本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煙花爆竹用煙火藥猛度測定的儀器和材料、測定準(zhǔn)備、爆炸壓縮鉛柱、測量壓縮后鉛柱高度和煙火藥猛度的計算。
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1
煙火藥猛度 pyrotechnics brisance
煙火藥猛度是指煙火藥爆炸時粉碎和破壞與其接觸(或接近)的物體的能力。
3.2
鋼靠尺steel rule
鋼靠尺是指為準(zhǔn)確安裝爆炸壓縮鉛柱裝置,在鋼片底面上畫中心圓圈的模具。
在規(guī)定參量(質(zhì)量、密度和幾何尺寸)的條件下,煙火藥爆炸時對鉛柱進(jìn)行壓縮,以壓縮值來衡量煙火藥的猛度。煙火藥在不具備爆炸條件時的猛度值為0 mm。
5.1 鉛柱:選取99.99%的鉛錠在400 ℃±10 ℃下熔化后一次鑄成,經(jīng)過24 h自然冷卻后將其加工成如圖1所示形狀。每批按附錄A標(biāo)定合格后方可使用。
5.2 紙袋紙:符合GB/T 7968要求,選用80 g/m2的紙袋紙。
5.3 帶孔圓紙板:外徑40 mm±0.2 mm,中心孔徑7.5 mm±0.1 mm(中心孔徑應(yīng)按8號瞬發(fā)金屬殼電雷管外徑調(diào)整,以保證雷管剛好能穿過中心孔),薄紙板厚度1.5 mm~2.0 mm,厚紙板厚度4.5 mm~6.0 mm。
5.4 鋼套:符合GB/T 699要求,選用硬度為HB150~200的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,加工成圖2形狀。
5.5 鋼片:符合GB/T 699要求,選用硬度為HB150~200的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,加工成圖3形狀。
單位為毫米
圖3 鋼片
5.6 鋼底座:符合GB/T 699要求,選用硬度為HB150~200的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,表面粗糙度Ra為6.3 μm,厚度≥20mm,方形底座最短邊長≥100 mm(圓形底座直徑≥100 mm)。
5.7 電雷管:符合GB 8031要求,選用8號瞬發(fā)金屬殼電雷管。
5.8 起爆器。
5.9 鋼靠尺:加工成圖4形狀。
單位為毫米
圖4 鋼靠尺
6.1 加工紙筒
將紙袋紙裁成長150 mm、寬65 mm的長方形,粘成內(nèi)徑40 mm的圓筒。
另取一張紙袋紙,剪成直徑為60 mm的圓紙片,并沿圓周邊剪開,剪到直徑為40 mm的圓周處(形似鋸齒狀),再將剪開的邊向上折,形成筒底,并將接縫粘牢。
6.2 紙筒插入鋼套中
將紙筒送入鋼套中,紙筒底部與鋼套一端齊平。
6.3 鋼片上畫定位圓線
將鋼片放在鋼靠尺內(nèi),鋼靠尺平放在桌面上(鋼片在下面),用筆繞著鋼靠尺的內(nèi)徑在鋼片上畫圓線,畫好后取出鋼片備用。
6.4 測量壓縮前的鉛柱高度
在鉛柱一端經(jīng)過圓心用筆輕輕畫上十字線,在十字線上距鉛柱底面外圓交點10 mm處再輕輕畫上交叉短線,并注明序號,如圖5所示,用游標(biāo)卡尺沿十字線依次測量鉛柱高度(測量時游標(biāo)卡尺端部應(yīng)伸到交叉短線處),取四個測量值的算術(shù)平均值作為試驗前鉛柱高度,用h0表示(精確到0.02 mm),將鉛柱編號備用。
單位為毫米
圖5 壓縮前的鉛柱
單位為毫米
圖6 壓縮后的鉛柱
6.5 準(zhǔn)備爆炸壓縮鉛柱的裝置(如圖7所示)
將鋼底座水平放置在堅硬的基礎(chǔ)上(混凝土或鋼質(zhì),厚度≥100 mm,方形基礎(chǔ)最短邊長≥300 mm,圓形基礎(chǔ)直徑≥300 mm),將鉛柱對準(zhǔn)鋼片上的圓,并把鉛柱和鋼片一起放置在鋼底座上,使鋼片、鉛柱、鋼底座中心線在同一軸線上(目測)。
6.6 煙火藥預(yù)處理
發(fā)射藥不進(jìn)行研磨和篩選。
粉狀煙火藥不進(jìn)行研磨,使煙火藥通過孔徑425 μm的標(biāo)準(zhǔn)篩,如有不能通過的鋁渣、鈦粉等硬質(zhì)顆粒,將硬質(zhì)顆粒一同放入篩過的煙火藥中,混合均勻。
塊狀或粒狀煙火藥,不論是否含有外層的引燃藥,均不剝離,直接在銅缽內(nèi)碾碎、研磨(如有大塊的紙屑、稻殼應(yīng)剔除)混合,使煙火藥通過孔徑425 μm的標(biāo)準(zhǔn)篩,如有不能碾碎的鋁渣、鈦粉等硬質(zhì)顆粒,將硬質(zhì)顆粒一同放入篩過的煙火藥中,混合均勻。
6.7 稱取煙火藥
稱量已預(yù)處理的煙火藥20.0 g±0.1 g,放入干燥器中待用。
7.1 確定警戒線
在爆炸洞內(nèi)進(jìn)行爆炸壓縮鉛柱試驗時,設(shè)置的警戒線距爆炸洞應(yīng)≥2 m,(在野外試驗時,設(shè)置的警戒線距爆炸點應(yīng)≥65 m),起爆器應(yīng)放置在警戒線以外,清理警戒線內(nèi)的無關(guān)人員,提醒爆炸點附近的所有人員注意,并派專人進(jìn)行警戒。
7.2 安裝爆炸壓縮鉛柱的裝置(如圖7所示)
7.2.1 安裝電雷管爆炸壓縮鉛柱的裝置(空白試驗)
除接線員外的所有人員撤離到警戒線外。
將電雷管腳線短路,輕輕將電雷管穿過厚帶孔圓紙板中心孔并穿出5 mm,再將電雷管和厚帶孔圓紙板一起放入鋼套內(nèi)的紙筒中,并保證電雷管相對垂直鋼套底面。
將鋼套放置在鋼片上(如圖7所示),使鋼套、鋼片、鉛柱、鋼底座中心線在同一軸線上(目測)。
說明:
1——電雷管;
2——帶孔圓紙板;
3——煙火藥;
4——鋼套;
5——鋼片;
6——鉛柱;
7——鋼底座。
圖7 爆炸壓縮鉛柱裝置示意圖
7.2.2 安裝待測煙火藥爆炸壓縮鉛柱的裝置
將稱量好的煙火藥緩慢倒入鋼套內(nèi)的紙筒中,自然堆集,輕輕振動使藥面平整。
除接線員外的所有檢驗人員撤離到警戒線外。
將電雷管腳線短路,輕輕將電雷管穿過薄帶孔圓紙板中心孔并穿出5 mm,再將電雷管和薄帶孔圓紙板一起放入鋼套中,保證電雷管相對垂直鋼套底面并把其穿出的5 mm完全插入煙火藥中,輕輕壓平帶孔圓紙板(避免試樣外泄到帶孔圓紙板上)。
將鋼套放置在鋼片上(如圖7所示),使鋼套、鋼片、鉛柱、鋼底座中心線在同一軸線上(目測)。
7.3 接線
由接線員控制起爆器,在確認(rèn)起爆線另一端短路且與起爆器處于斷開狀態(tài)下,將電雷管線與起爆線連接,再關(guān)閉爆炸洞的門并扣緊后撤離到起爆器處(在野外試驗時,接線員將電雷管線與起爆線連接好后,再撤離到起爆器處)。
7.4 爆炸試驗
確認(rèn)所有人員都已在警戒線之外后,檢查確認(rèn)起爆線、電雷管線、電雷管導(dǎo)通良好,將起爆線與起爆器連接,根據(jù)現(xiàn)場指揮人員指令起爆。
打開爆炸洞抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙,排煙完全后再進(jìn)入爆炸洞,取出爆炸壓縮后的鉛柱并整理現(xiàn)場(在野外試驗時,爆炸后完成后取回爆炸壓縮后的鉛柱并整理現(xiàn)場)。
擦試爆炸后鉛柱上的臟物,在爆炸壓縮端面經(jīng)過圓心用筆輕輕畫上十字線,在十字線上距鉛柱底面外圓交點10 mm處再輕輕畫上交叉短線,并注明序號,如圖6所示,用游標(biāo)卡尺沿十字線依次測量鉛柱高度(測量時游標(biāo)卡尺端部應(yīng)伸到交叉短線處),取四個測量值的算術(shù)平均值作為試驗后鉛柱高度,用h1表示(精確到0.02 mm)。
9.1 計算電雷管爆炸壓縮鉛柱值Δh電雷管
Δh電雷管=h0-h1 (1)
式(1)中:
Δh電雷管——電雷管爆炸壓縮鉛柱值(mm);
h0 ——壓縮前鉛柱高度(mm);
h1 ——壓縮后鉛柱高度(mm)。
每批鉛柱做2次電雷管爆炸壓縮試驗,取2次試驗結(jié)果的平均值Δh電雷管作為電雷管爆炸壓縮鉛柱值。
9.2 計算煙火藥爆炸壓縮鉛柱值Δh煙火藥
Δh煙火藥=h0-h1 (2)
式(2)中:
Δh煙火藥——煙火藥爆炸壓縮鉛柱值(mm);
h0 ——壓縮前鉛柱高度(mm);
h1 ——壓縮后鉛柱高度(mm)。
每種煙火藥做2次爆炸壓縮鉛柱試驗,若兩次試驗Δh的差值≤1.0 mm時,兩次試驗結(jié)果平行,取2次試驗結(jié)果的平均值Δh煙火藥作為煙火藥爆炸壓縮鉛柱值,按本標(biāo)準(zhǔn)的9.3條計算煙火藥的猛度。
若兩次試驗Δh的差值>1.0 mm時,重新再做1次試驗,第3次試驗的Δh值與前2次試驗之一的Δh的差值≤1.0 mm時,取結(jié)果最相近的兩次驗結(jié)果的平均值Δh煙火藥作為煙火藥爆炸壓縮鉛柱值,按本標(biāo)準(zhǔn)的9.3條計算煙火藥的猛度。
若第3次試驗的Δh值與前2次試驗的Δh的差值均>1.0 mm時,應(yīng)查找原因后,重新測定。
9.3 計算煙火藥猛度ΔH
ΔH=Δh煙火藥-Δh電雷管 (3)
式(3)中:
ΔH ——煙火藥猛度(以鉛柱壓縮值表示)(mm);
Δh煙火藥——煙火藥爆炸壓縮鉛柱值(mm);
Δh電雷管——電雷管爆炸壓縮鉛柱值(mm)。
A.1 抽樣
鉛柱批量小于等于150個時隨機(jī)抽取3個進(jìn)行標(biāo)定,批量大于150個時,隨機(jī)抽取2%(取3的整數(shù)倍)進(jìn)行標(biāo)定。
A.2 梯恩梯的選取與烘干
A.2.1 梯恩梯的選取
符合GJB 338A要求,選取凝固點≥80.2 ℃、粒度為150 μm~300 μm的梯恩梯。
A.2.2 梯恩梯的烘干
將選取的梯恩梯在55 ℃~60 ℃防爆烘干箱中烘干2 h,放入干燥器中冷卻至室溫,備用。
A.3 爆炸試驗前準(zhǔn)備
按本標(biāo)準(zhǔn)第6章進(jìn)行。
A.4 爆炸壓縮鉛柱
將紙筒放入壓模(如圖A1所示)中,稱量梯恩梯50.0 g±0.1 g,倒入紙筒中,在梯恩梯上面放一個帶孔圓紙片,然后壓藥,控制密度為1.00 g/cm3±0.03 g/cm3。拔去沖子,在梯恩梯藥物中心孔內(nèi)插入雷管殼,插入藥中的深度為15 mm,然后退模。將壓好的梯恩梯連同紙筒一起送入鋼套中。
其它要求按本標(biāo)準(zhǔn)第7章進(jìn)行。
說明:
1——沖子;
2——模筒;
3——模底座。
圖A1 壓模示意圖
A.5 測量壓縮后的鉛柱高度
按本標(biāo)準(zhǔn)第8章進(jìn)行。
A.6 計算
Δh=h0-h1 (4)
式(4)中:
Δh——爆炸壓縮鉛柱值(mm);
h0 ——壓縮前鉛柱高度(mm);
h1 ——壓縮后鉛柱高度(mm)。
A.7 標(biāo)定結(jié)果的判定
所有鉛柱的Δh均在15.5 mm~17.5 mm之間,且最大Δh與最小Δh之差≤1.0 mm,則該批鉛柱合格。
若大于等于2/3鉛柱的Δh在15.5 mm~17.5 mm之間,且這些鉛柱最大Δh與最小Δh之差≤1.0 mm,另外的鉛柱的Δh與最大的合格Δh相差≤1.0 mm;另外的鉛柱的Δh與最小的合格Δh相差≤1.0 mm,并且所有的鉛柱的Δh的算術(shù)平均值在15.5 mm~17.5 mm之間,則該批鉛柱合格。
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