FI64570B - Pulverformig detonationskaenslig spraengaemnesblandning - Google Patents

Description

U.jfcfr^'71 Γβΐ ««KUULUTU5JULKAISU / i r «λ 8 1 UTLÄGG N I NGSSKRI FT 64570 C Patentti ny: r':rj t ':y 12 12 1933 (45) Patent re:Ideint ^ ^ (51) Kv.lk.^lnt.CI.3 C 06 B 31/28 SUOMI —FINLAND (21) P*t*nttlh»k*mu« — Ptt«nttnteknln| 801687 (22) H»k*ml»pllv* — An*8knlngtdtg 26.05.80 (23) Alkupllvl —Glltlgheodig 26.05.80 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offuntllg 02.12.80

Patentti- ja rekisterihallitut Nihtlvlkslp.™ j. kuul.|ulk>lein pvm.- ^’Oo‘o,

Patent- och registerstyrelsen Antökan utlagd och utl.ikrKtan publteorad J± ‘ u"u-> (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 01.06.79

Norj a-Norge(NO) 791830 (71) I>yno Industrier A.S, Tollbugaten 22, Oslo 1, Norja-Norge(NO) (72) Oddvar Aim, Drammen, Bjarne Andersen, Hyggen, Eirik Samuelsen,

Lier, Norja-Norge(NO) (7^) Berggren Oy Ad (5¾) Jauhemainen sytytysherkkä räjähdysaineseos -

Pulverformig detonationskänslig sprängämnesblandning Tämä keksintö tarkoittaa jauhemaisia, ilman räjähdyskomponent-teja olevia räjähdysaineseoksia, joissa ammoniumnitraatti on ainoa hapettava komponentti. Nämä räjähdysaineseokset ovat syty tysherkkiä , suhteellisen vastustuskykyisiä veteen nähden, helposti ladattavia, ne eivät varastoinnin aikana sintraudu ja niiden tiheydet ovat 1,05 ja 1,25 g/cm^ välillä.

GB-patenttijulkaisuista 1 539 150 ja 1 551 028 sekä US-patentti-julkaisuista 3 260 632 ja 3 886 010 sekä FI-patenttijulkaisusta 74 09 tunnetaan erilaisia fysikaaliselta rakenteeltaan vaih-televia räjähdysaineita, sekä jauhemaisia että nk. lieterä-jähdysaineita. Nämä sinäns.ä tunnetut räjähdysaineet eivät kuitenkaan sisällä sellaista aineyhdistelmää, että niillä samanaikaisesti aikaansaataisiin määrättyjä tärkeitä ominaisuuksia, kuten räjähdysherkkyyttä, kriittistä halkaisijaa ja vedenkes-tävyyttä.

Jauhemaisia räjähdysaineita on valmistettu kauan aikaa, pääasiallisesti ammoniumnitraattiin (AN) ja glykolin ja glyserolin 64570 salpietariestereihin perustuen. Nämä räjähdysaineet ovat olleet sytytysherkkiä, ne ovat olleet suhteellisen vastustuskykyisiä porausreikien veteen nähden, niillä on ollut jonkinmoinen yhtenäinen jauhepitoisuus, mikä merkitsee hyvää ladatta-vuutta ja haaskauksen estämistä, kun sytytysnalli viedään patruunaan ja niiden tiheys on suurin piirtein ollut 1,10 ja 1,20 g/cm3 välillä. Niiden sisältämä mainittu salpietariesteri on kuitenkin merkinnyt sitä, että tämä komponentti ("räjähdys-öljy") ja mahdollisesti nitroselluloosakin on sisältynyt valmistukseen, siihen sisältyvine erityisriskeineen, samoin kuin tietyt onnettomat fysiologiset vaikutukset, joilta ei ole voitu välttyä räjähdysaineita valmistettaessa ja käytettäessä.

3 64570

Sen takia on syntynyt monia, niin sanottuja nitroglyserolit-tomia jauheräjähdysaineita Jcoskevia ehdotuksia. Jotkin näistä ovat AN:n ohella sisältäneet trinitrotolueenia tai muita nitro-aromaatteja, joiden kyllä voidaan katsoa edustavan pienemmänas-teista riskiä ja fysiologista haittaa kuin salpietariesterien, mutta näitä suhteita ei kuitenkaan ole täysin poistettu nitro-aromaatteja käytettäessä.

Toiset räjähdysaineet,, joita on selitetty ja otettu käyttöön käytännöllisissä räjäytyskohteissa, ovat puolestaan olleet täysin vailla nitroyhdisteitä, ja yksinkertaisimmassa muodossaan ne ovat käsittäneet vain AN;aa ja erästä polttoöljyä, vaikka on ehdotettu muiden palavien komponenttien käyttöä, myös vesiliukoisten, kuten glykolin.

Kaikille tähän asti ehdotetuille jauhemaisille nitroglyserolit-tomille räjähdysaineille on ollut yhteistä se, että ne edullisiin laatuominaisuuksiin nähden eivät yhdessä tai useammassa suhteessa ole sijainneet nitroglyserolipitoisten jauheräjähdys-aineiden tasolla.

Sytytysherkkyys on siis aikaansaatu vain huomattavalla nitro-aromaattisisällöllä tai käytetyn AN:n perusteellisella murskaamisella tai sen erittäin suurella huokoisuudella tai erityisillä prosessivaiheilla kuten esim. jauhemassan kuumentamisella ja jäähdyttämisellä. Sen takia on usein ollut pakko käyttää pinnoituslatausta tai niinsanottuja nalleja tällaisia nitroglyserol ittomia räjähdysaineita käytettäessä.

Veden vastustuskyky on yleensä ollut huomattavasti pienempi kuin nitroglyserolipitoisten räjähdysaineiden niin, että ne ovat olleet lähinnä käyttökelvottomia veden täyttämissä poran-rei*issä ja varastointikestävyys on ollut osittain huono, joko siitä syystä, että sytytysherkkyys on hävinnyt tietyn ajan kuluttua tai että jauhemassa on sintrautunut niin, että nallin paino patruunaan on vaikeutunut tai että muut laatuparametrit ovat muuttuneet varastoinnin aikana.

On tehty erilaisia ehdotuksia varsinkin tietyn vedenvastusta-miskyvyn aikaansaamiseksi. Niinpä on yritetty peittää AN-osa-sen yläpinta vesipakoisella kerroksella, esim. sulattamalla 64570 sen päälle nitroaromaattia tai peittämällä se silikonikerrok-sella.

Yhteistä näille toimenpiteille on ollut suuresti rajoitettu vaikutus, todennäköisesti koska jopa pienten vesimäärien tunkeutuminen AN-kiteisiin aiheuttaa tilavuuden lisäyksen muodostamalla AN-vesiliuoksen ja rikkoen samalla vesipakoiSen kerroksen. Muut ehdotukset vedenvastustuskyvyn parantamiseksi ovat perustuneet suurpolymeerien lisäämiseen, kolloidisen vesiliukoisen yhdisteen, joka voi paisua ja hydratoida myös AN:n läsnäollessa, ja näistä yhdisteistä on ehdotettu guar-hartsien muodossa olevia galakto-mannaaneja. Ne ehkäisevät ilmeisesti veden tunkeutumisen jauhemassaan sillä, että guar-hartsit hydratoinnin jälkeen ensin sisääntunkeutuvassa vedessä lisäävät vesifaasin viskositeettia voimakkaasti, mikä suuresti alentaa veden jatkuvaa sisääntunkeutumista tai pysäyttää sen. On jopa ehdotettu, kuten US-patentissa n:o 3 640 784, käytettäväksi veden sulkuvälineenä niin sanottua Itse poikkisidoksen tekevää guar-hartsia, jolla tiettyjen lisäaineiden avulla on kyky hydratoinnin jälkeen antaa vesifaasille tahmean joustava geeli-rakenne .

Tällaista itse poikkisidoksen tekvää guar-hartsia käytettäessä on kuitenkin ollut välttämätöntä sisällyttää räjähdysainere-septiin humahdusainetta, kuten ammoniurafosfaattia, joka edustaa jopa inerttistä komponenttia räjähdysaineen räjähtävään vaihtoreaktioon nähden.

Voidaan huoleti arvella, että kaikkien jauhemaisten nitroglyse-rolittomien räjähdysaineiden, joita on ehdotettu tai otettu käyttöön, veden vastustuskyky on vähäpätöinen ellei johonkin ole ryhdytty sen aikaansaamiseksi. Kun siis esim. ranskalaisessa patentissa n:o 2 086 735 selitetään useita AN:iin perustuvia räjähdysaineita, joissa on sekä veteen liukenemattomia että vesiliukoisia palavia komponentteja, mm. eteeniglykolia ja hek-syyliglykolia, mutta ei minkäänlaista AN-osasten vesipakoisik-si tekemistä tai minkään vedensulkuaineen lisäämistä, silloin selitetyt räjähdysaineet voivat osoittaa vain täysin vähäpätöistä vastustuskykyä veteen nähden.

s 64570

Monet ehdotetuista nitroglyserolittomista jauhemaisista räjähdysaineista ovat luonteeltaan olleet täysin tai miltei vapaasti juoksevia jauheita, joiden massassa on pieni tai olematon yhtenäisyys- Tämä on ollut haitta koneellisesti ladattaessa koska latauskoneeseen ja sen ympärille helposti syntyy hukka-ainetta. Pulverimassan liian suuri juoksevuus tai liian pieni yhtenäisyys on haitta sekin, kun nalli on pantava patruunaan ja myös jos räjähdysainepatruunat rikkoontuvat latauspuikkoa käytettäessä varsinkin hiukan ylöspäin suuntautuvissa panos-rei'issä.

Toisaalta on haitta mikäli jauhemassa pyrkii sintrautumaan liikaa varsinkin mikäli patruunat varastointijakson jälkeen tulevat niin kiinteiksi, että nallin pano jauhemassaan vaikeutuu. Yleisesti tällaiset sintrausilmiöt näyttäytyvät hyvin helposti hieman kosteassa ammoniumnitraattijauheessa, mutta tietty määrä veteeniiukenemattornia nesteitä, kuten nitroglyseroli ja dieselöljy, alentaa voimakkaasti sintrautumispyrkimyksiä.

Jauhemaisia räjähdysaineita varten usein ehdotettujen komponenttien joukossa alumiini on erityisasemassa koska tämä metalli hyvin korkeine palamislämpöineen parantaa huomattavasti räjähdysaineen räjähdysvoimaa. Alumiinia käytetään useimmiten toisessa kahdesta aika erilaisessa muodossa, joista toinen käsittää suurin piirtein kuulanmuotoisia osasia, jotka on valmistettu niin sanotussa pölytysprosessissa.

Tämä muoto ei paranna ollenkaan tai vain hieman räjähdysaineen muita laatuparametrejä kuin energian vaihtoreaktiota. Toinen muoto käsittää suurehkoja tai pienehköjä hiutaleita, jotka ovat syntyneet muuttamalla kuulamaisten osasten muotoa kuula-myllyssä tai jakamalla ohueksi valssattuja metallilehtiä, ja on tunnettu siitä, että sen yläpinta on painoyksikköä kohden paljon suurempi kuin pölytetyn muodon. Tällainen hiutalemainen alumiini reagoi paljon helpommin ja nopeammin räjähdysaineen komponenttina kuin pölytetty aine ja voi sen takia auttaa aloi-tesytytystä siinä määrin, että tällaista alumiinijauhetta usein pidetään herkistysaineona.

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada jauhemainen räjähdysaine- 6 64570 seos, jolla on miltei kaikki ne edulliset laatuominaisuudet kuin nitroglyserolipitoisella räjähdysaineella mutta käyttämättä mitään sinänsä räjähtävää komponenttia tai mitään fysiologisesti epäedullista komponenttia. Keksinnön kohteena on siis sellainen räjähdysaineseos, jossa on samanaikaisesti seuraavat laatuominaisuudet: - Huomattava energiasisältö, jota haluttaessa ja tarvittaessa voidaan vaihdella tietyissä rajoissa tekemällä kohtuullisia muutoksia valmistukseen.

- Erinomainen vedenvastustuskyky, joka takaa hyvän räjähtävän vaihtoreaktion myös veden vaikutettua tietyllä tavalla jauhe-massaan.

- Sytytysherkkyys, ts. että nallilla n:o 8 ja usein n:olla 6 (eurooppalaista valmistetta) saadaan varma sytytys.

- Hyvä ladattavuus, joka estää hukkäanmenoa ja takaa hyvin täytetyt ja painovakaat patruunat.

- Häiritsevien sintrauspyrkimysten puuttuminen jauhemassasta siten, että se säilyttää halutun yhtenäisyytensä ja tekee nallin sisäänpanon helpoksi pitkänkin varastointiajän jälkeen.

3 - Jauhemassan noin 1,05 g/cm tai korkeampi tiheys niin, että räjähdysainepatruunat painuvat veden täyttämiin panosreikiin.

- Kriittinen noin 50 mm alittava halkaisija, joka haluttaessa ja tarvittaessa kohtuullisin valmistusmuutoksin on muutettavissa noin 20 mm:iin huomioonottaen ne panosreiät, joissa räjähdysainetta on käytettävä.

Keksintö käsittää jauhemaisen räjähdysaineseoksen, jossa anuno-niumnitraatilla on sellainen raekoko, että ainakin 50 % rakeista on alle 0,3 mm ja jossa kaikki seuraavat neljä aineosaa ovat samanaikaisesti läsnä AN:n ohella.

(a) palava neste, joka käsittää yhden tai useampia täysin vesiliukoisia komponentteja, ja jonka kiehumispiste ylittää 120°C, ja joka pystyy liuottamaan ammoniumnitraattia 20 ja 100 g:n välillä olevina määrinä 100 g:aa nesteen painoa kohden reagoimatta kemiallisesti ammoniumnitraatin kanssa; (b) suurmolekyylisen polysakkaridin muodostama vedensulkuaine, joka pystyy antamaan miedolle, tyydytetylle ammoniumnitraatti-liuokselle korkean viskositeetin; (c) veteenliukenematon vaha tai vahamainen aine hienon jauheen muodossa; 7 64570 (d) hiutalemaisia osasia käsittävä alumiinijauhe, joiden 2 osasten yläpinnan suhde tilavuuteen on vähintään 5000 cm grammaa kohden.

Näiden pakollisten komponenttien lisäksi keksinnön mukainen räjähdysaine voi sisältää muita kiinteitä hiukkasmaisia, palavia komponentteja, joista pölytetty alumiini on erittäin ajankohtaista, haluttua energiasisältöä valittaessa taloudellisesti edullisemmalla tavalla kuin lisäämällä hiutale-alumii-nisisältöä sen määrän lisäksi, joka muista syistä on välttämätöntä .

On havaittu, että useat tekijät voivat yhdessä antaa räjähdys-aineseokselle jonkin erityisen ominaisuuden ja on myönnetty, että yhdellä ja samalla räjähdysaineseoksella olevalla komponentilla saattaa olla useampia laatuvaikutuksia. Keksintö perustuu siis siihen, että komponenttiyhdistelmien valinnalla aikaansaadaan useita laatuominaisuuksia, jotka muuten olisi aikaansaatu vain käyttämällä suurempia määriä kaikkein aktiivi-sinta komponenttia.

On siis havaittu, että palava orgaaninen neste, joka liuottaa tietyn määrän AN:a, vaikuttaa positiivisesti räjähdysaineen aloitesyttyvyyteen, ja että tietty määrä hiutalemaista alumiinia, joka sinänsä ei pystyisi aikaansaamaan sytytysherkkyyttä sellaiseen jauheräjähdysaineeseen, jota ei jollakin toisella tavalla ole herkistetty, synnyttää yhdessä AN:a liuottavan nesteen kanssa räjähdysaineseoksessa tällaisen sytytysherkkyyden.

AN:a liuottavalla nesteellä on sitäpaitsi se vaikutus, että jauhemassa saa edullisen yhtenäisyyden, joka tekee tuotteen hyvin latauskelpoiseksi.

Lisäksi on havaittu, että hiutalemainen alumiini, niiden määrien lisäksi, jotka yhdessä AN:a liuottavan nesteen kanssa synnyttää sytytysherkkyyttä, vaikuttaa räjähdysaineseoksen kriittiseen halkaisijaan ja siihen patruunanhalkaisijaan, jossa sitä voidaan käyttää käytännössä. Hienoalumiini pystyy synnyttämään sytytysherkkyyttä ja kriittisen halkaisijan 32-50 mm:n alueella. Noin 3 V,:sella hiutalealumiinisisäl löllä ja lisäksi 8 64570 vain tietyllä vahakomponentin sisällön korjauksella, saadaan helposti noin 22 mm:n kriittinen halkaisija, jota toiminnallisesti pidetään riittävänä noin 35 mm:n patruunanhalkaisijalle tai sen ylittämällekin. Mikäli hiutale-alumiinisisältöä lisätään vielä aina 5 %:iin saadaan helposti noin 17 mm:n kriittinen halkaisija ja räjähdysaine, joka käytännössä sopii 25 mm:n halkaisijan omaaviin patruunoihin.

Edelleen on havaittu, että hiutalemaisella alumiinilla, jopa vain noin 1 %:n määrinä, on positiivinen vaikutus vedenvastus-tuskykyyn kun sitä käytetään yhdessä polysakkaridityyppisen vedensulkuaineen kanssa. Hiutalemaisella alumiinilla on siis kaksi silmiinpistävän erilaista ja edullista vaikutusta, nimittäin sekä vedenvastustuskykyyn että herkkyyteen, sekä aloite-syttyvyytenä että kriittisenä halkaisijana ilmaistuna.

On myös havaittu, että jopa sekä hiutalemaisen alumiinin että polysakkaridityyppisen vedensulkuaineen ollessa räjähdysaine-seoksessa saadaan vedenvastustuskykyyn usein lisäparannus käyttämällä niin yksinkertaista vesipakoista ainetta kuin vaha. Keksinnön mukaisen räjähdysaineseoksen vedenvastustuskyky voidaan siis rakentaa kolmen komponentin varaan, polysakkaridi-tyyppisen vedensulkuaineen, hiutalemaisen alumiinin ja vahan. Ollakseen tehokasta tämän vahan pitää olla hienoksi jauhettua mutta sitten riittää, että se pannaan räjähdysaineseokseen yksinkertaisesti sekoittamalla ilman minkäänlaista sulattamis-menetelmää korkeassa lämpötilassa.

On myöskin havaittu, että tällaisen hienoksijauhetun vahan mukanaolo vaikuttaa sitäpaitsi edullisesti jauhemassan koostumukseen, sikäli kuin se vastustaa muuten helposti esiintyviä sintrautumispyrkimyksiä. Tällä näyttää olevan erityinen käytännöllinen arvo silloin kun vesiliukoisten ja osittain amrno-niumnitraattia liuottavia nesteitä on mukana sellaisina määrinä, jotka saavat jauhemassan tiheyden ylittämään noin 1,10 3 g/cm . Käytännöllisellä 1,15 tai korkeammalla patruunatiheydel-lä tähdätään tasapainoon nestemäisen komponentin yhdistävän vaikutuksen ja sen sintrautumista vastustavan vaikutuksen välillä, joka aikaansaadaan vahamaisen komponentin läsnäololla.

9 64570 Tämä vaha, joka yksinkertaisimmassa muodossaan voi olla hiilivetyä käsittävää parafiinivahaa, mutta joka myös voi sisältää jonkin verran happea, esim. esteriyhdisteinä, edustaa myös suhteellisen energiapitoista polttoainetta räjähdysaineseokses-sa. Tämän vahasisällön vaihtelut auttavat sen takia tarkoituksenmukaisesti säätämään valmistusta haluttuun happitasapainoon kun välttämätön tai haluttu palavan orgaanisen nesteen sisältö, hiutalemainen alumiini ja mahdollisesti sitäpaitsi pölytetty alumiini tai muut komponentit on määrätty.

Keksinnön mukaisten räjähdysaineseosten keskeisenä komponenttina on se palava neste, johon nähden AN:11a on oltava tietty liukenevaisuus. Sen on vaikutettava positiivisesti räjähdysai-neseoksen aloitesyttyvyyteen ja sen on aikaansaatava jauhemas-saan sellainen yhtenäisyysaste, että mm. saavutetaan hyvä la-dattavuus ja edullinen korkea patruunatiheys. Käytännöllinen vaatimus on lisäksi, että tämä neste ei saa olla niin juoksevaa, että se mainittavammin voi varastoinnin aikana haihtua räjähdysaineseoksesta. Tarkoituksenmukainen vaatimus tässä suhteessa on se, että ilmakehän paineessa nesteen kiehumispisteen on oltava yli 120°C, mikä käytännössä syrjäyttää helposti syttyvät nesteet. Lisäksi ympäristönsuojelu vaatii, ettei neste ole myrkyllistä tai sisällä mitään mainittavia fysiologisia haittoja käsittelyn ja käytön aikana. Lopuksi vaatimus, jonka oikeutus on havaittu kokeellisen työn aikana, että nesteen on oltava vesiliukoista. Sellainen olettamus on hyvin lähellä, että tämä on yhteydessä sen vettäsulkevan vaikutuksen kanssa, jonka läsnäoleva polysakkaridi osoittaa koska kysymyksessä oleva neste, joka räjähdysainetta valmistettaessa kostuttaa kuivat polysakkaridihiukkaset, ei voi estää vaan pikemminkin helpottaa veden pääsyä vedensulkuaineeseen.

On löydetty viisi erilaista puhdasta, juoksevaa ainetta, joista kukin erikseen soveltuu nestemäiseksi komponentiksi keksinnön mukaiseen räjähdysaineseokseen. Niiden AN:n liuottamiskyky samoin kuin AN-tyydytettyjen liuosten tiheydet on kokeellisesti määrätty noin 20°C:ssa riittävän tyydyttävästi jotta niiden yhteisten piirteiden merkitys keksinnölle oivallettaisiin. Kysymyksessä olevat aineet on koottu taulukkoon 1, riveille 1-5 ja ilmoitettu niiden kiehumispisteet ja kokeellisesti saadut tosiasiat: 10 64570

Taulukko 1 g AN:a liuo- AN-tyydyte-

Kieh.piste tettuna 100 tyn liuoksen N: o_ 1 ilmakehässä g;aan nestettä tiheys_ 1 Formamidi 210°C 94 1,30 2 Eteenigly- 197°C 43 1,20 köli 3Propeeni- 189°C 24 1/11 glykoli 4 Dieteenigly- 244°C 38 1,20 köli 5 2-metoksyyli- 124°C 25 1,05 etanoli 6 2-etoksieta- 135°C 4 0,96 nol i 7 N:o 1 ja 6 - 42 1,15 seos suhteessa 1:1

On siis huomattu, että tarkoituksenmukainen väli AN:n liukene-vaisuudelle on rajojen 20 ja 100 g:n välillä liuotettuna AN:a kysymyksessä olevan nesteen 100 g kohden. Kaikkien puheena olevien nesteiden kiehumispiste on yli 120°C ilmakehän paineessa.

Taulukon 1 aine n:o 6, 2-etoksietanoli (glykolimonoetvylieet-teri, kauppanimeltään "Cellosolve" ja "Oxitol") jää siis tarkoituksenmukaisen nestekomponentin määritelmän ulkopuolelle mikäli se liuottaa vain 4 % painostaan ammoniumnitraattiin. Nähdään kuitenkin, että tämä neste sekoitettuna suhteessa 1:1 formamidin kanssa muodostaa tarkoituksenmukaisen nesteseoksen eikä ole vaadittu, että nestemäisen komponentin tulee olla puhdas kemiallinen yhdiste. Myös sinänsä kiinteät vesiliukoiset aineet voivat sisältyä tällaiseen nestemäiseen komponenttiin ja tässä suhteessa voidaan ajankohtaisina aineosina viitata asetamidin ja heksametyleenitetramiinin kaltaisiin aineisiin. Edellytyksenä on kuitenkin ettei yksikään nestekomponenteista pysty reagoimaan kemiallisesti AN:n kanssa.

Vaikka nestemäinen komponentti räjähdysaineseoksessa mieluimmin valitaan taulukon 1 viiden ensiksimainitun aineen joukosta voidaan tästä poiketa edellyttäen, että tämä nestemäinen komponentti täyttää seuraavat tuntomerkit: 64570 Täydellinen vesiliukoisuus AN:n liukenevaisuus, 20-100 g AN:a 100 g nestettä kohden Kiehumispiste 1 ilmakehässä vähintäin 120°C:ssa

On muuten huomattava, että määräämällä AN liukenemaan näihin nesteisiin havaittiin, että AN kiteytyy huoneenlämmössä hyvin hitaasti ja tiheiden, pienien kiteiden muotoon ylityydytetyis-tä liuoksista. Tätä voidaan ehkä pitää osittaisena selityksenä sille, että sintrautumisilmiöitä ei varastoinnin aikana esiinny mitenkään häiritsevässä määrässä keksinnön mukaisissa räjäh-dysaineseoksissa. Se olettamus on lähellä, että AN:n rajoitettu liukenevaisuus ja hidas kiteytymisnopeus kysymyksessä oleviin nesteisiin sisältää alhaisemman toistokiteytymistaipumuksen kuin AN:n ja veden järjestelmässä ja että tämä auttaa alentamaan jauhemassan sintrautusolosuhteita.

Keksinnön mukaisiin räjähdysaineseoksiin välttämättä tai tarkoituksenmukaisesti käytettävien nestemäisten komponenttien määristä voidaan periaatteessa arvella, että valmiin seoksen noin 3 %:silla määrillä saadaan huomattavia vaikutuksia sekä herkkyyteen että halutun yhtenäisyyden suuntaan samalla kun jauhemassan tiheys on kohonnut huomattavasti yli kysymyksessä \ olevan AN-jauhemassan tiheyden ilman nestelisäystä.

\ \

Toisaalta saadaan lisäämällä nestettä yli noin 8 % valmiista seoksesta tarpeettoman ja tarkoituksettoman suuri yhtenäisyys niin, että jauhemassa näyttää pikemminkin olevan kostea. Samalla jauhemassan tiheys lisääntyy niin, että latauksen aikana vallitsevassa paakkuuntumisessa tiheys nousee 1,20 tai jopa 3 1,25 g/m . Silloin samalla havaitaan se ilmiö, että sytytys-herkkyys alenee tai lakkaa, joka tapauksessa se silloin riippuu vahvasti siitä, että paakkuuntumisolosuhteet latauksen aikana eivät olisi liian voimakkaat.

Yleisesti voidaan siis sanoa, että 3-8 %:n rajoissa olevilla vedenlisäyksillä, valmiista jauheseoksesta laskettuna, saadaan haluttuja ja tarkoituksenmukaisia yhtenäisyyden, tiheyden ja aloitesyttymiskyvyn asteita.

Hiutalemainen alumiinijauhe, joka välttämättömänä ja kuvaavana 12 64570 aineosana sisältyy keksinnön mukaisiin räjähdysaineseoksiin, on pääasiallisesti kaupallisesti saatavissa oleva aine, jota usein nimitetään "maalilaadun" alumiiniksi. Tämä tuote on tavallisesti suojattu ilman kosteuden ja hapen haitallisilta vaikutuksilta tietyllä pienellä esim. steariinihapon lisäyksellä. Tämän lisäyksen laadulla ja määrällä on vähempiarvoinen merkitys tämän keksinnön yhteydessä. Luonteenomaista tälle tuotteelle on lisäksi sen tietty yläpinta, joka on määriteltävissä 2 tunnetuin menetelmin veden päälle levittämällä. Noin 5000 cm / g:aan olisi minimilisäys tästä erikoisesta yläpinnasta, mutta tietyissä tilanteissa saattaa olla ajankohtaista lisätä sitä 10 000 cm /g:aan tai vielä korkeampiin arvoihin.

Galaktomannaanityyppistä suurmolekyylistä polysakkaridia, jota pääasiallisesti käytetään vedensulkuaineena tämän keksinnön mukaisessa räjähdysaineseoksessa, on kaupallisesti saatavana nimikkeellä guar-hartsi tai "guar-kumi". Tätä tuotetta on useita eri alkuperää olevia laatuja, puhtaudeltaan erilaisina polysakkarideina ja molekyylisesti eriasteisesti hajaantuneina luonnollisista polysakkarideista. Näiden polysakkaridien vesiliuoksen erityisen korkealla tai erityisen matalalla viskositeetilla ei ole erikoista merkitystä tälle keksinnölle mutta on suositeltavaa, että tuote on tyypiltään suhteellisen hienoksijauhettua, joka paisuu ja hydratoituu nopeasti sekä puhtaassa vedessä että miedossa AN-liuoksessa.

Tässä keksinnössä käytettävän vahan laatu ja alkuperä voivat olla erilaisia ja taloudellisista syistä on suositeltu suhteellisen halpaa parafiinivahaa ja todettu se tyydyttäväksi. Edellytyksenä on kuitenkin, että sitä käytetään hienon jauheen muodossa, joka helposti hajaantuu muiden jauhemaisten komponenttien massaan.

Vedensulkuaineen, vahakomponentin ja hiutalealumiinikomponen-tin koostumus keksinnön mukaisessa räjähdysaineseoksessa on 0,5-2,5 paino-%, 0,5-3 paino-% ja 1-6 paino-% räjähdysaineseok-sesta laskettuna.

Keksinnön mukaisissa räjähdysaineseoksissa painoltaan määräävän komponentin muodostava AN voidaan valita useista kaupallisesti 13 64570 saatavina olevista tyypeistä. Yhteistä kaupallisille AN-laa-duille on kuitenkin se, että ne ovat suhteellisen karkearakeisia, olennaisesti koska tällöin vältytään AN:ssa piilevältä sintrautumistaipumukselta varastoinnin aikana tai alennetaan sitä, ja tällainen karkearakeinen AN ei sovellu keksinnön mukaisten räjähdysaineseosten valmistukseen ilman edelläkäypää murskaamista. Sekä hyvin vähän murskattua, huokoista, keskisuurten AN-palojen ja hyvin suurten AN-palojen kiinteitä ja kovia muotoja, kiteytynyttä tuotetta lukuunottamatta, on onnistuneesti käytetty raaka-aineena puikkomyllyssä murskaamisen jälkeen. Suositellaan kuitenkin kaikkein hienommiksi murskattujen palojen käyttämistä, vaikkakin tällöin helposti aikaansaadaan erittäin herkkiä tuotteita sen takia, että murskattu AN siinä tapauksessa on pölyävää häiritsevässä määrässä ja haitaksi tuotetta käsitteleville henkilöille.

Yleensä suositellaan raaka-aineen AN:n murskaamista siten, että vähintäin puolet murskatusta tuotteesta seulotaan 0,21 mm:n valuaukon omaavassa seulassa.

Seuraavassa selostetuissa sovellutusesimerkeissä on ilmoitettu kaikki sisältyvät komponentit sekä tuottajan tuötemerkinnällä että luonteenomaisin laatumäärin varustettuina niin pitkälle kuin se on voitu tai havaittu tarpeelliseksi.

Periaatteessa ei keksinnön mukaisen räjähdysaineseoksen valmistustavassa ole mitään kriittistä piirrettä koska sen määrää edellä mainittujen neljän pakollisen komponentin sisältö, AN:aa lukuunottamatta. Tietyissä tilanteissa on huomattu tarkoituksenmukaisemmaksi panna ensin nestemäinen komponentti latausmaisesti toimivaan sekoituskoneeseen, sen jälkeen pienehkö osa AN:a niin, että neste tyydyttyy AN:stä hämmennettäessä juoksevaa dispersiota ja vasta sen jälkeen lisätään muut kuivat ja jauhemaiset komponentit, jotka mielellään on etukäteen voitu sekoittaa keskenään jossakin määrin tasaisiksi. Tällä tavalla vältytään siltä, että neste sekoittuisi massaan vetisinä, sintrautuneina möykkyinä.

Hiutalemaisen alumiinin käsittely edustaa kuitenkin huomattavaa palo- ja pölyräjähdysvaaraa, jota varsinkin räjähdysaineen 14 64570 valmistuksessa olisi pyrittävä poistamaan käytettävissä olevin keinoin.

Se, että keksinnön mukaiseen räjähdysaineseokseen sisältyy sekä tällaista hiutalemaista alumiinijauhetta että orgaanista, huonosti syttyvää nestettä, on sellainen etu ja sitä pidetään suosittuna sovellutusmuotona, että nämä kaksi komponenttia voidaan yhdistää räjähdysainevalmistuksen välituotteeksi, alumii-niosasten pölyämättömänä, käsittelyltään vaarattomana hajaantumisena kysymyksessä olevaan nesteeseen.

Hiutalemainen alumiini hajaantuu siis glykoliin tahnamaiseksi massaksi, jonka painosuhteet ovat 6 osaa alumiinia ja 4 osaa glykolia. Tällainen tahna voidaan panna viimeisenä komponenttina sekoituskoneeseen ilman että massassa esiintyy epähomogeeni-suuksia.

Tällaisen alumiinijauhedispersion valmistaminen, jonka aikana käsitellään kuivaa alumiinijauhetta, on tietenkin sijoitettava turvallisen välimatkan päähän itse räjähdysaineen valmistuksesta olevaan paikkaan.

Tällaisten dispersioiden ja tahnojen valmistus on kuitenkin alumiini jauhetehtailijoiden tuntemaa teknologiaa ja aina sen mukaan mitä nestemäisiä komponentteja halutaan sisällytettäväksi keksinnön mukaisiin räjähdysaineseoksiin, voidaan määritellä tällainen, näiden tehtailijoiden toimittamien tahnojen laatu ja koostumus.

On kuitenkin: ymmärrettävä, että nestemäisen komponentin ja hiutalemaisen alumiinin muodostaman tahnan käyttö on vain suosittu sovellutusmuoto keksinnön mukaista räjähdysaineseosta valmistettaessa ja että voidaan myös käyttää hyväksi muita toimenpiteitä palon ja/tai pölyräjähdysten vaaran välttämiseksi hiutalemaista alumiinia käytäntöön otettaessa. Markkinoilla on siten tällaisen hiutalemaisen alumiinin niin sanottuja pölyämättömiä laatuja, jotka ovat tunnetut siitä, että osasten yläpinta on käsitelty erityisellä tavalla niin, että ne muodostavat raskaampia, pölyämättömiä agglomeraatteja, jotka kuitenkin sekoitusprosessissa yhdessä suurehkojen ammoniumnitraat- 15 64570 timäärien kanssa helposti hajaantuvat niiksi helposti reagoiviksi hiutalemaisiksi osasiksi, jotka täysin halutulla tavalla vaikuttavat räjähdysaineen laatuominaisuuksiin.

Kaikkia näitä olosuhteita tarkasteltaessa näyttää tässä keksinnössä olevan se edullinen ja erikoinen piirre, että kysymyksessä olevaa räjähdysaineseosta voidaan valmistaa aivan yksinkertaisena sekoitusprosessina kaupallisesti saatavina olevista, vaarattomista komponenteista.

Kaikkiin aiemmin tunnettuihin jauheräjähdysaineisiin verrattuna keksinnön mukaisella räjähdysaineseoksella on se suuri ja erityinen etu, nimittäin nitroyhdisteitä sisältäviin räjähdysaineisiin verrattuna, että sitä voidaan valmistaa täysin vaarattomista komponenteista, ja niihin räjähdysaineisiin verrattuna, joita aiemmin on ehdotettu valmistettaviksi tällaisista vaarattomista komponenteista, että se on edullisten laatuominaisuuksien yhdistelmä.

Myös verrattuna lietettyihin räjähdysaineisiin keksintö sisältää samat edut koska nämä, vaikkakaan ne eivät sisällä mitään räjäh-dyskykyisiä aineosia ainakin edellyttävät tiettyjen liuosten valmistamista kuumennusmenetelmää tai vastaavaa käyttäen.

Ei ole havaittu, että muiden hapettavien suolojen kuin AN:n läsnäolo keksinnön mukaisissa räjähdysaineseoksissa mitenkään vaikuttaisi edullisesti räjähdysaineseoksen ominaisuuksiin.

Päin vastoin varastointikestävyys alenee siinä tapauksessa, koska silloin syntyy helposti käyttöä häiritseviä sintrautumis-ilmiöitä. On oletettu, että tällaiset sintrautumisilmiöt ovat yhteydessä tiettyyn lisääntyneeseen toistokiteyttämistaipumuk-seen AN:n joutuessa kosketuksiin toisten suolojen kanssa tai että useiden suolojen yhdistelmä alentaa veden höyrynpaineen tasausta siten, että yhdistelmä alkaa vetää voimakkaammin vettä puoleensa. Muiden suolojen kuin AN:n käyttö ei sen takia ole keksinnön puitteissa.

Keksinnön puitteiden ulkopuolella on samoin sellaisten komponenttien käyttö tiheyttä lisäävinä aineina kuin ferropii, ferrofos-fori ja vastaavat, ja myös inertiset komponentit kuten maa- 16 64570 alkalihydroksidit ja vastaavat, jotka on mainittu US-patentissa n:o 3 640 784, osittain koska tällaisilla komponenteilla ei ole mitään merkitystä tämän keksinnön yhteydessä, osittain koska AN:a liuottavien nesteiden käyttö tässä selityksessä ilmoitettuina määrinä mahdollistaa sellaisten jauhemaisten räjähdysai- 3 neseosten valmistamisen, joiden tiheydet ovat 1,05-1,25 g/cm alueelta. Kun tämä keksintö ei myöskään koske itse poikkisidok-sen muodostavien polysakkaridien käyttöä niin mainittu patentti erottaa selvästi sen keksinnöstä, vaikkakin patentissa on mainittu jauhemaiset räjähdysaineet, jotka samanaikaisesti sisältävät sekä glykolia että guar-hartsia.

Erilaisten keksinnön mukaisten räjähdysaineseosten käytölle merkittävien ominaisuuksien arvioimiseksi on käytetty useita testi-menetelmiä, joita varten ei ole olemassa standardisoituja tai jollakin muulla tavalla selitettyjä yksityiskohtia. Sen takia seuraavassa selitetään niitä yksityiskohtia, joita pidetään välttämättöminä sovellutusesimerkeissä selostettujen havaintojen toteuttamiseksi käytännössä.

Tässä yhteydessä sytytysherkkyys määritellään jonkin räjähdysaineen siksi ominaisuudeksi, joka latauksen toiseen päähän pistetyllä, voimakkuudeltaan 8-numeroisella (tai alemmalla) syty-tysnallilla (eurooppalainen valmiste) aloitesytytettäessä saa räjähdysaineen räjähtämään ja että räjähdys leviää koko latauksen läpi sen halkaisijan ollessa 50 mm (tai lyhyemmän) ja pituuden 200 mm (tai pidemmän), ja räjähdysaineen kuori on PVC-putkea, jonka seinämän paksuus on noin 0,4 mm:n tai ohuempaa muovikalvoa. Latauksen tiheys ei saa poiketa erityisesti todellisen latausprosessin antamasta ja tavallisesti pyritään noin 1,15 g/m^:iin. Latauksen lämpötila on mieluimmin +5°C, mutta tämän keksinnön mukaisissa räjähdysaineseosten herkkyystesteissä ei ole havaittu mitään mainittavaa riippuvuutta lämpötilasta.

Pienin aloitesytytyslataus on se nallien voimakhursnumero sarjassa 4,6 ja 8, joka mainittujen koe-edellytysten vallitessa aikaansaa täydellisen räjähdyksen, testattu tavallisesti halkaisijan ollessa 25 mm. Kriittinen halkaisija on se pienin la-taushalkaisija sarjassa 17, 22, 25, 32 ja 40 mm, joka mainittujen koe-edellytysten vallitessa aikaansaa täydellisen räjähdyksen, joka tavallisesti on testattu nallilla n:o 8.

i7 64570

Vedenvastuskykyä arvostellaan vertaamalla sellaisen räjähdys-ainenäytteen brisanssia, jonka sisään vesi on tunkeutunut, kuivan räjähdysaineen brisanssiin. Brisanssi mitataan halkaisijaltaan 40 mm:n ja korkeudeltaan 25 nutun suuruisen lyijysylin-terin kasaanpainumisena, kun sen päälle on sijoitettu 5 mm paksu ja 40 mm halkaisijan omaava teräslevy, jonka päälle on sijoitettu 125 g räjähdysainetta suoraan kosketukseen teräslevyn kanssa, 3 pakattuna tavallisesti 1,10 - 1,15 g/cm tiheäksi, ja joka on aloitesytytetty nallilla n:o 8. Veden sisääntunkeutuminen määritellään sijoittamalla lataus ja metallisylinterit yhteisen kaksinkertaisen, huokoisen suodatinpaperin muodostamassa kuoressa vettä ja jääpalasia sisältävään kylpyyn ja ottamalla lateukset pois tästä kylvystä ja sytyttämällä ne nallilla n:o 8 mahdollisimman pian, tavallisesti 1 tai 2 tunnin viivytysajan jälkeen. (Tämä testi on osoittautunut erottelevansa loistavasti hyvin alhaisen vedenvastustuskyvyn omaavien räjähdysaineiden, joilla 1 tuntia lyhyemmälläkään ajalla ei saada mitään mitattavaa brisanssia ja hyvin vettä kestävien räjähdysaineiden välillä, joilla kuivan räjähdysaineen brisanssin erottelu tallennetaan 2 tunnin kuluttua).

Jauhemaisten räjähdysaineiden ladattavuus on vähemmän tarkasti määriteltävissä oleva ominaisuus mutta kuten edellä on mainittu, niin tietyllä yhtenäisyydellä on merkitystä räjähdysaineen hukkaanmenon välttämiseksi jokaisessa latauskoneessa ja sen ympärillä. Siinä latausmenetelmässä, jossa räjähdysaine pannaan muoviseen patruunahylsyyn syöttöruuvilla, on toisaalta tärkeää, että räjähdysaineen koostumus ei myöskään ole liian "kosteata”, niin että se puristuu liian voimakkaasti (noin 1,25 g/cm ylittäviin tiheyksiin) tai kuitenkin paakkuuntuu kiinni tällaisessa latausprosessissa. Käytännöllinen käyttökelpoinen "ladattavuus" näyttää tavallisesti merkitsevän samaa kuin se, että annos jauhemaista räjähdysainetta säilyttää muotonsa voimakkaan käsin suoritetun kokoonpuristamisen jälkeen ja että tällainen annos myös helposti voidaan jälleen murentaa sormin.

Seuraavassa selitetyissä sovellutusesimerkeissä on käytetty useita kaupallisesti saatavia raaka-aineita, jotka on tunnistettu tietyin kauppanimikkein. Näiden komponenttien laatuominaisuuksien täydelliseksi selittämiseksi tässä selostetaan niitä 18 64570 tosiasioita, joilla arvellaan olevan jotakin merkitystä komponenttien vaikutuksille keksinnön mukaisssa räjähdysaineseok-sissa. Jokaisen raaka-aineen, jolla on likipitäen samat laa-tulähtökohdat kuin tässä on ilmoitettu, edellytetään antavan samat tulokset eikä ole tunnettua, että yhdelläkään käytetyistä raaka-aineista olisi tässä selostettujen lisäksi mitään sellaisia ominaisuuksia, jotka vaikuttaisivat räjähdysaineen laatuun .

Hiutalemainen alumiini

Tyyppi;_CB 105 VT CB 180 VT Alcoa 1651 Alcoa 1663

Vedenpeittokyky 8000 14000 7000 15000 noin cm2/g

Steariinihappo- 3,0 3,0 2,0 2,5 sisältö, % Pölyämättömäksi käsitelty, sisäl- ei ei kyllä kyllä täen noin 0,2 % "Teflonia" Pölytettyä alumiinia. Tyyppi A 60-80

Hiukkaset karkeampia kuin 0,21 mm: maks 5% " 0,21 välillä, ja 0,053 mm: min 70 % " hienompia kuin 0,037 mm: maks 10 %

Stearlinihapposisällys : 0,2-0,8 %

Al-sisällys : min 96 %

Hienoksi jauhettua parafiinivahaa:

Sulamispiste noin 55°C

Hiukkaset karkeampia kuin 0,71 mm: merkityksetön " hienompia kuin 0,25 mm: merkityksetön

Guar-hartsit

Tyyppi: M 207 GFF

Hienompaa kuin 0,074 mm Min 80 %

Hienompaa kuin 0,180 mm Min 95 %

Viskositeetti AN-pitoisen

veden 1 %:sessa liuoksessa 7500 cP 3500 cP

Ammoniumnitraattia:

Tyyppi: Huokoisia kuulia Tiheitä kuulia

Karkeampia kuin 2 mm 3,5% n. 60% 2,0 ja 0,5 mm:n välillä 96,0 % n. 40 %

Hienompia kuin 0,5 mm 0,5% n. 0,2 % Käsitelty sintr. vastaan kyllä ei 19 64570

Ainmoniuiunitraatti on kaikissa esimerkeissä murskattu puikkomyl-lyssä. Kumulatiivinen tähtäinanalyysikäyrä interpoloidaan sen jälkeen niiden kahden pisteen välillä, jotka sijaitsevat lähinnä ja kumpikin omalla puolellaan käyrän leikkauspistettä 50 %:n läpikulkuiinjän kanssa ja vastaava nimellinen valoaukko on ilmoitettu jauheaineksen 50 %:seksi pisteeksi.

Esimerkit 1-4

Seuraavat räjähdysaineseokset on valmistettu huokoisia kuulia käsittävästä ammoniumnitraattityypistä, joka on murskattu 50 %:n pisteeseen noin 0,140 mm:n kokoon. Sekoitusprosessin aikai-na on noin ]/10 ammoniumnitraatista ensin sekoitettu juokseviin komponentteihin, minkä jälkeen loput ammoniumnitraatista ja muut komponentit on lisätty sekoitustoimenpiteeseen. Määrät on ilmoitettu painoprosentteina kokonaisseoksesta.

Esimerkki_' __1_2_3_4

Eteeniglykolia 5,0

Propeeniglykolia 5,0

Glykolimetyylieetteriä ’ 7,0 XX )

Formamidi/glykolietyylieetteriä 7,0 sekoituksena 1:1 AI, Tyyppiä CB 180 VT 1,0 1,0 1,0 1,0

Guaria, Tyyppiä M 207 1,5 1,5 1,5 1,5

Parafiinivahaa 2,5 2,0 1,0 1,5 AN 90,0 90,5 89,5 89,0

Tiheys, g/cm3 1,09 1,09 1,10 1,15

Minimi aloitesytyslataus 6888 nalli n:o/lataushalk.

mm 40 40 40 40 X) 2-metoksietanolia VV \ 2netoksietanolia Nämä esimerkit osoittavat, että sytytysherkkyys voidaan saavuttaa niin vähällä kuin 1 %:lla hiutalealumiinia yhdessä kysymyksessä olevien nestemäisten komponenttien kanssa.

Esimerkit 5-8:

Samalla esimerkeissä 1-4 käytetyllä ammoniumnitraatilla ja samalla valmistusmenetelmällä on valmistettu seuraavat räjähdys-aineseokset: 20 64570

Esimerkki 5_6_7_8_

Lteeniglykolia 5,0

Propeeniglykolia 5,0

Glykolimetyylieetteriä 7,0

Formamidi/glykolietyyli- 7,0 eetteriä seoksena 1:1

Ai, Tyyppiä CB 180 VT 3,0 3,0 3,0 3,0

Guaria, tyyppiä M 207 1,5 1,5 1,5 1,5

Parafiinivahaa 2,0 1,5 0,5 1,0 AN_88,5 89,0 88,0 87,5

Tiheys, g/cm3 1,15 1,15 1,15 1,15

Minimialoitesytytys, 4666 nalli n:o/lataushalk.

^_22_32_32_32 Nämä esimerkit osoittavat, että 3 %:lla hiutalealumiinia yhdessä kysymyksessä olevien nestemäisten komponenttien kanssa sekä pienin mahdollinen aloitesytytys että kriittinen halkaisija ovat alentuneet esimerkkeihin 1-4 nähden.

Esimerkit 9-11

Samalla tavalla kuin esimerkeissä 1-8 on valmistettu seuraava räjähdysaineseos:

Esimerkki_9_10_11

Eteeniglykolia 5,0 5,0

Formamidia/glykolietyylieet- - - 7,0 teriä sekoituksena 1:1 AI, tyyppiä CB180VT 3,0 5,0 5,0

Ai, tyyppiä A 60-80 3,3

Guaria, tyyppiä M 207 1,5 1,5 1,5

Parafiinivahaa 1,0 1,4 0,3 AN 86,2 87,1 86,2

Tiheys, g/cm3 1,15 1,15 1,15

Minimi aloitesytytyslataus, nalli n:o/lataushalk. 446 mm 22 17 25 64570 Nämä esimerkit osoittavat, että 5 %:lla hiutalealumiinia saadaan edelleen alennettua sekä pienintä mahdollista aloitesyty-tyslautasta että kriittistä halkaisijaa mutta että pölytetyllä alumiinilla ei ole samaa herkkyyttä lisäävää vaikutusta.

Esimerkki 9, jossa hiutalealumiinin lisäksi on huomattava sisältö pölytettyä alumiinia, edustaa suhteellisen energiapitoista räjähdysaineseosta.

Esimerkit 12 - 14

Seuraava räjähdysaineseos on valmistettu samalla ammonium-nitraatilla kuin edellisissäkin esimerkeissä:

Esimerkki_ 12_13_14

Glykolimetyylieetteriä 6,3 6,8

Formamidia 7,0 AI, Alcoa 1651 3,0 3,0

Ai, Alcoa 1663 3,0

Guaria, tyyppiä M 207 1,5 1,5 1,5

Parafiinivahaa 0,5 0,5 1,0 AN 88,2 88,2 87,5 AI ja neste ensin sekoitettu kyllä ei kyllä tahnaksi

Ai lisätty lopuksi ei kyllä ei

Tiheys, g/cm3 1,15 1,15 1,05

Minimi aloitesytytyslataus, 6 64 nalli n:o/lataushalkaisija, im 32 32 25

Brisanssi, kuivaa, mm 16,8 17,5 17,0 " 1 tunti vedessä, mm 12,5 13,2 7,5 " 2 tuntia " " 3,0 8,2 8,0 Nämä esimerkit osoittavat, että valmistustavoilla ei ole mainittavaa vaikutusta laatuasiatietoihin ja lisäksi, että valmistetut räjähdysaineseokset säilyttävät huomattavan osan bri-sanssistaan sekä 1 että kahden tunnin jälkeen veden kostuttamina.

64570 22

Esimerkit 15 - 16

Seuraavat räjähdysaineseokset ovat valmistetut samalla ammo-niumnitraatilla kuin edellisissäkin esimerkeissä, jonka ajan hiutalealumiini on ensin hajaannutettu nestemäisessä komponentissa tahnaksi, minkä jälkeen on lisätty muut komponentit.

Esimerkki_15_16_

Eteeniglykolia 4,8 -

Diglykolia - 4,8

Ai, tyyppiä CB 180 VT 3,0 3,0

Guaria, tyyppiä M 207 1,5 1,5

Parafiinivahaa 2,0 2,0 AN 88,7 88,7

Tiheys, g/cm3 1,15 1,15

Min. aloitesytytyslataus, nalli n:o/latauksen halkaisija, 4 4 mm 17 22

Brisanssi, kuivaa, mm 23,0 20,8 \ " 1 tunti vedessä, mm 16 15,8 \ " 2 tuntia vedessä, mm 17 15,2 \-

N

Nämä esimerkit osoittavat, että myös vain 3 %:lla hiutalealu-miinia voidaan saada hyvin edullisia, alhaisia pienimmän aloi-tesytytyslatauksen ja kriittisen halkaisijan arvoja, samalla kun on saavutettu huomattava vedenvastustus.

Esimerkit 17-21

Samalla ammoniumnitraatilla kuin edellisissäkin esimerkeissä on valmistettu seuraavan koostumuksen omaavia räjähdysaine-seoksia: 64570

Esimerkki_17_18_19_20_21

Eteeniglykolia 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3

Ai, tyyppiä CB 105 VT 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

Ai, tyyppiä A 60-80 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Guaria, tyyppiä GFF 1,5 1,5 1,5 0,75 0,0

Parafiinivahaa 1,7 0,85 0,0 1,7 1,7 AN:a 100 saakka

Tiheys 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15

Brisanssi, kuivaa, mm 17,5 18,0 19,5 18,2 19,9

Brisanssi, 1 tunti 14,8 15,0 14,2 7,0 0 vedessä, mm

Brisanssi, 2 tuntia 14,8 15,2 13,5 7,0 0 vedessä, mm Nämä esimerkit osoittavat, että parafiinivahalla on hieman parantava vaikutus räjähdysaineseoksen vedenvastustuskykyyn ja että guar-hartsi on siinä suhteessa aivan ratkaiseva. Näyttää siltä, että käytännöllinen alaraja vedenvastustukseen vaikuttamiseksi sijaitsee noin 0,5 %:n guarin kohdalla. Korkeampaa määrää kuin 1,5 % ei ole kokeiltu, mutta vähemmän tehokkailla laaduilla kuin tässä käytetyillä oletetaan noin 2,5 %:iin yltävien määrien olevan tarkoituksenmukaisia.

Esimerkit 22 - 25 Nämä esimerkit edustavat sellaisia koostumuksia ja valmistustapoja, joita on toteutettu tuotantokoneistossa suuressa mittakaavassa, noin 500 kg:n painoerinä. Kumpikin aiemmin mainituista ammoniumnitraattilaaduista on edustettuna mutta murs-kaamisprosessia on rajoitettu siten, että murskattu materiaali kummassakin tapauksessa paljolti lähenee samaa 50 %:n pistettä, nimittäin noin 0,160 mm:ä.

Hiutalemainen alumiini on etukäteen (tuottajan luona) tehty tahnaksi, joka sisältää 40 osaa eteeniglykolia ja 60 osaa alumiinia, tyypiltään CB 105 VT.

Ammoniumnitraatti ja parafiinivaha on pantu ensin sekoitusko-neeseen ja samanaikaisesti on lisätty glykoli. Lopuksi on lisätty AL-tahna, guari ja pölytetty alumiini.

64570 24

Esimerkki_ 22_23_24_25

Eteeniglykolia, lisätty 2,3 2,3 3,0 4,0 suoraan

Al/glykolitahna 5,0 5,0 5,0 10,0

Guaria, tyyppiä M207 - 1,5 1,5 1,5 " " GFF 1,5 -

Parafiinivahaa 1,7 1,7 1,4 0,7

Ai, tyyppiä A 60-30 2,0 2,0 2,0 AN/ tyyppiä huokoisia - - 87,1 85,8 kuulia, jauhettu AN, tyyppiä tiheitä 87,5 87,5 - kuulia, jauhettu

Tiheys, g/cm3 1,15 1,15 1,15 1,15

Minimi aloitesytytys- lataus, nalli n:o/ 4 4 4 4 latauk.nalk. mm 17 17 17 17

Brisanssi, kuivaa, mm 17,0 17,0 20,0 22,0

Brisanssi, 1 tunti vedessä, mm 16,0 15,0 18,0 20,0

Brisanssi, 2 tuntia vedessä, mm 16,0 11,0 18,0 18,0 --- j

Selostetut laatutiedot edustavat tyypillisiä ja keskivälin asiatietoja erilaisten tuotantojaksojen aikana ilmoitetuilla raaka-ainekomponenteilla.

Täydellisen 5-6 %:sen Al-sisällön omaava tuotettu räjähdys-aineseos on suhteellisen energiapitoinen ja on osoittautunut soveltuvan hyvin korvaamaan nitroglyserolipitoista räjähdysainetta. Se säilyttää yhtenäisen koostumuksensa varastoinnin aikana ilman mitään merkittävää sintrautumistaipumuksia. Havaitut räjähdystekniset laatutiedot, joihin sisältyvät rä-jähdysnopeudet 3000-4000 m/sek. alueelta, eivät osoita mitään järjestelmällistä taantumista useita kuukausia kestävinä varastointikausina.

Claims (4)

25 64570

1. Jauhemainen, sytytysherkkä, ilman räjähdyskomponentteja oleva räjähdysaineseos, jossa ammoniumnitraatti on ainoa hapettava komponentti ja joka sisältää mahdollisia muita räjähdys-aineseoksissa hyödyllisiä komponentteja, esim. niin sanottua pölytettyä alumiinijauhetta, tunnettu siitä, että am-moniumnitraatilla on sellainen raekoko, että ainakin 50 % rakeista ovat alle 0,3 mm ja seoksessa oleva räjähdysaine sisältää lisäksi: (a) 3-8 % polttonestettä, joka käsittää yhden tai useampia täysin vesiliukoisia komponentteja, ja jonka kiehumispiste ylittää 120°C, ja joka pystyy liuottamaan ammoniumnitraattia 20-100 g:n määrinä 100 g:aan nesteen painosta reagoimatta kemiallisesti ammoniumnitraatin kanssa; (b) 0,5-2,5 % vedensulkuainetta, joka käsittää suurmolekyy-lisen polysakkaridin, joka pystyy antamaan miedolle, tyydytetylle ammoniumnitraattiliuokselle suuren viskositeetin; (c) 0,5-3 % veteeniiukenematonta vahaa tai vahamaista ainetta hienoksijauhetussa muodossa; (d) 1-6 % sellaista alumiinijauhetta, jonka osaset ovat hiu- 2 talemaisia ja joilla on erityinen, vähintään 5000 cm grammaa kohden käsittävä yläpinta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jauhemainen räjähdysaine- / seos, tunnettu siitä, että palava nestekomponentti täysin tai olennaisessa määrässä käsittää formamidia, eteeni-glykolia, dieteeniglykolia, propeeniglykolia ja/tai 2-metoksi-etyylietanolia.

3. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen jauhemainen räjähdys-aineseos, tunnettu siitä, että vedensulkuaine käsittää guar-hartsin muodossa olevia galaktomannaaneja.

4. Jonkin patenttivaatimusten 1-3 mukainen jauhemainen rä-jähdysaineseos, tunnettu siitä, että vahakomponentti käsittää hienoksijauhetussa muodossa olevaa paraffiinivahaa.