裝配式激發管爆炸特性的試驗研究

夏 軍,邢啟明,周明安,李必紅

(國防科技大學軍事基礎教育學院， 湖南 長沙 410072)

CO2膨脹爆破激發管是CO2膨脹爆破技術的核心部件，其發熱藥主要成分為高氯酸鉀（KClO4）、草酸銨（C2H8N2O4）、水楊酸（C7H6O3），其中高氯酸鉀是強氧化劑，約占整個激發管化學藥劑總質量的50%以上。裝配式激發管是一種將激發管的電點火頭與發熱藥分體設計的新型激發管，其一是從結構設計上解決激發管在儲存、運輸、裝卸等環節可能存在的安全隱患，二是從藥劑配方上進行了優化，提高了使用環節的安全穩定性。自CO2膨脹爆破技術應用以來，激發管的爆炸特性是行業關注的焦點，裝配式激發管爆炸特性值得研究。

1 雷管引爆試驗

對裝配式激發管進行了雷管引爆藥劑試驗、雷管引爆成品試驗。

1.1 雷管引爆藥劑試驗

將導爆管雷管置于藥劑中央進行引爆，試驗藥量200 g，查看藥劑的雷管引爆特性，圖1為試驗場景?？梢?，雷管可靠引爆，藥劑在雷管爆炸沖擊作用下未被引爆，藥劑飛散并灑落在周邊地表。

1.2 雷管引爆成品試驗

一是將導爆管雷管置于激發管外壁進行引爆，查看成品的雷管引爆特性，圖2為試驗場景?？梢?，雷管可靠引爆，成品在雷管爆炸沖擊作用下未被引爆，雷管接觸處激發管管體接近斷裂、藥劑灑落。

二是將導爆管雷管置于激發管內進行引爆，查看成品的雷管引爆特性，圖3為試驗場景?？梢?，雷管可靠引爆，成品在雷管爆炸沖擊作用下未被引爆，雷管接觸處激發管管體接近斷裂、藥劑灑落。

2 炸藥引爆藥劑試驗

設置圓臺狀細粒沙堆，沙堆高 1.0 m，上表面直徑2.5 m，將炸藥、炸藥和激發管藥劑組合物平置于沙堆頂部中央，采用電雷管遠距離激發，觀測炸藥引爆后形成的漏斗坑及尺寸，查看激發管藥劑的炸藥引爆特性。進行了4組試驗，藥量及設置情況如表1所示，圖4～圖7為試驗場景。

圖1 明火側燃燒試驗

圖2 雷管外壁引爆成品試驗

圖3 雷管內側引爆成品試驗

表1 炸藥/藥劑藥量及設置情況

圖4 第1, 2次試驗場景

圖5 第3, 4次試驗場景

圖6 第5, 6次試驗場景

圖7 第7, 8次試驗場景

第1次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰白色，漏斗坑口部直徑為50 cm，深度為13 cm。 第2次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰白色并伴有灰黑色，漏斗坑口部直徑為 60 cm，深度為13 cm。

第3次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰白色，漏斗坑口部直徑為47 cm，深度為12 cm。第4次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰黑色并伴有灰白色，漏斗坑口部直徑為58 cm，深度為13 cm。

第5次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰白色并伴有灰黑色，漏斗坑口部直徑為60 cm，深度為13 cm。第6次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰白色并伴有小量灰黑色殘渣，漏斗坑口部直徑為75 cm，深度為15 cm。

第7次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰黑色，漏斗坑口部直徑為100 cm，深度為25 cm。第8次試驗，引爆后形成飛散漏斗，坑底呈灰黑色并伴有小量黑色殘渣，漏斗坑口部直徑為102 cm，深度為23 cm。

通過引爆效果及漏斗坑尺寸可見，激發管藥劑沒有被引爆的跡象，但在炸藥爆炸瞬間，局部藥劑在高溫高壓作用下出現了燒蝕現象。

3 結 語

CO2膨脹爆破激發管是CO2膨脹爆破技術的核心部件，由于生產廠家使用藥劑配方的不一致及生產工藝水平參差不齊，曾造成該類產品質量魚目混雜，甚至引起了安全事故，該類產品在爆炸沖擊波激發作用下的性能特性一直是產品使用人員及相關行業關注的焦點。通過裝配式激發管在雷管、炸藥引爆作用下的多組試驗，可見裝配式激發管藥劑及成品在露天常壓情況下不具有爆炸性。