RS53094B - Upotreba senzibilišuće kompozicije za eksploziv - Google Patents

Abstract

Upotreba kompozicije u formi emulzije koja sarži sledeće komponente u sledećim opsezima koncentracija(a) kalcijum nitrat: 40-80ma.%;(b) voda: 15-45mas.%;(c) tečno nepolarno organsko gorivo i površinski aktivno sredstvo 4-20mas.%; i(d) mikrosfere: 0,5-10mas.%;gde su (a) i (b) prisutni kao vodeni rastvor, koja ima gustinu u opsegu 0,3 do 1,05 g/cm3 kao senzitivišuća kompozicija za senzitivizaciju osnovne emulzije koja obuhvata emulziju voda-u-ulju sastavljenu od rastvora neorganske oksidišuće soli kao diskontinualne faze i organskog goriva kao kontinulane faze.Prijava sadrži još 13 patentnih zahteva.

Description

POZADINA PRONALASKA

Ovaj pronalazak uopšteno se odnosi na senzibilišuću kompoziciju za upotrebu sa kašastim i

emulzionim eksplozivima (u nastavku zajedno nazvani eksplozivi) radi obezbeđivanja senzibilizacije

putem smanjenja gustine.

Pojam „osnovna emulzija" označava emulziju ulje-u-vodi koja obuhvata rastvor neorganske

oksidišuće soli, na primer amonijumnitrat, kao diskontinualne faze i organsko gorivo kao kontinualnu

fazu.

Komponenta bazne emulzije nekog emulzionog eksploziva obično ima gustinu u opsegu od 1,3

do 1,4 g/cm<3>. Pri ovim gustinama osnovna emulzija nije „osetljiva na kapislu", tj., suviše je gusta i zbog

toga suviše neosetljiva da bi bila dovedena do detonacije radi eksplozije inicirajućim šokom koji izaziva

aktivirana kapisla.

Da bi se osnovna emulzija senzibilisala u kompoziciju osetljivu na kapislu, dodaje se sredstvo za

smanjenje gustine kako bi gustina bila smanjena obično na ospeg od 0,9 do 1,1 g/cm<3>.

Sredstvo za smanjenje gustine može biti hemijsko sredstvo, kao na primer natrijumnitrit, koje

hemijski reaguje sa osnovnom emulzijom radi dobijanja gasnih mehurića koji smanjuju gustinu, može biti

mehaničko sredstvo, kao Sto su šuplje ili pune mikrosfere, ili može biti kombinacija hemijskog i

mehaničkog sredstva.

Primer mikrosfera koje se koriste u kontekstu smanjenja gustine su mikrobaloni od plastike

napunjeni izobutanom, gde svaki ima prečnik čestice u opsegu 10-150um.

Mikrosfere imaju prednost u odnosu na gasne mehuriće stvorene hemijskim sredstvom zbog

toga što se one ne stapaju i izazivaju smanjivanje osetljivosti emulzije, i što se njihov efekat smanjivanja

gustine može preciznije predvideti zbog njihovih relativno pravilnih jediničnih dimenzija. Međutim, ova

prednost je unekoliko ublažena teškoćama u rukovanju zbog njihovih malih pojedinačnih veličina.

Shodno tome, mikrosfere mogu da lebde stvarajući problem prašine, pogoršan u podzemnim

lokacijama, i mogu da postanu iritirajuće pri disanju.

Ovaj pronalazak se najmanje u delu odnosi na prethodno pomenute probleme.

SUŠTINA PRONALASKA

Pojmovi „površinski aktivno sredstvo"i„emulgator" (u nastavku se koristi ijedan i drugi pojam)

koriste se da opišu organsko jedinjenje koje ima amfifiličnu karakteristiku, što znači da poseduje i

hidrofobne i hodrofilne osobine, koja omogućava površinski aktivnom jedinjenju da se povezuje između

hidrofobnog organskog jedinjenja i vodenog rastvora radi stvaranja emulzije.

Ovaj pronalazak obezbeđuje upotrebu senzibilišuće kompozicije za senzibilizaciju osnovne

emulzije koja obuhvata noseću emulziju tečnog nepolarnog organskog goriva, površinski aktivno

sredstvo i vodeni rastvor, kao i mnoštvo mikrosfera suspendovanih u nosećoj emulziji. Senzibilišuće

kompozicije koje koriste sredstva za gasifikaciju poznate su iz WO 2008/026124 i WO 89/02881.

Organsko gorivo može biti mineralno ulje ili biljno ulje ili vosak.

Površinski aktivno sredstvo može biti bilo koje odgovarajuće površinski aktivno sredstvo, na

primer površinski aktivno sredstvo na bazi SMO (sorbutan mono oleat) ili PIBSA (poliizobutilen sukcinski

anhidrid).

Vodeni rastvor može da obuhvati jedno ili više jedinjenja odabranih iz grupe neorganskih soli,

koja se sastoji od nitrata amonijuma, alkalnih i zemnoalkalnih metala, njihovih hlorata i perhlorata, i

grupu organskih jedinjenja koja se sastoji od organskih nitrata, na primer, MMAN (monometil amonijum

nitrat) i organskih hlorida.

Vodeni rastvor može da sadrži najmanje kalcijumnitrat. Poželjno je da je vodeni rastvor rastvor

kalcijumnitrata i neke perhloratne soli, na primer natrijum perhlorata.

Senzitišuća kompozicija može da sadrži sledeće komponente u sledećim opsezima koncentracije:

Mikrosfere mogu biti ili pune, na primer sfere polistirena ili zrnca vermikulita, ili šuplje, na

primer gasom ispunjenim mikro baloni od stakla, plastike, smolastog materijala ili nekog ugljeničnog

materijala. Poželjno, mikrosfere su izobutanom ispunjeni plastični mikrobaloni tipa onog koji proizvodi

Akzo Nobel.

Mikrosfere mogu biti prisutne u senzibilišućoj kompozici u opsegu 0,5%-10%. Poželjno, opseg je

lmas.% - 4mas.%. Još poželjnije, mikrosfere čine 2mas.% senzitivišuće kompozicije.

Prosečan prečnik mikrosfera može biti u opsegu 20-160 pm. Poželjan opseg je 60-80 um.

Gustina kompozicije za senzitivizaciju može biti u opsegu 0,3 do l,05g/cm<3>.

Opciono, senzitivišuća kompozicija može da obuhvati hemijsko gasifikujuće sredstvo, na primer

natrijum nitrit, radi obezbeđivanja gasnih mehurića u kompoziciji koji su funkcionalno dopunski

mikrosferama.

Ovaj pronaizak dalje obezbeđuje postupak za proizvodnju eksplozivne kompozicije, koji

obuhvata faze:

(a) obezbeđivanje osnovne emulzije; (b) obezbeđivanje senzitivišuće kompozicije koja obuhvata noseću emulziju tečnog nepolarnog

organskog goriva, površinski aktivno sredstvo i neki vodeni rastvor, i mnoštvo mikrosfera

suspendovanih u nosećoj emulziji; i

(c) mešanje osnovne emulzije sa senzitivišućom kompozicijom u masenom odnosu u opsegu

90:10 do 50:50 radi obrazovanja eksplozivne kompozicije.

Pojam „eksplozivna kompozicija" kako se ovde koristi odnosi se na kompoziciju koja je

razblažena na opseg gustine od 0,4-1,35 g/cm<3>čime je senzitivisana da detonira kada se inicira bilo

busterom, bilo kapislom.

Osnovna emulzija možeda ima gustinu veću od l,28g/cm<3>.

Poželjno, maseni odnos osnovne emulzije prema senzitivišućoj kompoziciji je 80:20.

Organsko gorivo osnovne emulzije i organsko gorivo senzitivišuće kompozicije može biti isto.

Poželjno je da neorganski oksidišući rastvor soli osnovne emulzije sadrži amonijum nitrat (AN)

dok vodeni rastvor senzibilišuće kompozicije obuhvata najmanje jednu so iii jedinjenje iz sledeće grupe: neki amonijum, nitrat alkalnog ili zemnoalkalnog metala, hlorat ili perhlorat, organski nitrat i organski

hlorid.

Poželjno je da vodeni rastvor sadrži kalcijum nitrat. AN može biti isključen iz vodenog rastvora

da bi se obezbedila termodinamička stabilnost rastvora u odnosu na osnovnu emulziju.

KRATAK OPIS CRTEŽA

Pronalazak je u nastavku opisan putem primera uz poziv na priloženi crtež koji shematski

ilustruje faze postupka proizvodnje eksplozivne smeše koja je kombinacija osnovne emulzije i

senzitivišuće kompozicije u skladu sa ovim pronalaskom.

OPIS POŽEUNOG OSTVARENJA

Uz poziv na Fig. 1, eksplozivna smeša 10 proizvedena je kombinovanjem osnovne emulzije 12 i

senzitivišuće kompozicije 14 što je u skladu sa ovim pronalaskom.

Osnovna emulzija 12, kao stoje gore uopšteno definisano, može biti bilo koja kombinacija

rastvora 16 neorganske oksidišuće soli i organskog goriva 18, gustine u opsegu 1,3 do 1,4 g/cm<3>,

emulgovana odgovarajućim emulgatorom 20.

Senzitivišuća kompozicija 14 obuhvata noseću emulziju 22 gorivne faze 24 i vodenu fazu 26 u koju se dodaju plastični i stakleni mikrobaloni 28.

Gorivna faza 24 je smeša organskog ugljovodničnog goriva 30, na primer mineralnog ulja i

površinki aktivnog sredstva 32 kao što je PIBSA i/ili SMO.

Vodena faza 26 je vodeni rastvor kalcijum nitrata. Opciono, može se uključiti u vodeni rastvor i

druga oksidišuća so, na primer natrijum perhlorat.

Senzitivišuća kompozicija 14 sadrži sledeće komponente u sledećim koncetracijama:

Senzitivišuća kompozicija 14 meša se in situ sa osnovnom emulzijom 12, u masenom odnosu

(senzitivišića kompozicija prema osnovnoj emulziji) od 20:80 radi proizvodnje eksplozivne smeše koja

ima gustinu unutar opsega 0,9 do 1,1 g/cm<3>.

Claims (14)

1. Upotreba kompozicije u formi emulzije koja sarži sledeće komponente u sledećim opsezima koncentracija gde su (a) i (b) prisutni kao vodeni rastvor, koja ima gustinu u opsegu 0,3 do 1,05 g/cm<3>kao senzitivišuća kompozicija za senzitivizaciju osnovne emulzije koja obuhvata emulziju voda-u-ulju sastavljenu od rastvora neorganske oksidišuće soli kao diskontinualne faze i organskog goriva kao kontinulane faze.

2. Upotreba prema zahtevu 1, gde je organsko gorivo mineralno ulje, biljno ulje ili vosak.

3. Upotreba prema zahtevu 1 ili 2, gde je površinski aktivno sredstvo ono na bazi sorbitan mono oleata (SMO) ili poliizobutilen sukcinskog anhidrida (PIBSA).

4. Upotreba prema bilo kom od zahteva 1 do 3, gde vodeni rastvor pored kalcijum nitrata uključuje jednuo ili više jedinjenja odabrano iz grupe neorganskih soli koje čine amonijum, alkalni i zemno alkalni nitrati, hlorati i perhlorati, i grupu organskih jedinjenja koja se sastoji od organskih nitrata i organskih hlorida.

5. Upotreba prema zahtevu 4, gde vodeni rastvor uključuje rastvor kalcijum nitrata i perhloratne soli.

6. Upotreba prema bilo kom od zahteva 1 do 5, gde su mikrosfere ili pune ili šuplje.

7. Upotreba prema zahtevu 6, gde su mikrosfere polistirenske sfere ili zrnca vermikulita.

8. Upotreba prema zahtevu 6, gde su šuplje mikrosfere gasom ispunjeni mikrobaloni od stakla, plastike ili smolastog ili ugljeničnog materijala.

9. Upotreba prema zahtevu 8, gde su mikrosfere izobutanom ispunjeni plastični mikrobaloni.

10. Upotreba prema bilo kom od zahteva 1 do 9, gde je prosečan prečnik mikrosfera u opsegu 20-160nm.

11. Postupak za proizvodnju eksplozivne smeše koji uključuje faze:(a) obezbeđivanje osnovne emulzije;(b) obezbeđivanje senzitivišuće kompozicije prema bilo kom od zahteva 1 do 10; i(c) mešanje osnovne emulzije sa senzitivišućom kompozicijom u masenom odnosu u opsegu 90:10 do 50:50 radi obrazovanja eksplozivne kompozicije.

12. Postupak prema zahtevu 11, gde osnovna emulzija ima gustinu veću od 1,28 g/cm3.

13. Postupak prema zahtevu 11 ili 12, ge je maseni odnos osnovne emulzije prema senzitivišućoj kompoziciji 80:20.

14. Postupak prema bilo kom od zahteva 11 do 13, gde osnovna emulzija obuhvata amonijum nitrat (AN), a vodeni rastvor senzitivišuće kompozicije obuhvata kalcijum nitrat.