AQ T 4105—2023 烟花爆竹 烟火药TNT当量测定方法.docx

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1、ICS71.100.30CCSG89AQ中华人民共和国安全生产行业标准AQ/T41052023代替AQ41052008烟花爆竹烟火药TNT当量测定方法Fireworks-DeterminationmethodsofTNTequiva1entofpyrotechnics2023-02-21发布2023-08-20实施中华人民共和国应急管理部发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14测定原理25试验条件26试验仪器和设备37试验程序48TNT当量计算及测量不确定度评定5附录A（规范性）测量不确定度评定8本文件按照GB/T112023标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则

2、的规定起草。本文件代替AQ41052008烟花爆竹烟火药TNT当量测定方法，与AQ41052008相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）修改了试验数量要求（见5.4,2008年版的8.9）;b）修改了起爆方式（见5.6,2008年版的第8章）；c）修改了测点布置要求，包含内外部安全距离（比例距离）范围（见5.7,2008年版的8.2）;d）重新编写了试验测量仪器设备的主要技术参数和要求（见第6章，2008年版的第4章）；e）提出了新的超压TNT当量计算方法，包含测量数据归一化处理及不同比例距离TNT当量分布计算（见8.2、8.3、8.4、8.5.1、8.6.1、8.7.1、8.

3、8,2008年版的第9章）；f）增加了爆炸空气冲击波比冲量TNT当量计算方法（见8.5.2、8.6.2、8.7.2、8.8）;g）增加了测量不确定度评定方法（见8.9和附录A）o请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国应急管理部提出。本文件由全国安全生产标准化技术委员会烟花爆竹安全分技术委员会（SAC/TC288/SC4）归口。本文件起草单位：中国兵器工业火炸药工程与安全技术研究院，北京市烟花爆竹质量监督检验站、中国烟花爆竹协会、北京理工大学、南京理工大学、国家民用爆破器材质量检验检测中心。本文件主要起草人：李素灵、魏新熙、曾丹、崔宁、杜

4、博文、阎种、雷驰、李增义、杜志明、徐森、张建新、刘刚、陈雁北、雷康。本文件历次版本发布情况为：2008年首次发布为AQ41052008;一一本次为首次修订。烟花爆竹烟火药TNT当测定方法1范围本文件规定了自由场条件下，烟花爆竹用烟火药爆炸冲击波超压及比冲量TNT当量的试验测定方法，包括试验条件、试验仪器和设备、试验程序、数据处理及测量不确定度评估等内容。本文件适用于烟花爆竹用烟火药TNT当量的试验测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

5、文件。GB/T27418-2017测量不确定度评定和表示GJB57202006爆轰术语JJF1059.12012测量不确定度评定与表示3术语和定义下列术语和定义适用于本文件冲击波shockwave介质中相对于波前介质以超声速传播的强间断波，波阵面上介质的应力（或压力）、密度、温度等物理量发生突跃变化。来源：GJB5720-2006,2.1.4爆炸冲击波exp1osionwave爆炸作用在周围介质中产生的冲击波。冲击波超压shkwaveoverpressure冲击波波阵面与周围未被扰动介质（如空气）之间的压强差。冲击波比冲量specificipu1seofshkwave冲击波超压对时间的积分，包

6、括冲击波正相比冲量与负相比冲量。3.5冲击波超压INr当量TNrequiva1entofshockwaveoverpressure在距爆心相同距离处，产生的冲击波超压峰值相等时，TNT装药质量与被试样品装药质量之比。3.6冲击波比冲量TNr当量INrequiva1entofspecificimpu1seofshkwave在距爆心相同距离处，产生相同的冲击波比冲量时的TNT装药质量与被试样品装药质量之比。测带experimentband试验场地中用来布置安装传感器的带状区域。测量不确定度uncertaintyofmeasurement利用可获得的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。来源：G

7、B/T274182017,3.14测定原理采用压力传感器（以下简称传感器），招烟火药爆炸后在不同距离处产生的爆炸冲击波压力信号转换成电信号，并记录各传感器输出的信号波形（冲击波超压一时间曲线），经数据处理计算得到不同比例距离处的冲击波超压峰值和比冲量，并与相同条件下获得的TNT爆炸冲击波超压峰值、比冲量数据进行比较，根据爆炸相似率得到不同比例距离处烟火药的冲击波超压和比冲量TNT当量。5试验条件5.1 环境条件试验场区相对湿度小于80%,无雨，无雪，无雷，无大雾，风速小于5m/s。5.2场地和设施5.2.1 试验场地应地而平整，视野开阔，在冲击波测量要求范围内无障碍物。爆心处地面应为砂土或黏土

8、夯实地面，上铺厚度为10mm20mm的木板，木板边长应不小于装药纸筒直径。5.2.2 测站（测控室）应采取防冲击波、防地震波措施，为试验人员提供足够的安全防护。测站内应有足够空间布置试验仪器和设备5.2.3 爆炸点周围200m内应无人员活动，无易燃易爆物，无重要建筑物。5.2.4 测站应设置接地装置，接地电阻宜不大于4。5. 3试验药被试药剂试验药量宜在3kg-IOkg之间，对未知爆炸能力的被试药剂，分别用1kg1g、3kg3g、10kg+IOg进行爆轰测试，根据测试结果确定试验药量。对比试验TNT装药量应与被试药剂药量相同。5.4试验数一种被试药剂最少进行三发试验。试验出现异常或测试数据出现

9、异常时应补充试验，获得至少三发有效试验数据。5. 5装药方式5.1.1 被试药剂及TNT均宜采用圆柱形散装药，高径比宜为1:1。5.1.2 根据TNT和被试药剂的密度级试验药量，用牛皮纸（120gm2）制作装药纸筒，将规定质量的TNT和被试药剂缓慢倒入相应纸筒内，轻轻振动使药面平整。5.6 起爆方式5.6.1 试验采用触地起爆方式，TNT和被试药剂放置于地而木板上。5.6.2 试验应采用远程起爆。采用雷管起爆时，起爆宜采用双发雷管并联起爆。雷管不能直接起爆时可增加传爆药柱。5.7 测点布置5.7.1 试验应至少布置两条测带，夹角应不大于90。5.7.2 测点应布置在测带的轴线上，每条测带可根据

10、试验药量在比例距离3mkg350mkg/范围内布置不少于10个测点，测点距离分布应根据试验药量确定。可根据试验需要增加测点数量，每条测带上的对应测点与爆心的距离应相同，测点布置示意图见图1。测带AO爆心测点测带B图1测点布置示意图5. 8取样方法被试品及TNT均采用随机取样。6试览仪器和设备5.1 传感器线性误差应不大于满量程的1%,谐振频率应不小于200kHz,上升时间应不大于4s,分辨率应不大于量程的1/103。宜采用壁面型传感器。5.2 信号放大器、信号调理仪带宽应不小于工MHz,线性误差应不大于1%。6. 3数据记录仪各通道最高采样率应不小手-2MSas,模拟带宽应不小于1MIIz,直

11、流精度应优于1%,存储深度应不小于0.4s/cho6. 4低噪声信号电缆宜使用50。同轴铜芯屏蔽电缆，电缆铜芯截面积应不小于0.5mm2,噪声参考值应不大于ImV,电容峰值应不大于95pFm0所用电缆长度尽可能保持一致，相差应不大于50%。除与传感器、信号放大器、信号调理仪连接处外，每个测量通道的电缆应无其他接头。6.5 起爆器与雷管应配套，确保可靠起爆并联的双发雷管。6.6 温度计分度值应不大于0.5eCo6.7 气压计分度值应不大于10Pao6.8风速仪量程为0.4m/s30.0ms,精度为2.0%,分辨率应优于0.1ms6.9UPS电源供电时间应不小于0.5ho6. 10零时信号源采用通

12、断靶。当测试记录装置超过一台时，应采用逻辑电路将零时信号分配为两路以上，分别为测试记录装置提供零时信号源，零时信号同时作为测试记录装置的触发信号。7. 11传感器安装件由传感器安装孔、基座和紧固螺栓等组成。8. 12传感器、信号放大器、信号调理仪、数据记录仪等测量和记录装置应由计量检定机构进行检定或校准。传感器宜用激波管进行动态压力、谐振频率和灵敏度校准。数据记录仪的校准参数包括直流精度、-3dB模拟带宽、线性度、通道隔离度等。7试验程序8.1 测置值号预估根据试验药量及被试药剂爆炸冲击波TNT当量的大致范围，预先估计各测点处的冲击波超压值,W一一对比试验TNT装药量或被试药剂按预估TNT当量

13、折算的药量值，单位为千克（kg）;R爆心到各测点的实际距离的数值，单位为米（m）。8.2 测点位置及传感器安装8.2.1 按5.7.2布置测点。8.2.2 根据各测点冲击波超压的预估值选择传感器，传感器量程应大于安装位置冲击波超压预估值的两倍以上。8.2.3 将传感器安装于表面平整、直径不小于20mm的钢板上，钢板厚度应不小于IOmm。8.2.4 传感器表面、钢板表面应与测点地面齐平。8.2.5 传感器用螺栓紧固在基座上，并加橡胶垫圈防止振动，在爆炸冲击波作用下，传感器应不出现跳动、位移等现象。8.2.6 传感器引线与信号电缆应可靠连接，并进行防水处理。7. 3系统连接及调试将传感器、信号放大

14、器、信号调理仪、数据记录仪、UPS不间断电源等测试仪器进行连接、调试，并将测试系统接地。7.4 设测试系统弁数7.4.1 数据记录仪采用外触发方式进行触发，外触发信号由零时信号源提供，并设置负延时不小于Ims7.4.2 根据冲击波超压的预估值设置数据记录仪各通道的量程，宜为预估值的两倍至三倍。7.4.3 根据各测点传感器灵敏度参数设置数据记录仪各通道转换系数，将测试的电压或电流数据直接转换为压力数据。7.4.4 设置数据记录仪的采样率不小于2MSas,根据冲击波到达最远测点的时间确定记录时间，记录时间应不小于300mso7.5 爆炸及测9. 5.1检查各测点传感器及其信号传输线路是否正常。7.

15、5.2 采用与试验药量相同药量的散装TNT进行系统验证，分析验证试验数据，判断系统是否正常，如系统正常开始正式试验。如系统处于不正常状态，应分析原因，消除影响因素或故障，并再次利用散装TNT进行验证。7.5.3 再次检查各测点传感器及其信号传输线路是否正常，确定零时信号装置处于断电状态。7.5.4 将对比试验TNT置于爆心位置的木板上，连接雷管等起爆装置。连接零时信号线及电起爆线。7.5.5 人员进入测站或掩体。7.5.6 警戒人员确认场地警戒安全。7.5.7 起爆前Imin内测量风速、风向、大气压、温度、湿度等气象数据，并记录。当风速和湿度不符合1.1.1 定时，应停止试验。7.5.8 打开零时信号装置电源。7.5.9 测试系统进入待触发测试状态。7.5.10 起爆。7.5.11 爆炸结束后，确认测试记录装置是否正常触发，查看各测点数据及波形，并初步判断各通道是否获得完整有效数据，当出现异常（包括未采集到数据、数据波形异常、超量程等）的测点数超过全部测点数的2