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你了解爆炸物TNT、PETN和ANFO吗?
时间:2015-08-18 14:55:33来源:科研出版社
提要:今天是天津港爆炸事件发生后的第七天,爆炸事件以来的新闻一直揪着人们的心。据研究所称,常见的三种爆炸物有TNT、PETN和ANFO。许多人对这些知识并不太了解,不妨让我们有个大概的了解。
你了解爆炸物TNT、PETN和ANFO吗?

为了保护处理、储藏和运输大量易燃、易爆材料地点的财产和人员的安全,就必须估计一场爆炸带来的压力影响,不管爆炸发生在或近或远的地方。学者认为不管是有意还是无意,爆炸是由烟火电荷引起的。烟火物料的应用覆盖了各个领域,包括卫星技术、战略和弹道导弹、弹药、安保、空间运载火箭、航空航天、汽车安全(安全气囊)、铁路信号设备和石油工业、拆除地雷、采石场和建筑物等的支出。

TNT是一种含有芳香烃晶体的化合物。精制而成的TNT相对稳定,对于撞击或摩擦并不敏感,是最常用的军师和工业炸药只有,常被用做爆炸的参考物。PETN是已知的最强爆炸物之一,对撞击、摩擦和静电放电的敏感度比TNT要高。其主要用作一些军事爆炸物的主要成分,用于雷管中。在医药上,用作血管扩张剂。

ANFO是一种含有硝酸铵和柴油燃料的高爆炸性混合物。柴油可以用煤油、汽油或生物燃料替代,但柴油成本较低,不易挥发。硝酸铵水溶性和不错的吸湿性,容易吸收空气中的水分,这种吸收性影响了爆炸能力,因此需存放在干燥的地方。ANFO的普及很大程度基于其相对较低的成本、较高的稳定性。 

科研出版社英文期刊《Open Journal of Safety Science and Technology》(安全科学与技术期刊)发表的文章中,法国布尔日国立高等工程师学校I. Sochet等学者的研究主要针对三种炸药:三硝基甲苯(TNT)、季戊四醇四硝酸酯(PETN)和铵油炸药(硝酸铵) / 燃料石油(ANFO),其目的在于建立评估爆轰波力学效应的关系式。学者提出了法医和安全分析的双重方法,法医分析通过观测与爆炸现场距离不同时的破坏情况,来估计压力和推导出相应的TNT等量质量。安全方法则假定,存储产品的质量或三硝基甲苯的电荷当量已知,由此必定确定产生的压力及破坏。具体分析比较繁琐,可查看原文,不加以赘述。

在研究中,学者探讨了这些爆炸物的热化学数据,分析了冲击波的影响。关于爆炸的热力学研究,强调了为爆轰能量选择适当数值的难度。爆热是指爆轰产物产生的爆炸反应产生的热量,并不包括爆炸及其空气中的产物,二次反应后产生的热量。对其测定需要考虑先了解爆炸物分解知识,这本身建立在氧平衡基础上。TNT的氧气不足情况最明显,ANFOPETN没有足够的氧气,来完成完整的氧化反应,形成二氧化碳和水。因此,会出现大量有毒气体,如一氧化碳。对于ANFO,氧平衡接近零,意味着敏感度、强度和爆炸威力达到最大。

计算爆轰能量要在TNTPETN的不同分解模式下进行,需要考虑:一,气态和液态下的水分子;二,爆炸物和爆轰产物的焓(热含量)和熵(平均信息量)研究中,数据的可用性。

关于自由空间中的冲击波,随着时间推移,理想的冲击波压力剖面特征,体现在上升时间、超压峰值、正相持续期和总持续期上。

爆炸物的净重是烟花制造和弹药存储等评估安全性的一个基本参数。因此,需要了解爆炸的TNT当量值。

这项研究比较了三种爆炸物的分解规则和热力学数据,强调了它们之间的能量差异。三种爆炸物冲击波的主要特征表现为:PETN电荷比TNT的压力更高,ANFO的压力更低。法医分析是根据爆炸物的特征量减少距离,而安全分析则是通过减少距离来体现爆炸物的数量。

原文链接http://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=7453

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爆炸物 TNTPETN ANFO 化学化工 科研基金 智库

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作者系刘静竹

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