真空態(tài)金屬復合爆破的應用研究

牛愛紅

（太鋼復合材料廠， 山西 定襄 035407）

真空態(tài)金屬復合爆破的應用研究

牛愛紅

（太鋼復合材料廠， 山西 定襄 035407）

在真空條件下進行270 m3試驗容器金屬復合爆破試驗，探索出優(yōu)于露天作業(yè)的生產(chǎn)工藝參數(shù)，驗證了該技術的應用價值。爆炸后復合情況顯示：除第5次試驗藥量減少到61%，復合后效果不佳，其余幾次均復合良好，所以在真空情況下可以降低藥量20%～30%；真空爆炸打破了基復比必須大于3∶1的定例，可以爆炸復合基復比為1∶1的復合板。

真空態(tài) 金屬復合爆破 基復比 炸藥量

為探索真空條件下金屬復合爆破的爆炸機理，太鋼復合材料廠先后制作了2 m3、50 m3、270 m3試驗容器，分別進行真空條件下金屬復合爆破試驗，均取得理論預期的實踐效果。本文重點介紹在真空條件下對270 m3試驗容器進行金屬復合爆破的試驗過程及取得的實踐成果。

1 試驗目的

1）測試270m3試驗容器入口門的開關、密封程度，抽真空時間，真空度以及爆炸后容器內(nèi)的余壓情況。

2）捕捉270 m3試驗容器在不同藥量下的承壓情況和在容器體不發(fā)生局部開焊時可承受的最高炸藥量。

3）在復合板真空爆炸復合的條件下，探索降低炸藥比例的可行工藝。

2 試驗數(shù)據(jù)（見表1）

表1 試驗綜合數(shù)據(jù)

3 試驗分析

3.1 試驗參數(shù)以及爆炸后容器內(nèi)的余壓情況

1）容器體采用雙層門設計，內(nèi)部門不采取密封措施，主要起到一個阻擋爆炸沖擊波作用，外門起密封作用。通過5次試驗，門的密封性能良好，滿足試驗的密封性要求。

2）5次抽真空時間平均為40 min，波動小于3 min。抽40 min后真空度均可以達到-0.086 MPa，爆炸后容器內(nèi)靜壓與炸藥量有關，呈現(xiàn)一種線性關系，如圖1所示。

圖1 爆炸后容器內(nèi)靜壓與炸藥量關系

3）起爆后，容器內(nèi)仍呈負壓，需開閥進氣使內(nèi)外壓力達到平衡才可以開啟密封門；進氣管道為1.5吋，隨著藥量的增加，容器內(nèi)爆后余壓增大，開閥進氣時間減少，如圖2所示。如果要提高效率，需加大進氣管道直徑和閥門口徑。

圖2 開閥進氣時間容器內(nèi)爆后余壓散點圖

4）煙氣消散時間。因為容器內(nèi)爆炸后產(chǎn)生有害氣體，所以嚴格按照有限空間要求進行試驗。隨著藥量的增加，煙氣消散達到報警儀安全狀態(tài)（煙氣質(zhì)量分數(shù)為24×10-6）下的時間增加，如圖3所示。使用大功率的風機，可以縮短排氣時間。

圖3 氣體消散時長與炸藥量散點圖

3.2 不同藥量下的承壓情況和容器體不發(fā)生局部開焊時可承受的最高炸藥量情況

僅有兩次捕捉到炸后容器體頂部中心位置瞬時壓力數(shù)據(jù)，分別為40 MPa和39 MPa（見上頁表1），說明藥量不大于110 kg時，頂部中心瞬時壓力與總藥量變化關系不大。

藥量增大到110 kg后，容器體內(nèi)部底板上焊接的加強筋板有開焊現(xiàn)象，容器體鋼板焊縫無開焊現(xiàn)象，容器體中心內(nèi)壁寬擴大了75 mm，所以認為當炸藥量在110 kg及以上時，會對容器體左右兩壁產(chǎn)生較大沖擊和形變。

3.3 在復合板真空爆炸復合的條件下降低炸藥比例的工藝探索

根據(jù)復合板尺寸，在理論炸藥消耗量的基礎上，在這5次試驗中分別對實際藥量進行了優(yōu)化調(diào)整，調(diào)整情況見表2。

表2 調(diào)整后綜合試驗數(shù)據(jù)

4 結論

1）根據(jù)爆炸后復合情況，除第5次試驗藥量減少到61%，復合后效果不佳，其余幾次均復合良好，所以在真空情況下可以降低藥量20%～30%。

2）真空爆炸打破了基復比必須大于3∶1的定例，可以爆炸復合基復比為1∶1的復合板。

（編輯：胡玉香）

Study on the Application of Vacuum Metal Composite Blasting

NIU Aihong
（Taigang Composite Material Factory，Dingxiang Shanxi 035407）

In vacuum condition，the metal composite blasting test in 270 m3testing container was carried out.The production process parameters which are superior toopen operation are explored，and the application value ofthe technique is verified.Thatcompound situation after the explosion shows the fifth test was reduced to61%，and the composite effect was poor，and the remaining few all composite well.So in vacuum the dosage can be reduced by 20%～30%.The vacuum explosion broke the role thatratiomustbe greater than 3∶1.The explosive composite base ratioof1∶1.

vacuum state，metal composite blasting，base ratio，explosive ratio

TG142.7

A

1672-1152（2016）05-0045-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.17

2016-06-23

牛愛紅（1969—），男，碩士研究生，高級爆破工程師，太鋼復合材料廠總工程師。