Factorul relativ de eficacitate
Acest articol sau secțiune referitoare la explozivi nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Factorul relativ de eficacitate (sau factorul RE ), cunoscut și sub numele de factor de explozivitate , este un sistem de măsurare a puterii explozivilor utilizați în armată pentru demolări ; se măsoară luând TNT ca referință, atribuind TNT o valoare a factorului unitar de eficacitate relativă.
Cantitățile de căldură implicate sunt foarte modeste, mai mici decât cele furnizate de combustibilii obișnuiți. În consecință, chiar și munca produsă este modestă, dar este dezvoltată în foarte puțin timp cât durează explozia și din acest motiv efectele sunt distructive.
Munca dezvoltată de un kilogram de exploziv atunci când gazele exploziei se pot extinde în mediu conform unui adiabatic nedefinit se numește potențialul acestui exploziv. Cu alte cuvinte, potențialul este echivalentul în unități mecanice al căldurii de explozie, deci este o valoare convențională care exprimă atitudinea mecanică a explozivului.
Temperatura exploziei
Este temperatura maximă pe care gazele produse o ating în momentul exploziei, la un volum constant. Pentru detonarea explozivilor, temperaturile exploziei (detonare mai adecvată) oscilează între 2500 și 6000 ° C. Această temperatură nu poate fi măsurată direct, deoarece termometrele nu pot înregistra o variație atât de rapidă, dar poate fi calculată pornind de la considerații teoretice cu o bună aproximare.
Căldura (energia) exploziei
Explozia este un fenomen exoterm, de aceea o cantitate de căldură este eliberată în reacție egală cu diferența dintre suma căldurilor de formare a substanțelor generate de explozie și suma căldurilor de formare a explozivului. Căldurile de formare sunt determinate la 20 ° C și la presiune constantă, dar în cazul utilizărilor practice ale explozivilor în mine, reacția are loc în mediul găurii, care rămâne la un volum constant, deci ce este de interesul pentru explozivi este căldura dezvoltată.la volum constant. Această a doua căldură este mai mare decât prima cu o cantitate corespunzătoare muncii cheltuite la expansiunea gazelor până la presiunea atmosferică. Căldura exploziei este calculată prin detonarea a câteva grame de explozivi într-o bombă calorimetrică adecvată. Se presupune căldura dezvoltată în detonarea a 1 g de explozivi și cifrele obținute sunt foarte modeste, variind de la 400 la 6000 kcal / kg, cifre mai mici decât cele corespunzătoare combustibililor normali. Majoritatea explozivilor sunt produși din nitrarea diferitelor substanțe. Acești explozivi au o energie relativ scăzută, deoarece oxigenul lor este legat de azotul din radicalul azotic (combustibilii normali preiau oxigenul din atmosferă). Aceeași nitroglicerină are căldura de explozie la o presiune constantă egală cu 1512,8 kcal / kg, în timp ce benzina arde dând aproximativ 11000 kcal / kg, o mașină care funcționează cu nitroglicerină ar consuma de aproximativ 7 ori mai mult în greutate.
Volumul specific (sau volumul normal) al gazelor explozive
Este volumul ocupat de gazele produse de 1 kg de explozivi în condiții normale (presiune de 760 mm de mercur și 0 ° C de temperatură). Acest lucru poate fi ușor determinat cu bomba de presiune, dar este mai ușor să începeți de la ecuația de descompunere. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că valoarea depinde de condițiile practice în care are loc detonarea, având o influență asupra densității de încărcare și a tipului de declanșare a acesteia. Pentru a cita un exemplu, nitroglicerina are un volum specific de 715,6 1.
Volumul gazelor explozive
Este corespondența volumului specific cu temperatura de detonare a explozivului; ca o consecință a expansiunii datorate dezvoltării căldurii, volumul de detonare este egal cu 10-15 ori volumul specific. Nitroglicerina, al cărei volum specific egal cu 715,6 1 a fost văzut acum, are un volum de explozie egal cu 13,590 1.
Rata de detonare
Elemente care afectează viteza - Viteza undei de detonare are aceeași ordine de mărime ca viteza undelor sonore prin solide. S-a văzut că viteza explozivilor este, în general, mai mică de 1000 de metri pe secundă și că cea a detonării explozivilor poate ajunge la câteva mii de metri; explozivii cu o viteză mai mare decât cea a acidului picric (7000 m / s) sunt numiți explozivi ultra-explozivi, sau chiar nobili, viteza maximă aparținând amestecului tetranitrometan-toluen, cu 9300 m / s, depășit în prezent cu peste 11.000 m / s de octanitrocubano (ONC). Viteza de detonare este o constantă pentru explozibilii teoretici, în timp ce fluctuează oarecum pentru explozivii practici (chiar și în toate condițiile fiind egale), atât de mult încât uneori vorbim de viteze de detonare mai mari și mai mici, dar acest lucru nu are o mare importanță în practica industrială. În schimb, este necesar să se cunoască efectul altor factori care afectează rata detonării: temperatura, tipul de carcasă sau confinare, diametrul cartușului, densitatea sarcinii, dimensiunea și tipul grundului, starea fizică și dimensiunea particulelor ingredientelor, tipul componentelor și alte variabile imprevizibile care, în orice caz, au o influență redusă asupra vitezei de detonare, în situații de utilizare standard. Pentru fiecare exploziv există un diametru minim (diametru critic) sub care există o scădere atât de notabilă a vitezei încât efectul util al explozivului este practic anulat. Cu explozivi puternici, un diametru de 10 mm este suficient pentru a obține deja viteza maximă, dar sunt necesare diametre mai mari pentru explozivi mai puțin sensibili și este, de asemenea, adevărat că sub 2 mm unii explozivi nu detonează, în special explozivi plastici .
Iată câteva exemple de explozivi cu măsurarea lor RE:
- Azotat de amoniu = 0,55
- Pulbere neagră = 0,42
- TNT = 1,00
- C-4 (exploziv) = 1,60
- Nitroglicerina = 1,50
- RDX = 1,70
- PETN = 1,66
- Semtex = 1,66 (poate varia)
- HMX = 1,80
- ONC = 2,7
- Pirodex și Pirodal = 0,7
- Hexanitrodifenilamină sau Hexogen = 1,3
