Литература -->  Бумажный брак в производстве 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 [ 109 ] 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

Для оценки В. в. в отношении имеющегося в них запаса энергии или производимой ими работы существует еще ряд практических методов, из которых наибольшее значение имеют проба Трауцля и проба баллистическим маятником.

Проба Трауцля заключается в том, что заряд В. в, весом в 10 г взрывают в свинцовом блоке цилиндрич, формы с камерой, имеющей глубину 12,5 см и диаметр 2,5 см\ после взрыва делают измерение объема рас-хЬирения, к-рый за вычетом объема начальной пустоты и служит мерой силы В. в. Опытные величины, полученные по этой пробе, приведены в табл. 4.

Табл. 4.-П роба Трауцля.

Взрывчатые вещества

Расширение в см?

Относит, величина

Нитроманнит........

Нитроглицерин.......

Гремучий студень......

Пироксилин (с 13% N) . . .

Динамит с 75% нитроглиц. .

Коллодион. хлопок (с 12%N)

Пикриновая к-та......

Тринитротолуол......

Тетрил............

Нитроглиц. бездымн. порох

Пироксил. бездымн. порох .

Гремучая ртуть .......

Черный порох.......

Испытание на баллистическом маятнике, применяемое гл. образом к тем В. в., которые используются для горных работ, состоит в том, что из небольшой стальной пушки делают выстрел снарядом определенного веса в свободно подвешенную особую мортиру и определяют угол ее отклонения от вертикального направления. Относительные величины силы В. в. по этому испытанию довольно близко совпадают с результатами испытания по Трауцлю,

Максимальная t° взрыва непосредственному измерению не поддается, и для определения ее прибегают к косвенному методу вычисления на основании теплот взрывчатого разложения. Если Q обозначает теплоту взрыва, а с-теплоемкость продуктов взрыва, то максимальная t° взрыва Т будет равна , а так как теплоемкость газообразных продуктов взрыва изменяется в зависимости от t° по уравнению с=а-{-ЬТ, то для вычисления максимальной t° имеем ур-ие Q=aT-\-bT, из которого можно найти следующее выражение для максимальной if °:

Т- -д+ t/a+4bQ ~ 2Ъ

Коэфф. а и Ъ определяются в зависимости от состава газообразных продуктов взрыва, при чем для разных газов приняты следующие выражения теплоемкости (при постоянном объеме) с в зависимости от t°: для СО, О, Н и N теплоемкость c =4,8-f0,001 Г, для СО2 и водян. паров =6,2-Ь0,0025 Т. В табл. 5 даются результаты вычисленных т. о. t° взрыва для важнейших В. в.

Максимальноедавление взрыв а является одним из наиболее важных и характерных свойств В. в., и механическая

Табл. 5.-Температура взрыва важнейших взрывчатых веществ.

Взрывчатые вещества

Темп-ра взрыва

Гремучий студень............

3 540

Нитроглицерин.............

3 470

Нитроманнит...............

3 430

Динамит с 75% нитроглицерина ....

3 160

Нитроглицериновый бездымный порох .

2 900

Пироксилин с 13% N..........

Пироксилиновый бездымный порох . .

2 710

2 400

Коллодионный хлопок (с 12% N) . . .

1 940

Аммонийная селитра+10% нитронафта-

лина..................

2 120

Пикриновая к-та............

2 430

Тринитротолуол .............

2 200

Дымный порох.............

2 770

Тетрил ..................

3 370

Гремучая ртуть.............

3 530

работа, совершаемая различными В. в. при взрыве, находится в непосредственной зависимости от величины этого максимального давления и от закона развития его во времени. Пороха, применяемые для стрельбы из огнестрельного оружия, должны обладать способностью сравнительно медленного, прогрессивного нарастания давления, между тем как у В. в., применяемых для подрывных работ, наоборот, это давление может достигать своего максимального значения почти мгновенно, чем и объясняется их сильное разрушительное, так называемое бризантное действие. Для непосредственного измерения давлений, развиваемых при взрыве, имеются особые манометрические бомбы, снабженные манометром или другими приспособлениями, при чем удается производить опыты с плотностями заряжания до 0,3-0,4, получая давления до 3 ООО-4 ООО atm. Наиболее употребительна для этой цели манометрическая бомба Сарро и Вьелля, в которой максимальное давление взрыва определяется по величине обжатия так называемого крешерного медного цилиндрика определенных размеров, при чем эти цилиндрики заранее калибрируются.

Табл. 6. - Давление и скорость горения некоторых взрывчатых веществ.

Взрывчатые вещества

о и

м со w

й ч v и в са

5 в >

Дымный порох (мякоть) . .

Дымный порох ружейный .

Пироксилин (в порошке) . .

Динамит с 75% нитроглиц.

Пироксилиповый бездымный порох (руж.).......

Нитроглицериновый бездымный порох (пуш.).....

0,7 0,7 0,2 0,3

0,25

0,18

0,00165 0,00225 0,00001 0,00025

0,00180

0,00550

3 480 3 480 2 010 2 220

2 600

2 180

Если обозначить буквами Р и Е величины давления и соответствующего обжатия крешерного цилиндрика, то зависимость между ними выражается линейным уравнением Р Ко+КЕ, ще Kq и к-нек-рые постоянные коэфф-ты. Манометрическая бомба снабжается специальным приспособлением для автоматической зашюи всего хода развития давления во времени, и таким обр. попутно с измерением давления взрыва определяется скорость горения, за к-рую принимают



время, необходимое для достижения наибольшего давления. Некоторые частные примеры наибольших давлений и скорости горения В. в. даны в табл. 6.

Специальными опытами подводных взрывов выяснено, что в действительности, при повышении плотности заряжания до гравиметрической плотности В. в., максимальные давления взрыва могут достигать значительно ббльших величин; например, пироксилин по этим опытам дает максимальное давление около 14 ООО-15 ООО atm.

Помимо прямого экспериментальн. определения давлений, развиваемых при взрыве, можно определять их вычислением, для чего, по законам физики, можно вывести сле-дуюшее уравнение Эбля:

Р = ,

1-аД

где Р - максимальное давление, F - сила взрывчатого вещества, а - общий объем продуктов взрыва, Д-плотность заряжания.

Детонация представляет собою особый род взрывчатого разложения, которое происходит при воспламенении В. в. капсюлем-детонатором, заряженным гремучей ртутью или азидом свинца. Этим способом воспламенения можно совершенно изменить процесс обычного горения всех В. в. и получить громадные скорости взрывчатого разложения, которые достигают нескольких км в секунду, как это видно из табл. 7:

Табл. 7.-с корость детонации некоторых взрывчатых веществ.

Взрывчатые вещества

Скорость детонации в .и/ск

Дымный порох...........

Пироксилин (с 13% N).......

6 300

Нитроглицерин...........

7 450

Гремучий студень..........

7 800

Гурдинамит (с 75% ншроглпц.) . .

6 650

Гремучая ртуть ...........

8 500

Пикриновая к-та..........

7 100

Тринитротолуол ..........

6 700

Тринитробензол..........

7 ООО

Тринитрокрезол..........

6 850

Тетрил ...............

7 200

Аммонал ..............

б 400

Для опытного измерения скорости детонации существует ряд специальных аппаратов и приемов; наиболее употребительны измерения по способу Меттегангаили Дотриша.

При детонации достигается наибольшее разрушительное действие, а потому она находит широкое применение там, где такое действие требуется: в артиллерийских снарядах, минах морских и сухопутных, ручных гранатах и пр., а также для мирных целей, указанных выше. Для объяснения явления детонации принята особая теория взрывной волны , которая состоит в следующем. При воспламенении В. в, капсюлем-детонатором находящиеся под непосредственным действием его частицы В. в. подвергаются резкому удару продуктов взрыва капсюля, при чем живая сила удара превращается в теплоту, под влиянием которой В. в. мгновенно нагреваются до очень высокой t° и вместе с тем подвергаются мгновенному взрывчатому разложению. Эти три

последовательно развивающиеся явления- механический удар, превращение лсивой силы удара в теплоту и происходящее под влиянием ее мгновенное химическое разложение-и составляет взрйвную волну. Возникнув в одной точке заряда В. в., она в кратчайший промежуток времени распространяется по всей массе заряда в указанной последовательности поименованных процессов, вызывая мгновенное взрьшчатое разложение всей его массы.

В случае применения В. в, для подземных взрывов часто встречается необходимость определить заранее размер получаемой при этом воронки взрыва; для этой цели можно воспользоваться формулой lkfP, где Р-вес заряда В. в. в кг, I-глубина воронки в jh, а к-практический коэфф., который в среднем м. б. принят равным 0,3, а при очень мягком грунте 0,6. При производстве детонации заряда достаточной силы в окружающей среде распространяется сильное волнообразное движение, которое по мере удаления от места взрыва постепенно ослабевает. Опыт показывает, что под влиянием этого волнообразного движения (т. н. удара взрыва ) может произойти детонация другого заряда В. в., находящегося на некотором расстоянии (см. выше, взрыв через влияние). Опыт показывает, что дальность передачи детонации L находится в зависимости от природы В. в. и веса его активн. заряда Р, которые можно связать ф-лой Ь=ЕУР. Константа К для бризантных веществ м. б. принята равной 10, если Р выразить в кг п L в м. В новейшее время найдено, что эта зависимость должна быть выражена формулой L=KfP, но на практике пока пользуются предыдущей формулой.

В зависимости от практическ. применения В. в. можно разделить на три класса: 1) пороха-для стрельбы из огнестрельного оружия; 2) бризантные В. в.-для подрывных работ и снаряжения артиллерийских снарядов, мин и прочих боевых припасов; 3) инициирующие В. в.-для воспламенения и детонации других В. в.

1) Пороха - см. Вездымный порох и Дымный порох.

2) Бризантные В. в. Из большого числа известных в технике В. в. ниже дается описание лишь некоторых наиболее важных (см. также Нитроклетчатка). Нитроглицерин CgHg (КОз)з представляет собой сложный эфир азотной кислоты и глицерина и получается обработкой последнего смесью азотной и серной кислот с последующей промывкой и другими способами очищения. По виду он представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, уд. веса 1,735, затвердевающую при температуре ниже 4-13°; в затвердевшем состоянии он образует два видоизменения: ромбические листочки с °71л.-1-2° и призматические иглы с )5°ггл. + 13,2°. Главная масса нитроглицерина идет на фабрикацию динамитов различного состава (см. Динамиты), а также на производство пироксилиново-нитроглицериноБЫх бездымных ворохов. Взрывчатое разлолсение нитроглицерина выражается уравнением:

2 CaH5(NO,), = 6 С0,-1-5 Н,0-Ь3 Nj + 0,5 О,.



Как в свободном состоянии, так и в виде динамитов нитроглицерин легко детони-руется капсюлем. Одно из важных преимуществ нитроглицерина-в том, что при взрыве он не дает никаких ядовитых газов и потому хорощо применим для подземных горных работ. Пикриновая кислота СбН2(К02)зОН представляет собой трини-трофенол и получается нитрованием фенола СвНд-ОН в присутствии серной кислоты с последующей промывкой и кристаллизацией из горячей воды. Она имеет вид блестящих желтых листочков, которые немного растворимы в воде и значительно лучще- в бензоле; кожу человека и вообще животные ткани пикриновая кислота окрашивает в желтый цвет. При нагревании до 122,5° она плавится без разложения, благодаря чему ею пользуются для заполнения в расплавленном состоянии бризантных бомб и снарядов; при таком применении она получает названия мелинита, лиддита, ш и м о 3 ы и др. Уд. в. чистой пикриновой кислоты 1,81, для технич, же продуктов- около 1,7, Пикриновая к-та довольно легко образует ряд металлич, производных, называемых пикратами, к-рые отличаются значительно большей чувствительностью к удару, что видно из следующих данных относительной механич, стойкости на копре:

* rr о.

S о, rt

Вещества g-Sft©

sg в sE ыЬ йЙ sass и к G S Дсг 1=)д Ks ИоКо

Относительная механическая стойкость 100 120 107 92 89 74 18

Плавленая и затвердевшая пикриновая к-та с трудом детонируется капсюлем с гремучей ртутью и требует специального взрывателя. В продуктах ее взрыва содержится большое количество СО, и они очень ядовиты; состав продуктов взрыва при плотности заряжания в 0,3 следующий:

Газы............ со, со он, Н, N,

Объемн, %........ 20,5 48,8 7,8 3,1 19,8

Динитрофенол СбНз(К02)20Н получается нитрацией фенола через мононитрофенол и представляет собой твердое кристаллическое вещество с 1°пл. 114°, растворимое в зфире и горячем алкоголе; с металлами образует взрывчатые соли, применяемые для взрывчатых смесей с аммонийной селитрой, Тринитрокрезол СбН(Ы02)з(СНз)ОН применялся прежде во Франции под названием крезилита для замены мелинита, но в позднейшее время и мелинит и крезилит были вытеснены в военной технике тротилом. Тринитротолуол (тротил) СвН2(Н02)зСНз получается нитрацией толуола CeHg-CHg и представляет собой светложелтые кристаллы с 1°пл. 81° и уд. в. 1,66. Он не образует с окислами металлов металлическ. производных, что значительно облегчает обращение с ним и делает его более безопасным. Это свойство тротила, в связи с более низкой t°rui, и большей дешевизной, позволило ему вытеснить пикриновую кислоту как вещество для снаряжения артиллерийских боевых припасов. При воспламенении тротил горит коптящим пламенем и плавится без взрыва; под влиянием сильного капсюля-детонатора и специально-

го взрывателя детонирует, уступая, однако, по силе взрыва процентов на 10 пикриновой кислоте. Продукты детонации тротила имеют следующий состав: СОа - 3,7%, СО-70,5%, N2-19,9%, На-1,7% и твердый уголь-4,2%,

Помимо применения тротила в чистом виде он входит в ряд смешанных В, в,-а м а-тола, аммонала, астралита, робурита, сабулита, макарита и других, Динитротолуол CeH3-CH3(N02)2 получается нитрацией мононитротолуола. Технический продукт - твердое кристаллическое вещество с 1°пл. 66-68°, нерастворимое в воде, трудно растворимое в холодном алкоголе и легко - в горячем алкоголе, эфире, бензоле. Применяется как составная часть хлоратных В. в., например шеддитов. Тетранитроанилин C6H(N02)4NH2 - продукт нитрации нитроанилина, получаемого частичным восстановлением динитробензол а, представляет собою желтый кристаллический порошок, который при 210- 212° плавится с частичным разлол-сением; уд, в. 1,867, Легко детонирует от капсюля гремучей ртути и имеет высокую скорость детонации, Практич, применение его ограничено вследствие того, что он менее постоянен в химич, отношении, чем тетрил, и довольно легко гидролизуется водой, Т е т р а н и-

трометиланилин C6H2(N02)3N<, jq

(тетрил) получается растворением метилани-лина и диметиланилина в серной кислоте и дальнейшей нитрацией полученного раствора азотной к-той, В чистом виде он представляет белый кристаллический порошок, который плавится с небольшим разложением при 131,5°; благодаря малой прочности его на практике не плавят, а применяют в прессованном состоянии (до плотности 1,68), В этом виде он значительно чувствительнее пикриновой кислоты и, взрываясь от капсюля-детонатора гремучей ртути, имеет очень высокую скорость детонации. Применяется гл, обр. в комбинированных капсюлях-детонаторах с гремучей ртутью, а также для снаряжения специальных взрывателей в бризантных снарядах как промежуточный заряд между тротилом и капсюлем - детонатором. Динитронафталин CioH6(N02)2 получается нитрацией -нафталина смесью азотной и серной к-т. Технический продукт-твердое вещество с Ь°пл. 138-140°, мало растворимое в алкоголе и эфире, хорошо--в ксилоле, бензоле и ацетоне; входит в состав В. в., получаемых на основе аммонийной селитры (состав Фавье, шнейдерит и аммонит, антигризутит Фавье и др.), и в большинство хлоратных В. в. Гексанит, гексанитродифениламин [CgH 2 (N0 2) 3] а NH, тонкий желтый кристаллич. порошок, почти нерастворимый в воде, трудно растворимый в жидких ароматических соединениях (нитробензол, толуол); разлагается при 195°, воспламеняется при 250-255°. По чувствительности к удару и трению он близок к мелиниту, употребляется в прессованном виде. В. в. с а м м о н и й н о й с е л ит р о й представляют разнообразные смеси из селитры NHNOs и различных веществ,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 [ 109 ] 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161