[发明专利]一种基于绝热加速量热法的火炸药物料热稳定性分级方法

说明书

本发明依据火炸药制造工艺过程物料热分解特性量获得热分解反应动力学参数，进而获取不同危险等级绝热条件最大反应速率到达时间TMRsubgt;ad/subgt;所需要的工艺温度Tsubgt;p/subgt;，并以不同危险等级工艺温度Tsubgt;p/subgt;及比操作时间δ标尺，对比衡量工艺过程物料实际工艺温度Tsubgt;ps/subgt;和实际工艺操作时间tsubgt;s/subgt;，定量获取物料热稳定性的温度修正系数γsubgt;1/subgt;，并以温度修正系数γsubgt;1/subgt;作为工艺过程物料热稳定性级别，进行定量分级评价。

技术领域

本发明属于火炸药技术领域，主要涉及一种以不同危险等级工艺温度T_p及比操作时间系数δ为标尺的火炸药制造工艺过程物料热稳定性测试与分级评价新方法，尤其涉及基于绝热加速量热法的火炸药物料热稳定性分级方法。

背景技术

火炸药作为含能材料在热、静电、机械等刺激作用下具有易发生燃烧、爆炸的特性，开展火炸药制造工艺过程燃烧、爆炸危险性评估是安全生产设计与管控的一项重要内容。火炸药制造工艺过程的物料为热的不良导体，对热刺激极为敏感，受热会发生自催化分解放热反应，极易产生热累积引发热爆炸，是大量安全事故的诱发因素，因此工艺过程中燃烧爆炸危险性评估首先需要对工艺过程中物料的热稳定性进行定量分级评价。本发明针对火炸药物料，对其工艺过程中物料热稳定性进行定量分级评价。

为了对燃烧爆炸危险性有定性的了解和定量的估算，国内根据兵器火炸药、弹药企业特点并借鉴国外的评估经验，制定出了《火炸药及其制品企业重大危险源定量评估方法》(简称BZA^-1法)。BZA^-1法提出的危险源评估数学模型及物理意义如下：

H＝H_内+H_外 (1)

式中：H为爆炸危险源系统的现实危险度，H_内为系统内现实危险度，H_外为系统外现实危险度。

其中，H_内的计算方法如下：

H_内＝V+KB (2)

式中：V为物质危险系数，即火炸药固有的静态危险度，K为系统内可控危险行为受控程度系数，B为系统内可控危险度。

系统内可控危险度B由下式计算：

B＝W_B·D·P (3)

式中：W_B为火炸药及其装置的物料能量危险系数，其计算公式入下。

W_B＝V·γ (4)

式中，γ为工艺危险系数，其计算公式如下：

γ＝γ₁+γ₂+γ₃+γ₄+γ₅ (5)

式中：γ₁为温度修正系数，随温度升高呈正相关，γ₂为化学介质修正系数，γ₃为压药修正系数，γ₄为其他机械作用修正系数(如切削、钻孔、锯割、磨擦等)，γ₅为静电修正系数。

目前工艺过程中与热稳定性相关的温度修正系数γ₁取值条件如下(见表1)

表1工艺过程危险系数γ取值条件