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AQ 4105-2008 烟花爆竹烟火药TNT当量测定方法

  • 发表时间:2022-09-26
  • 来源:共立消防
  • 人气:

1 范围

      本标准规定了烟花爆竹用烟火药TNT当量测定的适用设备、取样方法、环境条件、安全要求、冲击 波超压测定和TNT当量计算方法。

      本标准适用于烟花爆竹用烟火药TNT当量的测定。

2 规范性引用文件

      下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注明日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本,凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

      GB/T 699 《优质碳素结构钢》

      GB 10632 《烟花爆竹抽样检查规则》

3 测定原理

      用TNT当量来衡量烟火药爆炸能力的计量单位。

      测量1 kg(mTNT)TNT在一定条件下爆炸时,不同距离(RTNT)处形成的空气冲击波超压(ΔPTNT), 从而计算出ΔPTNT与mTNT、RTNT函数关系。

      在相同条件下测量烟火药在爆炸时产生的空气冲击波超压(ΔPPYR),从而计算出ΔPPYR与mPYR、 RPYR函数关系。

      根据以上两个函数关系,计算出当ΔPTNT = ΔPPYR = 0.03 MPa、RTNT=RPYR时,mTNT/mPYR的值(即 TNT当量系数f)。

      其他类似烟火药TNT当量=f×m(烟火药质量)。

4 仪器设备

4.1 B&W61012型多通道恒流电压源:

      通道数:大于等于4个;

      恒流源输出电压:18 V〜30 V;

      恒电流:4.5 mA;

      放大倍数:1倍和10倍;

      频率范围(±5%):0.1 〜100 000(×1);0.1 〜50 000(×10);

      宽频带电噪声:<0.01(×1),0.5(×10)mVrms;

      频道间互干扰噪声:≤50 μVrms;

      精度:<±1% ;

      输出信号电压范围:±5 V ;

      电源电压一直流电压:9 V×3×3;

      交流电压:220 V。

4.2 TDS5054B型数字荧光示波器:

      带宽1 GHz;

      最高实时采样速率5 GS/s;

      4个输入通道;

      记录长度最高16 MB;

      100 000 wfms/s最大波形捕获速率;

      1.5%DC垂直增益精度;

      具有Wmdows2000操作平台;

      显示器大于等于264 mm。

4.3 起爆器:

      普通8号电雷管起爆器,220 V交流电源或大于电压6 V的直流电源。

4.4 Kistler 211M0160型石英晶体压电式压力传感器:

      测量范围为0.01 MPa〜7MPa,传感器的灵敏度0.038 mV/MPa。

4.5 8号雷管。

4.6 电点火头:

      桥丝电阻1.7 Ω〜2.3 Ω,药量9 mg〜12 mg。

4.7 传感器固定盘:

      直径200 mm,厚度10 mm,材质为优质碳素结构钢(GB/T 699),硬度HB 150〜200。

4.8 钢套1(适于装1kg烟火药):

      内径100 mm,外径120 mm,长度100 mm, 一端开口、另一端封闭,封闭端底厚10 mm,材质为普通 碳素钢。

4.9 钢套2(适于装3.5 kg烟火药):

      内径150 mm,外径170 mm,长度160 mm, 一端开口、另一端封闭,封闭端底厚10 mm,材质为普通 碳素钢。

4.10 钢套3(适于装11kg烟火药):

      内径225 mm,外径240 mm,长度230 mm, 一端开口、另一端封闭,封闭端底厚15 mm,材质为普通 碳素钢。

4.11 纸筒:

      将牛皮纸(120 g/m2),利用模具粘成与选用钢套内径相同的的空心圆筒(高度略高于钢套),封闭纸 筒底部,多余重叠部分剪去,形成锯齿形,用胶粘封。

4.12 圆纸板:

      外径与选用钢套内径相同,厚度为1.5mm〜2.0mm,中心孔径1.5mm±0.1 mm。

4 13 钢板:

      钢板直径1 m,钢板厚度5 mm,材质为优质碳素结构钢(GB/T 699),硬度HB150〜200。

4.14 风速测定仪:

      量程 0.4 m/s 〜30.0 m/s,精度±2.0%。

4.15 游标卡尺:

      精度0 02mm。

4.16 米尺:

      精度1 mm,测量范围:0 m〜30 m。

5 取样方法

      按GB 10632执行。

6 环境条件

6.1 试验场地环境风速应小于1 m/s。

6.2 试验场地环境温度应在0℃〜30℃之间,相对湿度应小于60%。

6.3 试验场地地面平整、硬实、土质均匀,爆炸点周围20 m内无障碍遮挡。

6.4 爆炸点周围100 m内无重要建筑物,无易燃易爆物。

7 实验前准备

7.1 将4个传感器感应端分别装在传感器固定盘上,将传感器另一端分别插入多通道恒流电压源传感 器安装孔内,将多通道恒流电压源和数字示波器连接好。

7.2 接通起爆系统的电源。

7.3 启动示波器和多通道恒流电压源,进入测试程序,检查仪器是否正常。

7.4 试样加工

7.4.1 TNT试样加工

      称量TNT1 000 g±1 g,用油压压力机压制成直径100 mm,密度1.6±0.01 g/cm3的药块(压制药 块时压机通过定位控制药块成型密度),压药应在专用操作间内进行,并严格遵守药块压制操作安全 规程。

7.4.2 烟火药试样加工

      烟火药不进行破碎、筛选处理。

      对未知爆炸能力的烟火药测定,第一次应称量1 000 g±1g烟火药进行测量(选用钢套1装药),如 1 000 g烟火药只燃烧而不爆炸,应改为3 500 g±3 g药量进行测量(选用钢套2装药);如3 500 g烟火 药也只燃烧而不爆炸,再改为11 000 g±10g药量进行测量(选用钢套3装药)。

      将纸筒送入钢套中,纸筒底部贴住钢套下端,剪去纸筒多余部分,将规定质量的烟火药缓慢倒入相应钢套的筒底,轻轻振动使药面平整。

      将电点火头的电线穿过圆纸板中心孔和压模中心孔,拉直电线,让电点火头根部顶住圆纸板,然后一同贴放在药面上,保证电点火头相对垂直插入药物。

8 测定爆炸冲击波超压

      烟火药剂采用电点火头起爆,TNT采用8号电雷管起爆,TNT药块与电雷管的连接以可靠起爆为 原则,保证雷管聚能部位与药体密接。

8.1 将样品(去掉钢套)垂直悬吊500 mm±5 mm,点火端处于样品下端,将钢板水平放置在样品中心正下方的地面,保证钢板上平面与地面相平。

8.2 将传感器连同传感器固定盘布设在地面上,并保证传感器敏感面与地面相平,传感器中心与样品圆心水平距离分别是 1 000 mm±5 mm、2 000 mm±5 mm、3 000 mm±5 mm、40 00 mm±5 mm,四个 传感器布在同一半径方向。

8.3 起爆器放置在距爆炸点100 m以外,如有防护屏障能保证检验人员的安全,可放置在距爆炸点 25 m以外。

8.4 清除距爆炸点150 m内的无关人员,并派专人进行监督警戒。

8.5 除接线员外的所有检验人员撤离到起爆器处。

8.6 接线员在确认起爆线另一端短路且与起爆器处于断开状态下,将起爆器锁上,钥匙由接线人员控制,将电点火头线与电线连接,接线员撤离到起爆器处。

8.7 启动示波器和多通道恒流电压源,进入测试程序,根据经验设置好示波器每个通道的测试参数,按下前面板的RUN/STOP按钮,启动捕获,进入测试等待状态。

8.8 打开起爆器,接通起爆系统的电源进行起爆。

 

以上为标准部分内容,可点击下方链接下载标准原文:

下载地址:《AQ 4105-2008 烟花爆竹烟火药TNT当量测定方法

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