第一部分：火工品知识讲解课件

射孔技术讲座第一部分火工品知识COSL-WellTech朱进初2010年11月10日射孔技术讲座COSL-WellTech1内容介绍油田用火工品基本知识炸药基础知识火工品使用安全要求API报告解读内容介绍油田用火工品基本知识2简介

在TCP、电缆射孔、井壁取芯、电缆下桥塞、工程爆炸等作业施工中，经常要使用到爆炸器材，其种类包括：雷管、射孔弹、导爆索、切割弹、取芯药餠、桥塞三级火药、延时火药、复合火药、集束药和隔板传爆等。爆炸器材属于危险品，在购买、运输、储存、使用和转让都必须符合安全要求，并经过政府、公安和企业部门批准和备案。简介在TCP、电缆射孔、井壁取芯、电缆下桥塞、3

爆炸的基本概念

爆炸是指物质急剧的物理或化学变化。在变化的同时，伴随着该物质含有的能量急剧地转变为压缩能和运动能，爆炸最重要的特征是爆炸点周围介质发生剧烈的压力突跃。自然界中存在着各种爆炸现象，就引起爆炸过程的性质来看，大致可以分为物理爆炸、化学爆炸、核爆炸三类。爆炸的基本概念爆炸是指物质急剧的4爆炸示意图爆炸示意图5射孔瞬间示意图射孔瞬间示意图6一、油田用火工品基本知识1、火工品概念

在外界一定能量的激发下，发生燃烧或爆炸并对外做功，完成预定功能(起爆、传爆、点火、传火等)的一类器件或装置。

如电雷管、起爆器、射孔弹等。一、油田用火工品基本知识1、火工品概念72、火工品工作原理（过程）一定外界能量刺激（如爆轰、电流、撞击、火焰等）

初始装药（底火）起爆（发火）次级装药爆炸（燃烧）

主装药放大能量输出

对外完成点火、传火、起爆、传爆、延时、做功等功能2、火工品工作原理（过程）一定外界能量刺激（如爆轰、电流、撞83、火工品基本结构金属元件+非金属元件+辅助材料+炸药（一级或多级）如：起爆器、电雷管、射孔弹、导爆索等。

射孔弹结构图3、火工品基本结构金属元件+非金属元件+辅助材料9射孔弹结构图射孔弹结构图101、壳体2、击发管3、火台4、雷管5、密封片撞击雷管结构图撞击雷管示意图1、壳体2、击发管3、火台4、雷管5、密封片11撞击雷管示意图撞击雷管示意图124、火工品分类

（1）按输入能量形式分：

主要有电、热、光、撞击、针刺和其它能量形式。如电雷管、火焰雷管、磁电雷管、撞击起爆器、激光起爆器等。（2）按输出作用（功能）形式分：引燃类火工品：如火帽、点火器、桥塞一二级装药等引爆类火工品：如起爆器、雷管、传爆管、导爆索等延期类火工品：如延期起爆管、延期索等其它类火工品：如聚能射孔弹、聚能切割弹等4、火工品分类（1）按输入能量形式分：135、油气井火工器材主要品种

起爆器（雷管：包括电雷管和撞击雷管）传爆管导爆索聚能射孔弹聚能切割弹取芯火药延时火药隔板火药集束火药复合火药其它油气井爆破器材等

5、油气井火工器材主要品种起爆器（雷管：包括电雷管和14二、炸药基础知识1、炸药概念

广义概念：凡能发生化学爆炸的物质。化学爆炸：由化学反应释放能量引起的爆炸。有别于物理爆炸、核爆炸等。组成炸药的物质，其本身既含氧化剂，又含可燃剂。可自行独立发生化学反应。2、炸药本质二、炸药基础知识1、炸药概念广义概念：凡能发生化学爆炸153、爆炸过程热分解→放热>散热→燃烧→燃速加快→爆炸爆炸的两个阶段：低速不稳定爆轰→高速稳定爆轰（断爆或不完全爆炸）（完全爆炸）二、炸药基础知识3、爆炸过程热分解→放热>散热→燃烧→燃速加快164、爆炸现象

广义的爆炸是指一种极为迅速的物理或者化学的能量释放过程，在此过程中，系统的内在势能转变为机械及光和热的辐射等。爆炸做功的根本原因在于系统原有的高压气体或爆炸瞬间形成的高温高压气体或蒸汽的骤然膨胀。爆炸的一个最重要的特征是在爆炸介质中发生急剧的压力突跃，而这种压力突跃是爆炸作用的直接原因。根据引起爆炸现象的根本原因的不同，可将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸及核爆炸。二、炸药基础知识4、爆炸现象二、炸药基础知识17物理爆炸是指物质的状态发生急剧转化，而爆炸后物质化学成分不变。例如，锅炉爆炸、高压气瓶爆炸等。化学爆炸是由物质的化学反应引起的爆炸，爆炸后物质化学成分改变。如：炸药爆炸、放鞭炮等。二、炸药基础知识物理爆炸二、炸药基础知识18核爆炸是由核裂变或核聚变反应引起的爆炸。核爆炸放出的能量要比炸药爆炸放出的能量大的多，一般相当于万吨TNT炸药放出的能量。而且核爆炸作用包括冲击波、光辐射、穿透辐射和放射性污染四个作用，因此破坏力也要比其它类型爆炸大得多。爆炸做功的根本原因在于系统中原有的高压气体或在爆炸瞬间形成的高温、高压气体聚然膨胀，导致在爆炸点周围介质中压力发生急剧的突跃，从而产生爆炸破坏作用。二、炸药基础知识核爆炸二、炸药基础知识19

炸药爆炸－－炸药在外界作用下（如撞击、电流、热等）内部发生剧烈的化学变化，急剧地释放出大量的热能，并产生大量的气体，对外界作机械功（破坏功或推动功）称为炸药爆炸。爆炸做功的根本原因在于系统中原有的高压气体或在爆炸瞬间形成的高温、高压气体聚然膨胀，导致在爆炸点周围介质中压力发生急剧的突跃，从而产生爆炸破坏作用。5、爆炸基本特征炸药爆炸－－炸药在外界作用下（如撞击、电流、热205、爆炸基本特征爆炸三要素——放热性、快速性、生成气态产物。反应的放热性：为爆炸反应（过程）提供持续的能源。反应的快速性：使能量集中在很短时间（us级）、较小体积内并产生强大的放热功率。（高能量密度、高放热功率）生成的气态产物：则是炸药爆炸后对外作功的工作介质。由于反应的放热性和快速性，在爆炸瞬间形成的高温高压气体急剧膨胀，对外界产生猛烈的机械作用。5、爆炸基本特征爆炸三要素——放热性、快速性、生成气态产物。216、炸药爆炸主要性能参数

五个标志量：

综合评定一种炸药爆炸性能的优劣时，常采用以下五个标志量，即炸药的爆热、爆容、爆温、爆速和爆压。（1）爆热(Q)——与作功能力有关

单位质量炸药爆炸时所释放出的热量称为炸药的爆热，通常用工程计算上的每千克炸药爆炸所放出的热量来表示。（2）爆温(T)

炸药爆炸瞬间所放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度。爆温高低取决于爆炸时间放出热量及爆炸产物的组成。6、炸药爆炸主要性能参数五22（3）爆容(V)

每千克炸药爆炸后形成的产物在标准状态下所占有的体积，一般用气体产物在标准状态下占有的体积来表示。

（4）爆压(p)——与破坏能力有关

炸药爆炸时，爆轰波阵面上的压力称为爆轰压力。（5）爆速(D)——与能否形成稳定爆轰有关

炸药的爆速是指炸药爆炸时，爆速波沿炸药内部直线传播的速度。爆速以m/s为单位，是炸药的主要性能指标。（3）爆容(V)237、炸药分类

目前，炸药的品种很多，它们的组成成分、爆炸性质、作用特点各不相同。分类方法主要有两种：一种是按炸药用途进行分类；另一种是按炸药的组成进行分类。按作用分类：（1）起爆药：在较小的初始能量作用下即能发生爆炸的敏感药剂，感度高，爆速低，输出威力小。主要作为初始装药起引爆作用。7、炸药分类目前，炸药的品种很多，它们的组成24（2）猛炸药：在一定的初始能量作用下发生爆炸，感度相对较低，爆速高，输出威力及猛度大。主要作为主装药对外做功。如：RDX、HMX、HNS等。（3）烟火药：（用于特殊的烟火效应）

一般由氧化剂+可燃剂（还原剂）+粘合剂组成。主要能量输出形式为火焰。点火药——热感度高、点火能力强，起引火作用7、炸药分类

（2）猛炸药：7、炸药分类25

（如取芯药盒点火药、桥塞点火药等）延期药——等速稳定燃烧，起延时作用。（4）火药：主要输出为燃烧产生高温高压气体做功。如：如：黑火药、硝化棉火药、火箭发动机推进剂、复合射孔器火药柱等。（5）烟火剂

烟火剂：通常是由氧化剂、有机可燃物或金属粉及少量粘合剂混合而成，如照明弹中的照明剂、烟幕弹中的烟幕剂。7、炸药分类

（如取芯药盒点火药、桥塞点火药等）7、炸药分类26按组分分类：可分为单质炸药和混合炸药两类。（1）单质炸药如：TNT、PETN、RDX、HMX、HNS等。（2）混合炸药炸药+炸药：锑黑炸药炸药+非炸药：钝化RDX、HMX等。非炸药+非炸药：乳化炸药、铵油炸药等。按应用领域分类：（1）军用炸药（2）民用炸药（工业炸药）7、炸药分类

按组分分类：可分为单质炸药和混合炸药两类。7、炸药分类278、油气井用炸药按耐温性能分类

一般按射孔弹主炸药耐温性能划分，分为三种类型。

常温型炸药（RDX)

高温型炸药（HMX)

超高温型炸药（HNS/PYX)8、油气井用炸药按耐温性能分类一般按射孔28

黑索金（RDX）：广泛用作普通射孔弹用混合炸药的主装药，并用于雷管和导爆索。奥克托金（HMX）：主要用作高温射孔弹用混合猛炸药的主装药，并用于雷管和导爆索等配套器材。六硝基芪（HNS）：作为超高温射孔弹用混合炸药主装药，主要用于雷管和导爆索。

二硝基吡啶（PYX）：主要用于超高温射孔弹、雷管和导爆索。8、油气井用炸药按耐温性能分类8、油气井用炸药按耐温性能分类299、单质猛炸药的耐温性能与时间关系

炸药的耐温性能与时间成反比关系，即炸药随受热时间的增长，其耐温性能下降;反之，耐温性能提高。（见几种炸药的耐温与时间关系图）电缆射孔选择安全时间一般为5小时;而TCP射孔安全时间在150小时以上.9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系炸药的耐温30黑索金（RDX）

耐温：155°C/5小时107°C/200小时爆速：8120m/s澳克托金（HMX）耐温：190°C/5小时142°C/200小时爆速：8900m/s六硝基芪（HNS）耐温：263°C/5小时225°C/200小时爆速：6940m/s二硝基吡啶（PYX）耐温：287°C/5小时252°C/200小时爆速：7050m/s9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系黑索金（RDX）9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系319、单质猛炸药的耐温性能与时间关系9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系32Temperature:RDX<HMX<HNSPerformance:HNS<RDX<HMXTemperature:RDX<HMX<HNS3310、炸药基本特性

（A）炸药感度

定义：在外界能量的刺激下炸药发生爆炸的难易程度。主要类型：（以激发能量形式划分）热感度（加热、火焰等）机械感度（撞击、摩擦、针刺等）10、炸药基本特性（A）炸药感度34加热感度——炸药在热作用下发生爆炸的难易程度，体现炸药耐温性。炸药热感度常用爆发点表示。爆发点——在一定条件下炸药被加热到爆炸时加热介质的最低温度。

如RDX（230℃）、HMX（330℃）HNS（360℃）。爆发点越高，热感度越低，热安定性越好。

10、炸药基本特性

加热感度——炸药在热作用下发生爆炸的难易程度，体10、炸药35

撞击感度——炸药在机械撞击作用下发生爆炸的难易程度。表示方法：猛炸药——爆炸百分数法：10Kg落锤/250mm落高条件下的爆炸概率。如RDX（80%），TNT（8%）。起爆药——上、下限法：400g落锤的上、下限落高。如QB03（10-34cm），四氮烯（3.5-6cm）。摩擦感度——炸药在机械摩擦作用下发生爆炸的难易程度。10、炸药基本特性

撞击感度——炸药在机械撞击作用下发生爆炸的难易程度。10、36

静电感度——炸药在静电火花作用下发生爆炸的难易程度。

静电产生：绝缘体→摩擦→静电→积累→形成电压→火花放电。

静电危害：无处不在、无时不有、防不胜防，尤其是人体静电。

静电控制方法：a、减小摩擦b、控制湿度（60%以上）c、使用静电物品，消除（避免）人体静电d、接地泄放10、炸药基本特性

静电感度——炸药在静电火花作用下发生爆炸的难易程度。10、37冲击波感度——炸药在冲击波作用下发生爆炸的难易程度。殉爆：炸药爆炸后引起周围一定距离处的炸药发生爆轰的现象。殉爆距离：炸药间100%发生殉爆的最大距离（可靠性）。殉爆安全距离：炸药间不发生殉爆的最小距离（安全性）。爆轰波感度（起爆感度）——炸药在爆轰波作用下发生爆炸的难易程度。（爆轰波—沿炸药传播的紧跟着化学反应的强冲击波）。装药的匹配设计——极限起爆药量——10、炸药基本特性

冲击波感度——炸药在冲击波作用下发生爆炸的难易程度。10、炸38射频感度——炸药在电磁射频作用下发生爆炸的难易程度。

作用机理：电场或磁场→电磁波→射频能量→通过发火线路导入火工品内→加热桥丝或在桥壳间放电→引爆火工品。10、炸药基本特性

射频感度——炸药在电磁射频作用下发生10、炸药基本特性39

（1）火工品的安定性归根结底取决于内装药剂的感度。药剂感度越高（如起爆药），火工品的安定性越差，药剂感度越低（如猛炸药），火工品的安定性越好。（2）合适的装药密度是降低感度确保安全性的重要手段。在火工品形成过程中，必须采取相应的技术措施，降低药剂的感度，尤其是起爆药，以满足安全使用的需要。如：采取合适的装药密度，密度↑→感度↓。（合适的装药密度同时也是火工品可靠输出性能的需要）对药剂进行钝化处理等。B、感度在现实中的意义

（1）火工品的安定性归根结底取决于内装药剂的感度。B、感度40（3）感度的双重性

适用感度：可靠性指标（火工品完成预定功能的保障）。

危险感度：安全性指标（火工品存在一定的不安定性）。（4）感度的相对性感度仅是发生爆炸的概率，在理论上是一种可能性。猛炸药虽然感度低，并不是说就一定安全，它始终存在爆炸的可能性和危险性。B、感度在现实中的意义

（3）感度的双重性B、感度在现实中的意义41（C）威力（作功能力）指炸药爆炸产物对周围介质作功的能力。（跟爆热有关）试验方法：铅柱扩孔法。常用TNT当量值表示：RDX、HMX、HNS等猛炸药一般按1.2-1.4gTNT/g起爆药一般按0.4gTNT/g。B、感度在现实中的意义

（C）威力（作功能力）指炸药爆炸产物对周围介质作功的能力。42（D）猛度（破坏能力）

猛度是指炸药爆炸时粉碎周围介质的能力。（与爆压有关）随着离爆炸点距离的增加，破坏作用迅速减弱。（爆压降低~距离的9次方）。在爆轰波传递的垂直方向上，破坏作用最大。试验方法：铅（铜）柱压缩法。

B、感度在现实中的意义

（D）猛度（破坏能力）猛度是指炸药爆炸时粉碎周围介质的能力43(E)爆速定义：指爆轰波沿炸药传播的速度。爆速跟炸药密度直接相关，密度越高，爆速越大，但存在极限爆速。（RDX：1.60-8200m/s；1.80-8700m/s）（HMX：1.45-7300m/s；1.85-8900m/s）（HNS：1.45-6400m/s；1.60-6800m/s）不同的炸药，爆速存在较大的差异，其极限爆速也不同。（如RDX-8800m/s、HMX-9000m/s、HNS-7000m/s）测试方法：测试仪法、导爆索法。B、感度在现实中的意义

(E)爆速B、感度在现实中的意义44三、火工品使用过程中的安全问题

1、安全预防的三个途径：（1）在内在根源上，尽可能减少人为因素的刺激（如摩擦、撞击、震动等）。（2）从环境条件出发，尽可能消除（或避免）外界条件的影响（如静电、射频、雷电、火源等）。（3）尽可能加强人员的安全防护。三、火工品使用过程中的安全问题1、安全预防的三个45

2、需重点控制的环节：（1）摩擦及撞击（碰撞、震动、针刺）（2）火源（热源）（3）静电--控制方法：a、减小摩擦b、控制湿度（60%以上）c、使用静电物品，消除人体静电d、接地泄放2、需重点控制的环节：46

（4）射频（5）雷电（6）散状撒药处理（7）废品隔离管理（8）限量控制（9）防殉爆控制（10）分类存放

引爆类火工品（如电雷管）与做功类火工品（如射孔弹）分开原则，降低事故风险。（4）射频4711、影响炸药感度的因素

炸药的晶形和细度对感度的影响；温度对感度的影响；密度对感度的影响；附加物对感度的影响。11、影响炸药感度的因素48在现场施工中，如何正确选择火工品的耐温等级，是射孔作业人员必须掌握的，也是确保射孔作业安全的主要手段。三、火工品储存使用安全在现场施工中，如何正确选择火工品的耐温等级，是射孔49用两个参数来决定你所选择的火工品药型。用两个参数来决定你所选择50火工品耐温与时间图版火工品耐温与时间图版51三、火工品使用安全1、爆炸器材的特性爆炸器材具有爆炸性和可燃性。在运输、储存和使用中都必须确保安全，作业人员在使用爆炸器材时必须注意以下事项：防火：储存、运输和使用时必须远离火源。防高温：爆炸器材在高温下会发生变质，影响作业质量，甚至发生事故。三、火工品使用安全1、爆炸器材的特性52

防雷电：爆炸器材被雷击时易引爆，雷雨天气禁止使用。防静电：作业人员必须穿防静电工作服。防碰撞：爆炸器材在猛烈碰撞时易发生爆炸，尤其是雷管类爆炸器材在撞击、振动或者冲击波的作用下，可能被引爆。防潮湿：火药和炸药都怕潮湿。射孔弹受潮后易发生爆燃，造成不聚能、不穿孔现象，甚至造成炸枪事故。三、火工品使用安全防雷电：爆炸器材被雷击时易引爆，雷雨天气禁止使用。三、火工53

2、爆炸器材的使用要求

使用爆炸器材的作业人员，必须具有爆炸器材操作证才能上岗作业。各种器材的组装、连接、检查、拆卸、下井和引爆都必须严格遵守有关操作规程。使用爆炸器材的场所，严禁明火和明烟，必须停止附近的电焊、发报、微波通信等工作。雷雨天及恶劣气候条件应暂停作业。三、火工品使用安全2、爆炸器材的使用要求三、火工品使用安全54电引爆的爆炸器材（雷管）的通断检测，必须在专用的金属容器内或者其它厚壁铁管中进行，管口必须朝安全方向，测量时必须使用专用的雷管测试仪表。当电缆缆芯与装好的爆炸器材的下井工具连接时，必须将缆芯对地放电，必须关闭仪器的电源。三、火工品使用安全电引爆的爆炸器材（雷管）的通断检测，必须在专用的金属容器内或55在井下未引爆时，必须先断开点火线路，在将器具提出井口，然后拆除连接的点火线，在拆卸爆炸器材时，应先拆卸雷管，然后拆卸射孔弹和导爆索（或者其它火工作业的爆炸器材）。在拆卸时严禁敲打、撞击。三、火工品使用安全在井下未引爆时，必须先断开点火线路，在将器具提出井口，然后拆561、严格的管理制度，交接、收发记录，帐物相符。2、足够的消防用水和完备的消防器材（应急用）。3、库房内通风良好，不为阳光直射，合适的温湿度条件。4、库内产品摆放：按品种分垛堆放，距墙﹥0.3ｍ，垛间﹥0.1ｍ，通道﹥０.８ｍ，雷管类垛高﹤１.６ｍ，其它类垛高﹤１.８ｍ。５、炸药、雷管开箱取产品在库外安全地点进行。６、废品、试验品不能与成品同库存放。７、库区严禁进入一切火源及无线通信设备。四、火工品贮存安全问题1、严格的管理制度，交接、收发记录，帐物相符。四、火工品贮存57产品类别雷管类火药类导爆索类炸药及其制品雷管类O×××火药类×O××导爆索类××OO炸药及其制品××OO注1：O表示可同库存放，×表示不能同库存放注2：雷管类包括电雷管、起爆器等器材；火药类包括复合火药、集束火药、桥塞火药和取芯药盒等器材；炸药及其制品指以猛炸药为主要装药的火工品，包括：射孔弹、切割弹、传爆管和导爆索等器材。８、火工品分库存放要求产品类别雷管类火药类导爆索类炸药及其制品雷管类O×××火药类58

API混凝土靶制作与API报告API混凝土靶制作与API报告59API混凝土靶制作要求

射孔器是指射孔枪、射孔弹、点火头以及其它火工品组装好后的总称，按API的标准进行检测，检测的目的是检测射孔器的性能，包括：枪管、穿深、孔径等。混凝土靶的制作：水泥、砂子和水的质量比：1：2：0.52养护期：28天以上混凝土强度：35Mpa（5000psi）以上API混凝土靶制作要求射孔器是指射孔枪、射孔60API混凝土靶制作要求API混凝土靶制作要求61API混凝土靶制作要求API混凝土靶制作要求62API-RP43与19B版本对使用砂的区别API-RP43与19B版本对使用砂的区别63超穿深射孔弹检测孔道超穿深射孔弹检测孔道64混凝土靶大孔径弹射孔弹道混凝土靶大孔径弹射孔弹道65混凝土靶深穿透射孔弹弹道混凝土靶深穿透射孔弹弹道66API混凝土靶强度与穿深关系API混凝土靶强度与穿深关系67API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读68API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读69API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读70API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读71API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读72API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读73API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读74API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读75API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读76API标准混凝土靶检测报告解读API标准混凝土靶检测报告解读77APIQC标准混凝土靶检测报告解读APIQC标准混凝土靶检测报告解读78Clicktoedittitlestyle谢谢各位！Clicktoedittitlestyle谢谢各位！79射孔技术讲座第一部分火工品知识COSL-WellTech朱进初2010年11月10日射孔技术讲座COSL-WellTech80内容介绍油田用火工品基本知识炸药基础知识火工品使用安全要求API报告解读内容介绍油田用火工品基本知识81简介

在TCP、电缆射孔、井壁取芯、电缆下桥塞、工程爆炸等作业施工中，经常要使用到爆炸器材，其种类包括：雷管、射孔弹、导爆索、切割弹、取芯药餠、桥塞三级火药、延时火药、复合火药、集束药和隔板传爆等。爆炸器材属于危险品，在购买、运输、储存、使用和转让都必须符合安全要求，并经过政府、公安和企业部门批准和备案。简介在TCP、电缆射孔、井壁取芯、电缆下桥塞、82

爆炸的基本概念

爆炸是指物质急剧的物理或化学变化。在变化的同时，伴随着该物质含有的能量急剧地转变为压缩能和运动能，爆炸最重要的特征是爆炸点周围介质发生剧烈的压力突跃。自然界中存在着各种爆炸现象，就引起爆炸过程的性质来看，大致可以分为物理爆炸、化学爆炸、核爆炸三类。爆炸的基本概念爆炸是指物质急剧的83爆炸示意图爆炸示意图84射孔瞬间示意图射孔瞬间示意图85一、油田用火工品基本知识1、火工品概念

在外界一定能量的激发下，发生燃烧或爆炸并对外做功，完成预定功能(起爆、传爆、点火、传火等)的一类器件或装置。

如电雷管、起爆器、射孔弹等。一、油田用火工品基本知识1、火工品概念862、火工品工作原理（过程）一定外界能量刺激（如爆轰、电流、撞击、火焰等）

初始装药（底火）起爆（发火）次级装药爆炸（燃烧）

主装药放大能量输出

对外完成点火、传火、起爆、传爆、延时、做功等功能2、火工品工作原理（过程）一定外界能量刺激（如爆轰、电流、撞873、火工品基本结构金属元件+非金属元件+辅助材料+炸药（一级或多级）如：起爆器、电雷管、射孔弹、导爆索等。

射孔弹结构图3、火工品基本结构金属元件+非金属元件+辅助材料88射孔弹结构图射孔弹结构图891、壳体2、击发管3、火台4、雷管5、密封片撞击雷管结构图撞击雷管示意图1、壳体2、击发管3、火台4、雷管5、密封片90撞击雷管示意图撞击雷管示意图914、火工品分类

（1）按输入能量形式分：

主要有电、热、光、撞击、针刺和其它能量形式。如电雷管、火焰雷管、磁电雷管、撞击起爆器、激光起爆器等。（2）按输出作用（功能）形式分：引燃类火工品：如火帽、点火器、桥塞一二级装药等引爆类火工品：如起爆器、雷管、传爆管、导爆索等延期类火工品：如延期起爆管、延期索等其它类火工品：如聚能射孔弹、聚能切割弹等4、火工品分类（1）按输入能量形式分：925、油气井火工器材主要品种

起爆器（雷管：包括电雷管和撞击雷管）传爆管导爆索聚能射孔弹聚能切割弹取芯火药延时火药隔板火药集束火药复合火药其它油气井爆破器材等

5、油气井火工器材主要品种起爆器（雷管：包括电雷管和93二、炸药基础知识1、炸药概念

广义概念：凡能发生化学爆炸的物质。化学爆炸：由化学反应释放能量引起的爆炸。有别于物理爆炸、核爆炸等。组成炸药的物质，其本身既含氧化剂，又含可燃剂。可自行独立发生化学反应。2、炸药本质二、炸药基础知识1、炸药概念广义概念：凡能发生化学爆炸943、爆炸过程热分解→放热>散热→燃烧→燃速加快→爆炸爆炸的两个阶段：低速不稳定爆轰→高速稳定爆轰（断爆或不完全爆炸）（完全爆炸）二、炸药基础知识3、爆炸过程热分解→放热>散热→燃烧→燃速加快954、爆炸现象

广义的爆炸是指一种极为迅速的物理或者化学的能量释放过程，在此过程中，系统的内在势能转变为机械及光和热的辐射等。爆炸做功的根本原因在于系统原有的高压气体或爆炸瞬间形成的高温高压气体或蒸汽的骤然膨胀。爆炸的一个最重要的特征是在爆炸介质中发生急剧的压力突跃，而这种压力突跃是爆炸作用的直接原因。根据引起爆炸现象的根本原因的不同，可将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸及核爆炸。二、炸药基础知识4、爆炸现象二、炸药基础知识96物理爆炸是指物质的状态发生急剧转化，而爆炸后物质化学成分不变。例如，锅炉爆炸、高压气瓶爆炸等。化学爆炸是由物质的化学反应引起的爆炸，爆炸后物质化学成分改变。如：炸药爆炸、放鞭炮等。二、炸药基础知识物理爆炸二、炸药基础知识97核爆炸是由核裂变或核聚变反应引起的爆炸。核爆炸放出的能量要比炸药爆炸放出的能量大的多，一般相当于万吨TNT炸药放出的能量。而且核爆炸作用包括冲击波、光辐射、穿透辐射和放射性污染四个作用，因此破坏力也要比其它类型爆炸大得多。爆炸做功的根本原因在于系统中原有的高压气体或在爆炸瞬间形成的高温、高压气体聚然膨胀，导致在爆炸点周围介质中压力发生急剧的突跃，从而产生爆炸破坏作用。二、炸药基础知识核爆炸二、炸药基础知识98

炸药爆炸－－炸药在外界作用下（如撞击、电流、热等）内部发生剧烈的化学变化，急剧地释放出大量的热能，并产生大量的气体，对外界作机械功（破坏功或推动功）称为炸药爆炸。爆炸做功的根本原因在于系统中原有的高压气体或在爆炸瞬间形成的高温、高压气体聚然膨胀，导致在爆炸点周围介质中压力发生急剧的突跃，从而产生爆炸破坏作用。5、爆炸基本特征炸药爆炸－－炸药在外界作用下（如撞击、电流、热995、爆炸基本特征爆炸三要素——放热性、快速性、生成气态产物。反应的放热性：为爆炸反应（过程）提供持续的能源。反应的快速性：使能量集中在很短时间（us级）、较小体积内并产生强大的放热功率。（高能量密度、高放热功率）生成的气态产物：则是炸药爆炸后对外作功的工作介质。由于反应的放热性和快速性，在爆炸瞬间形成的高温高压气体急剧膨胀，对外界产生猛烈的机械作用。5、爆炸基本特征爆炸三要素——放热性、快速性、生成气态产物。1006、炸药爆炸主要性能参数

五个标志量：

综合评定一种炸药爆炸性能的优劣时，常采用以下五个标志量，即炸药的爆热、爆容、爆温、爆速和爆压。（1）爆热(Q)——与作功能力有关

单位质量炸药爆炸时所释放出的热量称为炸药的爆热，通常用工程计算上的每千克炸药爆炸所放出的热量来表示。（2）爆温(T)

炸药爆炸瞬间所放出的热量将爆炸产物加热到的最高温度。爆温高低取决于爆炸时间放出热量及爆炸产物的组成。6、炸药爆炸主要性能参数五101（3）爆容(V)

每千克炸药爆炸后形成的产物在标准状态下所占有的体积，一般用气体产物在标准状态下占有的体积来表示。

（4）爆压(p)——与破坏能力有关

炸药爆炸时，爆轰波阵面上的压力称为爆轰压力。（5）爆速(D)——与能否形成稳定爆轰有关

炸药的爆速是指炸药爆炸时，爆速波沿炸药内部直线传播的速度。爆速以m/s为单位，是炸药的主要性能指标。（3）爆容(V)1027、炸药分类

目前，炸药的品种很多，它们的组成成分、爆炸性质、作用特点各不相同。分类方法主要有两种：一种是按炸药用途进行分类；另一种是按炸药的组成进行分类。按作用分类：（1）起爆药：在较小的初始能量作用下即能发生爆炸的敏感药剂，感度高，爆速低，输出威力小。主要作为初始装药起引爆作用。7、炸药分类目前，炸药的品种很多，它们的组成103（2）猛炸药：在一定的初始能量作用下发生爆炸，感度相对较低，爆速高，输出威力及猛度大。主要作为主装药对外做功。如：RDX、HMX、HNS等。（3）烟火药：（用于特殊的烟火效应）

一般由氧化剂+可燃剂（还原剂）+粘合剂组成。主要能量输出形式为火焰。点火药——热感度高、点火能力强，起引火作用7、炸药分类

（2）猛炸药：7、炸药分类104

（如取芯药盒点火药、桥塞点火药等）延期药——等速稳定燃烧，起延时作用。（4）火药：主要输出为燃烧产生高温高压气体做功。如：如：黑火药、硝化棉火药、火箭发动机推进剂、复合射孔器火药柱等。（5）烟火剂

烟火剂：通常是由氧化剂、有机可燃物或金属粉及少量粘合剂混合而成，如照明弹中的照明剂、烟幕弹中的烟幕剂。7、炸药分类

（如取芯药盒点火药、桥塞点火药等）7、炸药分类105按组分分类：可分为单质炸药和混合炸药两类。（1）单质炸药如：TNT、PETN、RDX、HMX、HNS等。（2）混合炸药炸药+炸药：锑黑炸药炸药+非炸药：钝化RDX、HMX等。非炸药+非炸药：乳化炸药、铵油炸药等。按应用领域分类：（1）军用炸药（2）民用炸药（工业炸药）7、炸药分类

按组分分类：可分为单质炸药和混合炸药两类。7、炸药分类1068、油气井用炸药按耐温性能分类

一般按射孔弹主炸药耐温性能划分，分为三种类型。

常温型炸药（RDX)

高温型炸药（HMX)

超高温型炸药（HNS/PYX)8、油气井用炸药按耐温性能分类一般按射孔107

黑索金（RDX）：广泛用作普通射孔弹用混合炸药的主装药，并用于雷管和导爆索。奥克托金（HMX）：主要用作高温射孔弹用混合猛炸药的主装药，并用于雷管和导爆索等配套器材。六硝基芪（HNS）：作为超高温射孔弹用混合炸药主装药，主要用于雷管和导爆索。

二硝基吡啶（PYX）：主要用于超高温射孔弹、雷管和导爆索。8、油气井用炸药按耐温性能分类8、油气井用炸药按耐温性能分类1089、单质猛炸药的耐温性能与时间关系

炸药的耐温性能与时间成反比关系，即炸药随受热时间的增长，其耐温性能下降;反之，耐温性能提高。（见几种炸药的耐温与时间关系图）电缆射孔选择安全时间一般为5小时;而TCP射孔安全时间在150小时以上.9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系炸药的耐温109黑索金（RDX）

耐温：155°C/5小时107°C/200小时爆速：8120m/s澳克托金（HMX）耐温：190°C/5小时142°C/200小时爆速：8900m/s六硝基芪（HNS）耐温：263°C/5小时225°C/200小时爆速：6940m/s二硝基吡啶（PYX）耐温：287°C/5小时252°C/200小时爆速：7050m/s9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系黑索金（RDX）9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系1109、单质猛炸药的耐温性能与时间关系9、单质猛炸药的耐温性能与时间关系111Temperature:RDX<HMX<HNSPerformance:HNS<RDX<HMXTemperature:RDX<HMX<HNS11210、炸药基本特性

（A）炸药感度

定义：在外界能量的刺激下炸药发生爆炸的难易程度。主要类型：（以激发能量形式划分）热感度（加热、火焰等）机械感度（撞击、摩擦、针刺等）10、炸药基本特性（A）炸药感度113加热感度——炸药在热作用下发生爆炸的难易程度，体现炸药耐温性。炸药热感度常用爆发点表示。爆发点——在一定条件下炸药被加热到爆炸时加热介质的最低温度。

如RDX（230℃）、HMX（330℃）HNS（360℃）。爆发点越高，热感度越低，热安定性越好。

10、炸药基本特性

加热感度——炸药在热作用下发生爆炸的难易程度，体10、炸药114

撞击感度——炸药在机械撞击作用下发生爆炸的难易程度。表示方法：猛炸药——爆炸百分数法：10Kg落锤/250mm落高条件下的爆炸概率。如RDX（80%），TNT（8%）。起爆药——上、下限法：400g落锤的上、下限落高。如QB03（10-34cm），四氮烯（3.5-6cm）。摩擦感度——炸药在机械摩擦作用下发生爆炸的难易程度。10、炸药基本特性

撞击感度——炸药在机械撞击作用下发生爆炸的难易程度。10、115

静电感度——炸药在静电火花作用下发生爆炸的难易程度。

静电产生：绝缘体→摩擦→静电→积累→形成电压→火花放电。

静电危害：无处不在、无时不有、防不胜防，尤其是人体静电。

静电控制方法：a、减小摩擦b、控制湿度（60%以上）c、使用静电物品，消除（避免）人体静电d、接地泄放10、炸药基本特性

静电感度——炸药在静电火花作用下发生爆炸的难易程度。10、116冲击波感度——炸药在冲击波作用下发生爆炸的难易程度。殉爆：炸药爆炸后引起周围一定距离处的炸药发生爆轰的现象。殉爆距离：炸药间100%发生殉爆的最大距离（可靠性）。殉爆安全距离：炸药间不发生殉爆的最小距离（安全性）。爆轰波感度（起爆感度）——炸药在爆轰波作用下发生爆炸的难易程度。（爆轰波—沿炸药传播的紧跟着化学反应的强冲击波）。装药的匹配设计——极限起爆药量——10、炸药基本特性

冲击波感度——炸药在冲击波作用下发生爆炸的难易程度。10、炸117射频感度——炸药在电磁射频作用下发生爆炸的难易程度。

作用机理：电场或磁场→电磁波→射频能量→通过发火线路导入火工品内→加热桥丝或在桥壳间放电→引爆火工品。10、炸药基本特性

射频感度——炸药在电磁射频作用下发生10、炸药基本特性118

（1）火工品的安定性归根结底取决于内装药剂的感度。药剂感度越高（如起爆药），火工品的安定性越差，药剂感度越低（如猛炸药），火工品的安定性越好。（2）合适的装药密度是降低感度确保安全性的重要手段。在火工品形成过程中，必须采取相应的技术措施，降低药剂的感度，尤其是起爆药，以满足安全使用的需要。如：采取合适的装药密度，密度↑→感度↓。（合适的装药密度同时也是火工品可靠输出性能的需要）对药剂进行钝化处理等。B、感度在现实中的意义

（1）火工品的安定性归根结底取决于内装药剂的感度。B、感度119（3）感度的双重性

适用感度：可靠性指标（火工品完成预定功能的保障）。

危险感度：安全性指标（火工品存在一定的不安定性）。（4）感度的相对性感度仅是发生爆炸的概率，在理论上是一种可能性。猛炸药虽然感度低，并不是说就一定安全，它始终存在爆炸的可能性和危险性。B、感度在现实中的意义

（3）感度的双重性B、感度在现实中的意义120（C）威力（作功能力）指炸药爆炸产物对周围介质作功的能力。（跟爆热有关）试验方法：铅柱扩孔法。常用TNT当量值表示：RDX、HMX、HNS等猛炸药一般按1.2-1.4gTNT/g起爆药一般按0.4gTNT/g。B、感度在现实中的意义

（C）威力（作功能力）指炸药爆炸产物对周围介质作功的能力。121（D）猛度（破坏能力）

猛度是指炸药爆炸时粉碎周围介质的能力。（与爆压有关）随着离爆炸点距离的增加，破坏作用迅速减弱。（爆压降低~距离的9次方）。在爆轰波传递的垂直方向上，破坏作用最大。试验方法：铅（铜）柱压缩法。

B、感度在现实中的意义

（D）猛度（破坏能力）猛度是指炸药爆炸时粉碎周围介质的能力122(E)爆速定义：指爆轰波沿炸药传播的速度。爆速跟炸药密度直接相关，密度越高，爆速越大，但存在极限爆速。（RDX：1.60-8200m/s；1.80-8700m/s）（HMX：1.45-7300m/s；1.85-8900m/s）（HNS：1.45-6400m/s；1.60-6800m/s）不同的炸药，爆速存在较大的差异，其极限爆速也不同。（如RDX-8800m/s、HMX-9000m/s、HNS-7000m/s）测试方法：测试仪法、导爆索法。B、感度在现实中的意义

(E)爆速B、感度在现实中的意义123三、火工品使用过程中的安全问题

1、安全预防的三个途径：（1）在内在根源上，尽可能减少人为因素的刺激（如摩擦、撞击、震动等）。（2）从环境条件出发，尽可能消除（或避免）外界条件的影响（如静电、射频、雷电、火源等）。（3）尽可能加强人员的安全防护。三、火工品使用过程中的安全问题1、安全预防的三个124

2、需重点控制的环节：（1）摩擦及撞击（碰撞、震动、针刺）（2）火源（热源）（3）静电--控制方法：a、减小摩擦b、控制湿度（60%以上）c、使用静电物品，消除人体静电d、接地泄放2、需重点控制的环节：125

（4）射频（5）雷电（6）散状撒药处理（7）废品隔离管理（8）限量控制（9）防殉爆控制（10）分类存放

引爆类火工品（如电雷管）与做功类火工品（如射孔弹）分开原则，降低事故风险。（4）射频12611、影响炸药感度的因素

炸药的晶形和细度对感度的影响；温度对感度的影响；密度对感度的影响；附加物对感度的影响。11、影响炸药感度的因素127在现场施工中，如何正确选择火工品的耐温等级，是射孔作业人员必须掌握的，也是确保射孔作业安全的主要手段。三、火工品储存使用安全在现场施工中，如何正确选择火工品的耐温等级，是射孔128用两个参数来决定你所选择的火工品药型。用两个参数来决定你所选择129火工品耐温与时间图版火工品耐温与时间图版130三、火工品使用安全1、爆炸器材的特性爆炸器材具有爆炸性和可燃性。在运输、储存和使用中都必须确保安全，作业人员在使用爆炸器材时必须注意以下事项：防火：储存、运输和使用时必须远离火源。防高温：爆炸器材在高温下会发生变质，影响作业质量，甚至发生事故。三、火工品使用安全