Page 12 - 166

12

2.5 Детонація вибухових речовин
Виникнення детонації і поширення ії пов'язане з особливим видом
збурення, що розповсюджується в навколишньому середовищі, — ударною
хвилею (УХ). УХ – це область середовища з різким зростанням тиску,
температури і густини середовища на її фронті, яка поширюється із
надзвуковою швидкістю.
В момент приходу УХ частинки середовища починають рухатись в
напрямку руху хвилі. За фронтом хвилі частинки середовища певний час
рухаються в зворотному напрямку, що призводить до утворення хвилі
розрідження в хвостовій частині ударної хвилі. При поширенні УХ в
середовищі енергія її зменшується – аж до перетворення ударної хвилі в
звукову, для якої характерні малі зміни тиску, температури і густини.
Зменшення енергії ударної хвилі пов'язане із втратами енергії на стиснення
частинок середовища, із дисипацією (розсіюванням) енергії по об'єму
середовища і з розтягуванням УХ в часі. При попаданні потужної УХ у
вибухову речовину відбувається практично миттєве стискання шару вибухової
речовини, в який попала УХ, розігрівання його до високих температур і,
відповідно, значне прискорення вибухової реакції. Втрати енергії УХ
компенсуються енергією хімічної реакції. Таким чином, по ВР буде проходити
стаціонарна незатухаюча хвиля, яка забезпечує поширення хімічної реакції за
рахунок ударного стиснення – детонаційна хвиля (ДХ). Швидкість
проходження ДХ по заряду вибухової речовини називається швидкістю
детонації D. Високі швидкості детонації пов'язані із способом розігрівання
ділянок ВР до критичних. температур. Тиск детонаційної хвилі пов'язаний із
початковою густиною середовища  0 і швидкістю детонації наступним чином:

2
 D
P  0 , (2.4)
4

Швидкість детонації D залежить від хімічних властивостей ВР, питомої
ваги (густини)  0, розмірів заряду і величини початкового імпульсу.
При вивченні впливу розмірів заряду на швидкість детонації було
встановлено, що існує мінімальний розмір (діаметр) заряду, менше якого
детонація в цьому заряді не відбувається.
Критичним діаметром детонації називається мінімальний діаметр заряду,
при якому ще можлива детонація. Граничний діаметр детонації — це діаметр,
при перевищенні якого не відбувається зростання швидкості детонації.
Граничний діаметр детонації d гр перевищує критичний d кр на 5-10% для
індивідуальних ВР і в 2-2.5 рази для вибухових сумішей.
Величина d кр знаходиться в межах від долей міліметра до декількох
сантиметрів (для циліндричних зарядів). Для плоских зарядів критична
товщина становить 0.7d кр. Критичний діаметр детонації зменшується при
збільшенні густини заряду (при зростанні  з відбувається зменшення
0
газовідводу від поверхні заряду). Приклад зростання d кр: при t >81°С тротил