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关于火工品安全性影响因素研究

2023-01-19*宁

当代化工研究 2022年14期
关键词:火工品雷管机械能

*宁 宁

(晋能控股煤业集团化工厂 山西 037000)

就现阶段的发展状况来看,对于引爆控制系统以及点火系统来说,火工品发挥着至关重要的作用,该系统在运行过程中,一定要借助初始冲能的作用才能够燃烧,从而达到工作的目的。目前的火工品大都是一次性使用的物品,其安全性直接影响到武器系统的正常运行以及安全性,所以对火工品的安全性影响因素进行研究,能够有效提升该方面的发展和进步。

火工品作为系统的核心部位是非常重要的,火工品是引爆控制系统的核心部件,会受到初始冲能作用的影响,火工品具有独特的特点,如独发首发和一次性作用,因此,火工品的安全性会影响整个系统的稳定运行。火工品的安全管理需要注意许多的事项,例如:领火工品时的注意事项、火工品的收存和发放注意事项、火工品运输注意事项、火工品装卸等,本文主要从火工品的分类、影响因素、措施三个方面进行探讨,结合自身的工作经验给出相应的对策。

1.现阶段火工品的分类

就我国现阶段的发展状况来看,我国现有的火工品种类非常多,而且不同种类的火工品在使用一级分类的过程中也会采用不同的方式。如果按照火工品的建造结构进行划分的话,可以划分成两种类型,分别是:复杂火工品以及简单火工品。按照火工品的能源进行划分的话,可以将火工品划分成多种类型,分别是:学能激发火工品、爆轰能激发火工品、机械能激发火工品、热能激发火工品、电能激发火工品以及光能激发火工品。如果按照火工品的输出特点对其进行分类的话,我们也可以将火工品划分成为两种,分别是引爆火工品以及引燃火工品。在实际的发展中,能够导致火工品在实际的运行过程中出现性能失效问题的相关因素之所以产生,主要是因为这些影响因素存在滞后会与火工品提供的外界初始能源形式产生一定的反应。如果这个火工品是作为首发作用时,产生爆炸主要是依靠击针也就是机械能实现的。而当火工品作为中间作用的时候,其产生爆炸主要是依靠热能,除此以外还可以借助光能、爆轰能以及光能等对火工品产生一定的激发作用[2]。

2.现阶段影响火工品安全性的相关因素

(1)影响机械能火工品的相关因素

在实际的运行过程中,机械能火工品在实际的作用过程中,如果受到撞击、摩擦或者是针刺等作用就会将炸药进行引爆。其中撞击类的作用包括了底火以及火帽,摩擦类包括了卡火罐以及发雷管,而针刺类主要指的火帽以及雷管。但是不论是哪一种作用,机械火工品在其作用下的工作原理都是一致的,举个例子来看,如果采用针刺的方式对机械火工品进行作用,那么机械火工品的加强帽就会在击针刺入雷管之后发生变形的现象,也正是因为如此,所以导致击针的一些功能效果被减弱。如果在这种情况下,工作人员仍旧继续使用击针刺入雷管到达针刺药以后,那么击针周围的药剂就会不断增强自身的压力,这时击针就会对药剂产生一定的摩擦以及挤压[3]。而药剂在这一过程中也会因为受到了不均匀的力,相互之间出现摩擦以及挤压,而且击针周围药剂也会在这一过程中产生热点,伴随着击针的持续性进入,产生的热点就会继续向药层更深层次的地方靠近和延续。这个时候热点的温度就能够将针刺的药剂点燃爆发,并在此基础上将猛炸药和起炸药进行点燃和引爆。针刺雷管在这种情况下,里面的击针就会受到较大力的撞击,从而加速及击针的刺入速度,从而使得雷管更加容易发火。所以从这里我们也能够明显的发现机械能火工品在实际的应用过程中,安全性主要会受到勤务处理、运输过程中摩擦、震动以及撞击等产生的力的影响。因此相关工作人员在实际工作中应该重点关注这些方面[4]。

(2)影响热能火工品的相关因素

热能火工品在实际使用过程中的工作原理主要是其在实际运行中受到上一级火工品产生的绝热压缩以及火焰的作用和影响下,从而引发火。就我国现阶段的发展状况来看,我国所使用的热能火工品主要可以分成两种类型,分别是绝热压缩以及火焰,其中绝热压缩主要包括了压空火帽等,而火焰类主要包括了火焰雷管以及导火索等。一般情况下火焰雷管在设计以及制作的时候在雷管输入的地方都会覆盖一定的绸垫。之所以这样是因为火帽产生的火焰可以借助绸垫的作用,将三硝基间苯二酚铅进行引爆,从而达到引爆猛炸药和起爆药的目的,绸垫之所以有这个作用是因为绸垫上具有不同的小孔,利用这些小孔就可以将三硝基间苯二酚铅进行引爆。而现阶段的针刺雷管和火焰雷管在设计结构等方面大都是相同的。但是火焰雷管在工作的时候主要是依靠火帽产生的火焰进行作用,但是火帽产生火焰的动力主要是依靠撞击以及针刺等产生的力,从这里我们也能够看出这种方式与击针刺入针刺药产生能量的方式是一样的。所以,如果从热量火工品的结构以及作用等方面进行考虑的话,影响到热量火工品安全性的影响因素,与影响机械能火工品的因素具有一定的相似性[5]。

(3)影响化学能激发火工品的相关因素

我国现阶段对化学能激发火工品的使用还是比较高的,这种产品主要是依靠一定的化学反应实现引发点火的目的,下面我们主要以酸点火管装置案例进行一定的说明和研究。当工作人员在使用化学能激发火工品的过程中,如果选择将螺盖用尽的拧紧的话,就会导致玻璃瓶破碎,在这种情况下,化学能激发火工品中的酸液就会从四个孔里面向反应室中进行渗透,在渗透的过程中会对暴漏在外面的延期杆产生一定的腐蚀作用,这时火工品就会产生计时。而延期杆被腐蚀到一定程度之后就会将击针释放出来,然后击针簧就会对击针产生一定的作用,击针在这种工况下会不断地向火帽中进行戳击,最终实现对主装药的起爆。从上述的工作原理我们可以发现,在实际的工作过程中,影响化学能激发火工品安全性的因素主要有击针的正常运作、化学药剂的使用等,所以,在实际的使用中,化学能激发火工品会受到使用过程中的温度、霉菌以及湿度的影响,除此以外,还会受到其跌落、碰撞以及震动等作用的影响,使得其与正常使用的情况出现一定的偏差[6]。

(4)影响光能火工品的相关因素

光能火工品在实际的使用过程中,主要是依靠运行过程中产生的激光进行点火,而激光点火其实是属于一种热点点火的原理。在实际的使用过程中,如果使用能量比较高的激光束对药剂表面进行照射的话,有一部分激光会被反射出去,但是有很大一部分的激光都会被药剂所吸收,然后药剂就会将吸收之后的激光转变成为自身使用的热能,使得药温不断地增加,一旦药剂的温度达到药剂发火点的温度,就会将光能火工品进行点燃引发。一般情况下工作人员使用激光器对光能火工品进行作用时,激光器会产生一定的激光,然后激光会依靠光学纤维为媒介进行相应的传播,最后这些激光都会被点火剂吸收进去,当激光吸收达到一定的数值,符合点火剂的自燃温度时,就能够有效的引发药剂发火。但是需要注意的一点是,工作人员应该在激光发火装置上安装一块具有良好的密封性的窗口玻璃窗,不仅如此,还应该保障玻璃窗具有良好的光学性能,因为其需要能够保障红外光顺利的在其中传播,之所以要安装这样一个窗口玻璃窗主要是为了保障能够利用光纤平行的将激光束产生的能量接收到。以上就是激光发火装置的设计以及工作原理,从这里也告诉我们光能火工品在实际运行过程中,其安全性受到温度相关的因素影响[7]。

3.结合工作经验探讨提升火工品安全性的对策

如果对不同种类的火工品安全性影响因素进行分析的话,我们能够明显的发现光能、化学能、机械能以及热能等种类的火工品在实际的使用过程中,安全性的影响因素主要包含了周围工作的环境、温度、机械振动状况、撞击以及摩擦等。而不同种类的火工品因为不同原因产生的危险性,相关企业和工作人员所采用的防护措施以及对策也是不同的,其中机械能火工品与热能火工品,在实际发展中所采用的防护措施具有一定的相似性,火工品实际作业过程中,周边环境中因为机械摩擦和机械力等因素的影响,会产生一定的热能,工作人员就是针对产生的热能对其进行适当的处理,从而有效的避免火工品在实际的加工以及生产过程中,产生较大的摩擦和碰撞,更好的提升火工品的生产、加工安全性。而在实际的作业中,提升不同种类火工品生产的安全性,工作人员应该做到具体问题具体分析,针对不同问题的出现,根据实际的生产状况,采用最为恰当的针对性方式进行处理和防护,这样就能够在极大程度上提升整个火工品生产和加工的安全性,促进火工品行业更好的发展和壮大。

(1)避免出现物理碰撞或者摩擦

经过研究我们能够发现火工品在实际的使用以及运行过程中会受到不同因素的影响,从而导致火工品的安全性能有所降低,并不利于其安全使用,对于光能火工品、化学能激发火工品、热能火工品以及机械能火工品来说,其在实际的运行中安全性会受到所处环境的温度、湿度、运输生产过程中产生的撞击、震动以及摩擦等力的影响。而就现阶段的实际发展状况来看,对机械能火工品以及热能火工品的安全性能防护措施是具有一定的相似性和一致性的。其在防护过程中主要是对所处环境中产生的摩擦热以及机械力作用等继续相应的防护措施,从而保障火工品在实际的使用和运输中尽可能的不要出现物理碰撞或者是摩擦的情况,这样就能够较好的提升机械能火工品和热能火工品的安全性[8]。

(2)注意霉菌和泄露现象

我国现在使用的化学能火工品在使用以及发生作用的过程中,除了可以依靠化学反应将击针释放出来,还能够直接依靠击针进行刺击产生作用,从而实现使用,所以这也就决定了其在使用过程中安全性会受到较多因素的影响,因此相关工作人员在对其进行防护措施的过程中,除了有效的考虑到其不被霉菌所影响,对化学能火工品的所处环境的温度以及湿度进行有效管控之外,还应该注意化学能火工品内部的化学药剂不要出现泄露的情况。除此以外,还应该采用与机械能火工品的防护措施一致的方式进行防护,从而做到双重保护,更好的保障化学能火工品的安全性[9]。

(3)防止静电

我国现阶段所使用的电能火工品在储存以及实用的过程中,并不会受到所处环境以及机械力的影响,所以工作人员在对其安全性进行防护时,应该注重其不受到射频以及静电的影响。就我国现阶段的发展状况来看,进行静电防护的措施主要有以下几个:静电中和法、使用防静电的材料、泄漏法、静电屏蔽法以及接地法等。在这几种防静电的方式中,采用接地防静电的方式,主要是对已经产生了静电电荷的地方进行作用,使得其能够更好的消散或者是泄露,从而防止其因为长时间产生静电而出现了积累的现象。我国化工以及火工等相关企业在实际的发展中最喜欢使用的防静电方式就是接地法,因为这种方式最有效果同时也是最容易操作的。但是需要注意的是接地这种消除方法只是单纯的将导电体上的静电消除了,而对于绝缘体上的静电并不能够产生效果。我们经常说的静电接地主要指的是在实际操作中依靠金属导体的作用,有效的将静电荷使用引下线与接地装置进行连接。除此以外,工作人员还应该注意防辐射工作的开展,我国目前所使用的防辐射措施主要有以下几种:射频钝感蛇形电、射频泄放式电爆装置、阻器式点火元件、半导体桥起爆器以及射频屏蔽式电爆装置,对于设备的电路系统来说,工作可以根据电路系统的性能,将相关的设计节能型改进,这样就能够保障其进入电路的能量尽可能的保持在一个最小的状态,从而达到将整个电路系统进行紧密的屏蔽的效果[10]。

除此以外,设计人员在进行设备设计的过程中,还应该尽可能想办法将火工品的发货能量进行有效的提升。为此相关设计人员可以考虑使用射频衰减塞子,比如说在进行一些产品设计的过程中,可以使用铁素体以及钛酸钡等形状为粉末状的材料,然后对其进行碾压,从而形成产品生产原料。与此同时,电能火工品在实际的储存以及使用过程中,还应该深入的考虑到其防雷工作的开展[11]。

(4)控制好温度

光能火工品在实际的使用以及储存过程中,并不太会受到外界的影响,其中影响较大的就是环境中的温度,所以相关工作人员在对其进行防护的过程中,应该对产品的储存环境中的温度继续进行严格的管理以及监控,一旦发现温度不符合储存条件立刻进行处理[12]。除此以外,如果我们将光能火工品与其他的点火系统进行比较的话,我们能够明显地发现光能火工品的组成结构比较简单,并没有使用传统热桥类装置使用的桥丝、放电器、陶瓷头以及金属引线等装置。与此同时,因为点火器与外部之间产生的唯一一个设备就是光纤,因此以往传统点火系统中的感应电磁干扰信号已经消失了,而且伴随着我国科学技术的不断发展,我国现在已经开始大范围的使用激光技术,该技术的有效使用,更加方便了设备应对高电磁干扰环境的干扰,从而大大地提升了火工品运行以及储存过程中的安全[13]。

4.结束语

通过上述内容我们能够知道:在现阶段的发展中,火工品的运行安全性受到多方面因素的影响,而火工品因为其具有一次性使用的特点,所以在相关系统里面发挥着重要的作用,因此相关工作人员应该对安全性影响因素进行一定的掌握,保障自身在实际的操作中能够多加注意,保障火工品的安全性,促进系统能够正常、安全的运行和使用[14]。

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