NL8202640A - Gedesensibiliseerde deeltjesvormige vaste explosieve stoffen en werkwijze voor het desensibiliseren van deeltjesvormige vaste explosieve stoffen. - Google Patents

Description

— * -ί Λ

Geidesensibiliseerde deeltjesvormige vaste explosieve stoffen en werkwijze voor het desensibiliseren van deeltj esvormige vaste explosieve stoffen.

De uitvinding heeft betrekking op het tijde-lijk elimineren van de gevaren bij het transport, de opslag en in het algemeen het hanteren van deelt j esvormige vaste explosieve xnaterialen en/of andere deeltjesvormige vaste exploit sieve stoffen.

Als algemene omschrijving voor het tijdelijk niet-explosief maken van een explosieve stof vordt de uitdruk-king desensibiliseren gebruikt.

Het onderwerp van de uitvinding kan derhalve 10 warden omschreven als gedesensibiliseerde deelt j esvormige vaste explosieve stoffen en een werkwijze voor het desensibiliseren van deeltjesvormige vaste explosieve stoffen.

Een groot aantal van de explosieve stoffen die tegenwoordig uitsluitend als explosief worden gebruikt zou-15 den in de toekomst op grote schaal toegepast kunnen worden als basismaterialen bij allerlei chemische werkwijzen, onder voor-waarde dat de risico's of gevaren van explosie die aan die stoffen zijn verbonden bij het normaal hanteren, transport en opslag zouden kunnen worden geelimineerd. Op het ogenblik 20 kunnen dergelijke stoffen slechts worden toegepast nadat een groot aantal veiligheudsmaatregelen zijn genomen, waardoor die stoffen slechts geschikt zijn voor de zuivere explosieven-industrie.

Het hoofddoel van de uitvinding is te voor-25 zien in dergelijke stoffen respeetievelijk in een werkwijze voor de desensibilisatie van dergelijke stoffen waardoor die verschillende typen van vaste explosieve stoffen beschikbaar zijn en bruikbaar zijn voor elke chemische Industrie die ze wenst te gebruiken.

30 Een voorbeeld van een vaste explosieve stof die in zekere mate al gebruikt wordt als basismateriaal in de 8202640 -2.-

4 'V

ehemische technologie en waarvan het gebruik naar alle waar-schijnlijkheid in de toekomst sterk zal toenemen is trinitro-benzeen (TUB). Een voorbeeld van een zuiver militair explosief materiaal dat veel belangstelling uit de civiele maatschappij 5 zou kunnen opwekken als basismateriaal, mits de veiligheids- aspecten bevredigend zouden kunnen worden opgelost, is dinitro-tolueen (TNT).

De uitvinding heeft nu betrekking op een werkwijze voor het tijdelijk desensibiliseren van deeltjes ge-10 vormd uit vaste explosieve stoffen» dat wil zeggen een werkwijze vaarnee deze deeltjes niet-explosief worden gemaakt. Hiemede wordt bedoeld dat de betreffende stoffen geen gevaar voor deto-natie opleveren, zelfs als ze worden blootgesteld aan betrekke-lijk sterke initierende detonaties, vonken, slagen of stoten, 15 of warrnte. Met de uitdrukking "tijdelijk” wordt in dit verband bedoeld dat, ongeacht wat met de explosieve stof wordt gedaan om deze veilig hanteerbaar te maken, slechts die bewerkingen kunnen worden toegestaan die gemakkelijk weer geelimineerd kunnen worden, zodat de volledig zuivere oorspronkelijke stof weer 20 wordt terugverkregen. Een verder vereiste van de desensibili- serende stof is, dat deze stabiel is bij opslag, dat wil zeggen een langdurige periode van opslag moet geen wijzigingen mee-brengen in de chemische samenstelling of een geleidelijke achteruitgang van het desensibiliserende effect van die stoffen 25 teweeg brengen.

Gevonden werd nu dat deeltjes gevormd uit vaste stoffen eenvoudig gedesensibiliseerd kunnen worden door de betreffende stoffen te mengen met een voldoende hoeveelheid deeltjesvormig niet-explosief materiaal dat opzichzelf indif-30 ferent is voor de explosieve stof. Er werd ook gevonden dat aller- lei materialen die aan het bovengenoemde vereiste voldoen, binnen zekere variaties goed funetioneren, dat wil zeggen dat varierende hoeveelheden van de betreffende materialen nodig zijn om een veilig mengsel te verkrijgen.

35 Zouten die chloride-ionen bevatten zijn bij- 8202640 - 3 - zonder geschikt gebleken als desensibiliserende stoffen. De ab-soluut beste desensibiliserende stof is calciumchloride gebleken te zijn. Voor praktische toepassing dienen echter natrium-chloride en ijzer (II) chloride (FeCl^) ook te worden overwogen, 5 zelfs al zijn er wat grotere hoeveelheden nodig dan het geval is bij calciumchloride.

Proeven leren dat een stof die zo explosief is als trinitrobenzeen gedesensibiliseerd kan worden door hem te mengen met net iets meer dan 50 gew.% calciumchloride. Bij 10 toepassing van natriumchloride of ijzer (II) chloride is een grotere hoeveelheid nodig. In dit verband wordt opgemerkt dat als calciumchloride en ijzerchloride zeer geschikt zijn de kristalwaterhoudende produkten.

Het vereiste van een stabiliteit bij opslag 15 betekent dat zowel de explosieve stof als de desensibiliseren de stof praktisch dezelfde deeltjesgrootte moeten hebben, omdat droge mengsels die fracties met verschillende deeltjesgrootte bevatten gemakkelijk een scheiding van de deeltjes te zien geven als ze worden onderworpen aan voortdurend schudden of trillen.

20 De deeltjesgrootte en de opbouv van zowel de explosieve stof als de desensibiliserende stof hebben waarschijnlijk een zekere invloed op de neiging van de mengsels om in fracties te worden gescheiden bij schudden en/of trillen, maar dit gedrag is zowel moeilijk vast te stellen als moeilijk om duidelijk te definieren. 25 Vastgesteld werd echter dat de desensibiliserende stof een ge- middelde deeltjesgrootte mag hebben die varieert van tweemaai tot de helft van de gemiddelde deeltjesgrootte van de explosieve stof, zonder dat de stabiliteit bij opslag van het mengsel daardoor in gevaar komt..

30 Om als een basiscomponent bij een chemische werkwijze te kunnen worden gebruikt moet de desensibilisatie tijdelijk zijn, dat wil zeggen het moet gemakkelijk mogelijk zijn om de oorspronkelijke stof weer in de zuivere vorm te ver-krijgen. Het vereiste dat de oorspronkelijke stof weer ge-35 makkelijk moet worden terugverkregen mag de stabiliteit van de 8202640 - u - gedesensibiliseerde stof niet in gevaar brengen. Yoor wat de desensibilisatie van explosieve stoffen die niet oplosbaar zijn in water betreft, wordt aan desensibiliserende stoffen die gemakkelijk oplosbaar zijn in water de voorkeur gegeven omdat 5 deze gemakkelijk met water kunnen worden uitgewassen zodra het gewenst is de explosieve stof weer in zuivere vorm te brengen. Het is ook gewenst in dit verband dat de waterige oplossing die de desensibiliserende stof bevat opzichzelf geen problemen met milieuverontreiniging geeft. Van de deeltjesvormige stoffen 10 die werden beproefd en die hetzij volledig ongeschikt waren of slecht voldeden als desensibiliserende stoffen kunnen worden genoemd lactose, natriumsulfaat, ijzeroxyde (Fe^O^) en ijzer-poeder.

De uitvinding wordt toegelicht door de vol- 15 gende voorbeelden.

Beproeving.

De volgende proefmengsels werden onderworpen aan een of meer van de hierna kort beschreven proeven.

Voor de detonatieproef werd het proefmengsel 20 in een stalen buis gebracht met bepaalde aflmetingen, tezamen met een elektrisch geinitieerde standaarddetonator. Door beoor-deling van de als gevolg daarvan verbrijzelde buis kan direkt worden vastgesteld of het proefmengsel detoneerde danwel of alleen de detonator de schade veroorzaakte.

25 De deflagratieproef werd gebruikt om vast te stellen of het open bovenoppervlak al of niet door een vrije vlam tot ontbrahding kan worden gebracht.

Bij de proef in een stalen buis werd het mengsel in een stalen buis intensief verhit hetzij elektrisch 30 of door middel van een bunzenbrander. De warmte moet zo intens zi«jn dat het proefmengsel desintegreert. 0m de gevoeligheid van de verschillende proefmengsels vast te stellen kan dit worden gemeten bij de grootste mondstukopening in de stalen buis waarbij de buis barst als gevolg van de opgebouwde druk veroor-35 zaakt door de desintegratie van het proefmengsel. Een gemakke- 8202640 - 5 - lijker methode voor het vergelijken van de gevoeligheid van vers chill ende mengsels is om een mondstuk met een gestandaar-diseerde opening en een gestandaardiseerd proefinengsel te gebruiken en de tijd te meten die het duurt en de hoeveelheid 5 thermische energie te meten die nodig is om de stalen buis te verbrijzelen. Bij de hierna beschreven proeven werd in alle gevallen een mondstuk met een opening van 1,0 mm en een hoeveelheid proefmengsel van 15 gram gebruikt. De in de volgende ta-bel vermelde waarden gelden voor proeven die werden uitge-10 voerd met elektrische verwarming.

Proeven in stalen buis.

Mengverhouding in Tijdsverloop Energie ont- gew.% van explosieve tot detonatie wikkeld bi«j stof/desensibiliseren- (s) detonatie 15 de stof_(kJ)_ THB/Fe203 30:70 % 16,5 50:50 51 15,7 THB/FeClg.tegO 30:70 geen detonatie

40:60 157 1*8, U

20 TNB/EagSO^ 50:50 88 26,5 INB/Fe-poeder 50:50 101 30,0 TNB/XACT0SE 50:50 66 19 Λ TJiB/CaClg.CHgO k0:60 geen detonatie 50:50 25 6θ:4θ 216 65,1 80:20 135 1*5,0 TNB/EaCl 50:50 122 39,6 80:20 111 31,9

De detonatieproeven lieten zien dat mengsels 30 van 50 : 50 % TNB/CaClg tot explosie konden worden gebracht terwijl mengsels van 1*5 : 55 % niet tot explosie konden -worden gebracht. De proef in een stalen buis werd ook uitgevoerd met mengsels van 1*5 : 55 # TEB/CaCl^ waarbij werd verwarmd met een gasvlam zonder dat een explosie optrad. Een vergelijkbare de-35 flagratieproef liet ook zien dat het mengsel van 1*5 : 55 % 8202640 - 6 - TMB/CaClg niet kon wrden ontstoken met een open vlam.

Mengsels van : 55 % TNB/CaCl^ verden ook onderworpen aan een conventionele proef met een valgevicht in een kamer vaarbij een gewicht van 2 kg dat van een hoogte van 5 150 cm omlaag viel geen explosie veroorzaakte.

Er verd derhalve vastgesteld dat op zijn minst een homogeen mengsel van TNB/CaClg dat maximaal ^-5 gew.% TNB bevat beschouwd moet vorden als een niet-explosieve stof.

Voor andere deelt j esvormige explosieve stof-10 fen valt te beredeneren.dat daarvoor andere grensvaarden gelden voor de verhouding van explosieve stof tot desensibiliserende stof. Voor TNT zijn bijvoorbeeld grotere hoeveelkeden van het desensibiliserende materiaal nodig dat voor TNB.

8202640

Claims (9)

1. Gedesensibiliseerde deeltj esvormige vaste explosieve stof, met het kenmerk, dat deze bestaat uit een mengsel van de betreffende explosieve stof met een vast deeltjes-5 vormig niet-explosief en ten opzichte van de explosieve stof inert materiaal dat in hoofdzaak dezelfde deelt jesgrootte heeft als de explosieve stof waarbij de hoeveelheid van de desensibili-serende stof voldoende is om bet gehele mengsel niet-explosief te maken.

2. Werkwijze voor het desensibiliseren van een deelt j esvormige vaste explosieve stof met het kenmerk, dat men de betreffende stof mengt met een vast deeltj esvormig niet-explosief en ten opzichte van de explosieve stof inert materiaal (desensibiliserende stof) met in hoofdzaak dezelfde gemiddelde 15 deeltjesgrootte als de explosieve stof, onder toepassing van een voldoende hoeveelheid van de desensibiliserende stof om het gehele mengsel niet-explosief te maken.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gekozen desensibiliserende stof een 20 gemiddelde deeltjesgrootte heeft die niet meer dan tweemaal zo groot is als de gemiddelde deeltjesgrootte van de explosieve stof en niet kleiner is dan de helft van de gemiddelde deeltjesgrootte van de explosieve stof. k. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, 25 met het kenmerk, dat als desensibiliserende stof voor niet in warmte oplosbare explosieve stoffen een gemakkelijk in water oplosbaar zout wordt gebruikt.

5. Werkwijze volgens conclusie 2-^, met het kenmerk, dat als desensibiliserende stof een zout 30 wordt gebruikt dat chloride-ionen bevat.

6. Werkwijze volgens conclusie 5s met het kenmerk, dat als desensibiliserende stof calciumchloride (CaClg) wordt toegepast.

7· Werkwijze volgens conclusie 5s 35 met het kenmerk, dat als desensibiliserende stof natriumchloride 8202640 > l - 8 - (WaCl) of ijzer (II) chloride (FeClg) wordt toegepast.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat als desensibiliserende stof calciumchlo-ride wordt gebruikt in een hoeveelheid van niet minder dan 5 50 gew.$.

9· Werkwijze volgens een der conclusies 2-8, met het kenmerk, dat 1.3.5-trinitrobenzeen (TUB) wordt gedesensihiliseerd door een homogeen mengsel te bereiden best aande uit 1.3.5-trinitrobenzeen en kristalwater bevattend 10 calciumchloride (circa CaCl^.H^O) waarin beide stoffen in hoofdzaak dezelfde deeltjesgrootte hebben.

10. Werkwijze volgens conclusie 9» met het kenmerk, dat calciumchloride aan het trinitrobenzeen wordt toegevoegd met een deeltjesgrootte die niet kleiner is 15 dan de helft en niet groter is dan tweemaal de gemiddelde grootte van de trinitrobenzeendeeltjes en dat dit calcium-chloride wordt toegevoegd in een hoeveelheid die equivalent is met of groter is dan 55 gew.$ van het gehele mengsel. 8202640