Проверка безопасности взрывчатых веществ

Испытание безопасности взрывчатых веществ включает определение различных свойств различных энергетических материалов, которые используются в коммерческих, горнодобывающих и военных целях. Очень желательно измерить условия, при которых взрывчатые вещества могут взорваться, по нескольким причинам, в том числе: безопасность при обращении, безопасность при хранении и безопасность в использовании.

Было бы очень сложно определить абсолютную шкалу чувствительности к различным свойствам взрывчатых веществ . Поэтому обычно требуется, чтобы одно или несколько соединений считались стандартом для сравнения с тестируемыми соединениями. Например, ТЭН считают основным взрывчатым веществом некоторые люди вторичным взрывчатым веществом , а другие - . Как правило, тэн считается либо относительно нечувствительным первичным взрывчатым веществом, либо одним из наиболее чувствительных вторичных взрывчатых веществ. ТЭН можно взорвать, ударив молотком по твердой стальной поверхности (очень опасно), и обычно он считается наименее чувствительным взрывчатым веществом, с помощью которого это можно сделать. По этим фактам и другим причинам ТЭН считается одним из стандартов, по которому оцениваются другие взрывчатые вещества.

Еще одним взрывчатым веществом, используемым в качестве калибровочного стандарта, является тротил , которому была присвоена произвольная цифра нечувствительности, равная 100. Затем с этим стандартом можно было сравнить другие взрывчатые вещества.

Виды испытаний на безопасность

Поскольку существуют разные способы подрыва взрывчатых веществ, тестирование взрывчатых веществ на безопасность состоит из нескольких различных компонентов:

• Испытание на удар: Испытание взрывчатых веществ на удар проводится путем падения фиксированного груза на подготовленный образец взрывчатого вещества, подлежащего испытанию, с заданного расстояния. Груз сбрасывается, воздействует на образец, и результат фиксируется. Определяются расстояния воздействия, а результаты анализируются с помощью теста на чувствительность и выбранных методов анализа. Двумя наиболее распространенными методами проверки и анализа чувствительности являются анализ Брюстона и d-оптимальный тест Нейера . Эти методы позволяют пользователю определить 50% уровень инициации (расстояние, на которое «уйдут» 50% образцов) и стандартное отклонение. Испытания на удар также могут проводиться с использованием жидких образцов, помещенных в специальные камеры.
• Испытание на трение. Существует несколько методов испытания взрывчатых веществ на предмет их чувствительности к трению. Одним из самых популярных является испытание на трение ABL, в котором используется линия взрывчатки на подготовленной металлической пластине, помещенной перед специально подготовленным металлическим колесом, которое прижимается к пластине с помощью гидравлического пресса. Затем по металлической пластине ударяют маятником, чтобы переместить ее, сжимая взрывчатку между пластиной и колесом при движении пластины. Инициирование определяют и анализируют с помощью анализа Брюстона или d-оптимального теста Нейера , как указано выше. Испытание на трение BAM аналогично, за исключением того, что образец помещается на керамическую пластину, которую затем перемещают из стороны в сторону, когда керамический штифт оказывает на образец силу.
• Электростатический разряд . Испытание взрывчатых веществ на ЭСР, или «искровую» чувствительность, проводится с помощью машины, предназначенной для разряда конденсатора через подготовленный образец. В конструкции Sandia National Labs используется погружная игла, которая протыкает ячейку для образца и одновременно выбрасывает искру. Количество энергии, выделяемой в элемент, становится переменной, в которой анализ Брюстона или d-оптимальный тест Нейера для определения чувствительности к искре. проводится
• Термическая чувствительность . Полезно определить точку, в которой соединение способно детонировать в условиях теплового напряжения. Фиксированное количество материала помещается в алюминиевый капсюль-детонатор и прижимается к месту с помощью алюминиевой заглушки. Образец погружают в горячую металлическую ванну и измеряют время до детонации. Если время превышает 60 секунд, снова анализируется свежая проба при более высокой температуре. Таким образом, можно определить температуру, при которой взрывчатое вещество детонирует в небольших масштабах. В отличие от других испытаний, приведенных выше, эта цифра вводит в заблуждение, поскольку взрывчатые вещества в больших масштабах имеют больше тепловых проблем. Поэтому показатели термической чувствительности, установленные с помощью этой методики, выше, чем можно было бы ожидать в реальном мире. Испытание на термическую безопасность также может быть проведено с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии , при которой небольшой образец (менее миллиграмма) помещается в ячейку для образца и медленно повышается температура. Калориметр определяет, сколько энергии потребуется для повышения температуры образца. При использовании этого устройства такие характеристики, как Можно определить температуру плавления , фазовые переходы и температуру разложения взрывчатого вещества.

Вместе эти цифры можно использовать для определения потенциальных угроз, которые представляют собой энергетические материалы при их использовании в полевых условиях. Невозможно переоценить тот факт, что эти цифры относительны; когда мы определяем, что чувствительность взрывчатого вещества к удару ниже, чем у испытанного взрывчатого вещества, чем, например, у ТЭНа, число, полученное при испытании на удар, безразмерно, но это означает, что ожидается, что для его детонации потребуется большее воздействие чем ТЭН. Поэтому опытный техник-артиллерист, работающий с необработанным тэном, будет знать, что новое взрывчатое вещество не так чувствительно к удару. Однако он может быть более чувствителен к трению, искрам или перегреву. Эти условия необходимо принять во внимание, прежде чем какое-либо соединение будет храниться, обрабатываться или использоваться в полевых условиях.

Фейерверк

В Нидерландах Нидерландская организация прикладных научных исследований проверяет безопасность фейерверков . Согласно отчету Совета по безопасности Нидерландов за 2017 год , 25% всех протестированных фейерверков не соответствовали стандартам безопасности и были запрещены к продаже. С 2010 года испытания фейерверков на безопасность требуются во всем Европейском Союзе , но компаниям разрешено тестировать свою продукцию в одном государстве-члене, прежде чем импортировать и продавать ее в другом.