CZ280656B6

CZ280656B6 - Iniciační prostředek

Info

Publication number: CZ280656B6
Application number: CS895879A
Authority: CZ
Inventors: Vidon Lindqvist; Lars-Gunnar Löfgren; Tord Olsson
Original assignee: Nitro Nobel Ab; Safety And Environmental Protection Research Institute; China Metallurgical Import And Export Corp.
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1996-03-13
Also published as: AU4249689A; CN1023511C; FI100528B; CZ587989A3; ATE99660T1; EP0365503A1; KR900006262A; SE8803683L; SK278839B6; ES2047709T3; FI894904A0; NO894120L; JPH02137790A; PL164248B1; KR0124936B1; CA1335040C; NO894120D0; DE68912066T2; US5385098A; NO170799C

Abstract

Řešení se týká iniciačního prostředku obsahujícího výbušninu neprimárního typu, tvořený obalem obsahujícím sekundární výbušninu, přičemž první koncová část je upravena pro zapálení sekundární výbušniny pomocí zapalovacích prostředků, a druhá koncová část je přizpůsobena pro uvolnění detonačního impulzu, a dále obsahující mezilehlou část, ve které je sekundární výbušnina schopna přeměny deflagrace na detonaci, prostředek obsahuje sekundární výbušninu zpracovanou na granulované krystaly, tvořené částicemi, jejichž hmotnostní průměr velikosti je v rozmezí od 0,1 do 100 mikrometrů a/nebo obsahující reakční katalyzátor ze skupiny uhlík, kryolity nebo sloučeniny kovů.ŕ

Description

Iniciační prostředek

Oblast techniky

Vynález se týká iniciačního prostředku, který se používá u rozbušek, obsahujících výbušninu neprimárního typu, a je tvořen obalem, obsahujícím sekundární výbušninu, který má první koncovou část přizpůsobenou konstrukčně k zapálení uvedené sekundární výbušniny za pomoci zapalovacích prostředků, a druhou koncovou část přizpůsobenou konstrukčně k uvolnění detonačního impulzu, a mezilehlou část, ve které je sekundární výbušnina po zapálení schopná přeměny deflagrace na detonaci.

Dosavadní stav techniky

Rozbušky mohou být použity jako výbušné prostředky jako takové, ovšem všeobecně se používají k iniciování jiných výbušnin. Obecně řečeno mají tyto rozbušky vstupní část, která je upravena pro přivedení spouštěcího signálu, což je v obvyklém provedení elektrický proud nebo tepelná iniciace a náraz, pocházející ze zápalnice, a dále výstupní část, která obsahuje v obvyklém provedení primární náplň, nebo-li roznětnou nálož sekundární výbušniny. Mezi uvedenou vstupní částí a výstupní částí jsou umístěny prostředky pro zajištění převodu vstupního signálu na detonační průběh této roznětné nálože. U civilních rozbušek je toto převedení signálu obvykle provedeno za pomoci malého množství primární výbušniny, která je umístěna v místě, přilehlém k umístění roznětné nálože, přičemž je tato výbušnina v okamžiku, kdy je iniciována teplem nebo nárazem, uvedena rychlým způsobem do spolehlivého výbuchu. Ovšem na druhé straně je třeba uvést, že vysoká senzitivita uvedené primární výbušniny vyžaduje velmi přísná bezpečnostní opatření při výrobě rozbušek, ve kterých se používá těchto primárních výbušnin, a při jejich používání. Tyto primární výbušniny nemohou být transportovány ve volné sypné formě, ale musí být připravovány až přímo na místě výroby rozbušek. Kromě relativně vysokých výrobních nákladů, které jsou nutné při výrobě těchto primárních výbušnin v malých jednotkách, vyžaduje většina těchto primárních výbušnin manipulování s jedovatými nebo nebezpečnými látkami. V průmyslové výrobně je nutno tyto primární výbušniny připravovat a transportovat pouze v malých vsázkách, přičemž konečné dávkování a stlačování je nutno provádět pomocí dálkově řízených strojů a přístrojů. Obvykle se tato operace provádí za kryty, chránícími před eventuálním výbuchem. V takto vyrobené rozbušce představuje přítomnost primární výbušniny potenciální nebezpečí neúmyslné náhlé detonace, ke které může dojít jak při transportu, tak i při použití. Jakékoliv poškození, náraz, tepelné působení nebo působení tření, vznikající v místě výskytu této primární výbušniny, může spustit tuto rozbušku a znamená náhlý výbuch. Tato primární výbušnina může rovněž reagovat na náraz, pocházející z blízké detonace a tím může způsobit hromadnou detonaci u těsně uspořádaných nebo naskládaných rozbušek. Z těchto důvodu existují velmi přísná vládní nařízení pro transport těchto typů rozbušek. Podobným přísným opatřením podléhá i manipulace na místě použití těchto rozbušek.

Pokud se týče dosavadního stavu techniky, je již po mnoho let vyvíjena snaha nahradit tyto primární výbušniny mnohem méně

-1CZ 280656 B6 nebezpečnými sekundárními výbušninami, které se používají například u roznětných náloží. U rozbušek s neprimárními výbušninami by se značně zjednodušila výroba, tyto výrobky by bylo možno volně transportovat, včetně transportu pomocí letadel, a rovněž by se značně zmenšila bezpečnostní opatřeni při používání těchto typů rozbušek, například by bylo možno provádět vyvrtávání děr pro ukládání těchto rozbušek a současné ukládání těchto rozbušek.

V případě sekundárních výbušnin je možno pomocí zapalovacích nebo zážehových prostředků typu roznětných drátů nebo roznětných folií, jako jsou například prostředky podle francouzského patentu č. 2 242 899, v případě, že jsou podrobeny vysokým okamžitým proudům, vyvolat zážeh nebo náraz dostatečné síly, aby došlo k přímému vyvolání detonace této sekundární výbušniny. Tyto prostředky obvykle nejsou vhodné při civilních aplikacích, neboř jsou příliš drahé a vyžadují pracnou přípravu roznětnic, přičemž je nutno rovněž jako nevýhodu uvést, že nejsou kompatibilní s běžnými pyrotechnickými zpožďovacími prostředky.

Další typ rozbušky, obsahující výbušninu neprimárního typu, je popisován v patentech Spojených států amerických č. 3 978 791, 4 144 814 a 4 239 004, přičemž v těchto patentech je navrhováno použití iniciovaných a deflagraci podléhajících sekundárních výbušnin k akcelerování nárazového disku, který naráží na akceptorovou sekundární výbušninu s dostatečnou rychlostí, čímž dojde k vyvolání detonace této akceptorové výbušniny. Konstrukční provedení těchto prostředků je ovšem veliké a mechanicky složité, neboř tyto prostředky musí odolávat velkým silám, vyvolaným uvnitř tohoto prostředku, přičemž je nutno rovněž poznamenat, že tato provedení nejsou zcela spolehlivá.

Další typ rozbušky, obsahující výbušninu neprimárního typu, je popisován v patentu Spojených států amerických č. 3 212 439, přičemž u tohoto řešení se využívá schopnosti iniciované a deflagraci podléhající sekundární výbušniny vyvolávat spontánní přeměnu deflagrace na detonaci za určitých podmínek. Obvykle tyto podmínky zahrnují masivní obal, ve kterém je obsaženo poněkud velké množství výbušniny, což ovšem znamená přídavné náklady na výrobu těchto výrobků a rovněž i rozměry těchto výrobků jsou příliš veliké ve srovnání s provedením rozbušek, obsahujících primární výbušninu, dosud běžně používaných.

Široké a úspěšné průmyslové rozšíření těchto známých typů rozbušek, obsahujících výbušninu neprimárního typu, bylo až dosud omezeno přinejmenším dvěma okolnostmi. Prvním omezením je nutnost vyřešení komplexního konstrukčního provedení včetně masivního obalu, což znamená přídavné náklady jak na materiál, tak i na výrobní zařízení, neboř v těchto případech nelze použít běžných až dosud používaných výrobních zařízení. Vzhledem k tomu, že tyto výrobky nemají standardní rozměry, znamená tato skutečnost rovněž i další přídavné náklady pro využivatele. Druhé omezení spočívá v tom, že i přesto, že je možno dosáhnout funkčnosti různých provedeni rozbušek, obsahujících neprimární výbušniny, do určité míry, je velmi obtížné dosáhnout u rozbušek, obsahujících primární výbušniny. Tato vysoká spolehlivost je požadována využivateli těchto rozbušek z toho důvodu, aby se předešlo nebezpečné situaci, kdy je nutno zlikvidovat nevybuchlou nálož, uloženou ve vývrtu.

-2CZ 280656 B6

Řešení těchto uvedených aspektů se částečné setkává s protichůdnými požadavky. Zmenšení obalu a plnění může vyvolat rovněž snížení spolehlivosti, pokud se týče funkčnosti těchto rozbušek, nebo přinejmenším omezit provozní tolerance, což přispívá k vyšší zmetkovitosti ve výrobě a znamená další výdaje na kontrolní prostředky. Jednoduché a malé provedení dochází k přechodu deflagrace na pracnějších nebo komplikovanějších zapalovacích účelem vyvolání rychlé a reprodukovatelné deflagrace.

té části rozbušky, ve které detonaci, znamená zhotovení prostředků za

V patentu Spojených států amerických č. 4 727 808 se popisuje nový typ rozbušky, obsahující výbušninu neprimárního typu, která je založena na převedení deflagrace výbušniny sekundární k detonaci. Provedení této rozbušky je takové, že může být zapálena pomocí většiny typů běžně používaných zapalovacích prostředků, dále je možno tyto rozbušky vyrobit s použitím běžných rozbuškových uzávěrových částí, rovněž je možno je vkládat do běžných obalů, a v neposlední řadě je možno je přivést ke spolehlivé detonaci za použití pouze malého množství nálože sekundární výbušniny. V extrémních podmínkách je možno ještě dále zvýšit iniciační spolehlivost těchto prostředků.

Hlavním cílem vynálezu je vyvinout iniciační prostředek pro rozbušky, obsahující výbušninu neprimárního typu, u kterého by byly překonány nedostatky dosavadního stavu techniky. Konkrétně je možno uvést, že cílem vynálezu je vyvinout iniciační prostředek s vysokou spolehlivostí při přeměně deflagrace na detonaci. Dalším cílem vynálezu je vyvinout iniciační prostředek s vysokou spolehlivostí v extrémních podmínkách. Dalším cílem vynálezu je zajištění rychlé a spolehlivé deflagrace iniciačního prostředku v sekundární výbušnině, přičemž by v tomto provedení bylo použito jednoduchých, hlavně teplem iniciovaných, běžných zapalovacích prostředků. Dalším cílem vynálezu je dosáhnout přeměny deflagrace na detonaci v relativně malém množství sekundární výbušniny. V neposlední řadě je cílem vynálezu vyvinutí iniciačního prostředku a rozbušky, která obsahuje tento iniciační prostředek, která by byla nenákladná a při které by bylo možno použít běžných zařízení pro výrobu rozbušek, obsahujících primární výbušniny, podle dosavadního stavu techniky.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří iniciační prostředek, obsahující výbušninu neprimárního typu, tvořený obalem, obsahujícím sekundární výbušninu, přičemž první koncová část je upravena pro zapálení sekundární výbušniny pomocí zapalovacích prostředků, a druhá koncová část je přizpůsobena pro uvolnění detonačního impulzu, a dále obsahující mezilehlou část, ve které je sekundární výbušnina schopna přeměny deflagrace na detonaci, přičemž obsahuje sekundární výbušninu, zpracovanou na granulované krystaly, tvořené částicemi, jejichž hmotnostní průměr velikosti je v rozmezí od 0,1 do 100 mikrometrů a/nebo obsahující reakční katalyzátor ze skupiny uhlík, kryolity nebo sloučeniny kovů.

Ve výhodném provedení vynálezu je katalyzátorem jemnozrnný prášek, který se výhodně přidává do granulované sekundární výbušniny.

-3CZ 280656 B6

Jako katalyzátoru se výhodně používá uhlíku, kryolitú nebo sloučenin kovů, jako například sloučenin hliníku, manganu, železa, kobaltu, niklu, rtuti, stříbra, zinku, nebo zejména olova, chrómu a mědi.

Sekundární výbušnina je modifikována na granulované krystaly a má hmotnostní průměr velikosti částic v rozmezí od 0,1 do 100 mikrometrů. Tento granulovaný materiál obsahuje rovněž ve výhodném provedení pojivo pro krystaly sekundární výbušniny v množství 0,1 až 10 % hmotnostních tohoto granulovaného materiálu. Granule sekundární výbušniny mají výhodně hmotnostní průměr velikosti částic v rozmezí od 10 do 2 000 mikrometrů.

Ve výhodném provedení je takto modifikovaná sekundární výbušnina uložena v místě, přilehlém k první koncové části iniciačního prostředku, přičemž náplň málo modifikované nebo vůbec nemodifikované sekundární výbušniny je umístěna mezi částí přilehlou k prvnímu konci a ke druhému konci.

Iniciační prostředek podle vynálezu je výhodně rozdělen na iniciační náplň, která je přilehlá k prvnímu konci, a na mezilehlou náplň, která je umístěna mezi uvedenou iniciační náplní a druhým koncem, přičemž tyto náplně jsou odděleny postupným snížením hustoty stlačení od iniciační náplně k mezilehlé náplni. Ve výhodném provedení obsahuje iniciační náplň modifikovanou sekundární výbušninu, která je přilehlá prvnímu konci, a krystalický materiál, přilehlý k mezilehlé náplni. Hmotnostní poměr této modifikované sekundární výbušniny k uvedenému krystalickému materiálu je ve výhodném provedení v rozmezí od 1 : 5 do 5 : 1. Gradient hustoty stlačování ve výhodném provedení v této iniciační náplni vzrůstá ve směru od první koncové části ke druhé koncové části. Průměrná hustota stlačování této iniciační náplně je výhodně v rozmezí od 50 do 90 % hustoty krystalů pro použitou výbušninu. Rovněž je výhodné, jestliže uvedená mezilehlá náplň obsahuje krystalický materiál. I pro mezilehlou náplň je výhodné, jestliže gradient hustoty stlačování vzrůstá ve směru od první koncové části směrem ke druhé koncové části. Ve výhodném provedení je průměrná hustota stlačování pro mezilehlou náplň v rozmezí od 30 do 80 % hustoty krystalů pro použitou výbušninu.

Ve výhodném provedení je mezi iniciační náplní a mezilehlou náplní uspořádána přepážka, přičemž touto přepážkou může být miskovitá přepážka nebo disková přepážka, která je oddělená od uvedeného obalu, ale těsně k němu přiléhá.

Iniciační prostředek podle uvedeného vynálezu obsahuje ve výhodném provedení jako sekundární výbušninu pentaerythritoltetranitrát, nebo cyklotrimethylentrinitramin, nebo obě tyto látky.

Při použití iniciačního prostředku podle uvedeného vynálezu je možno prostřednictvím porézní výbušniny, modifikované spalovacím katalyzátorem, zvýšit reakční rychlost selektivním způsobem v kritickém období reakčního procesu. Všeobecně je známo, že se u těchto spalovacích katalyzátorů předpokládá, že jejich nejintenzivnější vliv na reakční rychlost nastává při nízkých tlacích, kdy transport reakčních složek v plynné fázi je co do rozsahu určován celkovou reakční rychlostí. Pro účely uvedeného vy-4CZ 280656 B6 nálezu je tato vlastnost využita k omezení kritické první periody urychlení reakce až k deflagraci, nebo až téměř k rychlostem, způsobujícím detonaci. Jestliže je tato perioda příliš dlouhá, potom uvolněné tlakové síly mohou rozrušit strukturu rozbušky ještě před dokončením reakce a zastavit tak další pokračování této reakce. Takto dosažené zkrácení této kritické první periody urychlení reakce podle uvedeného vynálezu může být využito ke zmenšení rozměru obalu, dále k omezení fyzikální délky nebo šířky sloupce sekundární výbušniny, což se například projeví ve zlepšení zapalování, nebo ke zlepšení spolehlivosti, přičemž souhrnně je možno obecně uvést, že toto řešení slouží k omezení předimenzovanosti. Spalovací katalyzátor jako aditivum rovněž působí tak, že snižuje závislost na reakční teplotě použité výbušniny, což se projeví ve značně rozšířeném rozsahu provozních teplotních podmínek, které je možno použít u těchto typů rozbušek. Toto aditivum rovněž působí tak, že u této sekundární výbušniny snižuje minimálně tlakovou úroveň, při které je možno udržet stabilní lineární průběh hoření, která tedy nemusí dosahovat v těchto případech atmosférického tlaku. Tato skutečnost snižuje požadavky, pokud se týče vytváření tlaku pomocí zapalovacích prostředků a zpožďovacích prostředků, takže je možno použít pouze složky, které pouze vytváří teplo. Rovněž je možno předpokládat plné fungování těchto prostředků v situacích, kdy dojde k poškození rozbušky a k úniku plynu, což je možno způsobit zapalovacími prostředky. Kromě toho je třeba uvést, že u těchto katalyzátorů byla pozorována schopnost zlepšovat skladovací stabilitu a vodivostní vlastnosti, pokud jsou obsaženy v náplni sekundární výbušniny.

Tím, že se v iniciačním prostředku podle uvedeného vynálezu použije sekundární výbušnina, modifikovaná na formu částic granulovaných krystalů výbušniny, je možno dosáhnout významných zlepšení, pokud se týče zapalovacích vlastností této náplně. Vůči působení těchto zapalovacích prostředků je u těchto granulovaných částic vystavena vícevrstvová mikrostuktura se značným specifickým povrchem, což urychluje rychlé zapálení této sekundární výbušniny, aniž by bylo nutno udržovat tvorbu tepla u těchto zapalovacích prostředků. Poréznost tohoto granulovaného materiálu usnadňuje laterální expanzi počátečního zapalovacího bodu, přičemž se vytváří stabilní plochá konvekční fronta. Všechny tyto vlastnosti napomáhají k eliminování prolongovaných a značně proměnlivých zapalovacích fází, což může příznivě ovlivňovat jak přesnost určení detonační doby, tak i integritu rozbušky, jak již bylo uvedeno shora. Při výrobě těchto rozbušek potom tyto vlastnosti volné tekoucího materiálu u tohoto granulovaného materiálu usnadňuji dávkování a stlačování, a stlačitelnost tohoto granulovaného materiálu umožňuje vytváření výhodných hustotních gradientů, které postupně vzrůstají od iniciačního konce směrem dopředu. Podle výhodného provedení tohoto iniciačního prostředku podle vynálezu je první část sekundární výbušniny optimalizována pro účely zapálení, přičemž je tvořena granulovaným materiálem, zatímco druhá část je optimalizována pro dosahování vysokých reakčních rychlostí a je tvořena jemně krystalickým materiálem, přičemž tato struktura druhé části umožňuje vytváření vysokých hustot, strmějších gradientů a lepší integritu náplně. Uvedené navrhované sdružené řešení poskytuje značné výhody oproti dosavadnímu stavu techniky, zejména pokud se týče funkční spolehlivosti, přičemž toto řešení je možno využít jako takové, nebo v kombinaci se spalovacím katalyzátorem, jak již bylo uvedeno výše.

-5CZ 280656 B6

Další znaky a výhody řešení podle uvedeného vynálezu budou zřejmé z následujícího detailního popisu iniciačního prostředku.

Základní principy a znaky uvedeného vynálezu, které byly diskutovány ve výše uvedeném textu, je možno využít v těch případech, kdy je zapotřebí ovlivnit reakční průběh u sekundární výbušniny způsobem, který byl uveden shora, například u různých rozbušek, popsaných v části dosavadního stavu techniky. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se ovšem těchto základních znaků uvedeného vynálezu využívá v souvislosti se specifickými typy rozbušek, obsahujících neprimární výbušninu, které jsou založeny na přeměně deflagrace na detonaci (tzn. DDT mechanismus), která spočívá ve schopnosti sekundární výbušniny, u které došlo k deflagraci, přejít na detonační přeměnu za určitých vhodných podmínek. Uvedený vynález bude popisován hlavně v souvislosti s iniciačními prostředky, u kterých se využívá tohoto mechanismu.

Rozdíl mezi primární a sekundární výbušninou je z dosavadního stavu techniky dostatečně dobře známý a v oboru výbušnin široce využívaný. Pro praktické účely je možno primární výbušninu definovat jako výbušnou látku, která je schopna vyvolat úplnou detonaci v případě, že je iniciována zapálením nebo přivedením tepla, v objemu několika krychlových milimetrů této látky i bez použití jakéhokoliv obalu. Sekundární výbušninu nelze přivést k detonaci za uvedených podobných podmínek. Všeobecně je možno uvést, že sekundární výbušninu je možno přivést k detonaci v případě, že je zapálena nebo iniciována přivedením tepla pouze v případě, že se vyskytuje v mnohem větších množstvích, nebo v případě, že je umístěna do masivního obalu, jako je například masivní tlustostěnný obal, nebo v případě, že je vystavena působení mechanického nárazu mezi dvěma povrchy z tvrdého kovu. Jako příklad těchto primárních výbušnin je možno uvést fulminát rtuťnatý, styfanát olovnatý, azid olovnatý a diazodinitrofenol, nebo směsi dvou nebo více z těchto uvedených látek, a/nebo jiné podobné látky. Jako reprezentativní příklad sekundárních výbušnin je možno uvést pentaerythritoltetranitrát (PETN), cyklotrimethylentrinitramin (RDX), cyklotetramethylentetranitramin (HMX), trinitrofenylmethylnitramin (Tetryl) a trinitrotoluen (TNT), nebo směsi těchto dvou uvedených látek nebo směsi více uvedených látek, a/nebo jiné podobné látky.

Pro účely uvedeného vynálezu je možno použít jakoukoliv z výše uvedených sekundárních výbušnin, nebo směsí těchto látek, přičemž je výhodné vybrat pro účely uvedeného vynálezu snadněji zapálitelné a snadněji k detonaci přivoditelné sekundární výbušniny, jako je zejména cyklotrimethylentrinitramin (RDX) a pentaerythritoltetranitrát (PETN), nebo směsi těchto látek. Rovněž je také možné, aby různé části iniciačního prostředku obsahovaly různé sekundární výbušniny. V případě, že je iniciační prostředek podle vynálezu zřetelně rozdělen na deflagrační sekci a na detonační sekci s podmínkou, že přesné umístění bodu přeměny se může měnit, takže toto rozdělení sekcí nemusí odpovídat jakékoliv fyzikální struktuře, uspořádané v tomto iniciačním prostředku, potom je výhodné použít snadněji zapálitelné a snadněji k detonaci přivoditelné výbušniny přinejmenším v deflagrační sekci, zatímco výbušnina pro detonační sekci může již být zvolena volněji.

-6CZ 280656 B6

Pokud se týče specifických aditivních prostředků, používaných podle uvedeného vynálezu, potom je možno uvést, že je možno použít běžných aditivních látek, jako je například hliník, mangan nebo zirkoniový prášek, přičemž tyto aditivní látky se přidávají do prostředku podle vynálezu za účelem modifikování senzitivity a reakčních vlastností.

Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se používá přídavku sekundární výbušniny, modifikované spalovacím katalyzátorem, do tohoto iniciačního prostředku. Hlavním účelem tohoto přídavku je ovlivnit reakční rychlost při nízkých tlacích, jako například při tlacích do asi 20 MPa, ve výhodnějším provedení při tlacích do asi 50 MPa, nebo dokonce při tlacích do asi 100 MPa. V těchto tlakových rozmezích je reakční rychlost přibližně určována rovnicí podle Vieilleho:

ve které znamená r normální rychlost hoření, vztaženou na spalovací plochu, p je tlak,

N je exponent tlaku, a A je rychlostní konstanta.

Jedním z požadovaných účinků v uvedeném tlakovém rozmezí je všeobecně zvýšení reakční rychlosti, což muže být vyjádřeno zvýšením hodnoty rychlostní konstanty (A), například zvýšením této hodnoty o 10 %, ve výhodnějším provedení zvýšením této hodnoty o 50 % a nejvýhodněji zvýšením přinejmenším o 100 %, přičemž účelem zvýšení reakční rychlosti je usnadnění rychlého vytváření stabilní lineární fronty hoření. V případě dané směsi je výhodné, jestliže je tato rychlostní konstanta dostatečně vysoká, aby byl udržen stabilní lineární průběh hoření při konstantním atmosférickém tlaku. Dalším požadovaným účinkem je u těchto směsí závislost na vysokém tlaku, přičemž účelem je dosažení lavinovité reakční rychlosti v daném obalu se stoupajícím tlakem, čímž se dosáhne velkého urychlení počáteční reakce. Z tohoto důvodu by měl být exponent tlaku (N), měřený jako lineární aproximace v uvažovaném tlakovém rozmezí, výrazně nad nulovou hodnotou, ve výhodném provedení by tato hodnota měla být vyšší než 1 a nejvýhodněji je tato hodnota vyšší než 1,5. Jinými slovy řečeno, je podle uvedeného vynálezu výhodné, jestliže přídavek katalyzátoru nesnižuje tento exponent tlaku u sekundární výbušniny ve srovnání se sekundární výbušninou bez katalyzátoru, přičemž ve výhodném provedení zvyšuje tento exponent přinejmenším o 10 %, ještě lépe o přinejmenším 50 % a nejvýhodněji přinejmenším o 100 %. Další z požadovaných účinků spočívá ve zvýšení reakční rychlosti při nízkých teplotách, a ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu obecně řečeno ve zmenšení závislosti reakční rychlosti na teplotě, přičemž účelem tohoto opatření je dosažení spolehlivé a reprodukovatelné funkčnosti prostředku podle vynálezu při různých provozních teplotách. Ve výhodném provedení se teplotní závislost, vyjádřená jako dA/dT, kde A je rychlostní konstanta a T je teplota, sníží přinejmenším o 10 %, ještě výhodněji přinejmenším o 50 %, a nejvýhodněji se tato závislost sníží o přinejmenším 100 % v případě, že se k sekundární výbušnině přidá vhodný katalyzátor.

-7CZ 280656 B6

Za účelem dosažení výše uvedených výsledků je možno použít mnoho sloučenin, přičemž uvedený vynález není omezen na určité konkrétní sloučeniny nebo kombinace těchto sloučenin. Obecně je možno uvést, že metoda volby vhodného katalyzátoru pro výše uvedené účely spočívá ve stanovení rychlostní konstanty A a konstanty exponentu tlaku N, uvedených ve výše uvedené rovnici podle Vieilleho, pro sekundární výbušninu bez přídavku katalyzátoru a s přídavkem katalyzátoru, a sledování dosaženého zlepšení. Při provádění standardní měřicí techniky se spálí testovaná směs v uzavřené tlakové nádobě o dostatečně velkém objemu, aby byl během reakce dosažen přibližně konstantní tlak. Změří se reakční doba a tím se určí reakční rychlost při daném tlaku. Vynesením několika takto získaných hodnot reakčních rychlostí vůči odpovídajícím hodnotám tlaku v logaritmickém diagramu se získá hodnota pro konstantu A při standardním tlaku, a hodnota konstanty N, což se zjistí ze sklonu křivky závislosti reakční rychlosti na tlaku, v tomto případě je tato křivka aproximována na rovnou čáru. Teplotní závislost je možno určit prováděním dalších opakovaných měření, uvedených výše, při různých počátečních teplotách. Pomocí výše uvedené metody je možno ohodnotit jakýkoliv katalyzátor a zjistit, zda jsou jeho vlastnosti vhodné či nikoliv pro použití v iniciačním prostředku podle uvedeného vynálezu z hlediska výše uvedeného návodu.

Vhodné katalytické prostředky jsou uváděny v dosavadním stavu techniky jako střeliviny, přičemž ovšem zvyšování reakční rychlosti je u těchto látek sice částečným konečným požadavkem, nikoliv však hlavním cílem. Patent Spojených států amerických č. 3 033 718, který zde slouží jako odkaz na dosavadní stav techniky, a související následné patenty, uvádí některé střelivinové katalytické směsi, které mohou být použity podle vynálezu pro výše uvedené účely jako takové, nebo po vytřídění ve smyslu výše uvedených předpokladů. Na rozdíl od střelivin je u výbušnin podle uvedeného vynálezu výhodnou vlastností neomezené urychlování reakčních rychlostí, přičemž v této souvislosti jsou pro uvedené účely upraveny typickým způsobem vysoké hodnoty pro konstanty A a N, jak bylo výše uvedeno, a dále charakteristická porozita z toho důvodu, aby byl působení vystaven veliký povrch.

Jako příklad katalyzátoru je možno uvést uhlík, kryolity, sloučeniny kovů, jako jsou například hliník nebo mangan, nebo se ve výhodném provedení používá sloučenin těžkých kovů, jako jsou například železo, kobalt, nikl, rtuť, stříbro, zinek, nebo zejména olovo, chrom a měď. Ve výhodném provedení podle vynálezu se používá organických sloučenin kovů. Tyto sloučeniny obvykle ovlivňují reakční průběh více než pouze jedním způsobem, přičemž jako vhodné příklady, využitelné podle vynálezu, ovšem rozsah vynálezu nijak neomezující, je možno uvést to, že práškový uhlík zvyšuje hodnotu konstanty A, kryolity snižují teplotní závislost a sloučeniny kovů mohou ovlivňovat konstantu A nebo N. Ve výhodném provedení se používá katalytických směsí, neboť při jejich použití je možno dosáhnout kombinovaných účinků.

Požadovaného důkladného kontaktu jednotlivých složek směsi, to znamená katalytických složek a výbušniny, je možno dosáhnout tak, že se zpracují krystaly výbušniny s katalytickým roztokem nebo se suspenzí katalyzátoru, nebo se podle výhodného provedení připraví tato směs mícháním těchto složek za sucha, přičemž jsou

-8CZ 280656 B6 obě smíchávané složky v jemnozrnné formě, jak ještě bude podrobné uváděno v souvislosti s granulovaným materiálem. Množství tohoto katalyzátoru je obvykle udržováno na nízké úrovni, jako je například 0,1 až 10 procent hmotnostních, vztaženo na celou směs, nebo ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 0,5 do 5 procent hmotnostních.

Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu je v daném iniciačním prostředku zahrnuto použití sekundární výbušniny, modifikované na částečkovitou granulovanou formu. Tyto granule jsou tvořeny řadou primárních částic, které drží pohromadě a tvoří aglomeráty s určitou vnitřní soudržností a mechanickou pevností.

Tyto primární částice uvedené sekundární výbušniny mají jemnozrnnou částečkovitou strukturu, přičemž při působení plynové fáze při zapálení a v počátečním stadiu deflagrace je tomuto účinku vystaven velký specifický povrch. Hmotnostní průměr velikosti částic je ve výhodném provedení podle vynálezu menší než 100 mikronů, ještě výhodněji menší než 50 mikronů a nejvýhodnéji menší než 20 mikronů. Velmi malé částice mohou způsobit vytvoření příliš kompaktních granulí, přičemž hmotnostní průměr velikostí částic větší než 0,1 mikronu je výhodný a rovněž je výhodný průměr větší než 1 mikron, neboť se v těchto případech zmenší problémy ve výrobě. Pokud se týče primárních částic, je možno použít jakéhokoliv tvaru těchto částic, přičemž ovšem ve výhodném provedení jsou vhodné jednotlivé krystaly nebo agregáty pouze několika krystalů. Vhodným produktem, pokud se týče těchto primárních částic, je produkt, získaný rozemíláním větších částic, nebo produkt, získaný ve výhodném provedení vysrážením z roztoku, což se provede běžně známým způsobem a získá se produkt s úzkým rozdělením velikostí částic.

K získání aglomerovaných primárních částic ve formě aglomerátů nebo granulí o požadované velikosti a tvaru je možno použít různé metody. Primární částice mohou být zcela adherovány bez použití pojivá vytvořením koláče, který se potom usuší, přičemž se vychází ze suspenze těchto částic v nepravém rozpouštědle. Přídavek pojivá k této suspenzi potom zlepší výslednou soudržnost mezi jednotlivými částicemi. Jako vhodná pojivá je možno uvést polymery, které jsou rozpustné nebo suspendovatelné v suspenzním médiu, jako je například polyvinylacetát, polymetakrylát nebo polyvinylalkohol. Flegmatizační vliv pojivá je možno redukovat, jestliže se jako pojivá vyberou samozápalné nebo samovolné reagující sloučeniny, jako jsou například polyvinylnitrát nebo nitrocelulóza. Uvedené pojivo se ve výhodném provedení přidává ve formě, rozpuštěné v nepravém rozpouštědle pro sekundární výbušninu, jako je například ethylacetát. Množství uvedeného pojivá je udržováno na nízké úrovni, přičemž účelem je zachovat schopnost k dezintegrování a zhutnění těchto granulí sekundární výbušniny účinkem sil, působících v dalších stupních výroby. Ve výhodném provedení se množství pojivá pohybuje v rozmezí od asi 0,1 procenta do 10 procent hmotnostních granulovaného produktu, a ještě výhodněji se toto množství pohybuje v rozmezí od 1 do 5 procent hmotnostních. Rozměr granulí a jejich tvar může být ovlivněn opatrným rozmělňováním suchého koláče nebo protlačováním tohoto koláče sítem, přičemž tato druhá metoda umožňuje přípravu podélných granulí. V alternativním provedení se při současném sušení a promíchávání získají kulovité granule o kontrolované velikosti.

-9CZ 280656 B6

Hmotnostní průměr velikosti granulí se pohybuje v rozmezí od 10 do 2 000 mikronů, a ve výhodném provedení v rozmezí od 100 do 500 mikronů. Příliš veliké částice způsobují nereprodukovatelné charakteristiky iniciačního prostředku podle vynálezu, přičemž příliš malé granule mohou způsobit nedostatečnou porozitu náplně.

V případě, že jsou v náplni iniciačního prostředku podle vynálezu obsaženy případně částečkovité aditivní látky, kterými mohou být běžně aditivní látky, jak již bylo výše uvedeno, nebo katalyzátory, potom jsou tyto aditivní látky obsaženy v granulovaném materiálu v takové formě, že tvoří součást masy primárních částic za účelem zachování co nejdokonalejšího volného povrchu, přičemž ovšem je případně možné, aby tyto aditivní částice byly přidávány odděleně do náplně tohoto prostředku, nebo je rovněž možné, aby byly inkludovány do primárních částic jako takových.

Jak bylo výše uvedeno, tvoří výše uvedený výbušný materiál část iniciačního prostředku podle vynálezu, přičemž je tato výbušnina umístěna v obalu, ve kterém je obsažena sekundární výbušnina, a tento obal má první koncovou část uzpůsobenou pro zapálení uvedené druhé výbušniny pomocí zapalovacích prostředků, což se případné děje přes zpožďovací nebo plamenvodivé pyrotechnické směsi, a dále druhou koncovou část, která je uzpůsobena pro uvolnění detonačního impulzu, a dále mezilehlou část, ve které je sekundární výbušnina po zapálení schopná přeměny deflagrace na detonaci. Obecně je možno uvést, že výhodné provedení iniciačního prostředku je uvedeno v již výše citovaném patentu Spojených států amerických č. 4 727 808, který byl citován jako odkazový materiál .

Iniciační prostředek podle vynálezu obsahuje iniciační náplň, ve které se reakční rychlost urychluje až k detonaci, nebo téměř až k rychlostem detonace. Tato náplň obsahuje modifikovanou sekundární výbušninu za účelem dosažení výše uvedených výhod. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu je tento podíl iniciační náplně umístěn v místě, přilehlém k prvnímu konci tohoto iniciačního prostředku, nebo v místě, ve kterém se uskutečňuje zapálení náplně, a v místě, ve kterém převažují nízké tlaky, například tlak pod asi 50 MPa, je obsažen materiál podle uvedeného vynálezu. Dále je výhodné podle uvedeného vynálezu, aby zbývající část iniciační náplně nebo část, která je blíže k druhé koncové části tohoto iniciačního prostředku podle vynálezu, obsahovala méně modifikovanou sekundární výbušninu, nebo nemodifikovanou sekundární výbušninu, a dále je rovněž výhodné, aby obsahovala nebo byla tvořena krystalickým materiálem, z důvodů, které již byly uvedeny výše. Vhodné krystalické materiály mají stejné rozměrové charakteristiky, jako již bylo uvedeno výše v případě granulovaného materiálu. Rovněž je podle vynálezu výhodné, aby tato část obsahovala pouze malé množství spalovacího katalyzátoru, nebo vůbec žádný spalovací katalyzátor. Hmotnostní poměr výbušniny v těchto dvou uvedených částech je ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu v rozmezí od 1 : 5 do 5 : 1, přičemž ještě výhodnější je poměr v rozmezí od 1 : 2 do 2 : 1.

Celková hustota stlačení u této iniciační náplně je ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 50 do 90 % hustoty krystalů u výbušniny, a ještě výhodněji je tato celková hustota stlačeni v rozmezí od 60 do 80 % uvedené hustoty krystalů. Ve vý-10CZ 280656 B6 hodném provedení má iniciační náplň zvyšující se gradient stlačovací hustoty od první koncové části směrem k druhé koncové části. Ve výhodném provedení je tento gradient nelineární, přičemž má zvětšující se vzrůst ve směru podél délky náplně. Hustota v koncové části s menší hustotou se pohybuje v rozmezí od 10 do 50 %, a ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 20 do 40 % hustoty krystalů, přičemž hustota v koncové části s vyšší hustotou se pohybuje v rozmezí od 60 do 100 %, ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od 70 do 95 % hustoty krystalů. Tento požadovaný hustotní profil může být dosažen postupným stlačováním náplně. Ve výhodném provedení je ovšem celá iniciační náplň vyrobena v podstatě v jednostupňové stlačovací operaci, pomocí metody, při které se dosáhne vytvoření zvyšujícího se hustotního gradientu, jestliže se tlaková síla aplikuje v opačném směru. Při jakékoliv použité metodě bude navrhovaný granulovaný materiál promotovat tvorbu koncové části náplně s malou hustotou a s vysokou porozitou s postupně se zvyšující hustotou, dosaženou zhutňováním náplně, a s částečnou dezintegrací granulí. Jestliže se ve výhodném provedeni podle uvedeného vynálezu do náplně přidá krystalický materiál, potom se u koncové části s vysokou hustotou dosáhne nej lepších vlastností a nejstrmějších hustotních gradientů.

Iniciační náplň podle uvedeného vynálezu o dostatečné délce a v popsaném provedení umožňuje, aby byla sekundární výbušnina převedena z deflagrace na detonaci a aby byl v tomto iniciačním prostředku uvolněn detonační impulz. Tato koncová část s vysokou hustotou iniciační náplně se shoduje s výše uvedenou druhou koncovou částí tohoto iniciačního prostředku. Jestliže se mezi iniciační náplní s druhou koncovou částí, nebo za touto iniciační náplní v sestavě výbušných látek vytvoří mezilehlá náplň, potom se získá obecně menší iniciační prostředek se zvýšenou spolehlivostí co do funkčnosti. V hraniční oblasti mezi iniciační náplní s mezilehlou náplní může vzniknout pokles stlačovací hustoty v pohledu ve směru reakce, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu má mezilehlá náplň nižší celkovou hustotu ve srovnání s průměrnou hustotou iniciační náplně. Průměrná hustota se u mezilehlé náplně pohybuje v rozmezí od 30 % do 80 % hustoty krystalů pro danou použitou výbušninu, a ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se tato průměrná hustota pohybuje v rozmezí od asi 40 % do asi 75 % uvedené hustoty krystalů. Podobně jako u iniciační náplně je podle uvedeného vynálezu výhodné, aby byl v mezilehlé náplni vytvořen zvyšující se gradient stlačovací hustoty. Ke kontrolování této hustoty je možno použít metodu postupně se zvyšujícího stlačování vsázky, přičemž ale jednostupňový způsob usnadňuje výrobu a poskytuje homogenní gradienty. Ve výhodném provedení se používá postup, při kterém se stlačuje otevřený konec tohoto iniciačního prostředku s obsaženou iniciační náplní na formu lože sekundárního výbušného materiálu a k vytvoření mezilehlého lože. Ve výhodném provedení podle vynálezu obsahuje výbušnina krystalický materiál, nebo je touto výbušnou látkou krystalický materiál, jak již bylo výše uvedeno, což urychluje tvorbu požadovaného hustotního profilu, přičemž v této části jsou reakční rychlosti předpokládány jako velmi vysoké, k čemuž přispívá i vliv spalovacích katalyzátorů nebo granulovaného materiálu.

-11CZ 280656 B6

Podle výše citovaného odkazovacího materiálu je ve výhodném provedení v hraniční oblasti mezi iniciační náplní a mezilehlou náplní vytvořena tenká přepážka k zadržení náplně a k podpoření oddělené detonační přeměny. Tato přepážka je obvykle kovová a její tloušťka je menší než 1 milimetr a někdy dokonce menší než 0,1 milimetru, přičemž tato přepážka může obsahovat otvor nebo vybrání pro otvor za účelem zlepšení penetrace. Tato přepážka může tvořit integrální součást iniciačního prostředku, nebo může být tato přepážka vytvořena ve výhodném provedení jako miskovítý člen nebo diskovitý člen, které jsou co do rozměru mírně větší než je vnitřní část tohoto iniciačního prostředku, což zajišťuje uchycení těchto částí v celém průběhu operačních podmínek. Ve výhodném provedení jsou tyto části vloženy v průběhu provádění stlačování této iniciační náplně.

Hlavní část obalu iniciačního prostředku podle uvedeného vynálezu obklopuje přinejmenším iniciační náplň a ve výhodném provedení obklopuje rovněž mezilehlou náplň v případě, kdy je tato mezilehlá náplň použita. Tímto obalem může být v podstatě válcovitá trubice z pevného materiálu, jako je například ocel, mosaz nebo někdy i hliník, přičemž tloušťka stěny je menší než 2 milimetry, nebo dokonce menší než 1 milimetr. Průměr tohoto iniciačního prostředku může být menší než 15 milimetrů, nebo někdy menší než 10 milimetrů, přičemž může být tento obal přizpůsoben rozměrům rozbušky.

I když může být druhý konec obalu opatřen pláštěm přídavného axiálního obalu, jsou tato opláštění považována za nadbytečná. První koncová část je ovšem ve výhodném provedení opatřena axiálním obalem kromě radiálního obalu, přičemž účelem je snaha o udržení rychlého vytváření tlaku v kritické první fázi probíhající reakce. Pro tyto účely je možno využít jakékoliv konstrukce, která je schopná omezit ztráty reakčního plynu. Pro tyto účely může posloužit nepropustný sloupec škváry, používaný u pyrotechnických směsí, a zejména sloupec zpožďovací směsi. Prvky zpožďovací směsi v případě, že jsou použity, tvoří reakční sloupec užší než je sloupec sekundární výbušniny iniciační vsázky. Případně použité zpožďovací směsi, plamenvodivé směsi nebo jiné směsi mohou být umístěny uvnitř nebo vně fyzikálních hranic, tvořících hlavní obal iniciačního prostředku. V alternativním provedení může být v axiálním obalu vložena přepážka, neboli stěna, která může být oddělená od hlavního obalu, nebo může ve výhodném provedení tvořit integrální součást tohoto obalu. První koncovou část je možno zcela uzavřít. V tomto případě je konstrukční uspořádání provedeno tak, že obsahuje zapalovací prostředky uvnitř pláště tak, aby bylo zajištěno zapálení za uzavřenou stěnou, resp. přes tuto uzavřenou stěnu, což je možno uskutečnit například tepelným účinkem nebo nárazovými prostředky, nebo je možno v iniciačním prostředku uspořádat záklopku, propouštějící pouze spouštěcí signál a průtok plynu. Ovšem je rovněž možno vytvořit ve výhodném provedení v první koncové části obalu otvor za účelem zjednodušení zapálení pomocí běžných zapalovacích prostředků, neboť při využití základních znaků podle uvedeného vynálezu je tlaková ztráta akceptovatelná. Tento otvor je možno vytvořit přímo v první koncové části tohoto iniciačního prostředku v místě přilehlém iniciační náplni, nebo v libovolném místě pyrotechnického prostředku, ležícím mezi první koncovou částí prostředku a umístěním zapalovacích prostředků.

-12CZ 280656 B6

I přesto, že byl iniciační prostředek podle vynálezu popsán jako válcový člen, je samozřejmé, že do rozsahu uvedeného vynálezu náleží i další tvary obalů s odpovídajícími pevnostními charakteristikami .

Volba zapalovacích prostředků, které jsou situovány někde v prostoru před první koncovou částí iniciačního prostředku podle vynálezu, může být provedena velice volně, přičemž důvody byly již uvedeny. V tomto bodě je možno poznamenat, že je možno použít libovolného běžně se vyskytujícího zapalovacího prostředku podle dosavadního stavu techniky, jako je například elektrická zapalovací hlava, bezpečnostní roznětka, zápalnice, nízkoenergetická zápalnice, trubicová nízkoenergetická roznětka (jako je například výrobek NONEL, což je chráněná značka), třaskavé fólie nebo filmy, laserové pulzy, generované optickými vlákny, elektronické přístroje a podobně. Ve výhodném provedení se používá hlavně přístrojů, vyvolávajících tepelný náraz.

Iniciační prostředek podle uvedeného vynálezu může být použit jako takový, tzn. samostatný výrobek pro nejrůznějši účely, nebo může být součástí roznětek, rozbušek, primérů, atd. Hlavní použiti tohoto iniciačního prostředku ovšem spočívá v tom, že tvoří součást civilních rozbušek, což jsou obvykle duté trubice, přičemž na jednom konci této trubice je umístěna roznětná náplň sekundární výbušniny, a opačný konec je upraven pro vložení zapalovacího prostředku, nebo je na tomto konci již vložen tento zapalovací prostředek, přičemž tímto zapalovacím prostředkem může být prostředek již výše popsaný, a mezilehlá část obsahuje přinejmenším roznětku a popřípadě rovněž zpožďovací látky nebo plamenvodivé složky. U těchto rozbušek tvoří iniciační prostředek podle uvedeného vynálezu roznětné ústrojí, které převádí počáteční signál o malé rychlosti na detonaci k provedení detonace roznětné nálože. Tímto iniciačním prostředkem je možno nahradit běžně používaná roznětná ústrojí pro primární výbušninu, přičemž druhý konec tohoto iniciačního prostředku přiléhá k roznětné náloži, která případně obsahuje mezilehlou náplň, a první koncová část je přilehlá k umístění zapalovacích prostředků, přičemž případně je možno rovněž použít vložených prvků. Obal tohoto iniciačního protředku může být integrální součástí trubkového pláště rozbušky, ovšem ve výhodném provedení tvoří samostatný konstrukční člen, který se vkládá do tohoto trubkového pláště, a pro tento účel odpovídá vnější řešení povrchu tohoto iniciačního prostředku vnitřnímu povrchu této trubice, tvořící plášť rozbušky.

Rozbuška výše popsaného druhu může být vyrobena odděleným stlačováním roznětné náplně na dně trubkového pláště rozbušky, přičemž potom se vloží iniciační prostředek podle uvedeného vynálezu tak, aby přiléhal k této roznětné náplni, a rovněž je možné provést stlačení této roznětné náplně pomocí iniciačního prostředku podle uvedeného vynálezu. Nad tento iniciační prostředek se obvykle umístí zpožďovací prvek, ve výhodném provedení se použije zapalovací směsi nebo plamenvodivé pyrotechnické směsi, která se umístí mezi zpožďovací prvek a mezi iniciační prostředek. Zapalovací prostředky se vloží do otevřeného konce této trubice, tvořící plášť rozbušky, a potom se tento konec utěsní pomocí zátky s prostředky pro vedení signálu k zapalovacím prostředkům, jako je například roznětková trubice nebo elektrické dráty,

-13CZ 280656 B6 přičemž tyto prostředky pro vedení signálu vystupují vně uvedené rozbušky.

Rozbušky takto sestavené podle uvedeného vynálezu je možno využít v kterékoliv oblasti, ve které se používají běžně známé rozbušky, přičemž je možno předpokládat jejich použití i v oblastech nových vzhledem k jejich zvýšené spolehlivosti a bezpečnosti .

Podstata uvedeného vynálezu bude dále ilustrována pomocí následujících praktických příkladů provedení, přičemž tyto příklady nijak neomezují rozsah uvedeného vynálezu.

Příklad 1 tohoto příkladu provedení byl připraven granulovaný bázi pentaerythritoltetranitrátu, přičemž tento prorozemíláním hrubých krystalů pentaerythritolpo dobu 8 hodin v laboratorním a toto rozemílání bylo prováděno za vlhka. Takto

Podle produkt na dukt byl připraven tetranitrátu v množství 200 gramů kulovém mlýnu, získané krystaly byly odděleny od vody a sušeny přes noc při tepVelikost takto získaných krystalků se pohybovala 2 do 20 mikronů. Odděleně byly asi 3 gramy polyrozpuštěny v asi 100 gramech ethylesteru kyseliny získaný roztok byl potom přidán k výše uvedenému , přičemž tačímž byly získány lotě 70 ’C. v rozmezí od vinylacetátu octové a takto podílu krystalů. V dalším postupu byla získána pasta to pasta byla protlačována přes síto 35 mesh, podlouhlé granule a tyto granule byly sušeny přes noc při teplotě 70 °C. Částice, které byly nad stanovenou velikostí částic a pod touto stanovenou velikostí částic, byly odděleny proséváním. Takto získané granule měly velikost v rozmezí 2 milimetry x 0,5 milimetru.

Potom byl připraven obal pro tento iniciační prostředek podle vynálezu, přičemž bylo jako materiálu použito oceli s nízkým obsahem uhlíku, a tento obal měl délku 23 milimetrů, vnější průměr byl 6,4 milimetru a tloušťka stěny činila 0,6 milimetru. Jeden konec tohoto obalu měl zúženou část, vyúsťující v díru o průměru 2,5 milimetru. Do takto zúženého konce iniciačního prostředku podle uvedeného vynálezu bylo tlakem 2 500 N natlačeno asi 300 miligramů pyrotechnické zpožďovací směsi, která obsahovala oxid olovnatý, křemík a pojivo. Nad tuto náplň se zpožďovací směsí bylo vloženo asi 280 miligramů výše uvedeného granulovaného materiálu a tento materiál byl stlačen silou asi 1 400 N, přičemž mezi stlačovací čep a náplň byla vložena miskovitá část a tato miskovitá část byla současně se stlačováním natlačena do tohoto iniciačního prostředku. Tloušťka této miskovité části byla asi 0,3 milimetru a tato miskovitá část měla ve středu vybrání o tloušťce asi 0,1 milimetru. Průměrná hustota výbušné náplně toO hoto iniciačního prostředku byla asi 1,25 g/cm .

Pokud se týče rozbušky, měl obal této rozbušky délku 74 milimetrů a vnější průměr činil 7,5 milimetru, přičemž tato rozbuška byla naplněna prostřednictvím svého otevřeného konce 700 miligramy roznětné nálože, což byla směs cyklotrimethylentrinitraminu a vosku v poměru 95/5, a tato roznětná nálož byla stla

-14CZ 280656 B6 čována silou 3 000 N na konečnou hustotu asi 1,5 g/cm³. Nad tuto roznětnou náplň bylo vloženo asi 200 miligramů výše uvedeného granulovaného materiálu, přičemž tento granulovaný volně nasypaný materiál byl natlačen prostřednictvím vtlačováni iniciačního prostředku do otevřeného konce takovým způsobem, že tento iniciační prostředek byl dovnitř natlačován otevřenou částí, opatřenou miskovitým členem na jejím konci a tato koncová část byla na roznětnou náplň natlačována silou 800 N, takže konečná průměrná hustota mezilehlé náplně, nacházející se mezi roznětnou náplní a mezi iniciační náplní, byla asi 1,0 g/cm³.

Do otevřeného konce obalu této rozbušky byla vložena standardní elektrická roznětná hlava, a tato hlava byla v této části utěsněna. Takto připravených 1 000 rozbušek bylo přivedeno k detonaci, přičemž bylo dosaženo 995 detonací po zapálení.

Příklad 2

Podle tohoto příkladu byl připraven iniciační prostředek o stejné struktuře jako v příkladu 1, přičemž byl tento prostředek nejdříve plněn zpožďovací směsí, jak již bylo uvedeno v příkladu 1. Potom bylo přidáno 140 miligramů granulovaného materiálu, stejného jako v příkladu 1 a 140 miligramů krystalického pentaerythritoltetranitrátu, jehož velikost částic byla asi 200 mikronů, přičemž tyto látky byly uloženy nad uvedenou roznětnou nálož a stlačeny pomocí hliníkového miskového členu stejného typu, jako v příkladu 1, na stejnou požadovanou výslednou hustotu. Jako mezilehlé náplně, která je uložena mezi roznětnou náloží a iniciační náloží, bylo použito 200 miligramů stejného krystalického materiálu, jako je uvedeno v příkladu 1. Konstrukce rozbušky byla potom dokončena stejným způsobem jako v příkladu 1, přičemž při detonaci 1 000 výbušek nedošlo k žádnému selhání.

Příklad 3

Podle tohoto příkladu byl obal pro iniciační prostředek připraven z běžné konstrukční oceli, která byla ve tvaru trubky o standardní velikosti. Z této trubky byla odříznuta část o délce 17 milimetrů a průměru 6,4 milimetru. Do tohoto obalu bylo vloženo 140 miligramů granulovaného materiálu a 140 miligramů krystalického materiálu, jako bylo uvedeno v příkladu 1, přičemž tyto látky byly společně s miskovitým členem stlačeny na stejnou konečnou požadovanou hustotu, jako v příkladu 2. Tento iniciační prostředek byl potom vtlačen do obalu rozbušky, ve kterém byla umístěna roznětná náplň a sypká výbušnina, za účelem vytvoření mezilehlé náplně, jak již bylo výše uvedeno. Po vložení tohoto iniciačního prostředku do obalu rozbušky bylo nad tento iniciační prostředek umístěno asi 100 miligramů plamenvodivé směsi a dále byl umístěn zpožďovací prostředek o délce 9 milimetrů a vnitřním průměru 3 milimetry, který byl naplněn stejnou směsí, jako v příkladu 1, přičemž tento prostředek byl natlačen proti iniciačnímu prostředku silou asi 2 000 N. Potom byla do tohoto obalu vložena nízkoenergetická trubicová roznětka Nonel a tato roznětka byla utěsněna na otevřeném konci obalu rozbušky. Potom bylo

-15CZ 280656 B6 s takto připravenou rozbuškou provedeno 4 000 detonací, přičemž nebylo zaznamenáno žádné selhání.

Příklad 4

Podle tohoto příkladu byl připraven stejný granulovaný produkt, jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že před rozemíláním bylo přidáno 200 gramů hrubého pentaerythritoltetranitrátu, asi 2 gramy stearátu olovnatého, 1 gram oxidu chromítého, 1 gram kryolitu draselného a 0,2 gramu sazí. Tato směs byla potom rozemílána a granulována stejným způsobem, jako je uvedeno v příkladu 1.

Hotové rozbušky podle tohoto příkladu měly stejné konstrukční složení, jako rozbušky podle příkladu 2, přičemž jako zapalovacích prostředků bylo použito roznětky Nonel. Tyto rozbušky byly potom přivedeny k detonování při teplotě minus 30 °C. Nebylo zaznamenáno žádné selhání.

Příklad 5

Podle tohoto příkladu provedení byly vyrobeny rozbušky stejným způsobem, jako v příkladu 4, přičemž ale bylo použito granulovaného produktu podle příkladu 1 místo granulovaného materiálu, uvedeného v příkladu 4. Tyto rozbušky byly potom přivedeny k detonaci při teplotě minus 30 ’C. Při 18 detonacích bylo zaznamenáno selhání dvakrát.

Příklad 6

Podle tohoto příkladu byly granulované materiály podle příkladu 1 a podle příkladu 4 umístěny na dva oddělené a volné umístěné pásky na plochém povrchu, přičemž výška vrstvy byla asi 2 milimetry. Oba tyto pásky byly zapáleny horkým plamenem. Materiál podle příkladu 1 byl neschopen hořet, pokud nebylo hoření podporováno plamenem, přičemž materiál podle příkladu 4 po zapálení shořel stabilním rovnoměrným plamenem až ke konci pásku.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

1. Iniciační prostředek, obsahující výbušninu neprimárního typu, tvořený obalem, obsahujícím sekundární výbušninu, přičemž první koncová část je upravena pro zapálení sekundární výbušniny pomocí zapalovacích prostředků, a druhá koncová část je přizpůsobena pro uvolnění detonačniho impulzu, a dále obsahující mezilehlou část, ve které je sekundární výbušnina schopna přeměny deflagrace na detonaci, vyznačující se tím, že obsahuje sekundární výbušninu zpracovanou na granulované krystaly, tvořené částicemi, jejichž hmotnostní průměr velikosti je v rozmezí od 0,1 do 100 mikrometrů a/nebo obsahuje reakční katalyzátor ze skupiny uhlík, kryolity nebo sloučeniny kovů.
2. Iniciační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že množství katalyzátoru se pohybuje v rozmezí od 0,1 do 10 % hmotnostních celé směsi.
3. Iniciační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalyzátorem je prášek.
4. Iniciační prostředek podle se tím, že katalyzátor dární výbušniny.

nároku 1, vyznačující je přidán do granulované sekun-
5. Iniciační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že použitým katalyzátorem je sloučenina hliníku, manganu, železa, kobaltu, niklu, rtuti, stříbra, zinku, nebo zejména olova, chrómu a mědi.
6. Iniciační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že granulovaný materiál obsahuje pojivo pro krystaly sekundární výbušniny v množství v rozmezí od 0,1 do 10 % hmotnostních tohoto granulovaného materiálu.
7. Iniciační prostředek podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že granulované krystaly sekundární výbušniny mají hmotnostní průměr velikosti částic v rozmezí od 10 do 2 000 mikrometrů.
8. Iniciační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že sekundární výbušnina, zpracovaná na granulované krystaly, je umístěna v prostoru přilehlém k první koncové části tohoto iniciačního prostředku, přičemž mezi tímto prostorem, přilehlým k první koncové části a druhou koncovou částí je uložena náplň, obsahující nebo tvořená sekundární krystalickou výbušninou.
9. Iniciační prostředek podle nároku 8, vyznačuj ící se tím, že prostor s krystalickou sekundární výbušninou neobsahuje sekundární výbušninu, zpracovanou na granulované krystaly, nebo jí obsahuje méně než prostor, přilehlý k první koncové části.
10.Iniciační prostředek podle nároku 8, vyznačující se tím, že v prostoru s krystalickou sekundární výbušninou je obsažen krystalický materiál ve formě jednotlivých krystalů nebo shluků krystalů.
11.Iniciační prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že je rozdělen na iniciační náplň, přilehlou k první koncové části tohoto prostředku, a mezilehlou náplň v prostoru mezi iniciační náplní a druhým koncem, přičemž tyto vsázky jsou odděleny postupným snížením hustoty stlačení ve směru od iniciační náplně k mezilehlé náplni.
12.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že iniciační vsázka obsahuje sekundární výbušninu, zpracovanou na granulované krystaly, přilehlou k prvnímu konci, a krystalický materiál, tvořený jednotlivými krystaly nebo shluky krystalů, přilehlý k mezilehlé náplni.
13.Iniciační prostředek podle nároku 12, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr modifikované sekundární výbušniny ke krystalickému materiálu se pohybuje v rozmezí od 1 : 5 do 5 : 1.
14.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že gradient hustoty stlačení v iniciační náplni stoupá ve směru od první koncové části ke druhé koncové části.
15.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že průměrná hustota stlačení se u iniciační náplně pohybuje v rozmezí od 50 do 90 % hustoty krystalů pro použitou výbušninu.
16.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že mezilehlá náplň obsahuje krystalický materiál ve formě jednotlivých krystalů nebo shluků krystalů.
17.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že gradient hustoty stlačení v mezilehlé náplni vzrůstá ve směru od první koncové části ke druhé koncové části .
18.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že průměrná hustota stlačení se u mezilehlé náplně pohybuje v rozmezí od 30 do 80 % hustoty krystalů pro danou použitou výbušninu.
19.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že v hraniční oblasti mezi iniciační náplni a mezilehlou náplní je vytvořena přepážka.
20.Iniciační prostředek podle nároku 11, vyznačující se tím, že přepážkou je miskovitá část nebo disk, které jsou oddělené od obalu, ale jsou k tomuto obalu nalícovány.
21.Iniciační prostředek podle nároků 1 až 20, vyznačující se tím, že jako sekundární výbušninu obsahuje pentaerythritoltetranitrát nebo cyklotrimethylentrinitramin, nebo směs těchto látek.

-18CZ 280656 B6
22.Iniciační prostředek podle nároků 1 až 21, vyznačující se tím, že je zabudován do rozbušky v podobě duté trubice na bázi neprimární výbušniny, přičemž tato rozbuška obsahuje jako sekundární výbušninu roznětnou nálož, přilehlou k druhému konci tohoto iniciačního prostředku.
23.Iniciační prostředek podle nároku 22, vyznačující se tím, že rozbuška obsahuje zpožďovací nebo plamenvodivou pyrotechnickou směs, přilehlou k prvnímu konci tohoto iniciačního prostředku.