Переход горения в детонацию

Расчетом было определено, что за время эксплуатации факельной установки из первой и второй технологических линий в систему факельных трубопроводов было выброшено 9625 нг полиэтилена и продуктов его разложения. Переходу горения в детонацию могло способствовать уменьшение живого сечения трубы, что обусловлено накоплением в ней полиэтилена. О наличии полиэтилена свидетельствовал так же выброс и горение его а участке первого разрушения, [c.205]

В трубах с большими диаметрами и особенно для смесей, близких по составу к верхнему цли нижнему концентрационным пределам, возможно затухание детонации и переход в процесс горения. По-видимому, это явление имело место в рассматриваемом случае. При дальнейшем распространении горения возникали условия для перехода горения в детонацию с последу.ющим вырождением детонации в горение и т, д. [c.205]

Исследования горения водородных облаков в открытом пространстве показали, что видимая скорость распространения пламени зависит от размера облака (количества выброшенного водорода), и для смеси с содержанием 34 % объема водорода (максимум отношения видимой скорости к нормальной) и объемом 82 м она достигла ПО м-с . Априорные оценки показывают, что при объемах смеси примерно 500 можно ожидать увеличения скорости примерно до 300 м-с при этом следует отметить, что перехода горения в детонацию не наблюдалось при размерах облака до 300 даже при инициировании источником в виде ударной волны. На рис. 3.7 представлены данные по зависимости избыточного давления ЛР в ударной волне от расстояния / . Сплошная линия рассчитана для взрыва [c.108]

Трубка с оптическим клином [14]. Нами была разработана трубка с оптическим клином из плексигласа, позволяющая проводить непрерывную оптическую запись процесса перехода горения в детонацию, Схематически она изображена на рис. 6, в. [c.14]

Описанная трубка с оптическим клином позволяла получать качественные непрерывные фотографии перехода горения в детонацию в зарядах ВВ различной плотности (см, 27). [c.14]

Для изучения перехода горения в детонацию метод, аналогичный описанному выше, был применен авторами работ [21, 22]. [c.16]

Рассмотрим методы измерения давления в волне сжатия. Исследование структуры волн сжатия, возникающих в ВВ при переходе горения в детонацию, имеет большое значение для понимания механизма явления. Наиболее надежным и простым методом регистрации параметров волн сжатия является электромагнитный метод [26, 27], который позволяет исследовать не только профиль волны, но и рассчитывать абсолютную величину давления, поскольку этим методом измеряются одновременно скорость фронта [c.20]

При переходе горения в детонацию ВВ подвергается воздействию волн сжатия, что может приводить к дополнительному дроблению вещества, если таковая возможность существует, т. е. когда не достигнута предельная степень измельчения. Вопрос о дроблении кристаллов ВВ в динамических (ударных) условиях нагружения специально исследовался в работе [33]. Заряды ВВ насыпной плотности с начальным размером частиц 1 мм подвергались сжатию ударной волной амплитудой 1500—2000 атм. Образцы сохранялись, после чего определялось распределение частиц по размеру. Найдено, что конечный размер частиц, соответствующий максимуму распределения, составляет 10—20 мк. [c.37]

Давление при сгорании взвеси может возрасти столь быстро и сильно, что возникает детонация оставшейся части заряда ВВ. Андреев рассматривал [72] взрыв образующейся при горении взвеси как один из основных путей перехода горения в детонацию. Возможность данного механизма для насыпных зарядов была экспериментально показана авторами (см. 27). [c.137]

В соответствии с общей схемой развития взрыва (рис. 44) конвективное горение переходит в низкоскоростной режим взрывчатого превращения (НСР), который в большинстве случаев предшествует возникновению нормальной детонации. На рис. 66 представлена фотография перехода горения в детонацию для случая, когда развитие взрыва проходит через основные стадии конвективное горение — низкоскоростной режим — детонация. [c.143]

В. ПЕРЕХОД ГОРЕНИЯ В ДЕТОНАЦИЮ [c.164]

В работе [125], поставленной с цепью изучения влияния оболочки заряда на переход горения в детонацию и получения дополнительной информации о низкоскоростном рен име, кроме [c.166]

В работах [13, 121] отмечалось, что существенное значение при переходе горения в детонацию имеет скорость нарастания давления (1р й1 в зоне горения. Для исследованных ВВ давление возрастало по экспоненциальному закону р = рос (для пентолита ро = 1 кбар, Ь = 8,856-10, г — выражено в секундах). Измерения давления проводились до 4 кбар. В случае, когда рост давления был более медленным, наблюдалось увеличение преддетонационного участка или отсутствие возникновения детонации. [c.169]

Характерной особенностью перехода горения в детонацию низкоплотных ВВ является возникновение детонации впереди фронта конвективного горения. Этот экспериментальный факт был впервые установлен советскими исследователями Петровским, Соколовым, Аксеновым [143]. Данный результат является одним из основных аргументов в пользу применимости к пористым ВВ газового механизма перехода горения в детонацию. [c.170]

Мы рассмотрели один тип фотографий перехода горения в детонацию. [c.172]

Рис. 83. Схематическое изображение (а) и фотография (б) внутреннего канала оболочки после перехода горения в детонацию

Изучение перехода горения в детонацию широкого круга однородных ВВ при постоянной плотности (0,9—1,2 г/см ) было проведено в работе [165]. Применяли стальную трубу с внутренним диаметром 6,4—6,8 мм (толщина стенки 15 мм), длиной 200— 350 мм со стороны поджигания размещали стальную пробку с каналом диаметром 2 мм. Ниже представлены полученные значения длины преддетонационного участка (в см) [c.178]

Примечательно, что склонность к переходу горения в детонацию большинства изученных ВВ возрастает по мере увеличения теплоты взрыва. [c.178]

В целом необходимо подчеркнуть, что нри переходе горения в детонацию смесевых ВВ существенную роль играют не только физические, но и химические факторы (химическая природа отдельных компонентов смеси). Большое значение имеют процессы диффузионного смешения. [c.181]

Конечным результатом преддетонационного развития горения является образование ударной волны, которая вызывает детонацию ВВ, если амплитуда волны достигает значения, равного критическому давлению инициирования детонации (ркр)- Анализ перехода горения в детонацию невозможен без знания критических давлений инициирования детонации. Инициирование детонации ударной волной интенсивно исследовалось в последнее время в ос- [c.182]

Учет данного обстоятельства и того, что в пористых ВВ критическое давление инициирования детонации определяется в основном амплитудой волны (а не ее профилем), дает основание использовать значения Ркр полученные в опытах по ударному инициированию, применительно к условиям перехода горения в детонацию. [c.188]

В некоторых опытах на второй стадии горения (после почти равномерного процесса) возникало так называемое горение с размытым фронтом , характеризуемое отсутствием определенной фоторегистрации фронта горения и крупномасштабными очагами свечения. Этот вид горения никогда в детонацию не переходил. В узких трубках (с < Ь мм) и при давлениях 150—200 атм отмечен еще один тип горения переход равномерного горения в быстрое турбулентное, которое может как постепенно ускоряться, так и замедляться. Авторы работы [191] полагают, что увеличение высоты заряда (использовались пробирки с /г 120 мм) могло бы способствовать росту частоты переходов горения в детонацию. [c.270]

В технике горение обычно происходит в газовом потоке и необходимо различать ламинарное и турбулентное горение. Турбулентность ускоряет все процессы горения за счет раздробления фронта пламени и увеличения его поверхности при крупномасштабной турбулентности или ускорения процессов переноса во фронте пламени при мелкомасштабной. В соответствующей гидродинамической обстановке ускорение пламени может привести к усилению турбулентности, а усиление турбулентности ускоряет горение. Такой механизм обратной связи, впервые отмеченный Щел-киным [101, приводит к сжатию и разогреву исходной смеси и в конечном счете к переходу горения в детонацию. [c.265]

Для горения взрывчатых веществ большое значение имеет проникновение газовых струй в конденсированную фазу, приводящее к интенсификации процессов переноса и ускорению горения [25]. Переход горения в детонацию связан именно с этими процессами, аналогично возникновению детонации в газах по Щелкину. При горении твердых взрывчатых веществ возможен своеобразный механизм увеличения поверхности горения за счет большой площади неровностей и пор. Скорость горения на шероховатой и пористой поверхности всегда больше, чем на гладкой. Этот вопрос разобран качественно Беляевым [25] и количественно Марголиным [47], который указал на роль колебаний давления, облегчающих проникновение горячих газов в поры твердого тела, и рассчитал оптимальную частоту этих колебаний. [c.273]

Экспериментально установлено, что нри переходе горения в детонацию чис.по Рейнольдса потока газов перед пламенем всегда выше критического [c.103]

На основе опытов [6] установлено, что переход горения в детонацию происходит вследствие сильного торможения газа стенками трубы, по которой он передвигался к фронту пламени. По мере ускорения пламени расчет амплитуды ударной волны и температура сжатия газа достигает температуры воспламенения смеси, при которой горение перерастает в хлопок или взрыв. [c.48]

Рис. 4.38. Значения эффективного ускорения пламени, вычисленные по временам индукции и длинам участка перехода горения в детонацию в условиях замкнутого объема

Общая картина разложения смеси. представляется следующим образом. Возгорание смеси началось со стороны факельного ствола и на определецном участке происходило горение. Об этом свидетельствовали сажевые покрытия на внутренней поверхности трубы. Процесс горения в трубе мог проходить только при наличии этиленовоздушной смеси, содержащей 3,1—32,0% (об.) этилена. Горение газа перешло в детонационный процесс, вызвавший первые разрушения труб. Переход горения в детонацию мог произойти при 5,5—11,5% (об,) этилена. [c.205]

Пркчина лп зозпикновепия последующих детонационных процессов разложения могло служить наличие участков с оптимальным для детонации составом газов, встреча с отраженной ударно11 волной, повышение давления (что в значительной степени способствовало переходу горения в детонацию) и изменение проходного сечения трубопровода, [c.206]

Усовершенствованные экспериментальные методы позволили подробно исследовать переход горения в детонацию Установлено, что этот процесс включает ускорение волны горения, вызванное расширением горячих газов за волной, образование волн Маха перед пламенем, слияние волн Маха с последующим образованием ударных волн, развитие турбулентности впереди волны горения и внутри нее, обусловленное увеличением скоростей потока, и сложное взаимодействие многочисленных волн в образовавшемся турбулентном потоке, приводящее в конце концов к возникновению детонации Чепмена — Жуге. [c.222]

Для оценки взрывоопасности пригоден хорошо апробированный подход, используемый длительное время в производстве взрывчатых веществ, сущность которого заключается в минимизации риска для персонала, количества перерабатываемого сырья и потенциальных возможностей воспламенения. При проектировании производства можно руководствоваться следующими двумя принципами во-первых, иметь по-возможности наименьшее число операторов, подвергающихся опасности, и широко использовать дистанционное управление и телеметрию, и, во-вторых, выполнять различные технологические операции в отдельных зданиях, расположенных на безопасном расстоянии друг от друга. Однако при заливке больших РДТТ или их секций приходится иметь дело со значительными количествами топлива (например, одна секция твердотопливного ускорителя системы Спейс Шаттл содержит 125 000 кг топлива). Что касается воспламенения, то свойства ТРТ и взрывчатого вещества (ВВ) различны (см., например, [157]). ТРТ обладают высокими когезионными свойствами и даже при сравнительно больших напряжениях прочны и взрывобезопасны. ВВ же предназначаются для детонации при ударном инициировании, легко разрушаются и, как правило, специально изготавливаются с плотностью, меньшей теоретической, поэтому энергия удара, необходимая для инициирования, не так велика. В ТРТ скорость горения лимитируется температуропроводностью, а в ВВ необходим переход горения в детонацию. [c.56]

Величина удельной поверхности нор является важной характеристикой ВВ, знание которой необходимо прежде всего при рассмотрении вопроса о переходе горения в детонацию. Особый интерес представляет зависимость удельной поверхности от пористости. Используя уравнение Козени (3) и экспериментальные данные по измерению газопроницаемости (см. рис. 13), мы провели расчет удельной поверхности в образцах тэна с различными 5начениями пористости и начального размера частиц 5 и 500 мк (табл. 1) [c.35]

Первые исследования, показавшие принципиальную возможность перехода горения твердых ВВ в детонацию, были выполнены около 30 лет назад Андреевым [6, 7], Беляевым [1—5], Патри [9]. Уже тогда было установлено, что если для инициируюпщх ВЙ (типа гремучей ртути) низкой плотности указанный переход происходит весьма легко — при поджигании на атмосфере, то в слу чае однородных ВВ он может быть получен, когда ВВ поджигается и горит в условиях высокого давления, в замкнутой прочпоц оболочке. Примененная Андреевым для исследования перехода горения в детонацию простая методика (см. рис. 6,а), носящая егр имя, широко применяется в том или ином варианте и в настоящее время. [c.109]

В работах последних лет изучался переход горения в детонацию прессованных [14, 142—144, 165] и литых [13, 121, 125, 131] взрывчатых ве-ш,еств, заключенных в прочные замкнутые оболочки. Эти исследования внесли суш ественную ясность в понимание физической суш ности пе-Рис. 44. Общая ема перехода го- реходных ЯВЛений, ПОЗВОЛИЛИ устарения твердых ВВ в детонацию [c.110]

В этом случае переход горения в детонацию происходит в основном по схеме послойное горение — конвективное горение — нормальная детонация. В прочных оболочках низкоскоростной режим, как правило, отсутствует или является малопротяженным. Типичные оптические фотографии перехода горения тэна в детонацию представлены на рис. 81 [14]. [c.170]

Возникновение локальных взрывов наблюдалось также при переходе горения в детонацию насыпных зарядов смеси перхлората аммония с полистиролом (рис. 82). Особенность этих опытов, выполненных с участием А. В. Обменина и И. Н, Лобанова, состояла в том, что в отличие от описанных выше поджигание заряда проводилось на атмосфере у открытого конца, со стороны которого располагалась газоотводящая трубка значительной длины (ее диаметр был равен диаметру заряда). Проведенные исследования показали, что после поджигания возникало конвективное горение, которое вызывало выброс вещества в свободный объем трубки. Объемное сгорание в трубке выброшенного вещества было причиной быстрого подъема давления, следствием чего являлось развитие локальных взрывов в зоне конвективного горения, приводящих к детонации смеси. При такой схеме развития процесса переход горения в детонацию происходит в условиях малопрочной оболочки, окружающей заряд ВВ. [c.173]

Необходимо отметить, что возникновение детонации в горящей среде наблюдал ранее Патри [9] при изучении перехода горения в детонацию инициирующего ВВ — гремучей ртути. [c.174]

Изучение перехода горения в детонацию однородных пористых ВВ (октогена, гексогена, тэна, тетрила) проводили Гриффитс и Грукок [142]. Поджигание открытого конца заряда ВВ, заключенного в латунные оболочки, осуществляли через слой стифната свинца. Исследовали влияние пористости, начального размера частиц ВВ и условий газоотвода. Приводятся данные для октогена (рис. 85), которые построены в координатах Lap = = Ig i/t ), где величина t характеризует газопроницаемость ВВ и целиком зависит от условий ее определения. К сожалению, авторы не дают связи величины i/t ) с пористостью и размером [c.177]

Что касается роли оболочки, то приведенные нами опыты с тэном (р = 1,45 г см , г = 500 мк, 3 = 5 мм) в стальных оболочках с различной толщиной стенки показали, что для перехода горения в детонацию необходима некоторая минимальная прочность оболочки, такая, чтобы осуществлялось условие р ркр. Было установлено, что при уменьшении толщины стенки Л от 17 до 3 мм величина пр не изменялась и составляла пр = 15 мм. В этом случае давление, которое реализуется в оболочке до разрушения р, превышает р . Возрастание преддетонационного участка наблюдалось при А 3 мм, когда р — р р. Наконец, в тонкостенных оболочках (Л = 0,5—1,0 мм, р <С Ркр) переход горения в детонацию отсутствовал и распространялся низкоскоростной режим. При дальнейшем уменьшении А горение затухало. [c.178]

Смеси на основе аммиачноЁ селитры. В работе [144] было проведено изучение перехода горения в детонацию ряда промышленных ВВ на основе аммиачной селитры. Опыты проводили в толстостенных стальных трубах с навинчивающимися крышками. Применяли заряды насыпной плотности, которые поджигали у закрытого конца трубы. Примечательно, что авторам удалось получить переход горения в детонацию только в том случае, если длина трубы превышала 1—2 м. Результаты экспериментов представлены в табл. 15. [c.179]

Из рассмотрения табличных данных следует, что горение смесевых ВВ на основе более слабого окислителя — аммиачной селитры характеризуется значительно меньшей склонностью к переходу в детонацию, чем нерхлоратные составы. Горение чистой аммиачной селитры, а также ее смесей с инертным горючим (ди-намон АМ-10) не переходит в детонацию при длине трубы до 6000 мм. Введение активных горючих — взрывчатых веществ (тротила, гексогена) существенно повышает склонность к переходу горения в детонацию, тем не менее даже для скального аммонита № 1 нреддетонацнонный участок превышает соответствующее значение для перхлоратных смесей. Следует также отметить, что близкие величины р получаются как для чистого тротила, так и для промышленных ВВ, содержащих в своем составе лишь [c.179]

Для построения теории перехода горения в детонацию крайне важно знать возникаюш,ую впереди фронта горения волновую картину, а также — закономерности распространения и сложения волн сжатия, которые определяют формирование ударной волны критической интенсивности. К сожалению, в настоящее время данный вопрос практически не исследован. Соображения, которые содержатся по этому вопросу в различных работах, не лодтверждены экспериментально. Существующие здесь трудности обусловлены в основном отсутствием данных о закономерностях распространения слабых волн сжатия в пористой уплотняющейся среде. [c.182]

Детонационные волны в замкнутых объемах не только более подробно изучены по сравнению с детонационными волнами в неограниченных объемах, но и представляют такой тип процесса, который наиболее часто и легко реализуется на практике. Это обусловлено действием стенок, которое приводит к двум до некоторой степени противоположным эффектам. Первый связан со способностью стенок генерировать турбулентность в потоке перед пламенем, что ускоряет переход горения в детонацию. Пламя, распространяющееся по детонационноспособной смеси, заполняющей трубопровод, легко ускоряется, достигая скорости звука, после чего в смеси перед пламенем образуется ударная волна. Начальная скорость пламени является функцией произведения скорости ламинарного горения 5 и (типичное значение которой составляет порядка 1 м/с) на степень расширения , равную отношению плотности реагентов к плотности продуктов (как правило, выполняется соотношение 5 < е < 12). Ускорение пламени, начинающееся с этих умеренных скоростей, обусловлено взаимным действием турбулентности, генерируемой самим пламенем в продуктах горения, и турбулентности, создаваемой в движущемся потоке нереагирующей смеси. В результате происходят увеличение площади поверхности пламени за счет искривления его фронта и переход к турбулентному горению, скорость которого по величине приблизительно на порядок превьппает скорость ламинарного горения. Совместное действие заказанных факторов приводит к формированию перед пламенем ударного скачка, который образуется на расстоянии около 50-60 диаметров [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология