地下工程施工技术问答
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4.什么是炸药的氧平衡?有哪几种?

炸药通常是由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)四种元素组成的,其中碳和氢是可燃元素,氧是助燃元素。炸药的爆炸过程实质上是可燃元素(C、H)和助燃元素(O)发生极其猛烈的氧化还原反应的过程。氧平衡就是衡量炸药中氧元素与可燃元素在反应时是否能完全氧化的问题,即在炸药爆炸反应中碳原子是否能完全氧化成二氧化碳、氢原子是否能完全氧化成水的问题。

根据炸药含氧量的多少和氧化还原反应的情况,炸药的氧平衡可分为零氧平衡、正氧平衡和负氧平衡三种。

零氧平衡是指炸药中的氧元素刚好将可燃元素完全氧化,这是最理想的,零氧平衡的炸药放热量最大,做功能力最强,且产生的有毒气体量最少,对人的健康相对而言最有好处。

正氧平衡是指炸药中的氧元素将可燃元素完全氧化后还有剩余,会产生氮氧化物(NxOy)。负氧平衡则正好相反,指炸药中的氧元素不足以将可燃元素完全氧化,由于氧化不充分,爆炸产物中会有一氧化碳(CO)和氢气(H2),甚至有固体碳(C)。这两种情况都不利于炸药威力的发挥。

要完全达到炸药的零氧平衡是很困难的,但要求起码接近零氧平衡。特别是在地下工程爆破中,氧平衡不能有太大的偏差,以免引起作业人员的中毒。如某工程使用广西某厂的炸药,初期施工人员均反映特别刺眼睛、刺鼻子,按以往的正常做法通风后,人们进去还不停流眼泪,请厂家总工程师到现场看过并调整炸药配方后,效果大为改观。