DE3700129A1

DE3700129A1 - Fluessige sprengstoffmischung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3700129A1
Application number: DE19873700129
Authority: DE
Inventors: Joseph Louis Trocino
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-23
Filing date: 1987-01-03
Publication date: 1988-07-14
Also published as: GB2199317B; US4634480A; GB2199317A; JPS63176386A; GB8631038D0

Description

Die Erfindung betrifft eine flüssige Sprengstoffmischung und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Die US-PS 34 54 438 beschreibt einen festen, nichtfließfähigen Sprengstoff aus drei Komponenten. Die Druckschrift gibt an, daß es gefährlich ist, einen Zweikomponenten-Sprengstoff zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der Komponenten einer Sprengstoffmischung zu verringern, so daß Fehler bezüglich des Mischungsverhältnisses und der Art der Bestandteile vermieden werden. Ferner soll die Gefahr einer Explosion während des Transports praktisch nicht gegeben sein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sprengstoffmischung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7.

Die erfindungsgemäße Sprengstoffmischung verwendet nur zwei Bestandteile, so daß praktisch keine Gefahr besteht, daß Stoffbestandteile verwechselt werden oder ein falsches Mischungsverhältnis angewandt wird. Bei getrennter Lagerung und getrenntem Transport der Bestandteile sind diese vollkommen ungefährlich; das Mischen der flüssigen Bestandteile ist wesentlich einfacher als die Herstellung eines festen Sprengstoffs.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Sprengstoffmischung und deren Herstellungsverfahren ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand eines Diagramms, das die Auswahl der Bestandteile der Sprengstoffmischung erläutert.

Die erfindungsgemäße Zweikomponenten-Sprengstoffmischung verwendet ein übliches industrielles Lösungsmittel, nämlich Nitroäthan, das selektiv sensibilisiert wird mit im Handel erhältlicher Salpetersäure, welche erst am Einsatzort zugemischt wird.

Nitroäthan ist ein industrielles Lösungsmittel, das zu geringen Kosten in beliebiger Menge zur Verfügung steht. Die physikalischen Eigenschaften von Nitroäthan sind derart, daß es zwangsläufig wesentlich sicherer verwendet werden kann als eine große Anzahl von Lösungsmitteln, die üblicherweise bei Beschichtungen im Einsatz sind. Beispielsweise liegt die Untergrenze der Entflammbarkeit bei 3,4 Volumenprozent in Luft, verglichen mit 0,9%, 1,0% bzw. 2,15% für Methylisobutilketon, Xylol bzw. Azeton. In gleicher Weise liegt der Flammpunkt (TCC) von Nitroäthan bei 30,5°C, verglichen mit den Flammpunkten von -9°C, -4°C und 27°C für Azeton, Methyläthylketon bzw. Xylol.

Der andere Bestandteil der Zwei-Komponentenzusammensetzung ist eine handelsübliche Salpetersäure, die in gleicher Weise in großer Menge zu günstigen Kosten ohne weiteres zur Verfügung steht. Salpetersäure, die sich als Sensibilisierungsmittel für Nitroäthan erwiesen hat, ist eine wäßrige Säure mit einem Prozentsatz 60 bis 75% Salpetersäure. Die Salpetersäure als auch das Nitroäthan können getrennt transportiert und verladen werden, und zwar praktisch ohne große Vorsichtsmaßnahmen.

Bei der Herstellung von sicheren und gut brauchbaren flüssigen Sprengstoffmischungen in Form einer fließfähigen Mischung von Nitroäthan (C₂H₅NO₂) und Salpetersäure (HNO₃) wird erfindungsgemäß ein Mischungsverhältnis von anhydrierter HNO₃ zu C₂H₅NO₂ im Bereich von 0,839 : 1 und 1,511 : 1 verwendet. Diese Mischungsverhältnisse können an Ort und Stelle durch selektives Mischen von C₂H₅NO₂ mit im Handel erhältlicher wäßriger HNO₃ mit einem Wassergehalt von 25 bis 40% hergestellt werden.

Die wirksamsten Zusammensetzungen ergeben sich, wenn das Verhältnis von HNO₃ zu C₂H₅NO₂ derart ist, daß das Verbrennungsprodukt Kohlendioxyd ergibt und nicht Kohlenmonoxyd. Beispielsweise ist

C₂H₅NO₂ + 1,8 HNO₃ → 2 CO₂ + 3,4 H₂O + 1,4 N₂ (1)

Andererseits sind auch Mischungen brauchbar, bei denen das Verhältnis von HNO₃ zu C₂H₅NO₂ als Verbrennungsprodukt Kohlenmonoxyd ergibt, also

C₂H₅NO₂ + 1 HNO₃ = 2 CO + 3 H₂O + 1 N₂ (2)

Die Menge an HNO₃ pro 100 Gramm der Sprengstoffmischung, die zu den Verbrennungsprodukten gemäß der Gleichungen (1) und (2) führt, kann aus den Kurven der Figur entnommen werden, wenn die Konzentration der Dichte der Säurelösung bekannt ist. Wird beispielsweise eine im Handel erhältliche HNO₃-Lösung mit 65% HNO₃ verwendet, dann würde man entweder 69,9 Gramm oder 56,4 Gramm der Lösung mit 30,1 Gramm oder 43,6 Gramm von C₂H₅NO₂ mischen abhängig davon, ob die Mischung ausgewogen ist für die Bildung von CO₂ oder von CO. Auf CO₂ abgestimmte Sprengstoffmischungen sind empfindlicher und zeigen höhere Detonationsgeschwindigkeiten als auf CO abgestimmte Mischungen.

In der Praxis wird erst am Sprengungsort eine entsprechende geeignete Menge von HNO₃ und C₂H₅NO₂ in einem sauberen Behälter zur Sprengstoffmischung gemischt. Nitroäthan ist in wäßrigen Salpetersäurelösungen über einen weiten Temperaturbereich vollkommen mischbar, solange der Säuregehalt der Lösung zumindest 60% ist. Nitroäthan ist mit HNO₃ bei Konzentrationen unter 58% Säuregehalt nicht mischbar. Über 75% Säuregehalt führen dazu, daß die Vorteile der erfindungsgemäßen Mischungen bezüglich der Sicherheit verlorengehen, da die Empfindlichkeit der Mischungen drastisch ansteigt.

Ausgewählte Mischungszusammensetzungen, die auf die Bildung von CO₂ abgestimmt sind, ergeben sich für 5 Säurelösungskonzentrate wie folgt:

Tabellle 1

Nitroäthan-Salpetersäure-Zusammensetzungen für die Bildung von CO₂

Säurekonzentration % HNO₃

Tabellle 2

Nitroäthan-Salpetersäure-Zusammensetzung

Säurekonzentration % HNO₃

In gleicher Weise ergeben sich spezifische Mischungszusammensetzungen, abgestimmt auf CO, wie folgt:

Tabellle 3

Nitroäthan-Salpetersäure-Zusammensetzung

Säurekonzentration % HNO₃

Die vorstehenden Ausführungen zeigen die Einfachheit der vorliegenden Erfindung. Es werden nur zwei Komponenten verwendet, die für sich relativ unempfindlich sind. Die beiden Komponenten sind in beliebiger Menge kostengünstig im Handel erhältlich und einfach zu mischen, so daß weder ein Vertauschen, noch ein Fehler im Mischungsverhältnis auftreten kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Schritte: Besorgen von Nitroäthan an einem Ort und Salpetersäure an einem anderen für Speicherzwecke und Transportieren bzw. Verschiffen dieser Komponenten getrennt voneinander zu einem Einsatzort, wo spezielle Mengen jedes Bestandteils gemäß speziellen Verhältnissen gemischt werden, die in einem Bereich liegen, daß sich eine insgesamt flüssige und fließende sowie sichere Exlosionsmischung ergibt.

Claims

1. Vollständig flüssige und fließfähige Sprengstoffzusammensetzung zur Verwendung und Mischung erst am Einsatzort, gekennzeichnet durch 28,4 bis 47,18% Nitroäthan gemischt am Einsatzort mit 52,8% bis 71,6% Salpetersäure, die 25,0 bis 40,05% Wasser enthält.

2. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 28,4% bis 41,7% Nitroäthan gemischt mit 58,3% bis 71,6% Salpetersäure, die 40,0% Wasser enthält.

3. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 33,2% bis 47,2% Nitroäthan gemischt mit 52,8% bis 66,8% Salpetersäure, die 25,0% Wasser enthält.

4. Kostengünstiger, stabiler, flüssiger und fließfähiger Sprengstoff, gekennzeichnet durch 28,4% bis 47,2% flüssiges Nitroäthan gemischt mit 35,0% bis 50,1% flüssige Salpetersäure und 13,2% bis 28,6% Wasser, wobei die Salpetersäure Salpetersäureanhydrid ist und daß Nitroäthan und die Salpetersäure als getrennte Bestandteile erst am Einsatzort gemischt werden.

5. Sprengstoff nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch 41,7% bis 47,2% Nitroäthan gemischt mit 35,0% bis 39,6% Salpetersäure und 13,2 bis 23,3% Wasser.

6. Sprengstoff nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch 28,4% bis 33,2% Nitroäthan gemischt mit 42,9% bis 50,1% Salpetersäure und 16,7% bis 28,6% Wasser.

7. Verfahren zum Herstellen einer fließfähigen Sprengstoffzusammensetzung aus nur zwei flüssigen Komponenten, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Auswählen einer ersten flüssigen Komponente, bestehend aus 28,4% bis 41,7% Nitroäthan,
- Auswählen einer zweiten flüssigen Komponente, bestehend aus 58,3% bis 71,6% Salpetersäure, die 40% Wasser enthält,
- Mischen der ersten und zweiten flüssigen Komponente für unmittelbaren Gebrauch am Einsatzort und
- Zünden der gemischten Zweiflüssigkeitskomponenten- Sprengstoffzusammensetzung am Einsatzort durch eine getrennte und eigene Zündung.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Auswahlschritten der Schritt Transportieren und Verladen der ausgewählten flüssigen Komponenten in getrennten Behältern zum Einsatzort erfolgt, wo das Mischen stattfindet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei Umgebungstemperatur erfolgt und gefolgt wird von dem Schritt Eingießen der gemischten flüssigen Zweikomponenten- Sprengstoffzusammensetzung in Öffnungen und Spalten in dem Gelände des Einsatzortes, so daß es in die Öffnungen und Spalten fließt und diese einnimmt, bevor die Zündung erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung nicht durch schock- oder zündungsempfindliche Mittel erfolgt.