爆破器材基础知识.pptx

第一章爆破器材基础知识
第一节爆炸现象及其特征

爆炸是指在适宜的条件下,某些物质发生急剧的物理和化学变化,其内部的能量瞬间释放,并借助系统内原有气体或爆炸后生成气体的膨胀,对系统周围介质做功,使之发生冲击破坏效应的现象。
,爆炸现象大致可分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸等三类。
物理爆炸
化学爆炸
核爆炸
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第二节炸药及其相关概念

炸药是一种相对稳定的系统,在一定外界条件下,能够发生快速化学反应,放出热量,生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。

放出大量热量
产生大量的气体
能自动传播的高速反应
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(1)炸药组成特点
是能发生自身燃烧和爆炸反应的物质。
能量全部存储于具有爆炸性质的特殊基团分子中,这种结构的化学键很容易在外界能量的作用下发生破裂,释放出能量而激起爆炸反应。
由能量密度很大的固态或液态物质组成的。
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(2)炸药爆炸机理
炸药在一定条件下能够发生化学爆炸。是由于分子中包含有比较活泼的氧化剂和可燃剂。
对一个化合物分子来说,氧化剂是指分子中的含氧基团,可燃剂是指分子中含碳、氢的基团。
这两种基团在一般情况下,被活性小的中性基团或原子分隔。
当炸药分子被外界能量活化时,分子运动速度加快,分子之间的碰撞增强,致使分子破裂,释放出活性基团,发生化学反应,以热能形式释放出其内部所含的化学能,并借助迅速膨胀的气体,把能量传递给周围介质而做功。
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(1)缓慢分解反应
反应特点:反应是在全部炸药中进行,炸药内部各点的温度相同,没有集中的反应区,此外环境温度对其反应速度影响较大。
若反应的热量不及时散发出去,缓慢分解反应就可以向燃烧反应或爆炸反应转化。
缓慢分解反应反映了炸药的化学安定性指标,所以在炸药存储时不要堆放过密、过高,要注意通风,防止因温度过高,导致分解反应加速而发生爆炸事故。
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(2)燃烧反应
反应特点:反应不是在全部炸药中同时发生,而只是在炸药局部区域内进行;不需要外界供氧,主要靠热传导来传递能量,并可以在炸药中自动传播。
燃烧释放的热量与传导到炸药邻层和周围介质散失的热量相等,则燃烧就能稳定进行,否则燃烧速度加快或降低,形成爆炸或缓慢分解反应。
炸药燃烧时,要注意让生成的气体和热量及时排出时,否则燃烧反应就可以转化成爆炸反应,这一点在炸药焚毁时要特别注意。
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(3)爆炸反应
反应特点:爆炸反应过程和燃烧相类似,都是可燃元素的氧化反应,反应也只在局部区域内进行,且也能在炸药内部自动传播。
爆炸反应与燃烧反应的区别
燃烧靠热传导来传递能量和激起化学反应,受环境条件影响较大,而爆炸反应则依靠压缩冲击波来传递能量和激起化学反应,基本上不受环境条件的影响;
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爆炸反应比燃烧反应更为激烈,单位时间放出的热量与形成的温度也更高;
燃烧时产物的运动方向与反应区的传播方向相反,而爆炸时产物运动方向则与反应区的传播方向相同。因此,燃烧产生的压力较低,而爆炸则可产生很高的压力;
燃烧速度是亚音速的而爆炸速度则是超音速的。
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(1)定义
炸药的氧平衡即炸药中的含氧量能够把可燃元素完全氧化的程度。
(2)炸药氧平衡的分类
正氧平衡:即炸药中的氧量除了把可燃元素完全氧化外,尚有剩余。
若炸药处于正氧平衡,发生爆炸反应时,剩余的氧和本来应该游离的氮化合生成氮氧化合物。这不但对人类有害,而且反应时还要吸收大量的热量。
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零氧平衡:炸药中的氧量刚够把可燃元素完全氧化,没有剩余。
当炸药处于零氧平衡时,其爆炸后放出的热量最大,生成有毒有害气体量也最小。
负氧平衡:炸药中含氧量不能把可燃元素完全氧化。
当炸药处于负氧平衡时,其爆炸后未能把可燃元素全部氧化,生成大量的CO气体。它不但对人类有害,而且还可以产生二次火焰,浓度适宜时还可造成爆炸。
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