Ventilované výbuchy pyrotechnických složí a propelentů v uzavřených objektech.

Bc. Juraj Mojžiš

Master's thesis

Vented explosions of pyrotechnics and propellants inside closed facilities.

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá problematikou výbuchů energetických materiálů, které nepodléhají detonační výbušné přeměně, v uzavřených objektech. V průmyslové praxi jsou často řešeny problémy s naprojektováním stěn odolným výbuchu těchto materiálů a obecně není používána žádná metoda odhadu zatížení stěn s výjimkou metod předpokládajících detonaci materiálu a využívajících trhavinového ekvivalentu. Výsledky takovýchto odhadů však mohou být značně nadhodnocené. Teoretická část práce je zaměřena na modelování výbuchů těchto látek. Protože je předpokládáno, že výbuch kupičky nedetonujícího energetického materiálu má nižší výbuchové parametry než výbuch takového prachu v disperzi, je v teoretické části popsáno také několik modelů ventilace výbuchů prachových disperzí průmyslových prachů ve směsi se vzduchem. Experimenty byly prováděny na Hartmanově trubici o objemu 1,2 l a byly měřeny vzorky nitrocelulózového destičkového prachu, černého prachu a práškového hliníku. Bylo porovnáno jejich chování v disperzi a na hromádce v uzavřeném prostoru. Dále byly srovnány nalezené metody odhadu zatížení konstrukce místností, s používanou metodou trhavinového ekvivalentu. Vhodnější metoda byla doporučena.

Abstract:

This thesis deals with explosions of energetic materials, which do not detonate, in closed space. A lot of problems with design of walls resistant to explosion of these materials are solved in industrial praxis. There is not available any method for prediction of walls blast loading except the methods supposing the detonation of the material and therefore using explosives equivalency. Results of these assessments could be much overestimated. The theoretical part of the work is focused on modeling of these materials explosion. It is supposed that explosion of non-detonating energetic material dollop produces lower blast loading of the wall than explosion of this material dispersion therefore theoretical part of the work contains description of some industrial dust explosion venting models. Experiments were done in the Hartman tube of 1,2 l internal volume. For the experimental part nitrocellulose leaf powder, black powder and powdered aluminum were selected. Their behavior in dispersion and on dollop of dust in confined explosion was compared. Further the discovered assessment methods of the room internal wall blast loading were compared with used method of explosives equivalency. The more suitable method was recommended.

Keywords

Pyrotechnické slože, propelenty, vnitřní výbuch, deflagrace, výbuch plynu, výbuch prachové disperze, metoda tritolového ekvivalentu, Heinrichova metoda, evropský standardní vztah.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2011
• Supervisor: doc. Ing. Břetislav Janovský, Dr.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Chemistry and Technology of Materials / Theory and Technology of Explosives