溫濕度對彈藥質量變化的影響研究

唐壽江

（海軍蚌埠士官學校 兵器系，安徽 蚌埠 233012）

彈藥從生產出廠到部隊作戰(zhàn)、訓練使用前，主要存放在倉庫中，彈藥在長期儲存過程中，其質量是按從新變舊、從舊變廢的過程不斷變化的，而變化的速度除與其內在因素有關外，主要取決于倉庫的儲存條件好壞。彈藥技術管理的主要任務之一，就是要針對影響彈藥質量變化的各種因素，抓住影響彈藥質量主要因素，采取相應的控制措施，有效地降低彈藥質量變化的速度，使其始終處于良好的技術狀態(tài)，延長彈藥儲存年限。本文充分分析了外部儲存條件對彈藥質量變化的影響，為科學管理彈藥提供依據(jù)。

一、彈藥質量變化的表現(xiàn)

彈藥在長期儲存過程中，其組成的各個部分都在不斷的發(fā)生變化，概括起來主要表現(xiàn)在四個方面：（1）彈內各組成元件裝藥受潮、分解變質；（2）彈體金屬部分生銹、變形、破裂等；（3）彈藥內部的布、紙質件霉爛變質，木包裝箱損壞、受潮霉爛；（4）橡膠、塑料制品老化，電子元器件的性能參數(shù)變化或失效。

以上四個方面的變化是相互關聯(lián)、互相影響的，例如包裝箱的損壞或長霉，常常導致金屬部件的變形或生銹，金屬部件的變形、生銹又會影響對裝藥和內部零件的密封和保護，造成裝藥的變質和內部零件的質量變化。

二、影響彈藥質量變化的因素

新品彈藥，經過各種檢驗，其質量是符合產品技術要求的。在儲運過程中，彈藥的質量變化不僅與其內在因素有關，而且取決于外界因素的影響。

1.引起彈藥質量變化的內在因素

從彈藥結構組成和包裝看，引起彈藥質量變化的內部原因主要有以下幾個方面：

（1）裝藥本身性質的不穩(wěn)定性

彈藥的裝藥大多是一些不夠穩(wěn)定的物質，有些裝藥成分的分子結構中存在較易分解的不穩(wěn)定因素，有些裝藥容易和水分子結合，有些裝藥的成分容易揮發(fā)等。各種裝藥的分解變質，雖然有難有易，但都在或快或慢地進行著。

（2）彈藥金屬的銹蝕性

彈藥的大部分零件是用一些金屬材料制造的，這些金屬都具有不同程度的活潑性，失去電子變成陽離子，和陰離子結合形成銹蝕產物，從而影響彈藥射擊使用時的安全性和可靠性。

（3）彈藥防護層和密封層保護作用的相對性

為了增強彈藥的防潮、防腐蝕能力，在彈藥零件上通常覆蓋有防護層，一些結合部位采取了密封措施。由于防護密封材料本身性能的局限性，彈藥防護層的防護能力、密封層的密封性以及它們與彈藥的結合能力等，其可靠性都是相對的；同時，它們自身的質量也在不斷地發(fā)生變化。

（4）彈藥及包裝強度的有限性

彈藥本身及彈藥的包裝，雖具有一定的強度，但經受的外力超過其強度時，也會發(fā)生變形或損壞。

（5）彈藥元件的耐氣候性、抗老化能力的有限性

彈藥中的塑料、橡膠制件易受溫度影響而變軟或變脆，長時間光照或在污濁大氣條件下儲存易老化；彈藥中的電子元器件及化學電源的耐氣候和抗老化能力也各有差異，有些元器件經受不了長期的惡劣環(huán)境的影響，電氣性能容易發(fā)生改變。

2.影響彈藥質量變化的外界因素

影響彈藥質量變化的外界因素很多，歸納起來有以下幾個方面：

（1）環(huán)境的溫濕度。

保管彈藥的環(huán)境溫度過高、過低，會使裝藥揮發(fā)水分含量變化；濕度過大、過小，會影響水分含量不穩(wěn)定，從而使燃速改變。

（2）外力作用。

彈藥在儲運和勤務處理過程中，難免要受到外界各種形式力的作用，如沖擊、擠壓、摔碰、震動等。當這些外力過大，或者集中作用在彈藥的薄弱、敏感部位時，會造成彈藥變質，甚至引起燃燒或爆炸事故。

（3）雷擊、電、火的作用。

雷擊、電、火能直接引起彈藥燃燒或爆炸；雷和電的感應作用可使彈藥中的電子元器件損壞失效，也可使帶有電發(fā)火元件的彈藥發(fā)生事故。

（4）化學藥品及有害氣體作用。

化學藥品（如酸、堿、鹽、有機溶劑等）及空氣中的某些有害氣體（如二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、氨氣、硫化氫等）與彈藥接觸時，會破壞彈藥表面的防護層，促使彈藥金屬銹蝕、裝藥變質。

通過分析可知，彈藥存在變質的內在因素，質量變化是不可的避免的。但質量變化快慢主要取決于外界因素。在彈藥的儲運過程中，只要控制使彈藥變質的外界因素，就可以減慢彈藥質量變化的速度。實踐證明，在影響彈藥質量變化的外界因素中，環(huán)境溫濕度對彈藥質量影響最大、最普遍，也最不易控制，其它因素都可以在規(guī)范工作中加以避免。

三、溫濕度對彈藥質量變化的影響

1.溫濕度對彈體金屬的影響

彈藥元件的主體是金屬，彈藥元件常用金屬主要有鋼鐵、銅、鋁及其合金，溫濕度對其最大影響是使金屬銹蝕。

金屬的銹蝕包括化學銹蝕和電化學銹蝕?；瘜W銹蝕是指金屬與干燥氣體或非電解液發(fā)生化學作用而被破壞的現(xiàn)象；電化學銹蝕是指金屬與電解液發(fā)生電化學作用而遭到破壞的現(xiàn)象。在常溫條件下，化學銹蝕的速度很緩慢，金屬銹蝕主要表現(xiàn)為電化學銹蝕。

彈體金屬發(fā)生電化學銹蝕的原因是金屬內部存在不同電位的電極，并且不同電極間構成通路。例如，彈藥上不同種類金屬元件接觸，就構成了一對微電極；由于金屬組成成分的不均勻性或組織結構的不均勻性，造成金屬元件表面存在許許多多對微電極。

金屬發(fā)生電化學銹蝕的外部條件是在不同電位的電極之間有電解液存在。由于空氣中存在水汽，在金屬表面形成水膜，空氣中的二氧化碳、二氧化氮、氨和灰塵中的電解質就會溶入，從而在金屬表面形成一層電解質溶液，構成金屬電化學銹蝕的外部條件。

彈體金屬銹蝕主要影響彈藥的使用安全性和作用可靠性。例如，如果藥筒銹蝕嚴重，射擊時藥筒可能產生裂縫，引起火炮藥室的燒蝕，甚至燒傷炮手，或者造成藥筒退出困難，影響火炮連續(xù)射擊；如果引信銹蝕，可能會不正常動作，造成引信作用不確定，甚至使引信保險失效而釀成嚴重事故。

另外，如果溫度變化劇烈，金屬零件會急劇膨脹或迅速收縮，使彈藥各部分結合縫隙增大，造成失封，甚至使裝藥與金屬零件間發(fā)生相對移動或松動，影響結合的牢固性。

2.溫濕度對彈藥裝藥的影響

（1）對猛性炸藥的影響。

溫濕度對猛性炸藥的影響比較小，只對硝銨炸藥和一些質量較差的炸藥有明顯的影響。硝銨及其混合炸藥在濕度較大或溫濕度變化過大的條件下，容易吸濕結塊。吸濕結塊嚴重時，使裝藥密度發(fā)生變化，結構均勻性變差，難以起爆，威力和猛度降低。在長期高溫儲存時，裝有雜質含量較多的梯恩梯及其混合炸藥的彈丸，會出現(xiàn)流油現(xiàn)象。梯恩梯油感度低、滲流到裝藥表面會使裝藥引爆困難，從而使彈丸在射擊時產生半爆或不爆。

（2）對發(fā)射藥的影響。

發(fā)射藥通常采用以硝酸酯類炸藥為主加若干添加劑制成的無煙藥。從無煙藥的成分和結構可知，它是彈藥裝藥中安全性最差的一種，其質量變化受溫濕度影響較大。

溫度過高時，會使單基藥中的剩余溶劑、樟腦和水分揮發(fā)，雙基藥中的硝化甘油滲出；溫度過低時，會使發(fā)射藥的機械強度降低，在外力作用下，容易碎裂而使表面積增大；這些變化會使發(fā)射藥燃速加快，膛壓和初速增大，射擊精度變差。

相對濕度對發(fā)射藥的影響，主要是使藥內水分含量發(fā)生變化。相對濕度過大，發(fā)射藥會吸濕，含水量增加，導致燃速降低，膛內燃燒不完全，產生遲發(fā)火或造成近彈。相對濕度過小，水分會因蒸發(fā)而減少，導致燃速加快，膛壓增大，初速增加，造成遠彈。

（3）對黑藥和煙火劑的影響。

溫度對黑藥和煙火劑的影響很小，相對濕度的影響較大。若空氣的相對濕度過大，黑藥和煙火劑容易吸濕受潮。這些裝藥吸濕受潮后，輕則燃速減小，嚴重的則點不燃，從而影響彈藥的正常作用。

（4）對其它裝藥的影響。

溫濕度對雷管中的起爆藥影響很小，但雷管和火帽中的刺發(fā)劑和擊發(fā)藥在濕度較大時會吸濕受潮，降低作用可靠性。裝有黃磷的發(fā)煙彈和燃燒彈，如果溫度過高（例如超過44℃），黃磷會軟化或熔化并使體積膨脹，若彈頭密封不良時，熔化的黃磷就可能滲出，在空氣中氧化燃燒而發(fā)生事故，有些雖未滲出，但在溫度降低時，熔化的黃磷又重新凝固，從而引起彈頭的質量偏心，影響射擊精度。

3.溫濕度對彈藥其它部分的影響

（1）對木、紙、布質件的影響。

盛裝彈藥的木箱和木柄手榴彈的木柄等，長時間在濕度較大的環(huán)境中，就會因吸濕受潮而霉爛；濕度過小時，又會因水分向外蒸發(fā)而收縮，造成干裂。這些都影響彈藥的使用和長期儲存。

濕度過大時，信號彈和迫擊炮彈基本藥管以及40火箭彈發(fā)射藥管的紙殼會吸濕膨脹，影響上膛或裝入尾管。

發(fā)射藥的藥包用布和照明彈、反坦克手榴彈等的穩(wěn)定傘布在環(huán)境濕度過大、持續(xù)時間較長的條件下，會吸濕而發(fā)霉，強度降低，而造成彈藥作用的不確實。

（2）對塑料、橡膠制件和防護漆層、密封防護油劑的影響。

包裝彈藥或元件的塑料筒（盒）、密封用的橡膠墊及彈藥表面的防護漆層，若環(huán)境溫度過高，則會加速老化變質；若溫度過低，又會變脆，強度降低；這樣使彈藥容易失封，表面的防護漆層容易脫落。溫度過高還會使彈藥密封油和防護油流失；溫度過低又會使油劑干裂影響彈藥的密封和防護，不利于彈藥的長期儲存。

（3）對密封包裝、彈藥元件及全彈裝配結合的影響。

密封包裝的彈藥，若內部空氣的含濕量較大，當環(huán)境溫度較低時，將造成包裝內的相對濕度增大，甚至飽和結露。對于分裝式炮彈，若溫度急劇升高，會引起筒內空氣膨脹，造成緊塞蓋和防潮蓋松動而失去密封。

四、彈藥儲存的溫濕度要求

由于彈藥儲存環(huán)境的溫度和濕度對彈藥質量變化影響很大，因此，在彈藥的儲運管理工作中，必須嚴控儲存環(huán)境的溫度和濕度。根據(jù)彈藥的性能、結構及彈藥各組成物質的特性，通過反復試驗證明，適宜彈藥儲存的溫度條件為5～20℃，適宜彈藥儲存的相對濕度為55％ ～65％。在實際工作中，只要將彈藥儲存的溫濕度環(huán)境條件控制在這個范圍內，就可以有效地延長彈藥儲存壽命。