные экстремальные значения параметров с расчетными параметрами, полученными с помощью кинетических моделей термического разложения ВВ, характеризующих энергетическое состояние ВВ произвольного типа, на основании чего судят об адекватности применяемых кинетических моделей по установлению факта начала взрывчатых превращений.Evaluation of the conditions for the occurrence of explosive transformations is carried out visually by the nature of the changes in the course of these curves of graphic dependencies in the zone of extreme values of the observed parameters, indicating the beginning of the explosive transformation (Fig. 4, 5). Then, the revealed extreme values of the parameters are compared with the calculated parameters obtained using kinetic models of thermal decomposition of explosives characterizing the energy state of explosives of an arbitrary type, on the basis of which they judge the adequacy of the kinetic models used to establish the onset of explosive transformations.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа определения параметров взрывчатого превращения в исследуемых образцах ВВ была обеспечена возможность определения момента и параметров начала критического взрывчатого превращения - самоподдерживающейся реакции (СПР), повышения точности определения указанных параметров, необходимой для верификации адекватных кинетических моделей термического разложения ВВ произвольного вида и прогнозирования поведения ВВ в условиях теплового воздействия.Thus, when using the proposed method for determining the parameters of explosive transformation in the explosive samples under study, it was possible to determine the moment and parameters of the onset of critical explosive transformation - a self-sustaining reaction (SPR), to increase the accuracy of determining these parameters, necessary to verify adequate kinetic models of thermal decomposition of an explosive of any kind and predicting the behavior of explosives in thermal conditions.
Возможность промышленного применения предлагаемого способа подтверждена следующим примером.The possibility of industrial application of the proposed method is confirmed by the following example.
Пример 1. В лабораторных условиях предлагаемый способ был опробован на устройстве, изображенном на фиг. 1.Example 1. In laboratory conditions, the proposed method was tested on the device shown in FIG. one.
Лабораторные испытания проводили на цилиндрическом образце ∅15×15 мм из пластифицированного тэна с плотностью 1,77 г/см3. В условиях проведения испытаний обеспечивались граничные условия первого рода на поверхности блюмса Te(t). Схема точек измерения температуры в образце ВВ представлена на фиг. 1, вид А-А. Средняя скорость нагрева ВВ составляла 0,7°C/мин.Laboratory tests were carried out on a cylindrical sample ∅15 × 15 mm from plasticized PETN with a density of 1.77 g / cm 3 . In the conditions of the tests, the boundary conditions of the first kind were provided on the surface of the bloom T e (t). A diagram of the temperature measurement points in the explosive sample is shown in FIG. 1, view AA. The average heating rate of the explosives was 0.7 ° C / min.
В условиях примера были зарегистрированы граничные условия температур, измеренных в различных точках цилиндрического образца ВВ, температур в реакционной камере с помощью установленных там ХК-термопар, регистрировалось давление газообразных продуктов, образующихся при разложении ВВ до начала самоподдерживающейся реакции в ВВ, в процессе всего эксперимента вплоть до 600 атм (с применением манганинового датчика) и свыше 1000 атм (в момент теплового взрыва ВВ). Опыт проводили при нагреве до 500°C с использованием различных типов теплового воздействия (изотермического, неизотермического, произвольно изменяющегося во времени).Under the conditions of the example, the boundary conditions of temperatures measured at different points of the cylindrical explosive sample were recorded, temperatures in the reaction chamber using XC thermocouples installed there, the pressure of gaseous products formed during the decomposition of the explosive before the start of the self-sustaining reaction in the explosive was recorded, throughout the entire experiment up to 600 atm (using a manganin sensor) and over 1000 atm (at the time of a thermal explosion of explosives). The experiment was carried out by heating to 500 ° C using various types of heat exposure (isothermal, nonisothermal, randomly varying in time).
В ходе проведения эксперимента на 150 минуте зарегистрировали момент начала самоподдерживающейся реакции в ВВ, сопровождаемое взрывчатым превращением с разгерметизацией сборки. После обработки показаний термопар установлено, что на поверхности ВВ в момент НСПР температура составляла 170°C, время 9070 с.During the experiment, at 150 minutes, the moment of the onset of a self-sustaining reaction in the explosive was recorded, accompanied by explosive transformation with depressurization of the assembly. After processing the thermocouple readings, it was found that on the explosive surface at the time of the NPRS, the temperature was 170 ° C, and the time was 9070 s.
В режиме он-лайн осуществляют наблюдение за поведением исследуемого образца по изменению температурных показателей в реакционной камере установки. О начале самоподдерживающей реакции (СПР) разложения ВВ судят по резкому возрастанию температуры по показаниям термопар, расположенных в центре верхней и нижней крышек реакционной камеры.On-line monitoring of the behavior of the test sample by changing the temperature in the reaction chamber of the installation. The onset of a self-sustaining reaction (SBS) of the decomposition of explosives is judged by a sharp increase in temperature according to the readings of thermocouples located in the center of the upper and lower covers of the reaction chamber.
Полученные данные использовали для верификации кинетических моделей процесса термического разложения пластифицированного тэна, построенных по данным манометрических и калориметрических исследований. Проводили расчет параметров начала самоподдерживающейся реакции (НСПР) при моделировании теплового взрыва ВВ, его теплофизические характеристики, теплофизические свойства материалов испытательного модуля установки для определения параметров взрывчатого превращения, фактические граничные условия, реализованные в эксперименте в соответствии с показаниями термопар, установленных на поверхности образца ВВ.The data obtained were used to verify the kinetic models of the process of thermal decomposition of plasticized PETN, constructed according to manometric and calorimetric studies. We calculated the parameters of the onset of a self-sustaining reaction (NSPR) when simulating a thermal explosion of an explosive, its thermophysical characteristics, the thermophysical properties of the materials of the test module of the installation for determining the parameters of explosive transformation, the actual boundary conditions realized in the experiment in accordance with the readings of thermocouples installed on the surface of the explosive sample.
В условиях данного примера полученные данные и проведенные на их основе расчеты времени начала самоподдерживающейся реакции в цилиндрическом образце ВВ из пластифицированного тэна, полученные с применением различных кинетических моделей термического разложения ВВ, показали, что двухстадийная кинетическая модель термического разложения ВВ лучше описывает эксперимент по определению параметров взрывчатого превращения ВВ и может быть использована в расчетах по оценке реакционной способности образцов из пластифицированного тэна произвольной геометрии.Under the conditions of this example, the obtained data and the calculations based on them of the start time of a self-sustaining reaction in a cylindrical sample of explosives from plasticized PETN, obtained using various kinetic models of thermal decomposition of explosives, showed that the two-stage kinetic model of thermal decomposition of explosives better describes an experiment to determine the parameters of explosive transformation of explosives and can be used in calculations to assess the reactivity of samples from plasticized PETN geometrical geometry.
Результаты испытаний сведены в табл. 1, где представлены данные с использованием различных типов образцов исследуемых ВВ и режимов теплового воздействия в сравнении с известными методами.The test results are summarized in table. 1, where data are presented using various types of samples of the explosives under study and heat exposure modes in comparison with known methods.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137214A RU2623827C1 (en) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Method of explosive transformation parameter determination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016137214A RU2623827C1 (en) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Method of explosive transformation parameter determination |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2623827C1 true RU2623827C1 (en) | 2017-06-29 |
Family
ID=59312399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016137214A RU2623827C1 (en) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Method of explosive transformation parameter determination |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2623827C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695954C1 (en) * | 2018-07-04 | 2019-07-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of spectrometric analysis of gaseous decomposition products of explosives |
| RU2724884C1 (en) * | 2019-12-25 | 2020-06-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for determining parameters of explosive conversion of em in thermal effects |
| CN114861481A (en) * | 2022-03-30 | 2022-08-05 | 西北核技术研究所 | Calculation method for any-configuration explosion source ground motion steady-state effect |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1623119A1 (en) * | 1988-04-08 | 1996-08-27 | И.В. Гордеев | Method for nondestructive testing of explosives liberating nitrogen dioxide in their decomposition |
| RU2090874C1 (en) * | 1994-09-07 | 1997-09-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики | Process of determination of parameters of capacity for explosion of hydrogen- containing mixtures |
| SU1745045A1 (en) * | 1990-07-18 | 2000-06-10 | Институт горного дела | METHOD OF CONTROL OF DETONATION PROPERTIES OF EXPLOSIVE MATTER |
| RU2454661C2 (en) * | 2010-07-05 | 2012-06-27 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Method of predicting shelf life of hydrocarbon fuel in storage facilities |
| RU2486512C2 (en) * | 2011-04-28 | 2013-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method of determining working efficiency of explosives |
-
2016
- 2016-09-16 RU RU2016137214A patent/RU2623827C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1623119A1 (en) * | 1988-04-08 | 1996-08-27 | И.В. Гордеев | Method for nondestructive testing of explosives liberating nitrogen dioxide in their decomposition |
| SU1745045A1 (en) * | 1990-07-18 | 2000-06-10 | Институт горного дела | METHOD OF CONTROL OF DETONATION PROPERTIES OF EXPLOSIVE MATTER |
| RU2090874C1 (en) * | 1994-09-07 | 1997-09-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики | Process of determination of parameters of capacity for explosion of hydrogen- containing mixtures |
| RU2454661C2 (en) * | 2010-07-05 | 2012-06-27 | Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" | Method of predicting shelf life of hydrocarbon fuel in storage facilities |
| RU2486512C2 (en) * | 2011-04-28 | 2013-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method of determining working efficiency of explosives |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695954C1 (en) * | 2018-07-04 | 2019-07-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of spectrometric analysis of gaseous decomposition products of explosives |
| RU2724884C1 (en) * | 2019-12-25 | 2020-06-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for determining parameters of explosive conversion of em in thermal effects |
| CN114861481A (en) * | 2022-03-30 | 2022-08-05 | 西北核技术研究所 | Calculation method for any-configuration explosion source ground motion steady-state effect |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Doshvarpassand et al. | An overview of corrosion defect characterization using active infrared thermography | |
| US8209133B2 (en) | Rapid determination of fatigue failure based on temperature evolution | |
| RU2623827C1 (en) | Method of explosive transformation parameter determination | |
| US10139327B2 (en) | Indentation device, instrumented measurement system, and a method for determining the mechanical properties of materials by the indentation method | |
| Risitano et al. | Cumulative damage evaluation of steel using infrared thermography | |
| Buttsworth | Assessment of effective thermal product of surface junction thermocouples on millisecond and microsecond time scales | |
| US5038295A (en) | Solid propellant service life analysis via nondestructive testing | |
| Zhang et al. | Rapid determination of fatigue life based on temperature evolution | |
| EP1517138B1 (en) | Method and apparatus for acoustic thermography inspection | |
| Amiri et al. | Nondestructive estimation of remaining fatigue life: thermography technique | |
| EP2848926B1 (en) | System and method for analysis in modulated thermogravimetry | |
| CN106483164A (en) | For testing test system and the method for oil sample close flash point | |
| Kossoy et al. | Effect of temperature gradient in sample cells of adiabatic calorimeters on data interpretation | |
| RU2589708C2 (en) | Method for assessing compatibility explosives with structural materials and device therefor | |
| Zaeimi et al. | Fatigue limit estimation of metals based on the thermographic methods: A comprehensive review | |
| RU2561014C1 (en) | Method of non-destructive resting of degree of exhaustion of protective properties of filter-absorbing articles | |
| KR101713889B1 (en) | Fuel-oil analyzer | |
| CN105784138A (en) | Non-contact online temperature measurement method and system | |
| Diniz et al. | Methodology for estimating measurement uncertainty in the dynamic calibration of industrial temperature sensors | |
| RU2289125C1 (en) | Method for researching thermo-dynamic structure transformation of liquid substances | |
| RU2362152C9 (en) | Research method for structure trasformation processes in liquids | |
| Davies et al. | A low cost, accurate instrument to measure the moisture content of building envelopes in situ: a modelling study | |
| RU2627552C1 (en) | Thermo-analytical method of determination of activation energy of polymer material thermodestruction | |
| RU2736320C1 (en) | Method for electric power thermal-optical control of spatial objects and device for its implementation | |
| Fan et al. | Research progress and comparison of methods for testing self ignition materials |