工业炸药能量测试方法探讨

要志清

摘 要：炸药在现代工业生产中发挥着重要作用，精确化的进行工业炸药能量测试，能实现工业炸药性能的有效衡量。本文在阐述工业炸药能量测试意义的基础上，就铅壔法、威力摆法、抛掷漏斗法、水下爆炸法在工业炸药能量测定中的应用过程进行分析，期望能进一步提升工业炸药能量测试方法应用水平，进而在掌握工业炸药做功能力的同时，实现工业炸药使用安全的有效保证。

关键词：工业炸药;能量测试;方法

新经济形态下，炸药在工业生产中获得了广泛应用，炸药能量测试是衡量炸药性能的重要指标，其测试方法的应用极为重要。对于工业炸药而言，通过炸药能量测量，能有效提升工业生产的安全性。就目前而言，铅壔法、威力摆、抛掷漏斗法、水下爆炸法是工业炸药能量测试的主要方式，本文就各种测试方式的实际应用效果展开分析。

1 工业炸药能量测试的意义

炸药是现代工业作为一种特殊能源，广泛用于矿岩爆破、推进驱动、起爆传爆等多个方面，其以氧化剂和可燃剂为主体，按照氧平衡原理构成的爆炸性混合物。就目前而言，工业炸药品种多样，其包含了硝铵炸药、铵油炸药、胶状乳化炸药等诸多形态。实际生产中，对这些炸药进行能力测试的意义体现在两个方面：一方面，工业炸药种类多样，不同炸药类型的爆炸性能也有所不同，这对于现代工业生产存在较大威胁，容易引发安全事故。通过炸药能量测试，可精准掌握各种炸药的实际能量情况，确保工业生产的安全性。另一方面，通过工业炸药性能检测，能为炸药用量控制、辅助材料配给提供支撑，这有效地提升了工业生产效率，保证了工业生产综合效益[1]。

2 工业炸药能量测试的主要方法

2.1 工业炸药能量的铅壔法测试

铅壔法是工业炸药能量测试的常用方式。该测试模式下，测试人员需要先准备一个圆柱形的铅柱，并在柱内设孔，孔规格指标如表1所示。在孔内放置10kg炸药试样，并使用石英砂将空隙填满;随后进行引爆处理;爆炸产物将内孔扩张为梨形，通过对爆炸后产物膨胀扩充体积计算，即可实现炸药能量的有效测量[2]。从测量过程来看，该方法的测试原理较为简单，而且测试方法具体操作方便。需要注意的是，铅壔的质量太大，这给材料运输带来较大困难，同时一个铅壔无法进行二次测定，测试成本较高;此外，该方法受环境影响强烈，而且作为一种间接测量方式，其所测得结果为炸药爆炸后的体积容量，无法直接获得爆炸所产生的能力。

2.2 工业炸药能量的弹道臼炮法测试

工业实践中，人们习惯将弹道臼炮法称为威力摆法，该测试设备由钢制炮体、支架和弹丸组成。在实际测试中，其将钢制的炮体悬挂在支架上，随后在爆炸室放入10g炸药，并在膨胀室放入弹丸，在炸药爆炸后，气态产物会发生剧烈膨胀，并将弹丸推出，此时测量炮体摆动的角度，即可实现炸药爆炸能量的计算。从实验测定过程来看，该测量方法的应用包含两个阶段，其一，炮体后摆产生一定的能量，并开始作功，该做功最终转化为炮体的位能;其二，爆炸能量转化为弹丸飞出炮体的动能。

相对而言，威力摆法的测量原理较为简单，计算并叠加弹丸飞出的动能和炮体位能，即可较为精准的获得炸药做功能量。需要注意的是，该方法炸药装药量较小，故而其求取的值并不可作为炸药做功能力标准。

2.3 工业炸药能量的弹道抛掷法

采用弹道抛掷法进行工业炸药能量测试时，应注重以下要点：其一，对待测炸药试样而言，应将其放置在一个钢制圆筒内，要求圆筒一端封闭，且筒身倾斜固定在混凝土基座上面。其二，注重圆筒与水平夹角的系统管理，通常，设定该角度为45°。其三，进行钢盖质量的测量。实际测量中，通过缸盖被抛射水平距离、抛射角的测量，即可测得炸药的作用能力。有学者对该方法的测量应用效果进行检验，结果表明，该方法在大尺寸、大药量装药测量中的应用较为广泛，其在充分模拟爆炸特点的同时，实现了炸药做功能力的有效计算，虽然该测试方法的装置过大，运输不便，然其测量结果具有较高的精准度。

2.4 工业炸药能量的爆破漏斗法测试

爆破漏斗法的测试工况与工业生产中炸药爆炸工况相似，其实验药量较大，操作过程较为简单[3]。具体而言，爆破漏斗法对于测量设备的依赖性较小，在实际测量中，将炸药埋入特定介质即可进行测量。需要注意的是，实际的测量结果受埋入介质影响，同时，其只能实现不同炸药能量大小的测量比较，无法进行同种炸药能量具体值的计算。爆破漏斗法实际应用中，注重以下要点：其一，在爆破漏斗制作时，应注重其几何形状、尺寸、药包埋入深度、介质选择等因素的有效控制。其二，該爆炸过程会损坏一定的介质，同时有一部分介质被抛掷出去，最终在地面上产生了一个以炸药中心到地表面垂线为轴心的圆锥形漏斗坑;其三，要进行该漏斗坑体积的有效计算，从测量结果来看，炸药的能量越高，则受爆破影响，坑底漏斗的底径也就越大。

2.5 工业炸药能量的水下爆炸测试法

现阶段，炸药在工业生产中的应用频率不断增加，炸药形式也逐渐多样。就工业炸药而言，部分炸药的临界直径比较大，若采用普通的雷管进行起爆测试，则测量结果、测量安全性均难以得到保证。基于此，水下爆炸测试法得以兴起应用;该方法在大药量的炸药做功能力测定中效果显著。从测量过程来看，将炸药放在水中，由炸药进行自由爆轰，此时，炸药的内能会发生化学反应，转化为爆轰产物的内能且向外膨胀，该膨胀作用会对周围形成爆轰，并对周围水介质造成影响。通常水介质的压力增大，水温升高，此外水介质还会出现较多的气泡，并形成气泡脉动现象。该测量过程中，水中冲击波的能量、气泡脉动所消耗的能量是炸药爆炸的主要能量。作为一种全新的工业炸药能量测试方法，水下爆炸测试法测量过程较为直接，其能从爆炸能量的角度系统、直接的分析不同炸药的能量和性能，继而为后期的应用提供有效保证。

3 工业炸药能量测试方法应用的注意事项

随着科学技术和工业生产工艺的不断发展，对工业炸药性能的要求越来越高。基于此，人们对于工业炸药能量测试方法的应用也提出了较高要求。从测试过程来看，工业炸药能量测试方法可分为直接测试和间接测试两种形态。在实际测量中，还应注重以下要点的有效把控：其一，在测量前，不论测量人员采用哪种测量方式，需确保其充分掌握该测量方式的工作原理，继而为实际测量方法的应用提供有效指导。其二，在测量试验中，应注重测量设备、介质的有效使用。尤其是在不同测量方式下，介质的应用对于测量结构具有较大影响。譬如，爆炸漏斗法受到药包埋入介质的影响，其测定结果容易产生偏差;而在铅壔测量中，介质的成本较高，这给二次测量带来较大难度，还需注重测量介质的进一步优化，降低整体测量的经济成本。其三，采用多种方法进行测量时，应从中选取具有较高精度的测量方法，如采用水下爆破测试方法，则修正后炸药总能量可以达到95%以上，有效地保证了测量结果的准确性。

4 结论

工业炸药能量测试对于其工业应用和安全管理具有重大影响。实践过程中，人们只有充分认识工业炸药能量测试的意义，然后注重现代化测试方法的有效应用，才能精准化的把控工业炸药基本性能，继而在保证工业炸药使用安全的同时，促进现代工业的有序发展。

参考文献：

[1]马文涛.炸药做功能力测定方法[J].广东化工，2020，47 （8）：55-56+71.

[2]陈恒东.装药长度对爆炸能量分布影响的研究[J].广东化工，2019，46（14）：77-79.

[3]陈艳，马宏昊，沈兆武，等.添加RDX粉末的乳化炸药的爆炸特性[J].火炸药学报，2019，42（3）：242-246.