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振镜在火工产品激光打标技术应用中的安全控制

2008-6-5   杭州远华激光


为了便于火工产品在生产、流通、应用等领域的控制和管理,根据有关要求,在各种雷管表面必须有永久的标记。在目前所有实用的标记手段中,激光打标技术不仅可以满足雷管标记的要求,而且还有着许多独特的优势,采用激光打标技术对雷管进行标记是一个很好的途径,但是,激光与火工产品的作用机理及结果存在许多未知因素,这些未知因素势必成为引发事故的隐患〿 

    实验表明:在正常情况下,只要控制好激光输出的波形、脉宽、功率等指标,激光与各种雷管常用炸药作用的安全是有保证的〿 

    考虑万一情况:当激光标记工作正在进行,而激光打标设备出现故障,且激光正常输出时,如何保证生产的安全_/p>  

    为此,作者经过深入研究,提出了解决这一问题的思路:只要控制激光与雷管产品的作用时间,就可以确保安全。此方案已经在实际生产中证明是切实可行的〿/p>  

    火工产品意外爆炸的原因分枿 

    炸药的突出特点是具有燃烧和爆轰两种形式的化学变化能力。炸药的化学变化形式分为缓慢的热变化、燃烧和爆轰三种形式〿 

    很多炸药在无外壳的情况下,燃烧时生成气体缓慢,因而压力提高不大,实际上不会产生机械作用也就是不会产生爆炸而引发危险事故〿 

    在进行激光标记作业时,标记对象为各种雷管,炸药,均处于密封壳体之中,缓慢的热变化和燃烧的作用会积累,只要时间够长,最终积累的结果必然引发爆轰现象〿 

    炸药在外界因素(这里主要指受热)的作用下,会产生热分解现象,热分解放出热量。由于热传导作用,热分解放出的热会不断散失到周围介质中。当热分解放出的热量大于散失的热量时,在炸药中就会形成热积累,使温度不断升高,热分解速度不断加快,最后导致炸药爆炸〿 

    在微观状况下,观察炸药爆炸的全过程,存在以下几个阶段:延滞期、加速期、等速期和降速期。引起炸药热分解现象的产生,主要有两个条件,一是高压,二是高温。对于雷管的激光标记来说,高压是不存在的,只要能避免高温的产生,就可以使炸药不产生热分解,或最多使炸药的热分解过程进行到延滞期,从而避免爆轰现象的产生〿 

    很多外在因素可以达到高压或高温而引起炸药的热分解而导致爆炸,例如:加热、火焰、针刺、撞击、摩擦、振动、冲击波、静电、光(激光)、高能粒子等。在这里我们只讨论激光的作用〿 

    短时间的激光作用所带来的热量是很小的,完全可以因热传导作用而散失到周围介质中,带给雷管壳体的温升是极其微小的。长时间的照射,会使热量积累,在局部位置达到危险的高温〿 

    正常情况下,激光与雷管表面同一位置的作用时间是瞬间的(~10-5秒),不可能有热量的积累。经过测算,激光制作一个雷管标记所需的时间不超过0.15秒,带给雷管的热量约丿.8卡,对于小尺寸的雷管壳体,假设雷管壳体处在理想绝热环境,温升线~10℃,考虑管壳内的起爆药以及周围介质的散热,温升小亿℃,这个温升是绝对安全的〿br>  

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