1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状及趋势 2

1.3 本文主要研究对象 4

2  火药尺寸对火药床传火性能的实验研究 5

2.1 火药 5

2.2 药床试样 5

2.3 实验场地与气候条件 5

2.4 实验步骤 5

2.5 火焰传播速度计算 6

2.6 结果与讨论 6

3  火药堆积厚度对火药床传火性能的实验研究 9

3.1 火药 9

3.2 药床试样 9

3.3 实验场地与气候条件 9

3.4 实验步骤 9

3.5 火焰传播速度计算 10

3.6 结果与讨论 10

4  火药堆积角度对火药床传火性能的实验研究 12

4.1 火药 12

4.2 药床试样 12

4.3 实验场地与气候条件 12

4.4 实验步骤 12

4.5 火焰传播速度计算 13

4.6 结果与讨论 13

4.6.1 火焰结构 13

4.6.2 火焰传播速度 14

5  火药堆积不同接触面对火药床传火性能的实验研究 15

5.1 火药 15

5.2 药床试样 15

5.3 实验场地与气候条件 15

5.4 实验步骤 15

5.5 火焰传播速度计算 15

5.6 结果与讨论 16

6  结论 17

致  谢 18

参考文献 19

1  绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1含能材料行业安全形势严峻

含能材料是指含有爆炸性基团或含有氧化剂和可燃物，能独立地进行化学反应并输出能量的化合物或混合物，主要包括炸药（单质炸药和混合炸药）、火药（发射药和固体推进剂）、起爆药剂和烟火药剂[1]。

含能材料在常温常压下相对安定，但仍然会发生热分解反应，由于其反应速度缓慢，在安定剂等作用下，一般不易发现。但如果储存时环境温度过高，散热条件不好，热分解反应生成的热量就会逐渐积累，分解速度会自动加快，最终会发展成燃烧爆炸事故。其次，含能材料生产过程中易于发生燃爆事故，这是因为从原材料一直到成品的多数生产工序中，充满了大量易燃、可燃物质。此外，含能材料在没有空气参与的情况下，也可以进行燃烧，燃烧时会释放出大量的炽热气体，在大量堆积的情况下很容易燃烧转爆燃，最终形成爆轰，所以含能材料在制造、处理、储存和运输过程中事故频发，含能材料行业的安全形势极为严峻[2-4]。据有关资料统计，日本自1935～1966年，至少发生了14次严重的硝化棉（固体推进剂主要原料）自燃爆炸事故，其中1964年7月14日东京一库区2300桶硝化棉自燃爆炸，炸死救援的消防队员达19名[5]。1956～1963年间，美国生产复合推进剂的工厂发生混合设备着火爆炸事故就有38起之多；在1988～1992年间，美国政府和国防部生产、处理、操作和销毁推进剂以及烟火药剂原料的直接经济损失就超过950万美元[6]；2004年2月，位于印度安得拉邦斯里赫里戈达岛的印度航天研究中心固体航天推进剂厂当天傍晚发生爆炸并引发大火，至少造成6人死亡，10人受伤，同时火灾造成建筑物大部分毁坏[7]。据报道，该事故是因为技术员在搬运推进器的固体燃料而引起的。有消息称，国内某火药工厂在制备高能固体推进剂时，压延成型工艺线上一天最多着火7起。另据不完全统计，近年来，国内外共发生推进剂重大突发事故300多次，死亡260多人，中毒360多人，烧伤180多人，有些甚至造成发射失败以及巨大的财产损失[8]。