摘要：导爆索作为一种常用的起爆器材，早在19世纪初就被发明并逐渐得到使用，长期以来一直作为传爆器材。本文介绍了导爆索的概述，阐述了导爆索爆速的测量，并详细分析了导爆索爆速的影响因素。
关键词：导爆索；爆速；测量；影响因素
导爆索是传递爆轰波的一种爆破器材，用来传爆或引爆炸药装药，是工程爆破中广泛使用的一种爆破器材。导爆索爆速是爆轰波在导爆索中传播的速度，它是导爆索最重要的爆轰参数之一。此外，不同于导火索，导爆索内传播的是爆轰波，且传播速度不低于6000m•S-1。在同等条件下，爆轰速度主要取决于反应区中释放的化学能量，实际上，爆轰速度主要依赖于炸药装药直径、约束材料和装药的密度，且只有极小尺寸下爆速变化与约束材料有关。因此，研究导爆索爆轰速度的影响因素对导爆索设计研究有着重要的意义。
一、导爆索概述
导爆索是用以同时起爆数个药包或药块的线状火具，它由芯线、芯药（黑索金）及数层棉线和纸包缠制成。其表皮为红色，以区别于导火索。外径5.2～6.0毫米，通常每卷为50米。用雷管起爆，爆速不小于5600米/秒。导爆索感度较灵敏，受到摩擦、撞击、枪弹贯穿和燃烧时，都易引起爆炸。防湿性能良好，两端密封，放入0.5米深的常温静水中，经24小时不失去爆炸性能。
二、爆速的测量
导爆索的爆速即导爆索爆炸所产生的爆轰波沿导爆索传播的速度，单位以m/s计。导爆索的爆速是衡量导爆索性能的重要标量之一。
爆速的测定方法可分为两大类。第1类为测时法，它是利用各种类型的测时仪器或装置测定爆轰波从一点传到另一点的时间间隔；第2类为高速摄影方法，它是利用高速摄影机，借助于爆轰时波面的发光现象将爆轰波沿导爆索传播的轨迹连续地拍摄下来。这种方法可测得爆轰波通过导爆索任一点的瞬时速度，缺点是仪器操作复杂，测试精度比探针法低。目前用得较多的是测时法，测时法中用常用的是探针法。传统的导爆索爆速测试方法简单易操作，但准确性较差，自动化程度低，不易说明问题，同时，无法从中分析导爆索爆速稳定性。为了更准确地测定爆速，选用多点测试探针法进行导爆索的爆速测量，采用了16路多点测试技术，其关键性的技术是测试数据采用计算机实时采集和数据分析，从而提高了测试精度。该系统由网络源、DL-16时间间隔测量仪和计算机构成。DL-16时间间隔测量仪可用来测量1个起始脉冲和l5个停止脉冲之间的时间间隔。每次测量可给出极大值、极小值和算术平均值。在多点测试检查网络支路时，识别网络支路编号与仪器通道连续正确与否。仪器内装有微处理器，用于仪器控制、数据采集处理、显示、存储或打印。仪器原理和结构采用DL-16时间间隔测量仪及模拟内插技术，保证了较高的测时精度和较大的动态范围，它由起始板、停止板、控制板、时钟电路、打印和电源等部分组成。
测试方法，取1.2m长导爆索，从距一端300mm处开始，每隔100mm扎1对探针，共8对探针；探针要沿径向穿过药芯，每对探针按序编号。如图1所示连接测试线路，在距探针300mm一端用细绳或胶带捆扎雷管，开启爆速测试仪，使其处于正常状态，起爆雷管，记录爆速测试仪测试到的时间 。
图1 测试系统示意图
三、导爆索爆速的影响因素
1、计算模型。建立轴对称三维模型，在建立模型时，空气域的长度与导爆索一致，计算网格为lmm，采用Euler求解器；太安炸药计算网格为2mm，选用材料库中的PETN系列，采用JWL状态方程，设置流出边界条件，一阶、二阶粘性系数分别取软件默认的参数，建立有限元模型。建立炸药模型后向空气域投影。
2、装药直径对爆速的影响。在对化学反应区中流场结构进行简化的基础上，得到了爆轰速度对装药直径存在着近似的依赖关系，并且与装药直径高于临界直径的炸药实验结果相符。
在理论计算中，球面阵面的爆轰速度和平面阵面爆速Du有如下关系：
针对装药密度在1.77g•cm-3的情况下，分别建立1mm、2mm、4mm三种不同的装药直径，在设置的同一观测点处，得到爆速与装药直径的关系如图2所示。从图2中可得到，随着装药直径的增大，观测点的爆速增大。其中，当装药直径在1mm～2mm范围内，爆速受装药直径的影响较小；当装药密度达到4mm时，爆速迅速上升至较大值。
3、装药密度对爆速的影响。装药密度增大，会影响炸药的临界直径降低。这是因为，当炸药密度增加后，炸药冲击压缩压力会适当提高，导致炸药分解速度的增大；另外，炸药密度增加使炸药装药的均匀化与比表面积的联系减小，因而冲击压缩之后炸药的分解速度中非均匀成分相应减小。
仿真中，针对4mm装药直径，2mm厚的包覆层，采用 为0.88g•cm-3， 为1.26g•cm-3， 为1.77g•cm-3几种密度的太安装药。不同装药密度与导爆索爆速的关系如图3所示，从图3可看出，随着装药密度的增大，导爆索爆速逐渐增大。
4、其它因素的影响。1）导爆索装药类型对导爆索爆速也会有影响，因不同类型的炸药具有不同的爆速。2）在导爆索的装药中加入不同的掺加物也能影响爆轰的传播速度。3）装药的颗粒度对爆轰的传播速度也有影响，颗粒度减小，有利于化学反应的进行，化学反应时间缩短，化学反应区变窄，相对也削弱了径向的能量损失量，其爆速相应得到了提高。
四、结语
综上所述，导爆索是一种典型的传递爆炸能量的传爆元件。在石油射孔器中，它主要用于弹与弹之间的联接起爆，导爆索的性能直接影响射孔器性能的发挥，其中导爆索爆速起到主要作用。本文通过对导爆索爆速影响因素分析和爆速测定，为选用优质导爆索提供可靠依据。
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论文作者:张奇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
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