[发明专利]一种复合推进剂混合扭矩的风险判定方法

说明书

本发明属于复合推进剂领域，并具体公开了一种复合推进剂混合扭矩的风险判定方法，该方法包括获得配方A的扭矩预警值系数和扭矩安全值系数；计算配方A混合爆炸的摩擦感度数、配方A爆炸临界点的摩擦感度数和配方B爆炸临界点的摩擦感度数；利用上述参数计算扭矩预警值修正系数和扭矩安全值修正系数；最后确定混合扭矩预警值和混合扭矩安全值，判断实际混合扭矩是否小于混合扭矩安全值，若是，则混合过程安全，若否，则混合过程不安全，设定当所述实际混合扭矩大于所述混合扭矩预警值时停机。本发明针对表征混合安全性的扭矩制定了完整的风险判定方法，并且能够适用于所有立式混合机的各种工况，进而有效消除混合过程中的安全隐患，防止爆炸发生。

技术领域

本发明属于复合推进剂领域，更具体地，涉及一种复合推进剂混合扭矩的风险判定方法。

背景技术

复合推进剂的主要组分是高聚物黏合剂、无机氧化剂和燃烧剂，另外还有高能添加剂、增塑剂、固化剂、固化催化剂、防老剂、燃烧催化剂以及工艺附加物等。制备复合推进剂的过程为以高聚物黏合剂为弹性基体，掺加大量氧化剂和金属燃料粉末，并经机械混合将黏流体挤压在多相混合物表面。其中机械混合是易燃易爆粉末受机械力涂胶钝化降感的过程，是火爆药生产中不可缺少的非常危险的工序。

立式混合机是完成复合推进剂混合工艺的关键设备，其混合安全性(即药浆爆炸与否)与推进剂的感度、药浆容量、固体含量、药浆状态、混合转速、药浆黏度和混合机结构参数等因素相关，而混合扭矩值表征着药浆受到外力作用的大小，是安全性的重要量化指标。有关混合复合推进剂的安全性研究方面的文献报导较少，目前还没有针对混合安全性尤其是扭矩安全值形成完善的风险判定方法。然而，随着复合推进剂不断向高能、高燃速发展，其各种感度不断增加，危险程度也随之提高，对混合的安全性、稳定性和混合质量要求相应增加。近几年国内混合机爆炸事故几乎是一年一次，给推进剂制造方面带来了极大的损失。

如何结合以往事故记录、混合结构参数、工艺参数及药浆配方特性，建立复合推进剂混合扭矩的风险判定方法，以防止爆炸事件的发生，具有重大而深远的意义。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种复合推进剂混合扭矩的风险判定方法，其中采用摩擦感度数作为评判指标，通过计算获得混合扭矩预警值和混合扭矩安全值，以此对复合推进剂混合扭矩的风险进行判定，因而尤其适用于复合推进剂制备之类的应用场合。

为实现上述目的，本发明提出了一种复合推进剂混合扭矩的风险判定方法，该方法包括如下步骤：

S1根据混合事故的扭矩历史数据，确定配方A的扭矩爆炸值、扭矩预警值和扭矩安全值，以此获得配方A的扭矩预警系数和扭矩安全系数；

S2根据药桨受力增量和药桨速度增量计算配方A混合爆炸的摩擦感度数、配方A爆炸临界点的摩擦感度数和配方B爆炸临界点的摩擦感度数；

S3利用所述步骤S1获得的配方A的扭矩预警系数、扭矩安全系数以及所述步骤S2获得的配方A混合爆炸的摩擦感度数、配方A爆炸临界点的摩擦感度数和配方B爆炸临界点的摩擦感度数计算扭矩预警值修正系数和扭矩安全值修正系数；

S4根据所述步骤S3获得的扭矩预警值修正系数和扭矩安全值修正系数确定混合扭矩预警值和混合扭矩安全值，判断实际混合扭矩是否小于混合扭矩安全值，若是，则混合过程安全，若否，则混合过程不安全，并设定当所述实际混合扭矩大于所述混合扭矩预警值时停机。

作为进一步优选地，所述步骤S1中，利用下式计算配方A扭矩预警系数，

式中k₁为配方A的扭矩预警系数，T_{A-混合爆炸}为配方A的扭矩爆炸值，T_A-预警为配方A的扭矩预警值；

利用下式计算配方A扭矩安全系数，