徐纯媛 郭晓燕 曾光伟 谭志瑞 钟 攀
(雅化集团绵阳实业有限公司,四川绵阳,621007)
随着工程爆破技术的发展,性能优良、价格适中、抗电磁干扰性好的高精度导爆管雷管已成为工程爆破首选爆破器材[1]。导爆管雷管的延时精度是制约其质量的关键因素,同时,延时精度的高低直接影响工程爆破的效果[2],因此,提高雷管延时精度已成为一个重要的研究课题。
影响毫秒导爆管雷管延时精度的因素有很多,包括延期药配方与制造工艺、延期元件结构与加工工艺、延期元件贮存等等。本文主要从铅索式延期元件(以下称“铅芯”)的贮存环境、铅索拉拔、药芯管尺寸规格等方面对影响毫秒导爆管雷管的延时精度进行探讨,提出提高毫秒导爆管雷管延时精度的有效途径。
采用相同批次、相同切长的某一低段别铅芯样品进行贮存,装配为毫秒导爆管雷管进行延期时间检测。此批铅芯在常温条件下累计贮存80天,期间秒量检测11次,试验结果如表1。
由表1可知,秒量均值随着铅芯贮存环境不同而不同,贮存于干燥器的铅芯所装配的毫秒导爆管雷管的标准偏差和极差优于其他贮存环境,吸潮条件下的秒量均值高于其他条件。铅芯在潮湿条件下由于延期药剂吸潮影响了燃烧反应速率,因此在以后的实验中应避免将铅芯存放于湿度大的环境中,影响雷管延期时间与精度。
表1 固化体系以10℃/min速率等
为考察铅索式延期元件制造,药芯管装药后直接拉拔与滚碾后再进行拉拔对延时精度的影响,我们将铅索制作过程分为药芯管滚碾后再进行拉拔与直接拉拔两种。铅索切制成相同长度的延期体装配成导爆管雷管,试验结果如表2。
表2 药芯管滚碾对延时精度的影响
由表2可知,由于滚碾后拉拔的铅管受到模具挤压作用均一,管内药剂密度的一致性要优于药芯管直接拉拔,所以表现出延时精度高于直接拉拔。
延期元件的药芯管的规格也对延时精度有一定的影响。试验中固定套管尺寸以及延期元件结构,采用不同壁厚的药芯管做实验,试验结果如表3。
表3 药芯管壁厚对延时精度的影响
由表3可知,随着药芯管的壁厚的减小,平均延期时间增加,极差减小。
固定延期元件结构,改变药芯管长度进行试验,试验结果如表4。
表4 药芯管长度对延时精度的影响
由表4可知,随着药芯管长度的减小,毫秒导爆管雷管的秒量极差减小,延时精度有所提高。由于药芯管长度减小后,管内单位体积延期药受装药器的作用力增大,延期药剂在铅管中的密度逐渐变大。药剂中所含的空气自然降低,药剂的孔隙率减小,从而导致延期药剂延期时间也逐渐变长,延时精度逐渐变好[3]。在试验范围内,随着装药密度的增加,燃烧产生的产物渗入到深层的药剂颗粒之间就相对要困难一些,会减缓延期药的燃速,不过由于气体的减少,燃烧速度的稳定性会较密度小的延期药要好一些[4]。
将含锑量不同、壁厚相同的药芯管截成相同长度的药芯管,装入相同批次的延期药,贮存10天后,制造为五芯铅索,分切为10.0mm~10.1mm铅芯,装配成成品进行秒量检测,试验结果如表5。
表5 药芯管硬度不同,秒量对照
由表5可知,含锑量低的药芯管所在的样品组标准偏差、极差、极差率均是试验组中最大的,表明药芯管的硬度低会影响成品毫秒导爆管雷管的延时精度;含锑量太高的药芯管对延时精度也会有不利影响[5],因此,实际生产中建议选用含锑量适中的药芯管,对控制延时精度有较好的效果。
试验过程中选用同批次的装药相同的药芯管,采用不同的拉拔方式,获得不同药芯直径的铅芯,药芯直径依次减小,序号为①~④,装配成毫秒导爆管雷管进行秒量检测,试验结果如表6。
表6 药芯直径不同,秒量对照
由表6可知,随着药芯直径的减小,毫秒导爆管雷管的秒量标准偏差、极差、极差率均在减小。在实际生产、贮存、运输过程中,药芯直径小在一定程度上会避免掉药、吸潮这些不利影响因素,从而有效提高产品延时精度。
(1)环境对毫秒导爆管雷管的延时精度有一定影响,应将延期元件贮存于较为干燥的环境,对毫秒导爆管雷管的延时精度有一定提高。
(2)铅索式延期元件制造过程中的药芯管的壁厚、长度、硬度以及拉制工艺均对毫秒导爆管雷管的延时精度有影响,实际生产中可适度调节工艺参数以提高毫秒导爆管雷管的延时精度。
[1]吴幼成,宋敬埔.延期技术综述[J].爆破器材,2000,29(2).
[2]刘朝红.延期体结构对延期精度的影响[J].爆破器材,1990,6:20-24.
[3]周海卿,郭敬木,沈雪红.导爆管雷管延期体结构改进[J].火工品,2003.1:17-18.
[4]肖绍清.导爆管影响延时秒量和精度的分析[J].爆破器材,1991,2.
[5]汪佩兰,李桂茗.火工与烟火安全技术[M].北京理工大学出版社,2003.