工業炸藥能量測試方法探討

要志清

摘 要：炸藥在現代工業生產中發揮著重要作用，精確化的進行工業炸藥能量測試，能實現工業炸藥性能的有效衡量。本文在闡述工業炸藥能量測試意義的基礎上，就鉛壔法、威力擺法、拋擲漏斗法、水下爆炸法在工業炸藥能量測定中的應用過程進行分析，期望能進一步提升工業炸藥能量測試方法應用水平，進而在掌握工業炸藥做功能力的同時，實現工業炸藥使用安全的有效保證。

關鍵詞：工業炸藥;能量測試;方法

新經濟形態下，炸藥在工業生產中獲得了廣泛應用，炸藥能量測試是衡量炸藥性能的重要指標，其測試方法的應用極為重要。對于工業炸藥而言，通過炸藥能量測量，能有效提升工業生產的安全性。就目前而言，鉛壔法、威力擺、拋擲漏斗法、水下爆炸法是工業炸藥能量測試的主要方式，本文就各種測試方式的實際應用效果展開分析。

1 工業炸藥能量測試的意義

炸藥是現代工業作為一種特殊能源，廣泛用于礦巖爆破、推進驅動、起爆傳爆等多個方面，其以氧化劑和可燃劑為主體，按照氧平衡原理構成的爆炸性混合物。就目前而言，工業炸藥品種多樣，其包含了硝銨炸藥、銨油炸藥、膠狀乳化炸藥等諸多形態。實際生產中，對這些炸藥進行能力測試的意義體現在兩個方面：一方面，工業炸藥種類多樣，不同炸藥類型的爆炸性能也有所不同，這對于現代工業生產存在較大威脅，容易引發安全事故。通過炸藥能量測試，可精準掌握各種炸藥的實際能量情況，確保工業生產的安全性。另一方面，通過工業炸藥性能檢測，能為炸藥用量控制、輔助材料配給提供支撐，這有效地提升了工業生產效率，保證了工業生產綜合效益[1]。

2 工業炸藥能量測試的主要方法

2.1 工業炸藥能量的鉛壔法測試

鉛壔法是工業炸藥能量測試的常用方式。該測試模式下，測試人員需要先準備一個圓柱形的鉛柱，并在柱內設孔，孔規格指標如表1所示。在孔內放置10kg炸藥試樣，并使用石英砂將空隙填滿;隨后進行引爆處理;爆炸產物將內孔擴張為梨形，通過對爆炸后產物膨脹擴充體積計算，即可實現炸藥能量的有效測量[2]。從測量過程來看，該方法的測試原理較為簡單，而且測試方法具體操作方便。需要注意的是，鉛壔的質量太大，這給材料運輸帶來較大困難，同時一個鉛壔無法進行二次測定，測試成本較高;此外，該方法受環境影響強烈，而且作為一種間接測量方式，其所測得結果為炸藥爆炸后的體積容量，無法直接獲得爆炸所產生的能力。

2.2 工業炸藥能量的彈道臼炮法測試

工業實踐中，人們習慣將彈道臼炮法稱為威力擺法，該測試設備由鋼制炮體、支架和彈丸組成。在實際測試中，其將鋼制的炮體懸掛在支架上，隨后在爆炸室放入10g炸藥，并在膨脹室放入彈丸，在炸藥爆炸后，氣態產物會發生劇烈膨脹，并將彈丸推出，此時測量炮體擺動的角度，即可實現炸藥爆炸能量的計算。從實驗測定過程來看，該測量方法的應用包含兩個階段，其一，炮體后擺產生一定的能量，并開始作功，該做功最終轉化為炮體的位能;其二，爆炸能量轉化為彈丸飛出炮體的動能。

相對而言，威力擺法的測量原理較為簡單，計算并疊加彈丸飛出的動能和炮體位能，即可較為精準的獲得炸藥做功能量。需要注意的是，該方法炸藥裝藥量較小，故而其求取的值并不可作為炸藥做功能力標準。

2.3 工業炸藥能量的彈道拋擲法

采用彈道拋擲法進行工業炸藥能量測試時，應注重以下要點：其一，對待測炸藥試樣而言，應將其放置在一個鋼制圓筒內，要求圓筒一端封閉，且筒身傾斜固定在混凝土基座上面。其二，注重圓筒與水平夾角的系統管理，通常，設定該角度為45°。其三，進行鋼蓋質量的測量。實際測量中，通過缸蓋被拋射水平距離、拋射角的測量，即可測得炸藥的作用能力。有學者對該方法的測量應用效果進行檢驗，結果表明，該方法在大尺寸、大藥量裝藥測量中的應用較為廣泛，其在充分模擬爆炸特點的同時，實現了炸藥做功能力的有效計算，雖然該測試方法的裝置過大，運輸不便，然其測量結果具有較高的精準度。

2.4 工業炸藥能量的爆破漏斗法測試

爆破漏斗法的測試工況與工業生產中炸藥爆炸工況相似，其實驗藥量較大，操作過程較為簡單[3]。具體而言，爆破漏斗法對于測量設備的依賴性較小，在實際測量中，將炸藥埋入特定介質即可進行測量。需要注意的是，實際的測量結果受埋入介質影響，同時，其只能實現不同炸藥能量大小的測量比較，無法進行同種炸藥能量具體值的計算。爆破漏斗法實際應用中，注重以下要點：其一，在爆破漏斗制作時，應注重其幾何形狀、尺寸、藥包埋入深度、介質選擇等因素的有效控制。其二，該爆炸過程會損壞一定的介質，同時有一部分介質被拋擲出去，最終在地面上產生了一個以炸藥中心到地表面垂線為軸心的圓錐形漏斗坑;其三，要進行該漏斗坑體積的有效計算，從測量結果來看，炸藥的能量越高，則受爆破影響，坑底漏斗的底徑也就越大。

2.5 工業炸藥能量的水下爆炸測試法

現階段，炸藥在工業生產中的應用頻率不斷增加，炸藥形式也逐漸多樣。就工業炸藥而言，部分炸藥的臨界直徑比較大，若采用普通的雷管進行起爆測試，則測量結果、測量安全性均難以得到保證。基于此，水下爆炸測試法得以興起應用;該方法在大藥量的炸藥做功能力測定中效果顯著。從測量過程來看，將炸藥放在水中，由炸藥進行自由爆轟，此時，炸藥的內能會發生化學反應，轉化為爆轟產物的內能且向外膨脹，該膨脹作用會對周圍形成爆轟，并對周圍水介質造成影響。通常水介質的壓力增大，水溫升高，此外水介質還會出現較多的氣泡，并形成氣泡脈動現象。該測量過程中，水中沖擊波的能量、氣泡脈動所消耗的能量是炸藥爆炸的主要能量。作為一種全新的工業炸藥能量測試方法，水下爆炸測試法測量過程較為直接，其能從爆炸能量的角度系統、直接的分析不同炸藥的能量和性能，繼而為后期的應用提供有效保證。

3 工業炸藥能量測試方法應用的注意事項

隨著科學技術和工業生產工藝的不斷發展，對工業炸藥性能的要求越來越高。基于此，人們對于工業炸藥能量測試方法的應用也提出了較高要求。從測試過程來看，工業炸藥能量測試方法可分為直接測試和間接測試兩種形態。在實際測量中，還應注重以下要點的有效把控：其一，在測量前，不論測量人員采用哪種測量方式，需確保其充分掌握該測量方式的工作原理，繼而為實際測量方法的應用提供有效指導。其二，在測量試驗中，應注重測量設備、介質的有效使用。尤其是在不同測量方式下，介質的應用對于測量結構具有較大影響。譬如，爆炸漏斗法受到藥包埋入介質的影響，其測定結果容易產生偏差;而在鉛壔測量中，介質的成本較高，這給二次測量帶來較大難度，還需注重測量介質的進一步優化，降低整體測量的經濟成本。其三，采用多種方法進行測量時，應從中選取具有較高精度的測量方法，如采用水下爆破測試方法，則修正后炸藥總能量可以達到95%以上，有效地保證了測量結果的準確性。

4 結論

工業炸藥能量測試對于其工業應用和安全管理具有重大影響。實踐過程中，人們只有充分認識工業炸藥能量測試的意義，然后注重現代化測試方法的有效應用，才能精準化的把控工業炸藥基本性能，繼而在保證工業炸藥使用安全的同時，促進現代工業的有序發展。

參考文獻：

[1]馬文濤.炸藥做功能力測定方法[J].廣東化工，2020，47 （8）：55-56+71.

[2]陳恒東.裝藥長度對爆炸能量分布影響的研究[J].廣東化工，2019，46（14）：77-79.

[3]陳艷，馬宏昊，沈兆武，等.添加RDX粉末的乳化炸藥的爆炸特性[J].火炸藥學報，2019，42（3）：242-246.