CS247151B2 - Způsob plnění výbušných zařízení - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu plnění výbušných zařízení, při kterém se zavádí dávka vlhkého počinového materiálu obsahující primární výbušnou sloučeninu na bázi kyseliny styfnové a olo va, do jímky, která tvoří část výbušného zařízení, načež následuje usušení vlhkého počinového materiálu.

V běžné praxi se primární výbušná látka vyrábí odlehle od plnicího pásma ve velké partii, a pak se ukládá. Při plnicím období se primární výbušná látka oddělí od zásoby a smísí se s jednou nebo s několika složkami počinové náplně do značně velké dávky, která se pak rozvede mezi členy výbušných zařízení, například nábojnicemi, nábojkami nebo nábojnicemi rozbušek.

Tento sled zahrnuje skladování velkého množství primární výbušné látky, její dopravu do směšovací stanice, samotný směšovací postup, dopravu směsi k plnicímu pásmu a rozvádění směsi mezi jednotlivými členy.

Jelikož primární výbušné sloučeniny a směsi je obsahující jsou již co do své povahy velmi nebezpečné při manipulaci, je každé stadium uvedeného sledu hazardní a vyžaduje zvláštních předběžných opatření.

V případě některých výbušných zařízení, zejména rozbušek, lze užít určitých primárních výbušných sloučenin samotných jako iniciátoru, ve kterémžto případě je směšování primární výbušné sloučeniny s jednou nebo několika dalšími složkami zbytečné. Přesto však je,pouhé skladování většího množství primární výbušné sloučeniny a jeho rozdělování velmi hazardní.

Účelem vynálezu je snížit nebezpečí spojená s plnicími postupy.

Způsob plnění výbušných zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že k vytvoření primární výbušné sloučeniny se in šitu kombinuje suchá předsměs, obsahující alespoň dvě složky na bázi kyseliny styfnové a olova, a kromě toho sensibilizátor pro primární výbušnou sloučeninu, okysličovadlo, látku vyvolávající tření nebo/a palivo, s kapalným reakčním prostředím.

Podle výhodného provedení vynálezu obsahuje předsměs jako složky zásaditou sloučeninu olova a kyselinu styfnovou, přičemž kapalné reakční prostředí sestává z vody.

Podle jiného provedení vynálezu obsahuje předsměs jako složky kyselinu styfnovou a kysličník olovnatý, jako okysličovadlo dusičnan barnatý, jako sensibilizátor tetrazon a práškové sklo jako látku k vyvolání tření.

Podle dalšího provedení vynálezu obsahuje předsměs jako složky kyselinu styfnovou a kysličník olovnatý, jako okysličovadlo dusičnan barnatý a kysličník olovičitý, jako palivo silicid vápníku a sirník antimonitý a jako sensibilizátor tetrazen.

Je zřejmé, že u způsobu podle vynálezu se odstraní skladování a manipulace s nebezpečnými primárními výbušninami, jako je styfnát olovnatý, a se sloučeninami je obsahujícími, ve velkém množství, což činí plnicí postup mnohem bezpečnějším než jsou shora popsané obvyklé plnicí postupy.

Člen nebo součást každého výbušného zařízení může být například pouhá nádržka, nebo nosič pro roznětnou nálož, jako je nábojnice se středovým zapalováním a nábojnice, pro okrajové zapalování pro střelivo ke sportovním nebo vojenským účelům, nábojnice pro rozbušku nebo zpoždovací zařízení.

Odborníkům v oboru výbušnin napadnou mnohé další vhodné jímky a nosiče, takže vynález není omezen na shora uvedené příklady. Kombinace uvedeného členu a roznetné nálože může tvořit hotové výbušné zařízení, avšak je pravděpodobnější, že bude dohotoveno pouze zčásti; například

a) další členy mohou být k němu přidány pro vytvoření výbušného zařízení, jako je výmětná výbušnina a kulka pro náboj s okrajovým zapalováním nebo elektrická zápalnice nebo roznětka pro rozbušku,

b) členy mohou být pozměněny co do tvaru nebo mohou být přemístěny vůči sobě navzájem, jako když zážehová směs se naplňuje do okraje nábojnice s okrajovým zapalováním v případě obvyklého rotujícího trnu, nebo když se zažehovací náplň přitlačuje na třaskavou slož rozbušky.

Když je počinový materiál sloučenina obsahující primární výbušnou látku a jednu nebo několik jiných složek, předsměs s výhodou'také obsahuje uvedené jednu nebo několik jiných složek, přičemž složky a příměsi jsou přítomny v žádaných poměrech, aby se vytvořila žádaná třaskavá látka po přidání kapalného reakčního prostředí.

Zejména mají být složky a případně také příměsi promíseny tak, že jednotlivé dávky mohou být rozděleny z většího množství předsměsi, přičemž každá dávka obsahuje složky a případně příměsi v žádaných poměrech pro vytvoření žádané třaskavé látky po přidání reakčního prostředí k jednotlivým dávkám.

Předsměs může být rozvedena mezi přijímacími jímkami, například nábojnicemi rozbušek nebo nábojnicemi s okrajovým zapalováním nebo nábojnicemi pro střelivo se středovým zapalováním, a to před přidáním reakčního prostředí. Smísení v přijímací jímce není podstatné.

Plnicí postup může být zautomatizován. Lze užít obecně známých typů stro.je pro dávkování prachu pro rozvedení většího objemu předsměsi mezi přijímací jímky. Rozdělení suché předsměsi může být také provedeno obvyklým zařízením pro rozvedení suché výbušné látky.

' 247151

Jelikož obvyklé postupy plnění za sucha nezahrnují dávkování kapaliny, bude zapotřebí se postarat o vhodné zařízení pro dávkování předem určených množství reakčniho prostředí, s výhodou vody k jednotlivým přijímacím jímkám.

Do přijímací jímky může být nejprve zavedena bud předsměs nebo kapalina. Předsměs může také obsahovat pojivo, které však v jiném případě může být obsaženo v dávce kapaliny. Dávka kapaliny může takéobsahovat malé množství povrchového činidla, aby se podporovalo rozvedení reakčniho prostředí předsměsí.

Primární výbušinou je s výhodou styfnát olovnatý nebo azid olovnatý. Pro roznětné nálože obsahující azid olovnatý může předsměs obsahovat například dusičnan olovnatý a azid sodný. Lze však užít také jiných reakčních složek, například hypofosfitu olova nebo octanu olovnatého místo dusičnanu olovnatého pro vytvoření výbušných olovnatých solí. Místo azidu olovnatého lze například užít azidu barnatého.

Když má být vyroben styfnát olovnatý, bylo zjištěno, že zvlášt užitečné jsou reakce kyseliny a zásady mezi kyselinou styfnovou a zásaditou sloučeninou olova jako jednotlivých složek. Pro jednoduchost bude předsměs obsahující takové složky nadále označována jako předsměs AB (acid-base).

V předsměsi AB lze užít jakékoli formy kyseliny styfnové. Například kyselina může být vyčištěného typu (některé její formy jsou uvedeny v USA pat. spisech č. 3 983 149 a 4 029 530) . V jiném případě může být kyselina druhu poměrně znečištěného, jak je například uvedeno v USA pat. spisech č. 2 150 653 a 2 246 963. Kyselina může být také vyrobena novějšími technikami, jak jsou například popsány v britském pat. spisu 1 278 576.

Sloučenina olova se s výhodou zvolí tak, aby se zabránilo vytvoření znečištěnin v plnicím materiálu nebo aby se vytvořily snadno odstranitelné nečistoty, například voda nebo plyn. Zvlášt vhodnou sloučeninou je kysličník olovnatý, at již ve tvaru klejtu nebo massikotu. Jiná možnost je hydroxid olovnatý a zásaditý nebo normální uhličitan olovnatý.

Kyselina a sloučenina olova mohou být v předsměsi přítomny ve stechiometrických podílech.

Předsměs AB může zahrnovat přídavné příměsi potřebné pro vytvoření úplné výbušné látky. Přídavné přísady nemají překážet reakci kyseliny a zásady do nepřijatelného stupně. Bylo však zjištěno, že je možné vytvořit za pomoci předsměsi AB prakticky jakékoliv standardní výbušné látky na bázi styfnátu olovnatého.

Například vhodné příměsi zahrnují:

okysličovadla: dusičnan barnatý, peroxid olova, dusičnan olovnatý, chlorečnan draselný (ledaže by zažehovací látka byla požadována pro střelivo, kde chlorečnany jsou nežádoucí);

látky vyvolávající tření: práškové sklo, práškové uhlí, ocelový písek;

sensibilizátory: tetrazen, trinitrofluoroglucinát olova;

látky pro vytvoření * jisker paliva: sirník antimonitý, sílicid vápníku, kovové prášky;

látky zlepšující plamen popř. vyvíjející plyn: nitrolátky, např. tetryl a PETN;

pojivá: arabská guma, polyvinylalkohol;

povrchová činidla: lissapol.

Jak bylo shora uvedeno, mohou být tyto přídavné příměsi včleněny do předsměsi ve známých poměrech pro vytvoření standardních výbušných látek po prakticky úplném zreagování kyseliny a zásady pro vytvoření styfnátu olovnatého.

Avšak hlavní reakce může být do určitého stupně rušena. Například dusičnan barnatý může reagovat v malém stupni s kyselinou styfnovou za vytvoření styfnátu barya. Jelikož to není o sobě zažehovací výbušnina, není to zřejmě spojeno s problémy.

I když postranní reakce skutečně sníží vytvoření výbušného materiálu, bude přijatelná za předpokladu, že nevytvoří podstatný podíl vedlejší zplodiny v konečném výrobku.

Pro plnění střeliva, v to zahrnující jak sportovní i vojenské střelivo typu okrajového i středového zapalování, obsahuje předsměs AB pro vytvoření zažehovací látky s výhodou dostatečné množství kyseliny styfnové a zásadité sloučeniny olova, aby se vytvořil styfnát olovnatý v množství 20-50 hmotnostních procent plnicí směsi.

Žádaný podíl okysličovadla v plnicí směsi závisí na poměrech ostatních příměsí, například na tom, je-li nebo není-li upraveno palivo, a také na množství kyslíku, který je k dispozici z okysličovadla: dusičnan barnatý může být přítomen v množství 10-60 hmot. procent, avšak lze užít ekvivalentních množství, (vyjádřeno kyslíkovým výtěžkem) jiných okysličovadel.

Sklo může činit až 50 hmot. % směsi, ašak obvykle se opomíjí u látek pro střelivo se středovým zapalováním a je obvykle přítomno v množství přibližně 20 až 40 hmot. % v látkách pro okrajové zažehování,

Tetrazen může být přítomen v množství až do 5 hmot. %. V některých látkách může palivo, jako sirník antimonitý, silicid kalcia a hliníkový prášek, činit velký podíl látky, například až 70 hmot. %.

Předsměsi lze také užít pro současné vytvoření dvou výbušin. Například předsměs AB může také zahrnovat shora uvedené složky pro vytvoření azidu olova.

Vynález bude nyní popsán na příkladech provedení.

Příklad I

Prvním popisovaným provedením je provedení pro plnění nábojnic s okrajovým zapalováním 0,22 zažehovací náplní, která obsahuje styfnát olovnatý, okysličovadlo, látku vyvolávající tření a sensibilizátor. Postup zahrnuje vytvoření suché předsměsi AB následujících materiálů v následujících hmotnostních podílech.

kyselina	styfnová	20-23	%	složka
kysličník	olovnatý	19-21	%	složka
dusičnan	barnatý	19-21	%	okysličovadlo
tetrazen		3- 4	%	sensibilizátor
sklo		31-39	%	látka k vyvolání tření

Jelikož tetrazen je sám citlivou výbušinou, smísí se nejdříve za vlhka se sklem a kysličníkem olovnatým. Výsledná směs tetrazenu a skla se usuší a vytvoří koláč, který může být bezpečně uveden do tvaru prášku. Tento prášek může být za sucha smísen s ostatními shora uvedenými materiály.

247 1 5 1

Předsměs se připraví v jakékoliv dávkové velikosti, což bude do určité míry záviset. na velikosti zažehovací náplně. Množství 200-250 gramů se ukázalo uspokojivým pro naplnění zažehovacích třaskavých složí přibližně 20 miligramů na nábojnici.

Avšak v některých případech se ukázaly užitečnými podstatně menší dávky, asi 20-50 gramů V každém případě se dá s předsmésí bezpečně manipulovat. Předsměs se rozvede mezi nábojnice obvyklým plnicím přístrojem, který bude popsán pouze stručné.

Základní zařízení sestává ze tří plnicích desek, ve kterých je upraven stejný počet otvorů ve stejném obrazci na každé desce. Jedna z těchto desek se položí .přímo na druhou desku a tyto dvě desky jsou navzájem pohyblivé, takže jejich otvory mohou být uvedeny do vzájemného zákrytu nebo mimo zákryt.

Třetí deska může pojmout nábojnice pro náboj s okrajovým zapalováním a může být umístěna pod oběma druhými deskami, přičemž její otvory (obsahující nábojnice), jsou v zákrytu s otvory v mezilehlé desce.

Určité množství předsměsi se prohrabuje přes horní desku, zatímco její otvory jsou mimo zákryt s otvory mezilehlé desky. Tím se otvory v horní desce vyplní předsměsi a působí jako volumetrická měřicí zařízení.

Horní povrch desky se pak ohrabe do Čista, čímž ponechá otvory přesně vyplněné. Horní deska se pak posune za účelem uvedení jejích otvorů do zákrytu s otvory mezilehlé desky a předsměs spadne skrze otvory v mezilehlé desce do spodních nábojnic.

Každá nábojnice dostane dávku přibližně 3 mililitry vody. To se může provést v nábojnici před zavedením dávky předsměsi nebo po tomto zavedení. V každém případě tvoří voda reakční prostředí, které umožňuje, aby kyselina styfnová a kysličník olova reagovaly in šitu za vytvoření styfnátu olovnatého v každé nábojnici.

Za předpokaldu přibližně úplné reakce kyseliny styfnové a kysličníku olova se vytvoří výbušná náplň obsahující asi 39-44 % styfnátu olovnatého. Nábojnice obsahující vlhkou látku mohou být okamžitě převedeny k obvyklému roztáčecímu trnu, který roztočí zažehovací látku do okraje nábojnice.

Naplněné nábojnice se nyní převedou do obvyklé sušicí pece, ve které se vypudí voda. Celková doba, která uplyne mezi přivedením vody a předsměsi k sobě a mezi převedením naplněných nábojnic do sušicí pece, má být dostatečná, aby umožnila maximální možnou reakci kyseliny styfnové a kysličníku olova.

Roztočení se může provést v kterékoliv mezilehlé době, jelikož reakce může proběhnout částečně v okraji nábojnice. Po usušení mohou být nábojnice převedeny pro naplnění výmetné výbušniny a vložení kulky podle běžných technik.

Místo použití obvyklých desek pro rozvádění předsměsi může být předsměs zavedena do stroje pro dávkování prachu, který samočinně bude přivádět dávky prachu v žádané velikosti do jednotlivých nábojnic.

Tam, kde se do předsměsi mají přidat poměrně velká množství vody, může být tetrazen ze suché předsměsi vynechán a může být dodán jako suspense v dávce vody. Například kdyby se do nábojnice místo 3 ml vody dodalo 20 ml vody, mohl by být tetrazen zahrnut v dávce vody, avšak přídavná voda by pak musela být odstraněna před roztočením náplně.

I

Příklad

II

Druhé provedení se týká plnění nábojnic pro střelivo se středovým zapalováním. Připraví se následující předsměs AB, jejíž podíly co do hmotnosti jsou následující:

kyselina styfnová	19-21 %	složka
kysličník olovnatý	17-19 %	složka
dusičnan barnatý	35-43 i	okysličovadlo
kysličník olovičitý	4,5-5,5	% okysličovadlo
silicid vápníku	10,5-11,	,5 % palivo
sirník antimonitý	4,5-5,5	% palivo
tetrazen	1,5-2,5	% sensibilizátor

Suchá předsměs se dávkuje do nábojnic stejným způsobem jako předsměs pro okrajové zapalování u prvního provedení. Každá nábojnice pak dostane dávku vody a kyselina reaguje s kysličníkem za vytvoření přibližně 34-40 hmot. % styfnátu olova v dávce. Nyní jsou dány dvě možnosti dalšího zpracování nábojnic, totiž:

a) látka může být usušena v nábojnici po ukončení reakce a nábojnice pak mohou být zpracovány jako obvykle plněné nábojnice pro sestavení do bateriových kapes, které se pak sestaví s ostatními složkami náboje,

b) nábojnice obsahující ještě vlhkou látku mohou být sestaveny s rozbuškami za vytvoření bateriových kapes a látka může být vysušena po takovém sestavení. Vlhkost opustí kapsu zážehovými otvory v komoře rozbušky.

Poslední uvedená technika má tu další výhodu, že látka v nábojnici může být uvedena do žádaného tvaru, zatímco je v mokrém, relativně plastickém stavu. To usnadňuje vytvoření zaškrcení žádaných rozměrů mezi bodem kovadlinky v bateriovém zásobníku a složí nábojnice.

Tvarování látky v každé nábojnici může být provedeno samotnou kovadlinkou. Těchto posledních kroků lze ovšem užít, at je nebo není výbušnina skutečně vytvořena in šitu v nábojnici.

vynález není omezen na výrobu střeliva a rozbušek s okrajovým zapalováním a středovým zapalováním. Například USA pat. spis č. 4 024 818 (Calvin L.Scott a Howard S. Leopold) popisuje propíchnutím zažehovaná výbušná zařízení a celou řadu výbušnin pro tato zařízení.

Jedna taková výbušnina obsahuje jak styfnát, tak i azid olova, což může být provedeno modifikací předsměsi AB, aby zahrnovala složky (například azid barya a dusičnan olova), jež umožňují výrobu azidu olova.

Nebyly zatím přezkoušeny jiné látky uvedené ve shora zmíněném USA pat. spisu č. 4 024 818 (a používající 5-nitrotetrazol rtuti), avšak je možné, že i tyto látky mohou být vyrobeny technikami in šitu.

Ještě další výbušná zařízení používající styfnátu olova nebo/a azidu olova, jsou popsána v USA pat. spisu č. 3 188 914 a britském pat. spisu č. 1 513 056 a i tato zařízení jsou vhodná pro plnění způsobem podle vynálezu. Vynálezu lze také použít pro výrobu zápalný hlavic pro rozbušku, kde výbušnina se vyrábí v patkách na nosných drátech v těchto patkách uložených.

Vynález ovšem není omezen na popsaná provedení.

Claims (4)

1. Způsob plnění výbušných zařízení, při kterém se zavádí dávka vlhkého, počinového materiálu obsahující primární výbušnou sloučeninu na bázi kyseliny styfnové a olova, do jímky, která tvoří část výbušného zařízení, načeš následuje usušení vlhkého počinového materiálu, vyznačující se tím, že k vytvoření primární výbušné sloučeniny se in šitu kombinuje suchá předsměs, obsahující alespoň dvé složky na bázi kyseliny styfnové a olova, a kromě toho sensibilisátor pro primární výbušnou sloučeninu, okysličovadlo, látku vyvolávající tření nebo/a palivo, s kapalným reakčním prostředím.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že předsměs obsahuje jako složky zásaditou sloučeninu olova a kyselinu styfnovou, přičemž kapalné reakční prostředí sestává z vody.

3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že předsměs obsahuje jako složky kyselinu styfnovou a kysličník olovnatý, jako okysličovadlo dusičnan barnatý, jako sensibilizátor tetrazen a práškové sklo jako látku k vyvolání tření.

4. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že předsměs obsahuje jako složky kyselinu styfnovou a kysličník olovnatý, jako okysličovadlo dusičnan barnatý a kysličník olovičitý, jako palivo silicid vápníku a sirník antimonitý a jako sensibilisátor tetrazen.