NO166853B - Fremgangsmaate for fremstilling av et emulsjonssprengstoffav vann-i-olje-typen og oxydasjonsmiddelblanding for anvendelse ved denne. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et emulsjonssprengstoff av vann-i-olje-typen med en diskontinuerlig, hydrofil oxydasjonsmiddelfase inneholdende oxyderende salter, som er dispergert i en kontinuerlig, lipofil brenselfase inneholdende brennbare materialer, og som er sensitivert ved hjelp av hulrom dispergert i emulsjonen. Videre angår oppfinnelsen en oxydasjonsmiddelblanding for anvendelse ved fremgangsmåten.

Ved fremstilling av denne type sprengstoffer byr inn-føringen av hulrom i sprengstoffet på en rekke problemer. Størrelsen av hulrommene må reguleres, idet for små hulrom ikke er i stand til å antenne blandingen av brensel og oxyda-sjonsmiddel lokalt, mens for store hulrom reduserer enten antallet antennelsespunkter eller energikonsentrasjonen i sprengstoffet som helhet. En homogen fordeling av hulrommene er vesentlig, da lokal svikt kan føre til at det blir tilbake uomsatt materriale etter detonasjonen og sågar kan forårsake avslutning av detonasjonsbølgen, dersom det ikke-sensitiverte område er stort. Vanligvis er det også nødvendig at hulrom-strukturen og -fordelingen er stabil over tid og resistent overfor dødpressing og deformasjon av emulsjonen. Selve fremgangsmåten for innføring av hulrom kompliseres av den store ulikhet i densitet mellom komponentene. Alle disse problemer vil forstørres ved fremstilling av sprengstoffer i løs vekt på bruksstedet, hvor det ikke kan foretaes en regulering av betingelsene som tilfredsstiller farbrikkstandardene, idet det må benyttes enklere blandeinnretninger og hensynet til sikkerheten krever en utsatt men hurtig reduksjon av densiteten .

Det er kjent flere metoder til å innføre hulrom i emul-sjons sprengstoffer.

Luft eller andre gasser kan innarbeides mekanisk i emulsjonen under eller etter dennes fremstilling. Det er vanskelig å forstøve gassen i tilstrekkelig fine bobler, og enkle blandeinnretninger er vanligvis ikke tilstrekkelige. Langtids-stabiliteten påvirkes ved partiell oppløsning av den frie gass, ved sammenflyting av bobler eller ved at gass unnslip-

per, spesielt når emulsjonen bearbeides eller deformeres.

Det er fremkommet flere forslag til dannelse in situ av innestengt gass i emulsjonen ved hjelp av gassdannende midler, se f.eks. US patentskrifter nr. 3 706 607, 3 711 345, 3 713 919, 3 770 552, 3 790 415 og 4 008 108. Felles for disse kjente metoder er vanskeligheter med doseringen og fordelingen av den normalt temmelig lille mengde gassdannende middel som tilsettes emulsjonen. Det kreves god timing mellom gassdannelse og blandeoperasjon. Ved fremstilling av sprengstoff i løs vekt støter man ofte på vanskeligheter med hensyn til å tidsavstemme gassdannelsesreaksjonen mot ladningsoperasjonen og med hensyn til å stoppe reaksjonen ved avbrudd i ladningen.

Tilsetning av cellulære materialer eller hulromholdige materialer i emulsjonene medfører den fordel at hulrommene isoleres fra emulsjonsgrunnmassen, hvorved holdbarheten og den mekaniske motstandsdyktighet forbedres i forhold til frie gassbobler. Hurtig og enkel innføring av disse materialer i en emulsjonsgrunnmasse er imidlertid vanskelig, på grunn av partiklenes sprøhet og ømfintlighet og det fine, lette og støvaktige materiales tendens til å motsette seg fukting og til å trekke med seg en uregulert mengde ytterligere luft inn i emulsjonen. I US patentskrifter nr. 4 310 364 og 4 338 146 beskrives fremstillingsmetoder hvor cellulære partikler settes til en saltoppløsning før brenselfasen tilsettes. Metoden krever omrøring i lengre tid for å overføre en olje-i-vann-emulsjon til en vann-i-olje-emulsjon, og under en vesentlig del av fremstillingsprosessen vil det være tilstede et gass-sensitivert sprengstoff.

Det er et hovedsiktemål med den foreliggende oppfinnelse å unngå de ovenfor omtalte problemer. Nærmere bestemt er det et siktemål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og en oxydasjonsmiddelblanding ved hjelp av hvilke hulrom lar seg innføre hurtig, på enkel måte og ved lav temperatur eller omgivelsenes temperatur i et sent trinn av sprengstoffets fremstilling. Videre er det et siktemål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte som egner seg for fremstilling av sprengstoff i løs vekt på bruksstedet, og som muliggjør fremstilling av et sensitivert sprengstoff i variable mengder og i nært samsvar med ladningsbehovene.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det således en fremgangsmåte for fremstilling av et emulsjonssprengstoff av vann-i-olje-typen, som har en diskontinuerlig, hydrofil oxydasjonsmiddelfase inneholdende oxyderende salter dispergert i en kontinuerlig, lipofil brenselfase inneholdende brennbare materialer, og som er sensitivert med hulrom dispergert i emulsjonen. Fremgangsmåten er særpreget ved at en foremulsjon av vann-i-olje-typen dannes mellom brenselfasen og en første del av oxydasjonsmiddelfasen ved en temperatur over krystallisasjonstemperaturen for denne første del, og at en oxydasjonsmiddelblanding, som inneholder en blanding av en andre del av oxydasjonsmiddelfasen og det hulromholdige eller hulromdannende materiale for emulsjonen, og som har lavere krystallisasjonstemperatur enn den første del av oxydasjonsmiddelfasen, emulgeres inn i foremulsjonen ved en temperatur over krystallisasjonstemperaturen for nevnte andre del.

Med oppfinnelsen tilveiebringes det likeledes en oxydasjonsmiddelblanding for anvendelse ved den nye fremgangsmåte, hvilken oxydasjonsmiddelblanding er særpreget ved at den har en krystallisasjonstemperatur som er lavere enn 40°C, fortrinnsvis lavere enn 20°C.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen dannes en foremulsjon ut fra brenselfasen og en første del av oxydasjonsmiddelfasen, hvoretter det hulromholdige eller hulromdannende materiale for hele emulsjonen sammen med en andre del av oxy-das jonsmiddelf asen - hvilke sammen danner hva som her betegnes oxydasjonsmiddelblandingen - blandes med foremulsjonen. Foremulsjonen har ingen sensitiverende hulrom og har en sterkt negativ oxygenbalanse, og følgelig er det et sikkert, ikke-eksplosivt materiale. Foremulsjonen er stabil som følge av den homogene densitet av dens bestanddeler og dens overskudd av emulgeringsmiddel og brenselfase. Derfor kan foremulsjonen fremstilles under regulerte betingelser, transporteres fritt og lagres i lengre tid, det hele uten at det behøves treffes strenge sikerhetsforanstaltninger. Det relativt høye innhold av brenselfase i foremulsjonen muliggjør en sterk desintegre-ring av små dråper av oxydasjonsmiddelfase, hvilket reduserer kravet til blanding av oxydasjonsmiddelblandingen, i hvilken følsomme hule partikler kan være tilstede. I den avsluttende blandeoperasjon virker foremulsjonen som en kimemulsjon som fremmer en hurtig dannelse av den ønskede emulsjon av vann-i-olje-typen. Ved at det dannes en ikke-eksplosiv blanding av det hulromtilveiebringende materiale og en andre del av oxydasjonsmiddelfasen unngåes flere blandeproblemer. En homogen fordeling av hulrom lettes gjennom det økede volum av den hulromholdige strøm som føres inn i foremulsjonen, og enkle blandeinnretninger kan benyttes. Når hule partikler benyt-

tes som hulromtilveiebringende materiale, vil oxydasjonsmid-delf asekomponenten økes og lett kunne emulgeres i foremulsjonen, og partiklene vil bli godt fuktet og avluftet i blande-øyeblikket. Dersom oxydasjonsmiddelblandingen har slik sammensetning at det har et lavere krystallisasjonspunkt enn den første del, kan den avsluttende blanding foretaes ved lav temperatur eller sågar ved romtemperatur for å øke sikkerheten og i sterk grad redusere kravene til utstyr i dette fremstil-lingstrinn. Et lavt krystallisasjonspunkt for oxydasjonsmiddelblandingen vil også redusere blandebehovet som sådant,

da liten risiko for krystallisasjon gjør en viss hyppighet av store dråper av denne fase i emulsjonen akseptabel. Oxyda-sjonsmiddelblandingens viskositetsegenskaper gjør blandingen egnet som et smøremiddel for foremulsjonen når de to komponen-ter transporteres i et felles rør eller en felles slange.

Andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av. den nedenstående detaljerte redegjørelse.

Den foreliggende oppfinnelse kan benyttes i tilknyt-ning til de fleste emulsjonssprengstoffer som er kjent i faget. Egnede råmaterialer og fremstillingsbetingelser er angitt i US patentskrifter nr. 3 447 978 og 4 110 134.

Hovedandelen av brenselfasen er vanligvis en carbonhol-dig olje og/eller en vokskomponent. Hensikten med sistnevnte er å øke viskositeten. Også andre viskositetsmodifiserende midler kan innlemmes, f.eks. polymere materialer. Brensel fasen må ha tilstrekkelig lav viskositet til at den er fly-tende ved fremstillingstemperaturene for både foremulsjonen og den ferdige emulsjon. En mykningstemperatur lavere enn 40°C og fortrinnsvis også lavere enn 20°C egner seg for å muliggjøre ferdigfremstilling av emulsjonen ved omgivelses-temperaturen på bruksstedet i henhold til en foretrukken ut-førelsesform av oppfinnelsen. I disse situasjoner kan en hel-oljeemulsjon eller polymermodifisert oljeemulsjon med fordel fremstilles. Kravet til stabil bibeholdelse av hulrommene under sprengstoffets brukstid dikterer en lavere viskositets-grense for brenselfasen.

Normalt innlemmes et emulgeringsmiddel av vann-i-olje-typen i emulsjonen, f.eks. sorbitanfettsyreestere, glycoles-tere, umettede substituerte oxazoliner, fettsyresalter eller derivater derav. Ved den foreliggende fremgangsmåte foretrekkes det å innlemme alt eller praktisk talt alt emulgeringsmiddel allerede i foremulsjonen, hensiktsmessig som en del-av den opprinnelige brenselfase.

Hovedbestanddelene av oxydasjonsmiddelfasen er oxyderende salter, såsom uorganiske nitrater og eventuelt også perklorater, som er oppløst i en liten mengde vann. Fortrinnsvis innlemmes flere oxyderende salter for å opprettholde en høy saltkonsentrasjon i oppløsningen. Vanligvis er ammonium-nitrat tilstede i tillegg til alkalimetall- eller jordalkali-metallnitrater og -perklorater. Oxydasjonsmiddelfasen kan også inneholde krystallisasjonspunktnedsettende midler, såsom urea eller formamid. Etter at den er blitt emulgert til dis-kontinuerlige små dråper må oxydasjonsmiddelfasen holdes ved temperatur over dens krystallisasjonspunkt.

I henhold til oppfinnelsen deles oxydasjonsmiddelfasen i to deler, nemlig en første del som innlemmes i foremulsjonen i et første blandetrinn, og en andre del som blandes med det hulromtilveiebringende materiale og separat blandes med foremulsjonen i et andre blandetrinn. Delene av oxydasjonsmiddelfasen kan gjerne ha samme eller likeartet sammensetning, og det kan da benyttes konvensjonelle betingelser i begge emulge-ringstrinn. Et typisk vanninnhold for delene vil da være 8-25 vekt%. For å kompensere for en lavere saltkonsentrasjon i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen kan konsentrasjonen av den første del økes tilsvarende. Et vanninnhold på bare 5-20 vekt% i den første' del kan kreve emulgeringstemperaturer på mellom 50 og 100°C i det første trinn. Et foretrukket vanninnhold i den første del vil være et vanninnhold på 8-18 vekt%. Fremstillingen av foremulsjonen krever vanligvis store skjærkrefter, som kan frembringes f.eks. ved hjelp av en "Votator CR" blander. En grad av oppdeling av den diskonti-nuerlige fase som er høyere enn den normale, kan benyttes for å kompensere for en mindre perfekt blanding i det annet trinn.

Den annen del av oxydasjonsmiddelfasen benyttes for

å fullstendiggjøre emulsjonen, slik at den får normal oxygenbalanse på si mellom +5% og -15%, og som et middel for inn-føring av hulrommene i emulsjonen. Som nevnt kan den annen del ha et konvensjonelt vanninnhold på mellom 8 og 25 vekt%, men'den første og den andre del behøver ikke ha samme sammensetning. Vanninnholdet kan f.eks. økes fra de ovennevnte ver-dier til 100%. Et foretrukket avvik består deri at den andre del har lavere krystallisasjonspunkt enn den første del. Den annen del kan gies et lavere krystallisasjonspunkt ved bruk av spesielle ikke-oxyderende additiver eller ved bruk av en annen saltsammensetning, såsom et større antall forskjellige salttyper eller en større mengde perklorater. En foretrukken måte å redusere krystallisasjonspunktet på er imidlertid å øke vanninnholdet noe. Høyere vanninnhold kan benyttes når den andre del bare utgjør en mindre fraksjon av det totale oxydasjonsmiddelfaseinnhold, f.eks. når det hulromtilveiebringende materiale utgjøres av et skumdannende middel eller når bare en liten mengde hule partikler skal tilsettes. Som et ekstremt tilfelle kan rent vann eller en fase som ellers ikke inneholder oxyderende salter, benyttes. Følgelig kan et egnet vanninnhold ligge mellom 15 og 100 vekt%. Fortrinnsvis er det imidlertid tilstede salt i den andre del for å begrense kravene til konsentrasjon for den første dels vedkommende,

og et foretrukket vanninnhold vil være på mellom 15 og 70

vekt%, helst mellom 25 og 60 vekt%. Det er hensiktsmessig at krystallisasjonspunktet for den andre del er lavere enn 40°C, og fortrinnsvis er dette lavere enn 20°C. Vanligvis behøver krystallisasjonspunktet ikke reduseres til under -10°C og ofte ikke engang til under 0°C.

Det må innlemmes en tilstrekkelig mengde hulromtilveiebringende materiale i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen til at den ønskede densitet oppnåes for den ferdige emulsjon. Denne er normalt på mellom 0,9 og 1,35 g/ml og er fortrinnsvis på mellom 1,0 og 1,3 g/ml. Et hvilket som helst densi-tetsreduserende middel som kan tilbakeholdes i den andre del, kan benyttes. Foretrukne midler er kjemiske skumdannende midler og hule partikler.

Kjemiske skumdannende midler representerer en kost-nadseffektiv måte å redusere emulsjonens densitet på, og de er som regel anvendelige når det ikke går for lang tid mellom fremstillingen og bruken. Ved den foreliggende fremgangsmåte lar midlene seg lett fordele hurtig og homogent i emulsjonen ved bruk av en ikke-segregerende andre oxydasjonsmiddelfase, som, om ønskes, kan være temmelig liten. Egnede skumdannende midler er omtalt i de ovenfor angitte patentskrifter og kan f.eks. være nitrosoforbindelser, borhydrid, diisocyanater, carbonater eller peroxyder. Midlet kan være av enkeltkompo-nenttypen, som aktiveres ved oppvarmning, i hvilket tilfelle midlet kan innlemmes i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen og foremulsjonen holdes oppvarmet på blandetidspunktet. Midlet kan også være av to-komponenttypen eller av flerkomponent-typen, som reagerer når komponentene blandes, i hvilket tilfelle minst én av komponentene må være innlemmet i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen og minst én i foremulsjonen.

Et foretrukket system av denne type er basert på syre og nitritt og fortrinnsvis urea eller thiourea. Syre kan innlemmes i foremulsjonen, nitritt i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen og urea eller thiourea i den ene eller den andre men fortrinnsvis i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen. Ved bruk av flerkomponentsystemer kan reaksjonshastigheten økes ved oppvarmning av den ferdige emulsjon eller den andre del av oxydasjonsmiddelfasen eller, fortrinnsvis, ved at for emulsjonen holdes oppvarmet på blandetidspunktet.

Densitetsreduksjon ved hjelp av hule partikler gir stabile emulsjonsegenskaper, god regulering av hulromstørrel-sen og en viss mekanisk motstandsdyktighet. Blandeproblemer unngåes ved den foreliggende fremgangsmåte ved at partiklene innlemmes i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen, som ovenfor beskrevet, og deres tilstedeværelse endrer også konsisten-sen av den andre del, slik at denne bedre svarer til foremul-sjonens viskositet. Egnede partikler er kjent i faget. De kan være organiske, f.eks. porøse plastmaterialer som er malt til egnet partikkelstørrelse, eller mikrokuler av fenolfor-maldehyd, men de er fortrinnsvis adskilte termoplastiske mikrokuler på basis av en vinylidenkloridholdig monomerblanding, f.eks. Expancel . Vanligvis er uorganiske hule partikler stivere. Porøse glassmaterialer, såsom perlitt malt til egnet størrelse, kan også benyttes, men det foretrekkes å benytte adskilte kuler, f.eks. "C 15/250" fra 3M Company eller "Q-cell 575" fra PQ Corporation. Hulromstørrelsen må være i området fra noen få mikrometer til noen få hundre mikrometer, idet den fortrinnsvis er i området mellom 10 og 150^um. Altfor tykkveggede partikler må unngåes, og fortrinnsvis skal volum-densiteten ikke overskride 0,1 g/ml for organiske kuler og 0,4 g/ml for uorganiske kuler. Den nedre grense bestemmes av kravene til styrke ved hver anvendelse.

Når hule partikler tilsettes som et densitetsreduse-rende middel vil oxydasjonsmiddelblandingen ifølge oppfinnelsen inneholde alt eller praktisk talt alt hulrommateriale for den ferdige emulsjon. Hule partikler medfører den fordel at de føyer et vesentlig volum til oxydasjonsmiddelblandingen, uten at de påvirker krystallisasjonsegenskapene til hverken den første eller den andre del av oxydasjonsmiddelfasen. Det er hensiktsmessig at hulrominnholdet er høyere enn 30 voll, helst høyere enn 40 voll og aller helst høyere enn 50 voll. Viskositeten vil vanligvis være for høy, dersom innholdet

er høyere enn 95 voll, og fortrinnsvis inneholder oxydasjonsmiddelblandingen ikke mer enn 90 vol%. Ofte vil et passende vanninnhold ikke overskride 70 voll.

Den endelige blandeoperasjon blir lettere dersom det benyttes omtrent like store volumer foremulsjon og oxydasjonsmiddelblanding. Oxydasjonsmiddelblandingen må utgjøre minst 10 vol%, helst minst 20 vol% og fortrinnsvis minst 30 vol%

av den totale emulsjon. Det sees ingen fordel i å benytte mer enn 70%, og dersom oxydasjonsmiddelblandingen skal innlemmes ved lave temperaturer, bør oxydasjonsmiddelblandingen fortrinnsvis ikke utgjøre mer enn 60 vol% av den totale emulsjon.

På tilsvarende måte lettes blandeoperasjonen ved at foremulsjonen og oxydasjonsmiddelblandingen har omtrent like viskositetsegenskaper, bestemt ved komponentenes respektive temperaturer på tidspunktet for blandeoperasjonen. Vanligvis har oxydasjonsmiddelblandingen den laveste viskositet. Denne kan økes gjennom et passende valg av mengdeforhold mellom salt og hule partikler innenfor de ovenfor angitte grenser eller gjennom tilsetning av fortykningsadditiver, såsom guar-gummi, andre naturgummier, osv. Dessuten blir utskillelsen av hule partikler forsinket i en fortykket væske. Fortrinnsvis er forskjellen i viskositet mellom komponentene ikke på mer enn 50 000 mPa.s(cP) på blandetidspunktet, helst på ikke mer enn 25 000 raPa.s(cP).

Som innledningsvis angitt kan den avsluttende blanding utføres i temmelig enkle blandeinnretninger. Det kan benyttes blandere hvor det benyttes store skjærkrefter også i dette trinn, men blanding under anvendelse av små skjærkrefter er tilstrekkelig og foretrekkes. Statiske blandere kan benyttes, spesielt ved fremstilling av sprengstoff i løs vekt,

i hvilket tilfelle blanderen kan anbringes i enden av lade-røret. Dersom komponentene tilføres separat til en blandeinnretning i enden av et laderør, vil det ikke være tilstede sprengstoff noe sted i fremstillingsutstyret, bortsett fra umiddelbart før den ferdige blanding støtes ut fra blanderen og inn i borehullet. Intet eksplosivt materiale vil være tilstede som ved uhell vil kunne overføre en detonasjon ved ladningspunktet via laderøret eller på annen måte til hoveden-heten. En foretrukken metode til å avlevere komponentene ad-

skilt fra hverandre i ett enkelt rør går ut på å tilføre foremulsjonen sentralt, omgitt av den andre oxydasjonsmiddeldel, da sistnevnte har egnede strømningsegenskaper som smøremiddel, spesielt når den inneholder de adskilte uorganiske mikrokule-partikler med lav densitet. Det konsentriske tilførselsmønster kan oppnåes ved bruk av en sentral åpning og en ringformet åpning ved rørinntaket.

Den ferdige emulsjon kan være konvensjonell med hensyn til sammensetning, og kan f.eks. inneholde 3-10 vekt% brensel inneholdende et emulgeringsmiddel, 8-25 vekt%, vann, 50-86 vekt% oxyderende salter og 0-20 vekt% av et hjelpebrensel, såsom aluminium, eller andre additiver. Også fyllstoffer kan innlemmes. Disse kan være inerte, eller kan utgjøres f.eks.

av natriumklorid for å modifisere emulsjonens antennelsesegen-skaper. Partikkelformige fyllstoffer innlemmes fortrinnsvis i emulsjonen etter fremstillingen av denne.

Normalt er de dannede emulsjoner i løs vekt ikke feng-hettefølsomme, men det er også fullt mulig å fremstille feng-hettefølsomme emulsjoner, dvs. emulsjoner som lar seg detonere med en fenghette nr. 8 ved bruk av ladningsdiametere på 32

mm eller mindre.

Oppfinnelsen illustreres ytterligere i de følgende eksempler.

Eksempel 1

Det ble fremstilt en oppløsning ut fra 48,28 kg ammo-niumnitrat (AN), 9,79 kg natriumnitrat (SN) og 9,32 kg vann. Oppløsningen hadde en krystallisasjonstemperatur på 70°C

og ble holdt ved 75°C mens den ble emulgert inn i en brenselfase bestående av 4,59 kg av en mineralolje i hvilken det var oppløst 1,0 kg emulgeringsmiddel bestående av sorbitanmonooleat. Også brenselfasens temperatur var 75°C, og som emulgeringsutstyr ble det benyttet en blander av fabrikat Votator CR. Viskositeten av den resulterende foremulsjon

var ca. 40 000 mPa.s ved 20°C.

En annen saltoppløsning ble fremstilt ut fra 9,32

kg vann, 9,32 kg AN og 5,59 kg SN. Denne saltoppløsning hadde et krystallisasjonspunkt som var lavere enn 0°C. I denne oppløsning ble 2,8 kg uorganiske mikrokuler ("C 15/250" fra

3M Company) med en densitet på ca. 150 kg/m 3 oppslemmet og holdt i oppslemning ved hjelp av en rører av propelltypen.

Volumforholdet mellom foremulsjonen og oppslemningen var ca. 60/40, og oppslemningen ble emulgert inn i foremulsjonen ved at komponentene ble blandet i en båndblander ved ca. 2 0°C og med en blandehastighet på ca. 50/60 rpm, hvilket resulterte i et emulsjonssprengstoff med en densitet på 1,07 g/ml. Emulsjonen var følsom for en fenghette nr. 8 ved diameter 25 mm og ga en detonasjonshastighet på 4260 m/s.

Eksempel 2

Eksempel 1 ble gjentatt, idet det imidlertid ble benyttet bare 2,0 kg av de samme mikrokuler i oppslemningen, hvilket ga en sluttdensitet på 1,17 g/ml. Emulsjonen ble detonert med en hastighet på 4800 m/s i et 39 x 550 mm PVC-rør da det ble initiert med 3 gram PETN.

Eksempel 3

Foremulsjonen og oppslemningen fra eksempel 2 ble pumpet kontinuerlig gjennom en statisk blander som var montert 1 enden av en ladeslange som hadde en lengde på 10 m og en diameter på 25 mm. Foremulsjonen ble ført sentralt inn i slangen, mens oppslemningen ble innført i en ring som omga foremulsjonen, idet oppslemningen ble benyttet som et smøre-middel for foremulsjonen. Det ferdige sprengstoff oppviste de samme sprengningsegenskaper som emulsjonen ifølge eksempel 2 .

Eksempel 4

En oppløsning av 50,0 kg AN, 10,0 kg SN, 10,0 kg vann og 0,010 kg vinsyre ble fremstilt ved 75°C. Denne oppløsning ble emulgert i 6,0 kg brenselfase bestående av 5,0 kg mineralolje og 1,0 kg sorbitanmonooleat, under anvendelse av en blander av fabrikat. Begge faser ble holdt ved 75°C under emulgeringstrinnet. Viskositeten av den resulterende emulsjon var ca. 33 000 mPa.s.

En annen saltoppløsning bestående av 10,0 kg AN, 4,0 kg SN, 0,010 kg natriumnitritt og 10,0 kg vann ble så fremstilt. Foremulsjonen og den andre saltoppløsning ble blandet ved 65°C i den samme båndblander som den benyttet i eksempel 1. Etter noen få minutter med hurtig gassdannelse stabili-serte densiteten seg på 1,11 g/ml, målt ved romtemperatur.

Da det ble initiert med 3 g PETN i et 32 x 550 mm plastrør, detonerte sprengstoffet med en hastighet på 3920 m/s.

Eksempel 5

Eksempel 4 gjentaes ved romtemperatur. Etter ca. 12 timers gassdannelse er densiteten 1,1 g/ml og detonasjons-hastigheten ca. 4000 m/s.

Eksempel 6

Det ble fremstilt en foremulsjon ved emulgering av 70,0 kg AN-oppløsning (83 vekt%, krystallisasjonstemperatur ca. 79°C) inn i 5,5 kg brenselfase bestående av 4,5 kg mineralolje og 1,0 kg sorbitanmonooleat som emulgeringsmiddel i en blander av fabrikat Votator CR ved 85°C. Foremulsjonen hadde en viskositet på 38 000 mPa.s ved 20°C.

En oppslemning ifølge eksempel 2 ble fremstilt og blandet med foremulsjonen ved 3°C under anvendelse av blande-métoden ifølge eksempel 3. Det ferdige sprengstoff hadde en densitet på 1,10 g/ml og detonerte i et 32 x 550 mm PVC-rør med en hastighet på 4520 m/s da det ble initiert med en fenghette nr. 8.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et emulsjonssprengstoff av vann-i-olje-typen, som har en diskontinuerlig, hydrofil oxydasjonsmiddelfase inneholdende oxyderende salter dispergert i en kontinuerlig, lipofil brenselfase inneholdende brennbare materialer, og som er sensitivert med hulrom dispergert i emulsjonen, karakterisert vedat en foremulsjon av vann-i-olje-typen dannes mellom brenselfasen og en første del av oxydasjonsmiddelfasen ved en temperatur over krystal-lisas jonstemperaturen for denne første del, og at en oxydasjonsmiddelblanding, som inneholder en blanding av en andre del av oxydasjonsmiddelfasen og det hulromholdige eller hulromdannende materiale for emulsjonen, og som har lavere krys-tallisas jonstemperatur enn den første del av oxydasjonsmiddelfasen, emulgeres inn i foremulsjonen ved en temperatur over krystallisasjonstemperaturen for nevnte andre del.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat det anvendes en andre del av oxydasjonsmiddelfasen som har høyere vanninnhold enn den første del.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat det anvendes en andre del av oxydasjonsmiddelfasen som inneholder krystallisasjonspunktnedsettende midler eller salter med lavere krystalli-sas jonstemperatur enn saltene i den første del.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3,karakterisert vedat det anvendes en andre del av oxydasjonsmiddelfasen som har lavere krystallisasjonstemperatur enn omgivelsenes temperatur på stedet hvor den avsluttende fremstilling av emulsjonen foretas.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den andre del av oxy- karakterisert vedat den andre del av oxy-das jonsmiddelf asen anvendes i blanding med et kjemisk skumdannende middel som hulromdannende materiale.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat det som skumdannende middel som blandes med den andre del av oxydasjonsmiddelfasen, anvendes en komponent av.et to-komponentig eller flerkomponen-tig kjemisk skumdannende system.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat det innlemmes en syre i foremulsjonen og nitritt i den andre del av oxydasjonsmiddelfasen, og at det eventuelt anvendes urea eller thiourea, enten i foremulsjonen eller i den andre del av oxydasjonsmid-delf asen .

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den andre del av oxydasjonsmiddelfasen anvendes i blanding med hule partikler.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat det som hule partikler anvendes adskilte uorganiske mikrokuler eller termoplastiske organiske mikrokuler.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat oxydasjonsmiddelblandingen anvendes i en mengde av mellom 10 og 70 vol% av den ferdige emulsjon.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat oxydasjonsmiddelblandingen anvendes i en mengde av mellom 30 og 60 vol% av den ferdige emulsjon.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat foremulsjonen og oxydasjonsmiddelblandingen avleveres til en blandeinnretning gjennom et felles rør eller en felles slange, idet foremulsjonen transporteres sentralt og den andre oxydasjonsmiddelblanding transporteres som en væskering som omgir foremulsjonen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 11,karakterisert vedat det som blandeinnretning for fremstilling av den ferdige emulsjon anvendes en statisk blander.

14. Oxydasjonsmiddelblanding for fremstiling av et emulsjonssprengstoff ifølge krav 1-13,karakterisert vedat den inneholder oxyderende salter og vann og har et innhold av hulrom som er høyere en 30 vpl%, fortrinnsvis høyere enn 40 vol%.

15. Oxydasjonsmiddelblanding ifølge krav 14,karakterisert vedat den har en krystallisasjonstemperatur som er lavere enn 40°C, fortrinnsvis lavere enn 20°C.