[发明专利]一种确定含能材料化合工艺温度修正系数的方法

说明书

本发明公开了一种确定含能材料化合工艺温度修正系数的方法。该方法依据含能材料化合工艺物料在绝热条件下的热分解动力学参量，获取不同危险等级绝热条件下最大反应速率到达时间所对应的合成反应最高温度，并以不同危险等级绝热条件下最大反应速率到达时间所对应的合成反应最高温度和比操作时间为标尺，对比衡量实际合成反应所能达到的最高温度和实际工艺操作时间，定量确定含能材料化合工艺的温度修正系数。

技术领域

本发明属于含能材料化合工艺的安全评估技术领域，特别涉及一种确定含能材料化合工艺温度修正系数的方法。

背景技术

含能材料在热、静电、机械等刺激作用下具有易发生燃烧、爆炸的特性，开展含能材料化合工艺过程燃烧、爆炸危险性评估是安全生产设计与管控的一项重要内容。含能材料化合工艺过程的物料是热的不良导体，对热刺激极为敏感，受热会发生自催化分解放热反应，极易产生热累积引发热爆炸，是大量安全事故的诱发因素，因此工艺过程燃烧爆炸危险性评估首先需要对工艺过程中的温度修正系数进行定量确定。本发明针对含能材料，定量确定化合工艺过程中的温度修正系数。

为了对燃烧爆炸危险性有定性的了解和定量的估算，国内根据兵器火炸药、弹药企业特点并借鉴国外的评估经验，制定出了《火炸药及其制品企业重大危险源定量评估方法》(简称BZA^-1法)。BZA^-1法提出的危险源评估数学模型及物理意义如下：

H＝H_内+H_外  (1)

式中：H为爆炸危险源系统的现实危险度，H_内为系统内现实危险度，H_外为系统外现实危险度。

其中，H_内的计算方法如下：

H_内＝V+KB  (2)

式中：V为物质危险系数，即火炸药固有的静态危险度，K为系统内可控危险行为受控程度系数，B为系统内可控危险度。

系统内可控危险度B由下式计算：

B＝W_B·D·P  (3)

式中：W_B为火炸药及其装置的物料能量危险系数，其计算公式入下。

W_B＝V·γ  (4)

式中，γ为工艺危险系数，其计算公式如下：

γ＝γ₁+γ₂+γ₃+γ₄+γ₅  (5)

式中：γ₁为温度修正系数，随温度升高呈正相关，γ₂为化学介质修正系数，γ₃为压药修正系数，γ₄为其他机械作用修正系数(如切削、钻孔、锯割、磨擦等)，γ₅为静电修正系数。

目前工艺过程中温度修正系数γ₁取值条件如下(见表1)

表1 工艺过程危险系数γ取值条件

由表1可以看出，温度修正系数γ₁的确定方法为半定量法，虽有相应的评价参数取值，但实际可操作性差，无法逐一准确量化取值，并且取值条件概念内涵不明确，缺乏量化判据，难以与实际工艺条件有效结合对工艺过程物料危险程度进行评价。