| 单词 | 爆炸威力测试 |
| 释义 | 【爆炸威力测试】 拼译：measurement of eoplos sion strength 炸药以及其它爆炸物的主要性能特点是，在一定条件下可以发生放热分解、燃烧、爆燃和爆轰。在爆炸物的性能指标中，“威力”是影响因素最多的重要性能指标。爆炸威力是指爆炸物在爆炸瞬间对周围介质作功的能力。传统是用“爆力”来表示爆炸物破坏介质的总能力，它与爆热和比容有关，常与威力混用；而用“猛度”来表示爆炸物粉粹介质的能力，它与爆速和爆轰压有关。现在，从理论研究与实用意义来看，威力的概念已经突破了传统的“爆力”概念，它是爆热、爆炸气体量、爆速等多种因素综合作用的体现，在某种程度上包含了爆力与猛度的含意。在爆破工程中，破碎或抛掷岩石的多少与所用的炸药的威力密切相关，因此在使用和研究炸药的同时，必须认识炸药这一性能并研究开发其测试方法。 爆炸威力测试技术的发展与爆炸物(主要是炸药)的发展相辅相成。在代那买特为主的时代，威力的表示是以那买特中硝化甘油的百分含量来表示的。随着工业炸药组分的复杂化，常常使用梯恩梯或硝铵炸药做为标准，令其威力为100%与同重或同体积的其它炸药进行比较。至19世纪末，开始有了对炸药威力进行科学测试的方法。(1)铅铸扩孔法。此方法是澳人特劳茨(Trauzl)首先提出的，经1903年第5次应用化学国际会议讨论确认为测定炸药作功能力的国际标准方法。其原理是用一高与直径均为200mm的圆柱形铅铸，中央设一直径为25mm，深为125mm的内孔，将10g炸药试样放入孔中，用能通过144目筛眼，密度为1．35kg／L的干沙封口。炸药爆炸以后将内孔扩张为梨形，用水测量其扩张量，即为炸药的爆力。(2)弹道臼炮法。此方法是更早期的臼炮试验与弹道摆试验的结合，它采用一个弹道摆，在其基线上悬一钢制炮体，炮体有互相连通的爆炸室和膨胀室，将炸药装入爆炸室，膨胀室内装有弹丸。炸药爆炸以后，爆炸产物膨胀作功将弹丸高速向外抛出。与此同时，臼炮体向后反冲，测量臼炮体反冲的角度或高度，用基本的力学定律就可算出炸药所做的功。(3)铅柱压缩法。此法由1876年盖斯(Hess)提出。其原理是，在一厚钢板上放一直径40mm、高60mm的纯铅制成的圆柱(铅柱)，铅柱上放一块直径41mm厚为10mm的钢片，再用直径为40mm的纸简装入50g的试样炸药放在钢片上，用雷管引爆以后，铅柱被压成蘑菇形，用其爆炸前后的高度差表示猛度。(4)铜柱压缩法(又称冲量仪法)。此方法是为了克服铅柱法只能测低猛度炸药的弱点，由卡斯特(Kast)设计提出的。其原理是，在钢底座上放一空心钢制圆筒，圆筒内放一活塞，活塞下方放一测压铜柱，活塞上放一保护性钢垫块和铅板，在铅板上放炸药，引爆后测铜柱压缩量，用其表示猛度。通常认为前两种方法测出的是爆力，后两种方法测出的是猛度，然后按其所得值加权求和就得到炸药的威力值。以上几种方法是测试工业炸药威力的经典方法，已被1985年创立的欧洲国际炸药测试方法标准化研究组织(简称EXEST)所认可，并分别将1、2、4列入标准。1963年EXEST规定，在采用弹道臼炮法时，试验结果应表示为以某一选定炸药(通常是爆胶)作标准的相对威力，命名为弹道臼炮威力或炸药重量强度。为了满足应用领域越来越重视容积威力的需要，EXTEST于1976年通过了以固定容积10ml药柱代替了固定重量10g药柱的铅铸新标准。与此同时，该组织还规定以铜柱压缩法作为工业炸药的猛度的标准测试法，并规定了实验设备的具体用料和尺寸。中国的测试至今也多用以上经典方法。它们虽然有很多优点，但都有一个共同的弱点，即试验用药量太小，对一些爆轰成长期较长、感度较低的炸药不能适用，而这些正是现代工业炸药的发展趋势和特点。为此，国内外都在纷纷寻找新的更科学而又适合于大炸药量的试验方法，随之出现的有以下几种：(1)破碎圆顶法。此法是将药包放在水中，贴近水面进行爆炸。采用分幅摄影机测定其产生的水花圆顶中心的初速，并采用适当的已知标准，即可以测量出试样的相对威力。此法可用10kg的大型药包进行测试，很适于低感度炸药的威力测定。但此法也有局限性，即要具备合适的水池。(2)爆破漏斗法。是测量相对威力的方法。将给定大小的装药埋入被测介质中的一定深度的炮孔内进行爆破，而后测定和对比各种炸药形成的爆破漏斗的体积以及破碎度，该法要求有一个合适的已知标准，操作麻烦而且费用高。(3)地震法。这是至今为止最经济的方法。同以上两方法一样，可以为大装药量，提供相对威力值。使炸药在一定条件下(比如水池或均质岩层中)爆炸，在数百米外用地震仪测记介质的位移速度与地震波的震幅，进而算出冲击波的最高压力、总地震波的能量和冲量，得出爆炸中心的有效能。另外，还有应力波测试和圆管法等等。以上各种方法，多年来在国内外都不同程度地被使用着，但都共同存在以下问题：没有统一的规定标准；受外界影响的因素太多，测定数值很不准确；大部分采用了没有明确物理或化学意义的相对指标。为了解决以上问题，EXTEST于1978年在捷克召开的第8届会议上讨论确认了一种新的测试方法——水中冲击能和气泡能测定法。此法采用一些现代化的瞬态记录仪器和传感器，对药包在水下爆炸所产生的气泡及冲击波同时进行测量。可较准确地测算出炸药爆炸时的总的膨胀功，而且介质单一、重复对比性好，是目前最好最准确的测试方法。目前，欧美许多国家都建立了水下测试实验站，有些国家并已成功地将此方法用于炸药生产控制和新产品研制。中国从80年代也已开始研究采用此方法。现在无锡、抚顺、淮北等地的科研单位都已具备了试验水池。这种方法的突出优点是，把爆炸物爆炸以后释放出的能量分成动力作用的冲击能和静力作用的气泡能两个部分，并同时测出，且误差很小。尽管它有操作复杂、成本昂贵、水池保养维修困难、不易普及等一系列的弊病，但在无更好的方法以前，其研究和使用仍趋上升势头。其发展方向是仪器的更新换代和测试系统与试样规格的国际标准化。迄今为止，国内外的各种测试方法都是用爆炸对周围固体或水体的压缩、扩张、推动或破碎等个别效应来衡量爆炸威力的。这些衡量方法存在几个问题，一是结论是间接的，必然有所失真；二是效应是个别的，必然有些片面；并且复杂、麻烦、不易推广。所以，寻求能反映现代工业炸药的本质特点与指标表达具有明确的科学概念且较易推广实行的方法，将是今后人们关心的热点之一。其中，由胡峰、黄琦首先提出的以空爆冲击波的参数来衡量爆炸威力的测试方法，将是会大有希望的。长期以来，各种测试方法所用的威力概念模糊、混杂，所以能否从爆炸的发生及发展规律中找出测试爆炸威力的共性理论及现代的科学概念，将是以后人们关注的热点之二。随着工业炸药的发展以及应用技术的提高，对测试方法将会不断有新的要求。比如，(1)寻求炸药与爆破对象合理匹配的性能指标，加快生产使用一体化进程；(2)尽快实现国际标准化测量技术，等等。【参考文献】：1 Cook，M A．The Seience otIndustrial Explosives，19742 Ahrens H．Propellants and Explosives，19773 聂森林．爆破器材4 松全才编译．测定工业炸药性能国际标准方法介绍5 木村真著．浆状炸药的性能与使用．19786 陈正衡，等译．工业炸药测试新技术．19827 汪旭光，等著．浆状炸药的理论与实践．19858 郑孟菊，等编著．炸药的性能及测试技术．1990(山东矿业学院胡峰教授、黄琦副教授撰) |
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