起爆药GTX在基础雷管中的应用.pdf

2 6 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第4 l 卷第3 期 起爆药G T X 在基础雷管中的应用 余迅猛韦争何 广西金建华民用爆破器材有限公司 广西百色，5 3 3 0 0 0 [ 摘要] 文章介绍了起爆药G T X 的基础性能，根据其性能特点结合公司基础雷管生产经验，对工业8 号基础雷 管的结构及生产工艺进行调整改进，提供G T X 起爆药应用于基础雷管生产的合理工艺条件及最佳技术参数装药 量控制在 O ．1 7 土O ．0 2 g 范围内，压药压力为 2 2 2 M P a ，加强帽增加至7 ．8 舢。 [ 关键词】G r x 起爆药基础雷管生产工艺技术参数 [ 分类号] T Q 5 6 3 T Q 5 6 3 ．9T Q 5 6 5 ．2 引言 2 0 0 8 年至2 0 1 0 年4 月，我公司一直采用北京 理工大学的专利成果G T G 起爆药来装填基础雷管。 G I G 起爆药具有生产过程无废水污染、起爆性能可 靠、安全性能好等特点【1 ⋯，但随着民爆行业技术 进步指导意见提出，鼓励工业雷管向高可靠性、高 安全性、高精度、智能型、环保型方向发展，我公司进 一步与北京理工大学深度合作，引进其在G T G 起爆 药基础上改良的G 1 x 起爆药瞪】。G T x 起爆药通过 采用无毒金属锌元素代替了G T G 起爆药中的镉元 素，实现了民爆行业技术进步指导意见提出的产 品爆炸后无重金属污染的要求。但G r x 的假密度、 火焰感度、极限药量等与G T G 等其他起爆药有一定 差异，为此，我公司结合多年雷管生产经验对G T X 起爆药应用于基础雷管生产进行摸索，确定合理工 艺条件及最佳技术参数，并希望以此为契机能和行 业内专家共同探讨，用好G T X 起爆药。 l G T X 基础性能1 G T X 起爆药是一种高能钝感起爆药，它是由碳 酰肼、高氯酸与氧化锌在一定条件下反应合成的一 种配合物，其化学名称为高氯酸三碳酰肼合锌，其主 要性能如下。 外观白色多面体形结晶体，有良好的流散性， 无目视可见的杂质存在旧1 。假密度屯 0 ．8 一O ．9 雷矗。 撞击感度按照G J B 7 7 2 A 9 7 标准之6 0 1 ．2 火 炸药撞击感度的测试方法，在锤质量2l 【g ，落高2 5 e m ，药量5 0n a g 条件下，发火率为O ；在锤质量5l 【g ， 落高2 5e m ，药量5 0m g 条件下，发火率为4 0 ％。 摩擦感度按照W J l 8 7 1 8 9 火工品药剂摩擦 感度测定法的规定，选用摆锤质量1 ．5k g ，摆角 7 0 。，表压1 ．2 3M P a 的条件进行测试，得发火平均值 为3 4 ％[ 6 1 。按照G J B 5 8 9 1 ．2 4 - - - 2 0 0 6 标准在摆角 7 0 。，表压1 ．2 3M P a 的条件下测试，得平均发火率为 3 2 ％。 火焰感度按照G J B 5 8 9 1 ．2 5 - - 2 0 0 6 标准装药量 为2 0I l l g ，做5 0 ％发火试验，得5 0 ％发火感度为7 ．0 c m ，标准差0 ．6e m 。 静电火花感度按照G J B 5 8 9 1 ．1 7 2 0 0 6 标准在 电极间隙为1 ．0n l r l l ，电容为0 ．2 2 I ．L F ，样品量为2 5 m g ，串联电阻为1 0 0k Q 的试验条件下测试。测试 结果负极5 0 ％发火电压为2 ．3 1k V ，发火能量为 O ．5 9J ；正极5 0 ％发火电压为2 ．2 9k V ，发火能量为 0 ．6 3J 。 爆发点按照G J B 5 8 9 1 ．2 0 2 0 0 6 标准测试得5 s 爆发点为3 8 2 ℃。 爆炸性按照G J B 5 8 9 1 ．2 9 - - 2 0 0 6 标准测得爆热 为4 4 0 0k J ／k g ；按照G J B 5 8 9 1 ．3 0 - - 2 0 0 6 标准测得爆 容为4 6 1L ／k g ；按照G J B 5 8 9 1 ．2 1 2 0 0 6 标准对爆速 进行测试，测试结果表明装药密度p 1 ．5 0 1 ．5 5 g ／e m 3 时，平均爆速D 7 2 9 7m ／s 。 极限起爆药量在工程爆破用雷管中，根据不同 的装配条件，极限起爆药量范围为5 0 1 2 0 m g ，正常 装药量为1 7 0n a g 。 耐压性根据不同的装配条件，G T X 起爆药装 药量为1 7 0m g ，最高耐压可以达到6 0M P a 。 安定性按照G J B 5 8 9 1 ．1 3 2 0 0 6 标准进行热质 量损失试验，在7 5 ℃条件下连续试验4 8h ，质量损 失为0 ．0 9 ％；按照G J B 5 8 9 1 ．9 2 0 0 6 标准在3 0 ℃的 常温常压下，时间为1 2 0 h ，进行吸湿性试验，吸湿增 事收稿日期2 0 1 1 - 1 2 - 2 2 作者筒介余迅猛 1 9 醴一 ，男，工程师，主要从事民鼍器材生产及技术臂理工作。E - M i l 1 3 8 7 7 6 8 8 7 5 6 0 1 3 9 ．m 万方数据 2 0 1 2 年6 月起爆药c T x 在基础雷管中的应用余迅猛等 质量为0 ．1 9 ％；按照G J l 3 5 9 6 1 ．1 2 2 0 0 6 标准在 1 0 0 ℃条件下进行真空安定性试验4 0 h ．结果得G T X 产气量为0 ．0 7m L ／g 。 相容性利用动态真空安定性测试方法 D V S T ，按照G J l 3 5 8 9 1 ．1 6 2 0 0 6 对G T X 与P E T N 、 R D X 进行相容性测试．放气量分别为l _ 9 4 0m L ／g 和2 ．7 2 0m l ／g 。通过埋药法和腐蚀试验可知G T X 与铝、铝镁合金、镀锌铁、镍铜、发蓝铁具有良好的相 容性，与黄铜相容性较好，与紫铜、覆铜钢、纯铁相容 性差。 2 雷管结构 基础雷管生产采用“五装三压”的生产工艺方 式。底部主装药剂紫胶造粒黑索今 R D X 分两次 装入发蓝铁管壳并分别压药，主装药与副装药之间 采用太安 P E T N 进行 过渡。鉴于C T x 起爆 药本身火焰感度比较钝 感，在装人G T X 起爆药 后再覆盖药量为00 4 - 0 ．0 7 9 的K 。K 点火药 以保证雷管发火的可靠 性，之后扣人加强帽进 行压台。基础雷管结构 示意图如图1 所示。 各规格基础雷管的 管壳尺寸、装药量等参 数见表1 ．每种规格雷 发蓝铁竹壳 图1G T X 基础雷管 产品结构示意图 管加强帽均为踟．2 1r n n l 7 ．8 m m 。 3 工艺确定‘”】 3 ．1 装药 根据G T X 的假密度和装药量，经理论计算及试 验确定G T X 起爆药装药采用厚度为5m m 、孔径为 7 ．5m m 的定量板进行装药。装药量控制在 0 ．1 7 0 ．0 2 g 范围内。 但生产初期出现产品起爆不完全现象．经综合 分析发现，主要是由于G T X 假密度相对于G T G 偏 小，晶体形状与G T C ．晶形有一定差异，其流散性不 如G T G 起爆药，而生产中仍采用G T G 的装药方式． 造成大颗粒药剂盖住部分下药口，导致少装、装药不 均等现象。特别是大批量连续生产时，该同题更为严 重，从而引起产品起爆能力不足。 针对这一问题对装药工装进行技术改造．措施 如下 1 在装药器上方加装筛网漏斗，过滤大颗粒 G T X 起爆药，避免晶形不佳、大颗粒起爆药进入装 药器中，有效防止堵药。 2 在装药器下方安装气动振动器，定量板装药 及下药人管壳时给予整个装药器一定振幅和频率的 振动。振幅范围为0 ．5 5 m m ，频率为4 0 ～6 2H z ， 可通过输入振动器的气压进行调节，以保证G T X 起 爆药装药量足够。 现通过工程设计软件S o l l d w o r k s 对改造前后装 药工装进行三维建模，如图2 和圈3 所示。 圈3改造后G T X 装药工序工装图 表1 各规格基础雷管技术参数 姗 炳 】| 薹} 般 ㈣ 加点走药 矧 慧一 万方数据 2 8 - 爆破器材E x p l o e i v eM a t e r i a l s第4 I 卷第3 期 3 ．2 压合 雷管起爆药的装药密度、压合压力应随所用起 爆药的品种而异，在保证振动不洒药粉、管体不变 形、有足够起爆威力的前提下，以低为宜，以安全为 宜。G T X 基础雷管的压合不进行加压，沿用了G T G 雷管的压合压力 2 2 2 M P a 在油压机下进行定压 压合。 3 ．3 管壳与加强帽 雷管管壳、加强帽的强度及两者之间的配合严 重影响着雷管的输出威力。G T X 起爆药假密度为 O ．8 一O ．9 9 ／e m 3 ，相对G T G 其假密度为1 ．0 1 ．3 r ／c m 3 偏小，相同压合压力下成型药高度必然偏 高，可能会使管壳与加强帽配合不佳，造成振动移 帽、起爆威力不足等质量问题。 我公司采用壁厚约为0 ，5 0 姗发蓝管壳及壁 厚为0 ．5 5m I n 的镀锌铁帽进行基础雷管生产，以确 保G T X 引燃后迅速燃烧转爆轰且爆轰波能有效地 向过渡药及主装药传播旧J 。管壳的长度 6 2 m m 和 6 8 r a m 并未重新设计，在能满足与已有电引火头、导 爆管卡口塞及各段别延期体配合的前提下，将加强 帽长度由7 ．5 咖加长至7 ．8m m ．并在压合完毕后 进行点漆，保证加强帽与发蓝管壳的有效配合。 4 产品性能测试 确定工艺条件及各技术参数后，采用5 0 发一模 的群模装配工装生产G T X 基础雷管，并按5 万发组 一批进行性能测试，以验证产品的安全性和可靠性。 4 ．1 振动试验 将经过外观、尺寸检验合格的雷管，口部向上、 向下各半，装入专用的防静电橡胶盒中。橡胶盒放 人振动试验机 振动试验机应符合W J 2 3 1 的规定 木箱底部中央、橡胶盒内外空隙用纸板填塞。压紧 箱盏后，在落高 1 5 0 2 r a m ，频率1 H z 的条件下连 续振动1 0 r a i n 。要求不允许爆炸、洒药粉和目视加 强帽移动埔J 。 4 ．2 铅板试验 将装配成为瞬发电雷管的产品直立于规格为 0 4 0 m m 5 r a m 厚的铅板中央引爆。要求能炸穿铅 板，其穿孔直径不应小于雷管外径H 。】。并对铅板穿 孔直径进行测量。 4 ．3 沼气安全性试验 ． 消焰基础雷管装配成电雷管后，将受试雷管置 于充有可燃气一空气混合气体 甲烷浓度为8 ．7 ％ 一9 ．3 ％ 的特定装置内引爆，以引爆混合气的频数 表示电雷管对可燃气的安全度“。 4 ．4 测试结果 经过一年多的生产及产品性能测试，综合统计 各规格基础雷管性能，见表2 。 表2 各规格基础雷管性能测试 5 结论 G T X 起爆药是一种配合物类高能钝感起爆药， 具有安全性能好、起爆威力大、对环境友好、无污染 等特点。我公司通过在G T G 基础雷管生产线的基 础上进行工艺调整优化，严格控制技术参数，成功将 G T X 起爆药应用于基础雷管生产，且生产一年多以 来产品性能稳定、安全性高，各项性能均符合行业标 准要求，完全可以代替D D N P 、G T G 等起爆药应用于 工程雷管生产。 参考文献 [ 1 ]郑礼化．新型起爆药G T G 在工业电雷管中的应用 [ J ] ．煤矿爆破，2 0 0 1 4 3 0 - 3 1 ． [ 2 3撤光，曹文俊，叔宝源，G T G 起爆药在工业雷管中的应 用【J ] ．爆破器材，2 0 0 1 ，3 0 1 1 5 1 9 ． [ 3 3张同来，魏昭荣，吕春华，等．G T G 起爆药性能研究 [ J ] ．爆破器材，1 9 9 9 ，2 8 3 1 6 1 9 ． [ 4 ] 李联盟，杨爱民，张同来，等．G T G 型火雷管技术研究 [ J ] ．爆破器材，2 0 0 4 ，3 3 4 1 6 - 1 9 ． [ 5 ]工业和信息化部．工信部关于民用爆炸物品行业技 术进步的指导意见[ R 】．北京工信都安[ 2 0 1 0 ] 2 2 7 号，2 0 1 0 ． [ 6 ] 张志刚，张建国，张同来，等．新型起爆药G T X 的制备 工艺与性能研究[ J 】．含能材料。2 0 0 1 ，9 6 4 9 - 5 2 ． [ 7 ] 尹志宏，邹洪晖，李利村．硝酸肼镍应用于工业纸火 雷管的研究【J ] ．火工品，2 0 0 6 6 3 5 - 3 8 ． [ 8 】江道友，白青，隋湘宾，等．半秒延期导爆管雷管的研 制[ J ] ．爆破器材，2 0 0 8 ，3 7 6 2 7 - 2 9 ． [ 9 ]刘自铴，蒋荣光．工业火工品[ M 】．北京兵器工业出 版桂。2 0 0 3 ． [ 1 0 ] 郑文霞．G B l 3 2 3 0 - - 1 9 9 1 工业火雷管[ s ] ．北京中 国标准出版社，1 9 9 1 ． [ 1 1 ] 夏斌，李建湘，宋家良，等．G B l 8 0 9 6 - - 2 0 0 0 煤矿许用 电雷管可燃气体安全度试验方法【s 】．北京中国标 准出版社，2 0 0 0 ． 下聘第3 l 页 万方数据 2 0 1 2 年6 月遥控起爆器的汉明码纠错应用研究郭天天等 3 l 从表2 可以看出。在2 ％误码率条件下，加入纠 错编码后，最大遥控距离增加了近5 0 ％。 在测试过程中，使用的是低增益天线，遥控距离 有限。在实际使用中，可以使用高增益天线以增加 遥控距离。 4 结语 本文根据遥控起爆器广泛采用8 位单片机，以 及遥控起爆数据量小，但可靠性要求高的特点，提出 在遥控起爆器中采用 8 ，4 汉明码，以牺牲码长为 代价，保证数据的可靠性。 本文研究了 8 ，4 汉明码的编译码实现，并进 行了测试。测试结果表明，在4 3 3 M H z 波段， 8 ，4 汉明码能有效降低误码率，增加遥控距离。说明这 种方式实现纠错功能简单，减少了对硬件电路的依 赖，充分发挥了系统的灵活性，具有良好的实用性， 在遥控起爆器中具有广阔的应用前景。 参考文献 [ 1 】杨静，陈钟荣，叶晶晶．纠错编码技术在无线模块中的 应用[ J ] ．自动化仪表，2 0 0 9 ，3 0 1 2 1 9 - 2 1 ． [ 2 】郭天天，杜耀志，尹江建．纠错编码在遥控起爆器中的 应用[ J ] ．爆破器材，2 0 1 0 ，3 9 6 1 4 1 6 ． [ 3 】王新梅，肖国镇，纠错码原理与方法[ M ] ．西安 西安电子科技大学出版社，1 9 9 6 5 6 - 9 8 ． [ 4 】 b a k aM ．H i g h - r a t eS e r i a l l yC o n c a t e n a t e dC o d e sU s i n g H a m m i n gC o d e [ C ] ．№o fI E E EI n t e r n a t i o n a lC o n f e r - e I l c eo nC o m m u n i c a t i o n s ，S e o u l ，I E E EC o m m u n i c a t i o n s S o c i e t y ．2 0 0 5 6 3 7 - 6 4 1 ． [ 5 ] 付瑜．军事演习中炸点显示系统的设计研究炸点 遥控系统的研究[ D ] ．成都成都理工大学，2 0 0 8 ． [ 6 ] 孙琮琮，余学军．远程多路遥控起爆器材的设计[ J ] ． 爆破器材，2 0 1 1 ，4 0 6 2 9 - 3 1 ． [ 7 ] 辛英．汉明码纠错检错能力分析与应用[ J ] ．盐城工学 院学报 自然科学版 ，2 0 0 8 ，2 1 1 3 4 - 3 6 ． 【8 ] 孙丽华，丁杰，肖化．单片机与P c 机通信中的纠错编 码[ J ] ．华南师范大学学报 自然科学版 ，2 0 0 5 4 5 0 爿． [ 9 ] 张玲，李磊民，刘刚．海明码纠错在无线遥控中的应用 [ J ] ．通信技术，2 0 0 7 ，4 0 1 1 1 7 ．1 9 ． [ 1 0 ] 段美霞，郭勇，鲁长江．远程多路遥控起爆器的设计 与实现[ J ] ．电子器件，2 0 0 5 ，2 8 2 3 8 7 - 3 8 9 ． [ 1 1 ] 孙琮琮，余学军．远程多路遥控起爆器的设计[ J ] ．爆 破器材，2 0 1 l ，4 0 6 2 9 - 3 1 ． [ 1 2 ] 王俊荷，高飞，吴节林．基于C C l l 0 0 点对点无线数据 采集[ J ] ．计算机科学，2 0 1 1 。3 8 1 0 A 2 1 2 - 2 1 4 ． [ 1 3 ] 李娟．唐小超，葛立峰．基于C C l l 0 1 射频技术的室内 超声定位系统[ J ] ．自动化与仪表，2 0 0 9 ，2 4 6 1 - 4 ． s t u a yo nt h eA p p f i c a t i o no fH a m m i n gC o d eE r r o rC o r r e c t i o ni nR e m o t eD e t o n a t o r G U OT i a n t l a n ，D UY m z h i ，Y I NJ i a n g i i a n ，S H E NQ i n g S c h o o lo fB m i cE d u c a t i o nf o rC o m m a n d i n gO f f i c e r s ，N U D T H u n a nc h ∞铲h ，4 1 0 0 7 2 [ A B S T R A C T ] ‰ 8 ，4 H a m m i n g c o d ec a nb ee a s i l ya c h i e v e do n 吣r e m o t ed e t o n a t o r ．1 1 I ee n c o d i n ga n dd ∞o _ d l n ea l g o r i t h ma r ei n t r o d u c e di n t h i sp a p e r ．a n di t sp e r f o r m a n c ei st e s t e db yC C I 1 0 0w i r e l e s sm o d u l e ．T h et ∞tr e s u l ts h o w s t h a t 山e 8 。4 H a m m i n gc o d e 伽r e d u c et h eB E Rb y8 0 ％m a x i m a l l y 。i n c r e a s et h er e m o t ec o n t r o ld i s t a n c eb Yn e a r l y5 0 ％ m a x i m a l l y ．a n dh a v ev e r yi m p o r t a n tp r a c t i c a lv a l u ef o rr e m o l ed e t o n a t o r ． [ K E Yw o r n s ] r e m o t ed e t o n a t o r 。H a m m i n gc o d e ，B E R 上接第2 8 页 A p p f i c a t i o no fP r i m a r yE x p l o s i v eG T X i nP l a i nD e t o n a t o r Y UX u n m e n g ，W E IZ h e n g h e G u a n g x iJ i n j i a n h u aI n d u s t r i a lE x p l o s i v eM a t e r i a l sC o ．。L t d ． G u a r 唱x iB a k e ，5 3 3 0 0 0 [ A B S T R A C T ] T h ep a p e ri n t r o d u c e st h eb 鼬i cp r o p e r t yo fap r i m a r ye x p l o s i v e ，z i n cc a r b e b y d r a z i d ep e r e h l o r a t e G T X ． B a s e d 帆i t sp r o p e r t yi nc o m b i n a t i o nw i t hr s l Fc o m p a n ye x p e r i e n c ei np r o d u c t i o no fd e t o n a t o r s ．c o n s t r u c t i o na n dp r o d u c t i o n t e c h n o l o g yo fN o ．8p l a i nd e t o n a t o ri sa d j u s t e da n di m p r o v e db y 叩p l i c a t i o no ft h e 哪p r i m a r ye x p l o s i v eG T Xi nt h ep l a i n d e t o n a t o r ．T i l es u i t a b l ep r o d u c t i o nl e e h n o l o g ya n dt h eb e s tt e e h u i c a lp a n t m e l e m “p r o v i d e d ．W h e nt h er a n g e0 fc h a 瑁ea - m o u n ti sw i t h i n0 ．1 7 O ．0 2ga n dt h ep r e s s i n gp r e s m t r ei s2 2 2M P a ．t h es t r o n gc a pw i l li n c r e a s et o7 ．8 m m ． 【K E Yw o r m ] z i n cc a r b o h y d r a z i d ep e r e h l o r a t e G T X 。p l a i nd e t o n a t o r ，p r e d u c l i o nt e c h n o l o 印／，t e c h n i c a lp a r a m e t e r s 万方数据