УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ПОРОХОВ

Предложенное устройство для определения химической стойкости порохов относится к области измерительной техники и предназначено для определения химической стойкости порохов манометрическим методом при испытаниях образцов увеличенной массы без их предварительного измельчения и с обеспечением повышенной пожаробезопасности испытаний.
При длительном хранении порохов под действием температуры и влажности происходит их химическое разложение с выделением тепла. При глубоком химическом разложении возможно самовоспламение порохов. Поэтому при длительном хранении порохов проводится контроль их химической стойкости. Химическая стойкость характеризуется временем с начала нагревания навески пороха при повышенной температуре до начала интенсивного разложения пороха [1].
Известно устройство [1] для определения химической стойкости порохов по лакмусовой пробе, состоящее из стеклянного стаканчика с герметизирующей крышкой, навеской испытуемого пороха массой 10 г, синей лакмусовой бумагой и предназначенное для определения химической стойкости порохов при температуре 106,5°C по интервалу времени с момента нагревания пороха до покраснения лакмусовой бумаги под действием продуктов разложения пороха. Недостатками устройства для определения химической стойкости порохов по лакмусовой пробе являются: визуальный контроль за изменением цвета лакмусовой бумаги через каждые 30 мин в течение 7 ч, субъективный характер определения момента покраснения лакмусовой бумаги, возможное самовоспламенение пороха при проведении испытаний, отсутствие в составе устройства приспособления для тушения пороха при его возможном самовоспламенении, разрушение стаканчика и возникновение очага пожара в случае самовоспламенения пороха.
В качестве прототипа устройства для определения химической стойкости порохов принята измерительная ячейка измерительно-вычислительного комплекса «Вулкан» [2], состоящая из реакционного металлического стаканчика с герметизирующим узлом, навески испытуемого пороха массой 1 г, датчиков давления и температуры и предназначенная для определения химической стойкости пороха манометрическим методом по контролю за заданный интервал времени изменения давления газообразных продуктов разложения пороха в реакционном стаканчике. Недостатками измерительной ячейки являются: малые размеры реакционного стаканчика, позволяющего испытывать небольшую навеску предварительно измельченного пороха массой 1 г; измельчение пороха приводит к нарушению его структуры и изменению скорости выделения газообразных продуктов разложения по сравнению с натурными пороховыми элементами; небольшая масса навески пороха не позволяет достоверно судить о его химической стойкости; датчик температуры находится в термостате, что не позволяет точно контролировать температуру испытуемого пороха; на результаты измерения давления влияют летучие вещества, содержащиеся в порохе, а также изменение давления воздуха при его нагревании в реакционном стакане; отсутствие в составе измерительной ячейки приспособления для тушения пороха при его возможном самовоспламенении; возможно разрушение реакционного стаканчика и возникновение очага пожара в лаборатории в случае самовоспламенения пороха.
Технической задачей полезной модели является устройство для определения химической стойкости порохов, предназначенное для определения в лабораторных условиях химической стойкости порохов манометрическим методом при испытаниях увеличенной до 30 г навески пороха без его предварительного измельчения, с приспособлением для сброса давления нагревающегося воздуха и паров летучих продуктов пороха, с приспособлением для предохранения корпуса от разрушения и тушения пороха при его возможном самовоспламенении.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении пожаробезопасности и достоверности испытаний навески пороха на химическую стойкость манометрическим методом.
Указанный технический результат достигается тем, что для определения химической стойкости порохов манометрическим методом при испытаниях увеличенной до 30 г навески пороха без его предварительного измельчения, с приспособлением для сброса давления нагревающегося воздуха и летучих продуктов пороха, с приспособлением для предохранения корпуса от разрушения и тушения пороха при его возможном самовоспламенении применяется устройство для определения химической стойкости порохов (рисунок 1), состоящее из корпуса 3 с герметизирующим узлом 1 с возможностью помещения в него до 30 г навески испытуемого пороха 4, датчики давления и температуры 5, металлическую разрушаемую диафрагму 10 для предохранения корпуса от разрушения при возможном самовоспламенении пороха, клапан 9 для сброса давления нагреваемого воздуха и паров летучих компонентов, отводной патрубок 11 и камеру 13 с водой 14 для тушения самовоспламенившегося в корпусе пороха.
Для определения химической стойкости пороха с применением предлагаемого устройства, отвинчивается накидная гайка 1, загружается навеска испытуемого пороха 4, привинчивается накидная гайка 1 с герметизирующим уплотнением 2 и клапаном 9 для сброса давления. При нагревании пороха от внешнего источника тепла контролируются температура пороха и давление газов в корпусе с помощью датчиков 5, при достижении порохом заданной температуры испытаний открывается клапан 9 для сброса избыточного давления нагретого воздуха и летучих компонентов пороха, после сброса давления клапан 9 закрывается. Термостатирование пороха производится при заданной температуре в течение установленного интервала времени. При возможном самовоспламенении разложившегося пороха увеличивается давление пороховых газов, разрушается предохранительная диафрагма 10 и горящие пороховые элементы под действием потока газов и силы тяжести выбрасываются по отводному патрубку 11 в камеру 13, частично заполненную водой 14 для тушения горящих пороховых элементов. Увеличенный объем камеры 13 обеспечивает снижение давления пороховых газов, образующихся при горении пороха.
Разработанное устройство с приспособлением для сброса давления нагревающегося воздуха и летучих продуктов пороха, с приспособлением для предохранения корпуса от разрушения и тушения пороха при его возможном самовоспламенении позволяет определять химическую стойкость порохов манометрическим методом при испытаниях увеличенной до 30 г навески пороха без его предварительного измельчения с обеспечением повышенной пожаробезопасности и достоверности испытаний.
Используемая литература
1. Горст А.Г. Пороха и взрывчатые вещества: учебник для вузов. - Изд. 3-е, перераб и доп. - М.: Машиностроение, 1972. - с. 33.
2. http://www.gniihp.ru/vulkan.html - ФКП «ГосНИИХП».