表2 幾種單質炸藥感度計算值
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炸藥名稱 | 活化能Ea /kJ.mol-1 | 爆熱Q /kJ.mol-1 | 產物總量m /mol.mol-1 | 生成物放出熱量q? /kJ.mol-1 | 危險系數 q/Ea |
硝酸銨 | 167.2 | 118.3 | 3.5 | 82.3 | 0.49 |
高氯酸銨 | 133.8 | 170.1 | 4.25 | 71.5 | 0.53 |
二硝基甲苯 | 166.8 | 803.4 | 11.0 | 90.7 | 0.54 |
三硝基甲苯 | 142.1 | 1209.7 | 11.0 | 122.9 | 0.86 |
黑索今 | 198.6 | 1376.1 | 9.0 | 175.1 | 0.88 |
太安 | 196.5 | 728.2 | 11.0 | 198.1 | 1.01 |
硝化甘油 | 178.1 | 1381.5 | 7.25 | 215.3 | 1.22 |
雷汞 | 133.8 | 659.6 | 4.0 | 198.6 | 1.48 |
??? 注:*q=(Q+Ea)/m(下同)。
??? 雷汞(1.48)>硝化甘油(1.22)>太安(1.01)>黑索今(0.88)>三硝基甲苯(0.86)>二硝基甲苯(0.54)>高氯酸銨(0.53)>硝酸銨(0.49)。
??? 由此可見,用感度計算值與綜合感度特征值評價幾種單質炸藥的危險性所得出的結論基本一致。
??? 應用綜合感度特征值和感度計算值對幾種常見的混合炸藥[3、4]的計算結果分別如表3和表4所示。
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表3 幾種混合炸藥綜合感度特征值
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炸藥名稱 | 阿馬托 (80/20) | 賽克洛托兒 (70/30) | 賽克洛托兒 (60/40) | 特屈托兒 (80/20) | 特屈托兒 (75/25) | 特屈托兒 (70/30) | 特屈托兒 (65/35) |
組成(%) | 硝酸銨80 梯恩梯20 | 黑索今70 梯恩梯30 | 黑索今60 | 特屈兒80 梯恩梯20 | 特屈兒75 梯恩梯25 | 特屈兒70 梯恩梯30 | 特屈兒65 梯恩梯35 |
α1 | 6.00 | 6.75 | 6.00 | 5.50 | 4.50 | 4.00 | 3.75 |
α2 | 2.76 | 5.91 | 5.27 | 8.86 | 7.84 | 7.44 | 6.82 |
α3 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 6.50 | 5.50 | 4.00 | 3.50 |
α4 | 0.69 | - | 0.08 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
α | 3.61 | 5.89 | 4.09 | 7.71 | 6.96 | 6.36 | 6.02 |
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表4 幾種混合炸藥的感度計算值[5]
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炸藥名稱 | 阿馬托 (80/20) | 賽克洛托兒 (70/30) | 賽克洛托兒 (60/40) | 特屈托兒 (80/20) | 特屈托兒 (75/25) | 特屈托兒 (70/30) | 特屈托兒 (65/35) |
爆熱Q /kJ.mol-1 | 393.43 | 509.03 | 493.66 | 473.63 | 469.63 | 465.59 | 461.57 |
活化能Ea /kJ.mol-1 | 181.81 | 81.35 | 78.67 | 56.80 | 57.15 | 57.52 | 57.88 |
產物總量m /mol.mol-1 | 4.01 | 4.29 | 4.37 | 4.31 | 4.35 | 4.38 | 4.41 |
生成物放出熱量q /kJ.mol-1 | 143.58 | 137.59 | 130.97 | 122.98 | 121.19 | 119.43 | 117.71 |
危險系數q/Ea | 0.79 | 1.69 | 1.66 | 2.17 | 2.12 | 2.08 | 2.03 |
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表5 幾種工業(yè)炸藥的感度計算值
炸藥名稱 | 爆熱Q /kJ.mol-1 | 活化能Ea /kJ.mol-1 | 生成物摩爾數m /mol.mol-1 | 生成物放出熱量q /kJ.mol-1 | 危險系數 q/Ea |
2#巖石銨梯炸藥 | 350.10 | 186.75 | 4.12 | 130.18 | 0.70 |
2#巖石銨梯油炸藥 | 355.07 | 189.54 | 4.19 | 129.98 | 0.69 |
巖石膨化硝銨炸藥 | 349.62 | 194.68 | 4.33 | 125.70 | 0.64 |
2#煤礦銨梯炸藥 | 278.37 | 156.50 | 3.74 | 116.19 | 0.74 |
3#煤礦銨梯炸藥 | 246.67 | 148.04 | 3.62 | 109.00 | 0.74 |
2#煤礦膨化硝銨炸藥 | 308.72 | 175.64 | 3.88 | 124.84 | 0.71 |
3#煤礦膨化硝銨炸藥 | 248.50 | 167.17 | 3.71 | 112.04 | 0.67 |
巖石乳化炸藥 | 166.16 | 180.78 | 4.19 | 82.74 | 0.46 |
RJ-52乳化炸藥 | 225.30 | 169.17 | 4.26 | 92.68 | 0.54 |
EL-101乳化炸藥 | 172.23 | 173.40 | 4.14 | 83.59 | 0.48 |
WR乳化炸藥 | 185.59 | 177.60 | 4.18 | 86.90 | 0.48 |
MD乳化炸藥 | 128.32 | 183.58 | 4.16 | 74.92 | 0.41 |
??? 表5說明,乳化炸藥的危險系數明顯低于粉狀硝銨炸藥;對于同一類型粉狀硝銨炸藥來說,無梯型的危險系數明顯低于含梯型的;對于巖石型和煤礦型粉狀工業(yè)炸藥來說,煤礦型的危險系數高于巖石型的,這主要是因為加入了熔點較高和硬度較大的食鹽,使得煤礦型的工業(yè)炸藥在受到外界能量作用時,食鹽便成為強烈的摩擦中心并產生加熱中心,從而促進爆炸進行。因此,煤礦型的工業(yè)炸藥危險系數較高。
4 結論
??? 在用BZA-1法對爆炸危險源的危險性進行定量評估時,完全可以用感度參數值q/Ea代替BZA-1評估法數學模型中的物性危險系數α。
作者單位:南京理工大學(南京,210094)
參考文獻
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5 吉田忠雄,田村昌三.反應性化學物質與爆炸物品的安全.劉榮海等譯.北京:兵器工業(yè)出版社,1991