切開法和排水法在乳化炸藥密度檢測中的分析對比

曾慶權 朱火平 陳敏

江西吉安國泰特種化工有限責任公司 江西 吉安 343136

前言

膠狀乳化炸藥具備優良的抗水性，密度多處于0.95～1.30g/cm3區間，乳化炸藥的爆炸性能直接受到其密度影響。乳化基質一般存在1.45g/cm3的密度，此時存在較低的爆轟感度，通過添加密度調節劑降低其密度，爆轟感度即可大幅提高。為保證乳化炸藥密度調整的順利開展，乳化炸藥密度檢測屬于前提條件。

1 乳化炸藥密度控制的重要性分析

對于不具備雷管感度的乳化膠體來說，為提高炸藥起爆感度必須加入氣泡敏化劑，所謂氣泡敏化劑指的是將許多均勻分布微小氣泡引入乳化膠體中的一類物質，引入的微小氣泡可實現乳化炸藥能量和密度的較好調節。通過變換添加工藝和針對性添加的一定數量氣泡敏化劑，即可基于需要的范圍控制乳化炸藥的密度。化學敏化和物理敏化屬于兩種乳化炸藥敏化工藝，二者的差異在于敏化劑的選擇，采用珍珠巖作為敏化劑的是物理敏化，該敏化劑屬于固體物質。采用發泡A、B劑作為敏化劑的為化學敏化，該敏化劑屬于液體。兩種敏化劑均能夠在炸藥基質當中加入氣泡，珍珠巖可通過物理敏化將氣體帶進炸藥基質，化學敏化工藝的應用則能夠使炸藥基質中發泡A劑和發泡B劑發生化學反應并生成氣體。以密度多處于1.05～1.25g/cm3區間的小直徑雷管感度乳化炸藥為例，基于密度范圍進行分析可以發現，密度越小則存在越高的爆轟感度，但基于爆破使用角度進行分析可以發現，炸藥威力會因密度的降低而出現下降，這會直接影響爆破效果，因此必須在合理范圍內控制乳化炸藥的密度。在生產乳化炸藥的過程中，需跟蹤檢測藥卷密度，敏化劑的加入量需要基于藥卷最終密度確定，因此生產工藝的合理控制必須對藥卷密度進行準確檢測。結合實際調研可以發現，乳化炸藥藥卷密度檢測中切開法屬于較為傳統的方法，排水法則屬于后來出現的一種兼顧準確和快捷的檢測方法。為直觀展示兩種方法的使用差異，本文將圍繞切開法和排水法的應用對比開展深入探討[1]。

2 乳化炸藥密度檢測方法對比

2.1 排水法檢測

在基于排水法的乳化炸藥密度檢測過程中，首先需要制作一個排水筒，該排水筒存在150mm直徑的排水管，且排水管設置傾斜口，傾斜口角度為45°，排水管的出水口高度為500mm，排水筒的材質為PVC。取一支60mm直徑的產品樣品，重量為1200g，由此采用排水法對該藥卷密度進行檢測，具體可細分為三個步驟：第一步，稱量該樣品重量，采用電子秤進行稱量，稱量得到的結果記為G1；第二步，將水在排水筒中加滿直至溢水口，在排水筒中放入樣品，溢出的水由大量筒接住，將排出水的體積讀出，記為V1，樣品體積即為V1數值；第三步，計算樣品密度，通過G1/V1完成計算。在具體的試驗中，60mm直徑產品樣品的體積、質量分別為1000mL、1179.4g，由此可確定其密度為1.179g/cm3。

2.2 切開法檢測

量筒測量體積對產品規格存在一定限制，長度較長、直徑較大的藥卷無法放入常規量筒內，這就使得排水法檢測無法順利開展，這種情況下需要切開藥卷進行操作，切開法的應用流程可細分為五個步驟：第一步，用工具刀將一支60mm直徑的產品樣品（與排水法檢測采用同一根樣品）切開，隨機將切開的樣品分為4份；第二步，對四個分開的樣品進行針對性稱量，得到四個稱重結果，分別記為G2、G3、G4、G5；第三步，對四個樣品進行體積測量，采用與排水法相同的測量方式，以此得到四個體積結果，分別記為V2、V3、V4、V5；第四步，對四個切割得到的樣品進行針對性的密度計算，得到的結果分別記為ρ2、ρ3、ρ4、ρ5；第五步，對整支藥卷的密度進行針對性計算，具體計算需要將第二步求得的四個稱重結果相加，同時將第三步求得的四個體積測量結果相加，二者的比值即為60mm直徑產品樣品的密度，最終可確定整支藥卷的體積、質量、密度分別為1000mL、1179.4g、1.1799g/cm3。值得注意的是，切開法應用得到的各部分藥卷存在不同的密度，為實現對整支藥卷密度的反映，必須綜合應用分別測得的數據進行計算，整支藥卷平均密度可由此順利求得。

2.3 對比分析

結合上文開展的乳化炸藥密度切開法檢測和排水法檢測，通過針對性對比可得出三方面結論：第一，在切開藥卷時，切開法的應用會導致炸藥脫離膠膜包覆的約束，這使得炸藥的體積會出現一定膨脹，此時會得到小于實際密度的密度檢測結果，同時部分樣品切開取出后的密度無法實現對整支藥卷密度的代表，因此切開法應用無法取得具備整體代表性的檢測結果。反之，排水法檢測取得的密度更具整體代表性，其檢測結果正是整支藥卷的密度，乳化炸藥密度排水法檢測的優勢可見一斑；第二，切開法在應用中需要基于規則形狀將藥卷切成，以此得到的小塊樣品需保證能夠放入量筒中，這使得檢測工作量大幅增加，檢測耗時也會隨之提高。通過對乳化炸藥密度切開法檢測的過程進行觀察可以發現，切開一個大藥卷取兩塊樣品的密度檢測大約需要耗費30min時間進行操作。對比排水法檢測可以發現，一支藥卷密度的檢測應用排水法僅需要耗費5min，相較于耗時30min的切開法檢測，乳化炸藥密度排水法檢測在效率層面也具備顯著優勢；第三，切開法檢測乳化炸藥密度需要切開藥卷，包裝材料會因此浪費，需要返工的切開炸藥也會導致人工成本增加，這種浪費必須得到重視。反觀排水法檢測，完成密度檢測后的乳化炸藥藥卷仍可裝箱入庫，藥卷的浪費問題不會出現，同時企業無須進行返工，這使得人工返工成本也不會增加，乳化炸藥密度的排水法檢測因此具備顯著經濟性。總的來說，除對檢測設備存在一定要求外，排水法在乳化炸藥密度檢測中具備顯著優勢。

3 結束語

綜上所述，切開法和排水法在乳化炸藥密度檢測中均能夠取得精度較高的結果，本文研究涉及的排水法檢測、切開法檢測等內容則直觀展示了兩種檢測方法的應用路徑。考慮到切開法檢測存在一定欠缺，相關企業必須在實踐中設法提升排水法檢測的便利性。