Стабилизация нитратцеллюлозных порохов: учебное пособие

пособие-Ляпин-14.передdoc_ТИТУЛ Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» А.В. Косточко, Н.М. Ляпин, З.Т. Валишина Учебное пособие Казань Издательство КНИТУ пособие-Ляпин-14_ОСТАЛЬНОЕ Таблица 7.1 Сроки безопасного хранения ПП Из приведенных данных следует, что температура и влаж-ность практически в равной степени ускоряют разложение пи-роксилиновых порохов. В этой связи отметим, что в реальных условиях хранения создать условия «сухой среды» достаточно сложно. Не менее сложно контролировать уровень влажности, на который, в частности, влияют протекающие реакции распада НЦ. Опыт длительного хранения порохов в течение 20-40 лет показывает, что практические результаты сохраняемости пирок-силиновых порохов ближе к результатам, рассчитанным для «влажной среды» ( табл.7.1). Термический распад порохов оценивается обычно по коли-честву (доле) разложившегося компонента, ответственного за ос-новные свойства пороха. При определении доли разложившегося состава в случае нитратцеллюлозных порохов, содержащих ста-билизаторы ... в зависимости от метода контроля форсированного старения: – по потере веса в термогравиметрии; – по газовыделению (количеству и составу газов) в рамках манометрического и газохроматографического методов; – по глубине превращения СХС в методах жидкостной и тон- кослойной хроматографии; – по снижению показателя вязкости НЦ в вискозиметричес-ких методах; – по проценту потери нитратного азота в НЦ; – по тепловому эффекту в калориметрии. . В простейшем случае (E≈const) константа скорости процесса термораспада описывается уравнением Аррениуса: К=Ко ℮-Е/RТ, (7.2) где R– молярная газовая постоянная; R=8,314 Дж/моль; Ко – предэкспоненциальный множитель (константа); Е – энер-гия активации. Для описания скорости процесса газообразования использует-ся уравнение аналогичного вида: ν= νо ℮-Е/RТ, (7.3) где νо– удельный объем газов при нормальных условиях: (р=1 атм; Т=273 К). С другой стороны: νо=Ко П , (7.4) где П – произведение; сi - концентрации реагирующих веществ; ni – порядок реакций по отдельным компонентам. За константу скорости сложного процесса разложения прини- мается доля разложивщегося вещества или количество (объем) выделившихся продуктов разложения в единицу времени. При определении доли разложившегося вещества за базовую концен- трацию принимается полный объем газов, образовавшихся при термораспаде. Ориентировочно эта величина составляет около 500 л/кг для пироксилинового пороха. Относительное увеличение скорости термораспада с ростом температуры характеризуется производной логарифма величины ν по температуре: (7.5) Уравнение (7.5) показывает, что чем больше значение энер-гии активации, тем быстрее растет скорость реакции по мере роста температуры. В случае элементарных реакций энергия ак-тивации означает минимальную энергию, при которой сталки-вающиеся частицы могут вступать в реакцию. В более сложных случаях Е не имеет простого физического смысла и называется эффективной ил... Расчет параметра Е для сложных процессов ведется по фор-муле: Е= , (7.6) где К1 и К2 – константы скорости процесса при температурах Т1 и Т2 Уравнение Аррениуса в координатах lgК ÷1/Т графически отображается прямой линией. Параметр Е определяется из гра-фика как тангенс угла наклона прямой lgК ÷ 1/Т по формуле: Е=2,303R/tgα/ξ=19,15[tgα] ξ, (7.7) где α – угол наклона прямой lgК ÷1/Т к оси абсцисс; ξ – отноше-ние масштабов по осям абсцисс и ординат. Для построения графика рекомендуется определить минимум четыре точки при разных температурах. Отклонение линии от прямой говорит о том, что система не подчиняется уравнению Аррениуса в данном интервале температур, то есть Е ≠ const. В этом случае... Величина предэкспоненциального множителя Ко также имеет различные значения при вычислении времени достижения 0,5%-ной глубины разложения вещества и времени индукционного периода. Для каждого случая параметр Ко вычисляется отдельно по формуле: lgКо=lgtраз – 1,823/8,314 1/Т; (7.8) где tраз – время достижения глубины разложения 0,5% или время индукционного периода при температуре опыта Т=273 К. Для увеличения точности определения величины Ко она вы--числяется при всех опытных температурах и выводится ее сред-нее значение. Таким образом, результаты исследования кинетических зако-номерностей разложения пироксилиновых порохов в условиях форсированного старения при нескольких температурах испыта-ний: – позволяют определить энергию активации, оценить выпол-нимость условия Е≈const в интервале температур от температу-ры форсированного старения до предполагаемой температуры хранения порохов; – позволяют вычислить среднее значение энергии активации и предэкспоненциального множителя Ко, необходимые для вы-числения скорости распада и времени достижения предельно допустимой степени распада пороха (0,5 или 1,0% масс.); – осуществить экстраполяцию времени предельно допусти-мой степени распада при температуре форсированного старения на время длительного хранения при предполагаемой температу-ре хранения и определить допустимое время безопасного хране-ния пороха пр... Сложность определения средней температуры хранения зак-лючается в том, что фактически температура хранения колеблет- ся в течение суток, времен года и т.п. Сложный характер хими-ческих процессов старения и приблизительность эксперимен-тальных оценок и методов экстраполяции результатов форсиро-ванного старения на сроки безопасного хранения вынуждают со-держать на баз... вых испытаний пироксилиновых порохов (табл.7.3). Таблица 7.2 Комплекс лабораторных испытаний пироксилиновых порохов Таблица 7.3. Алгоритм плановых испытаний пироксилиновых порохов 7.1. Оценка сроков хранения порохов по тепловому старению с использованием эквивалентной температуры (метод Т.Н.Яковлева) Определение срока безопасного хранения порохов и РТТ по тепловому старению проводится по результатам испытаний при форсированном разложении ВВ в условиях высоких температур. При этом принимается допущение равной степени разложения при Тэкв в те... З.Х.П. = tхр = tоп βT , (7.9) где tоп – время, в течение которого при температуре опыта Топ удельная теплота сгорания пороха qV(ж) снижается в принятом пределе, например, на 20 кДж/кг; βT= – температурный коэф-фициент скорости разложения; k1 и k2 – константы скорости химических ... Вывод формулы. Принимая допущение, что температурный коэффициент ско-рости разложения βT остается постоянным в интервале темпе-ратур в 10 К на любом уровне температурной шкалы, можно записать следующий ряд равенств для βT: βT= , (7.10) Вся система этих уравнений объединяется в одно kT+3 10=kT+2 10βT=kT+10 βT βT=kT βT βT βT=kT βT3, т.е. kT+10 n=kT βTn . (7.11) Принимая далее, что Т=Тхр, а Тхр+10 n= Топ, найдем n= и далее . (7.12) В соответствии с основным законом химической кинетики – законом действующих масс – можно записать выражение для скоростей разложения пороха при температурах Топ и Тхр (7. 13) Так как задание предполагает равные степени разложения по-роха за время tхр при Тхр и за время tоп при Топ, то следует учесть, что ∆mоп=∆mхр и ∆cоп=∆cхр. Сокращая равные величины при решении системы кинетичес-ких уравнений , получим: ∆tоп kТоп=∆tхр kТхр. (7.14) Откуда ∆tхр=∆tоп kТоп/kТхр. (7.15) Подставляя вместо отношения констант kТоп/kТхр получен-ное выше для него выражение (7.15), приходим к формуле: ∆tхр=∆tоп βT . (7.16) Или, заменяя интервальную формулу обозначения времени получим зависимость tхр=tоп βT . (7.17) В этой формуле для времени безопасного хранения порохов tкр стоит неопределенная величина Тхр – температура хранения, которую надо заменить определенной, эквивалентной ей по воздействию на порох величиной – эквивалентной температурой Тэкв. Эту... k=kо ℮-Е/RTсут. (7.18) Вывод формулы. 1. Степень разложения пороха за каждые сутки в году при средней суточной температуре Тсут. можно рассчитать по выра-жению: ∆tсут ℮-Е/RTсут, (7.19) где ℮-E/RTсут – мера степени разложения – степень разложения за 1 сутки в единице объема, при концентрации 1 моль/л. 2. Суммарная степень разложения за год: ℮-Е/RТсут. (7. 20) 3. Степень разложения за год при постоянной суточной тем-пературе, эквивалентной по воздействию на порох в течение го- да суммарному воздействию переменной температуры Тсут.: 365 ℮-Е/RТсут (7.21) 4. Принимаем, что суммарная степень разложения за год при переменной Тсут. равна степени разложения за год при постоян-ной Тэкв 365 ℮-Е/RTэкв= (∆tсут ℮-Е/RTсут). (7.22) 5. Перегруппировав члены уравнения, получим ℮-E/RТэкв= (7.23) Далее логарифмируем ln℮-E/RTэкв=ln = = E/RTэкв=ln365-ln . (7.24) 6. Из последнего уравнения получаем формулу для Тэкв: Тэкв= . (7.25) Зная Е и Тсут за каждые сутки года, можно рассчитать Тэкв, а по ней tхр=tоп βT . В табл.7.4. приведены параметры уравнения Аррениуса для некоторых ВВ. Таблица 7.4 Параметры термической устойчивости ВВ З.П.Х., рассчитанный по формуле (7.9) с Тэкв – по формуле (7.25) составил 30-40 лет. 7.2. Оценка сроков хранения по тепловому старению (метод Г.К. Клименко) 7.3. Критерии сохраняемости порохов Старение порохов определяется совокупностью химических реакций распада и вторичных превращений, протекающих на молекулярном и надмолекулярном уровнях. Строение пирокси-линовых порохов имеет общий для них характер, что и позволя-ет разрабатывать е... Однако в целом под сроком служебной пригодности понима-ется отрезок времени, в течение которого пороха и заряды после их изготовления сохраняют свои основные служебные качества в соответствии с тактико-техническими требованиями, то есть не только... При разработке метательных зарядов необходимо учитывать и уметь прогнозировать безопасность применения и сохраняе-мость изделий в условиях воздействия различных внешних фак-торов при эксплуатации и хранении. Система общих тактико-технических требований предусматривает и требования к стой-кости изделия в ус... – перепадов температур ±50оС с кратковременным пребыва-нием (до 8 ч) при ±60оС; – относительной влажности до 98% при температуре до +35оС; – солнечной радиации с поверхностной плотностью теплового потока до 1000 вт/м2 и длительного воздействия радиации в те-чение всего срока хранения и эксплуатации. Основным показателем сохраняемости материала (пороха, МЗ) или изделия при хранении и транспортировании является ГСХ, в течение которого пороха должны сохранять свои харак-теристики и могут быть допущены к боевому применению. На пороха в составе изделий воздействуют температура, влажность, агрессивные среды, механические нагрузки, радиация, биологические факторы, пыль, атмосферные осадки, иней и т.п. Все они обуславливают протекание обратимых и необратимых физико-хим... – тепловое старение и разложение порохов и сгорающих ма-териалов, деструкция полимерных материалов с разрушением конструкций; – массоперенос (взаимная диффузия пластификаторов в эле-ментах изделия, удаление летучих веществ, влагообмен как внутри изделия, так и с окружающей средой; – накопление усталостных дефектов в материалах вследствие многократных циклических нагрузок; – радиационное старение под воздействием проникающей ра-диации; – рекристаллизация и полиморфизм отдельных компонентов в композиционном материале. При оценке сохраняемости материалов различают прямую и обратную задачи. Прямая заключается в определении ГСХ ма-териала (изделия) по допустимым изменениям характеристик, обратная состоит в установлении нормативного уровня харак-теристик материало... дя из следующего условия: Z(о) ρ(t)≥│Z│. (7.32) где Z(о) – начальное значение характеристики (требование ТЗ или ТУ при приемных испытаниях); ρ(t) – коэффициент изме-нения характеристики по отношению к начальному значению; │Z│ – предельно допустимое значение характеристики в любой момент эксплуатац... Идеально, обобщенной характеристикой работоспособности изделий является показатель надежности, то есть вероятности безотказного функционирования. Однако вычисление этого па-раметра вызывает значительные трудности из-за отсутствия точ- ных методов решения кинетических задач. Как правило, воз-можно проведение лишь частных, дискретных по времени оце-нок надежности. Поэтому в инженерной практике получил рас-пространение способ, заключающийся в том, что соотношение Z(о) ρ(t)≥│Z│ решаетс... Выполнение требуемого ГСХ определяется не только усло-виями хранения и свойствами материалов конструкции, но и допусками по основным параметрам. К основным этапам иссле-дования физико-химической стабильности относят: – изучение механизма протекающих процессов и установле-ние закономерностей изменения свойств на образцах продуктов, сгорающих конструкционных материалов, покрытий и т.п. На основании полученных результатов проводятся кинетические, баллистические, прочностные расчеты с учетом изменений ха-рактеристик и с оценкой надежности в течение требуемого ГСХ; – ускоренные климатические испытания (УКИ) материалов, узлов изделий, отдельных образцов, а в ряде случаев и натурных изделий, при которых воспроизводятся ожидаемые в течение ГСХ изменения характеристик путем форсированного воздей-ствия внешней с... дения расчетных оценок сохраняемости по результатам исследо- ваний образцов материалов первого этапа и натурного хранения материалов-аналогов; – непосредственная проверка назначенных ГСХ в процессе эксплуатации и опытного хранения. Основные виды и порядок выполнения исследований по ус- тановлению ГСХ материала (изделия): – анализ требований ТЗ, определение соотношений дейст-вующих внешних факторов и комплекса характеристик обес-печивающих безопасность хранения и работоспособность ма-териала (изделия); – экспериментальное исследование отдельных факторов, ха-рактеризующих стабильность материала и элементов изделия; изучение кинетики термогидролитического разложения пороха (с оценкой баллистических характеристик), сгорающих мате-риалов, химической совместимости отдельных элементов ( клеев, покрытий, прокладок и т.п.); кинетики массопереноса пластитификаторов (нитроэфиров), влаги, теплового старения материалов, способности к рекристаллизации (полиморфизму) компонентов пороха и сгорающих конструкционных материалов, а также иных ф... – расчетная (экстраполяционная) оценка сохраняемости из-делий, прогнозирование изменения характеристик материалов (изделий) в условиях эксплуатации и хранения; оценка показа-телей надежности с учетом ожидания изменений характеристик, определяющих... – экспериментальное подтверждение сохраняемости материа-лов (изделий), разработка программы ускоренных климатичес-ких испытаний (УКИ), подтверждение ГСХ и оценка возмож-ности его увеличения (в случае необходимости); – опытное хранение материалов и изделий в наиболее тепло- влагонапряженных климатических условиях (районах); разра-ботка программ опытного хранения, закладка объектов хранения на базах, периодические проверки с определением предусмот-ренных программой характеристик, продление ГСХ по резуль-татам опытного х... Климатические условия хранения и эксплуатации материалов и изделий обычно определяются характеристиками климати-ческих районов, которые могут быть расположены как на тер-ритории Российской Федерации, так и за рубежом. Характе-ристики климатически... Температурные условия хранения и эксплуатации материалов и изделий определяют интенсивность тех или иных процессов старения. Во многих случаях изменение температуры окружаю-щего воздуха приводит к возникновению напряженного состоя-ния материалов,... Примерная классификация районов РФ подразделяется на: – холодный; – умеренно холодный; – умеренно теплый влажный; – умеренно теплый; – теплый влажный; – жаркий сухой; – очень жаркий сухой. Варианты хранения материалов: – на открытой площадке; – под навесом; – в неотапливаемом помещении; – в отапливаемом помещении. Хранение на открытой площадке не обеспечивает защиты от окружающей среды. Хранение под навесом защищает материал только от прямого воздействия осадков и радиации. Хранение в не отапливаемом помещении обеспечивает защиту от атмосферных осадков, солнечной радиации, пыли, резких пе-репадов температуры и влажности. Отапливаемое помещение обеспечивает оптимальные усло-вия хранения. Обычно стандарты устанавливают характеристику климати-ческих факторов на основе статистики в аналитическом виде эквивалентных температурно-влажностных комплексов воздей-ствия. Приоритетно за основу принимаются многолетние статис-тические данные. 7.4. Прогнозирование влияния процессов массопереноса в порохах Влияние процессов массопереноса в порохах, содержащих от-носительно летучие компоненты на выходные баллистические характеристики пороховых зарядов не менее важно при опреде-лении ГСХ, чем прогнозирование запаса химической стойкости. Например, изменения содержания удаляемых в пироксилиновых порохах на 1% может приводить к изменению дульной скорости на 1,4-4,6% и среднего максимального давления на 7-12%. Скорость влагопереноса внутрь материала из окружающей среды прямо проопорциональна разности давлений водяных па-ров (рн-рв), концентраций или относительных влажностей ( н- в) вне материала и внутри. (7.33) где – коэффициент пропорциональности; – давление на-сыщенного пара; коэффициент характеризует влагозащищен-ность материала и определяется экспериментально или рассчи-тывается по формуле: , (7.34) где Пi – проницаемость; Si – площадь контакта; dc–толщина материала. В первом приближении можно считать, что содержание влаги в материале находится в термодинамическом равновесии с влажностью воздуха внутри емкости с порохом в соответствии с изотермой сорбции. Как показывает опыт хранения порохов и зарядов, а так... 7.5. Основные принципы моделирования климатических и эксплуатационных воздействий Существуют два принципа моделирования климатических и эксплуатационных воздействий. Первый принцип аддитивности (суперпозиции) или аддитив- ного суммирования лежит в основе методов моделирования про-цессов изменения свойств материалов (старения). Предполага-ется, что старение и разрушение материалов в любых условиях протекает необратимо, так что изменение свойств материала на-капливается... постоянных условиях (х1), затем переходит в условия ( х2) и т.д. Изменения свойств материала в этих условиях отражаются, со-ответственно значениями параметров состояния При достижении предельно допустимого значения мате-риал исчерпывает запас эксплуатационной пригодности. Прин-цип суперпозиции предполагает существование так называемой функции поврежденности материала которая является од-нозначной функцией св... что сумма изменений ( не зависит от порядка воздействия разных условий на материал во времени: =1 или =1 (7.35) Каждое из слагаемых в уравнении (7.35) соответствует доле запаса пригодности материала, израсходованной в условиях х1, х2 ... хn; причем эта доля не зависит от величины ( Из предыдущих формул выводится уравнение Бейли, предло- женное для оценки долговечности полимеров в условиях меха- нических разрушений: (7.36) где – долговечность материала в заданных условиях х1; предел интегрирования, то есть долговечность при условиях проведения испытаний или эксплуатации (хранения). Для практических целей прогнозирования в простейшем слу-чае пригодно уравнение: =1; (7.37) где – долговечность и время эксплуатации в условиях (i). Обобщенное уравнение принципа аддитивности пригодно для любых видов старения полимерных материалов. Второй принцип – принцип температурно-временной эквивалентности. Сочетание уравнения Бейли с уравнением Журкова приводит к принципу температурно-временной эквивалентности, который устанавливает эквивалентность влияния температуры и продолжительнос... =1 (7.38) Для старения полимеров, композиционных продуктов, узлов конструкций сочетание уравнения Аррениуса и принципа ад-дитивности накопления повреждений в условиях внешних (кли-матических) воздействий приводит к аналогичному выражению: =1 (7.39) Следствием принципа температурно-временной эквивалент-ности является существование виртуальных постоянных условий эксплуатации и хранения эквивалентных по суммарным накоп-ленным повреждениям реальным переменным условиям эксплу-атации и хранения: ) (7.40) Также известно уравнение для эквивалентной температуры хранения (7.41) то есть такой постоянной температуры, хранение при которой приводит к тем же последствиям, как и при переменных естест-венных условиях хранения в течение одного и того же времени, аналогично: Тэкв= - (7.42) 7.6. Обоснование уровней снижения эксплуатационных характеристик энергетических материалов и боеприпасов в пределах назначенного срока службы Сроком сохраняемости (СС) называется календарная продол- жительность хранения, транспортирования или иных видов эксплуатации объектов, в течение которых сохраняются в задан- ных пределах значения параметров, характеризующих способ-ность объекта выполнять задачу (заданные функции). Срок сох-раняемости для энергетических материалов и боеприпасов уста-навливается с целью своевременного проведения контрольных мероприятий и оц... Назначенным сроком службы (НСС) называется календарная продолжительность эксплуатации, при истечении которой экс-плуатация объекта должна быть прекращена независимо от его технического состояния. Назначенный срок службы устанавли-вается с целью сво... В настоящее время назначенные сроки службы установлены для ряда порохов и боеприпасов. Соотношение срока сохраняе-мости и назначенного срока службы боеприпасов и порохов рас-считывается, исходя из необходимости обеспечения определен-ного уровня... Надежность является комплексным критерием, который в за-висимости от назначения объекта и условий его применения мо-жет включать безотказность, долговечность, ремонтопригод-ность и сохраняемость или определенные сочетания этих приз-наков. Для пор... Рис.7.3. Характер изменения Р (ВБР) боеприпасов или комплектующих (порохов) в процессе их хранения или эксплуатации: Р – ВБР изделия На рисунке 7.3 условно показан характер изменения ВБР бое-припасов в процессе их эксплуатации или хранения. Оценка надежности боеприпасов и комплектующих элемен-тов (порохов) каждой партии проводится по результатам испы-таний образцов, отобранных от этой партии. Представитель-ность выборки для испытаний, комплексы и методы проведения лабораторных испыт... По результатам испытаний партия может быть признана при-годной к применению по назначению и долговременному хра-нению, назначена на переиспытания или запрещена для боевого применения и дальнейшего хранения. Для определения показа-телей надежности... Р=1 – m/n, (7.43) где Р – ВБР изделия; n–количество партий изделий опреде-ленного периода эксплуатации, подвергнутых испытаниям; m – количество партий, забракованных по результатам испытаний. По результатам расчетов методом интерполяции строятся графики зависимости ВБР изделий и материалов от сроков их эксплуатации и определяются НСС изделий (при достижении ве-роятности безотказной работы (ВБР) предельного значения – Р допустимого). Величины Рдоп для боеприпасов и их комплек-тующих элементов (порохов и т.д.) составляют для готовых выстрелов 0,9-0,92, а для отдельных видов комплектующих 0,77- -0,97. Величины ТСС и (рис.7.6.1) определяются на основе анализа интенсивности снижения надежности функционирования изделий и с учетом сроков их переиспытаний, определенных требованиями стандартов. В качестве основных параметров при расчете показателей на-дежности порохов и метательных зарядов из них в соответствии со стандартами приняты: – безопасность хранения (оценивается по величине запаса химической стойкости); – соответствие заданным требованиям массовых долей ком-понентов, энергетических и механических характеристик; – соответствие установленным для первой (лучшей) катего-рии требованиям баллистических характеристик ( Vo;Pm.cp; Pm.нб.; Рm.нм.; Vo ); то есть дульной скорости, давления максимального среднего, давления максимального наибольшего, дисперсии (дульной скорости). Как указывалось выше, химическая стойкость – это способ-ность порохов сопротивляться химическому разложению под влиянием факторов окружающей среды в процессе эксплуата-ции. В соответствии со стандартами непригодными для длитель-ного содержания в ... Оценка физико-химических, энергетических и механических характеристик, соответственно, компонентного состава, плот-ности (пористости); калорийности, разрушающего напряжения и деформации при сжатии или ударной вязкости порохового эле-мента, прои... – для пироксилиновых порохов 1,0%; – для баллиститных порохов рецептуры НБ 0,8%; – для других баллиститных порохов 2,5%. В табл.7.6.1 представлены сведения о результатах лаборатор-ных испытаний (по пробе Вьеля до 1-го часа) пироксилиновых и баллиститных порохов (кроме порохов рецептуры НБ), находя-щихся на хранении и отобранных от метательных зарядов бое-припасов,... Анализ данных табл.7.6.1 показывает, что при эксплуатации порохов в течение 50 лет запас химической стойкости (ЗХС) и содержание СХС снижаются незнечительно и не достигают пре- дельно допустимых значений. Исходя из этого факта, установить для пироксилиновых и баллиститных порохов (кроме рецептуры НБ) НСС не представляется возможным. Но этот факт положите- лен в другом аспекте: срок сохраняемости (СС) для пироксили-новых и баллиститных порохов (кроме порохов рецептуры НБ), хранящихся в герметичной упаковке (канистрах), может быть установлен 50 лет. Таблица 7.5. Результаты лабораторных испытаний пироксилиновых и баллиститных порохов, находящихся на хранении Анализ результатов лабораторных и полигонных испытаний порохов и метательных зарядов на содержание влаги и сохране-ние энергетических характеристик порохов позволяет сделать заключение о возможности установления для метательных заря-дов из пир... Содержание СХС в порохах рецептуры НБ, напротив, мини-мально ( что значительно ниже, чем у других рецептур ( Поэтому расходование СХС происходит в порохах НБ более интенсивно, чем в других баллиститных порохах. В табл.7.6. представлены сведения... Таблица 7.6. Сведения о результатх лабораторных испытаний порохов рецептуры НБ Анализ данных табл.7.6. позволяет предположить возможность увеличения сроков сохраняемости порохов состава НБ. На графиках (рис.7.4) показана зависимость величины запаса химической стойкости (ЗХС) и содержания СХС порохов рецептуры НБ от срока их хранения. Аналогичные графики зависимости запаса химической стой-кости (ЗХС) и содержания стабилизатора химической стойкости (СХС) от времени хранения могут быть построены для любого нитратцеллюлозного пороха. Рис.7.4. Зависимости запаса химической стойкости (ЗХС) и содержания СХС порохов рецептуры НБ от сроков их хранения Таким образом, старение нитратцеллюлозных полимеров определяется скоростью и глубиной термогидролитического раз-ложения нитратных групп, деструкцией глюкопиранозных цик-лов и полимерной цепи по 1,4-глюкозидным связям. Старение нитратцеллюлозных полимеров является первопричиной и основным процессом старения нитратцеллюлозных (пироксилиновых и баллиститных) порохов. Однако, старение порохов как макрообъектов из композиционных полимерных материалов, имеющих харак... – изменение компонентного состава; – изменение физико-механических свойств; чувствительности к внешним воздействиям; – изменение энергетических характеристик; – изменение характеристик горения. Совокупность этих изменений определяет изменение баллис- тических характеристик и в итоге пригодности пороха для бое-вого применения. По каждому из видов изменений, сопровож-дающих процесс старения пороха может быть определен част-ный критический уровень, за пределами которого порох стано-новится непригодны... 7.7. Методы ускоренных испытаний на климатическую защищенность Стандарты предприятия (СТП) используются при оценке ста- бильности материалов, сохраняемости и климатической защи- щенности элементов изделия. При разработке методик испыта-ний на сохраняемость необходимо руководствоваться ГОСТ. СТП устанавливает характеристику климатических факторов, которая должна использоваться при оценке выполнения требо-ваний по климатической защищенности изделий, а также при назначении и обосновании режимов ускоренных испытаний из-делий на климатич... Статистическая характеристика условий эксплуатации пред- ставляет значения климатических факторов и их возможные со- четания в виде таблиц, составленных на основании наблюдений за многолетний период. Под эквивалентным температурновлаж- ностным комплексом понимается сочетание условных постоян-ных (осредненных) значений температуры и влажности, воздей-ствие которых в течение заданного срока эксплуатации эквива-лентно в смысле тепловлажностного старения материала изде-лия действию пере... Климатическое районирование территории России и зоны с тропическим климатом принимаются по ГОСТ. Характеристика климатических условий на открытой пло-щадке. Аналитическое описание температуры в течение года в виде случайного процесса имеет вид: , (7.44) где – случайная температура, соответствующая времени ; – время с 0 часов 01 января до 24 часов 31 декабря; средняя температура, соответствующая времени ; – слу- чайная составляющая температуры, соответствующая времени Среднее значение температуры, соответствующее времени рассчитывают по формуле: (7.45) где – коэффициент, численно равный среднегодовой темпе-ратуре, оС; , – составляющие амплитуды колебаний средней температуры, соответствующие частоте Значе-ния этих величин для климатических районов России приведены в ГОСТ 16350-80. Случайная составляющая температуры на открытой площадке распределена по нормальному закону с математическим ожиданием, равным нулю и средним квадратическим отклонением значение которого выбирают по ГОСТ. Аналитическое описание изменения относительной влажнос- ти в течение года на открытой площадке в виде случайного про цесса имеет вид: (7.46) где случайное значение относительной влажности, соот-ветствующее времени ; среднее значение относитель-ной влажности, соответствующее времени ; случайная составляющая относительной влажности, соотвествующая вре-мени Средн