RU2096396C1 - Explosive substance and method of preparation thereof - Google Patents
Explosive substance and method of preparation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2096396C1 RU2096396C1 RU94035526A RU94035526A RU2096396C1 RU 2096396 C1 RU2096396 C1 RU 2096396C1 RU 94035526 A RU94035526 A RU 94035526A RU 94035526 A RU94035526 A RU 94035526A RU 2096396 C1 RU2096396 C1 RU 2096396C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pieces
- detonation
- charges
- space
- explosive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к взрывчатым веществам (ВВ), преимущественно для введения взрывных работ скважинными зарядами на дневной поверхности, получаемых переработкою списанных зарядов ракетных твердых топлив. The invention relates to explosives (BB), mainly for the introduction of blasting with borehole charges on the surface, obtained by processing decommissioned charges of rocket solid fuels.
Известны промышленные ВВ, в которых используются нитроглицериновые пороха и ракетные твердые топлива это гранипоры БП-1 и БП-3 (ТУ 3-7509009.06- 90 и Горный журнал, 1992, N 6 с. 37). Они представляют собой смесь, состоящую на 50% из зерен пироксилиновых артиллерийских порохов, и на 50% либо из нерезанных на короткие отрезки нитроглицериновых трубчатых артиллерийских порохов (состав БП-1), либо из переработанных в гранулы (таблетку) баллистических ракетных твердых топлив (состав БП-3). Плотность насыпных зарядов гранипоров составляет 0,80 0,85 г/см3, скорость детонации 3000 4000 м/с.Industrial explosives are known in which nitroglycerin gunpowder and solid rocket fuels are used: BP-1 and BP-3 granipores (TU 3-7509009.06-90 and Mining Journal, 1992, N 6, p. 37). They are a mixture consisting of 50% of pyroxylin gunpowder grains, and 50% of either nitroglycerin tubular artillery gunpowder (composition BP-1) not cut into short segments or ballistic solid propellants processed into granules (tablet) (composition BP-3). The density of bulk charges of granipores is 0.80 0.85 g / cm 3 , the detonation speed of 3000 4000 m / s.
Практика использования гранипоров в горной промышленности выявила их недостатки. Так, обладая запасом потенциальной энергии на уровне штатных грамопоров и гранулотола (порядка 1000 ккал/кг), они имеют пониженное бризантное действие (особенно по крепким породам) и повышенный удельный расход. По этим причинам спрос на гранипоры оказался ограниченным. Снижение эффективности использования потенциальной энергии при взрывании горных пород гранипорами обусловлено на порядок большей продолжительности взрывчатого превращения у них по сравнению с гранулотолом и другими кристаллическими ВВ при равенстве исходных размеров частиц. Объясняется это тем, что гранулы кристаллических ВВ хрупкие и под воздействием удара детонационной волны дробятся на мелкие частицы, а гранулы гранипоров пластмассоподобны, нехрупкие и дробятся волною слабо. А поскольку взрывчатое превращение в детонационной волне при скорости ее 3000 4000 м/с в насыпных зарядах протекает в форме сгорания частиц от наружной поверхности вглубь, то для гранипоров оно будет значительно более продолжительным. The practice of using granipores in the mining industry revealed their shortcomings. So, possessing a potential energy reserve at the level of regular gramopores and granulotol (about 1000 kcal / kg), they have a lower brisant effect (especially in hard rocks) and an increased specific consumption. For these reasons, the demand for granipores was limited. The decrease in the efficiency of the use of potential energy when blasting rocks with granipores is due to an order of magnitude longer explosive conversion in them compared to granulotol and other crystalline explosives with equal initial particle sizes. This is explained by the fact that the granules of crystalline explosives are brittle and, under the influence of a detonation wave, are crushed into small particles, and the granipore granules are plastic-like, non-brittle and weakly crushed by the wave. And since the explosive transformation in a detonation wave at a speed of 3000 to 4000 m / s in bulk charges occurs in the form of combustion of particles from the outer surface inland, for granipores it will be much longer.
Способ изготовления гранипоров из зарядов баллиститных ракетных топлив заключается в том, что заряды нагревают до температуры выше 60oC расчленяют в горячем состоянии на куски, которые перерабатывают на рифленных непрерывных вальцах в таблетку размеров до 3 5 мм, потом смешивают с зерненным пироксилиновым порохом в соотношении 1:1 и смачивают 1% индустриального масла.A method of manufacturing granipores from charges of ballistic rocket fuels is that the charges are heated to a temperature above 60 o C disintegrated in hot condition into pieces, which are processed on corrugated continuous rollers into a tablet of sizes up to 3 5 mm, then mixed with granular pyroxylin powder in the ratio 1: 1 and moistened with 1% industrial oil.
Цель изобретения создание высокоэффективного промышленного ВВ путем переработки списанных зарядов ракетных твердых топлив по приемлемой технологии. The purpose of the invention is the creation of a highly efficient industrial explosive by processing decommissioned charges of rocket solid fuels using acceptable technology.
Эта цель достигается использованием открытого автором явления детонации насыпных зарядов с аномально высокой скоростью. По существующим представлениям детонационная способность насыпных зарядов ВВ должна повышаться при уменьшении размеров частиц и, наоборот, снижаться при увеличении их размера. На характер зависимости не оказывает влияние изменения веса и давления детонации и инициирующего боевика, если они достаточны. Практика подтверждала это. This goal is achieved by using the discovered by the author of the phenomenon of detonation of bulk charges with an abnormally high speed. According to existing ideas, the detonation ability of bulk explosive charges should increase with decreasing particle size and, conversely, decrease with increasing particle size. The nature of the dependence is not affected by changes in the weight and pressure of detonation and the initiating action movie, if they are sufficient. Practice has confirmed this.
Мною однако установлено, что указанная зависимость соблюдает только до достижения частицами определенного размера. После чего насыпные заряды приобретают способность детонировать по двум разным режимам. However, I have found that this dependence is observed only until the particles reach a certain size. After that, bulk charges acquire the ability to detonate in two different modes.
Так, если инициирование производить боевиком с не очень высоким давлением детонации (например, из аммонита насыпной плотности), то рассмотренная зависимость сохраняется. So, if the initiation is carried out by a fighter with a not very high detonation pressure (for example, from bulk density ammonite), then the considered dependence is preserved.
Если же инициирование производить боевиком с высоким давлением детонации (например шашкой прессованного тротила), то возникает иной, аномальный режим детонации: детонационная способность резко, скачком возрастает, так же резко возрастает скорость детонации насыпного заряда, достигая при насыпной плотности 0,8 0,9 г/см3, величины, приближающейся к скорости детонации исходного вещества кусков при исходной плотности (т.е. аномально высокой величины для данной насыпной плотности). Резко возрастает бризантное действие заряда, обеспечивается полнота превращения. Другими слова ВВ того же состава становится более эффективным. Причем весьма значительно.If the initiation is carried out by a fighter with a high detonation pressure (for example, with a pressed TNT block), then a different, anomalous detonation mode arises: the detonation ability increases sharply, abruptly, the detonation velocity of the bulk charge also increases sharply, reaching 0.8 0.9 at a bulk density g / cm 3 , a value approaching the detonation velocity of the starting material of the pieces at the initial density (i.e. an abnormally high value for a given bulk density). The brisant effect of the charge sharply increases, the completeness of the transformation is ensured. In other words, explosives of the same composition are becoming more effective. And it is very significant.
Экспериментально мною установлено, что размер куска, после которого возможна аномальная детонация, имеет два разных составов ракетных твердых топлив разную величину. Но он примерно равен для насыпных зарядов с плотностью 0,8 0,9 г/см3 устроенному размеру критического диаметра детонации исходного вещества кусков, определенному в зарядах без оболочки в окружении воздуха.I experimentally found that the size of the piece, after which abnormal detonation is possible, has two different compositions of rocket solid fuels of different sizes. But it is approximately equal for bulk charges with a density of 0.8 0.9 g / cm 3 to the arranged size of the critical diameter of the detonation of the starting material of the pieces, determined in charges without a shell surrounded by air.
Возникновение аномального режима детонации насыпных зарядов объясняется тем, что под воздействием очень высокого давления инициирования внутри кусков возбуждается множество центров реакции и взрывчатое превращение происходит в виде сгорания вещества между этими центрами, а не с наружной поверхности кусков, как при режиме нормальной детонации. Если при этом размер кусков больше критического диаметра детонации исходного вещества, то куски приобретают способность детонировать, как самостоятельные заряды и совместным действием передавать детонацию последующим кускам. Для обеспечения передачи детонации размер кусков должен быть значительно больше критического диаметра детонации исходного вещества (примерно в 3 раза). The appearance of an anomalous detonation regime of bulk charges is explained by the fact that under the influence of a very high initiation pressure inside the pieces, many reaction centers are excited and the explosive transformation occurs in the form of combustion of matter between these centers, and not from the outer surface of the pieces, as in the normal detonation mode. If the size of the pieces is larger than the critical diameter of the detonation of the starting material, then the pieces acquire the ability to detonate as independent charges and, through a joint action, transmit detonation to subsequent pieces. To ensure detonation transfer, the size of the pieces should be significantly larger than the critical diameter of the detonation of the starting substance (about 3 times).
Таким образом, цель изобретения достигается увеличением размера кусков ракетного твердого топлива в заряде с насыпной плотностью до величины, превосходящей некоторую заданную, после которой ВВ приобретает способность детонировать в аномальном режиме с резким увеличением эффективности действия. Thus, the aim of the invention is achieved by increasing the size of the pieces of rocket solid fuel in a charge with a bulk density up to a value exceeding a certain value, after which the explosive acquires the ability to detonate in anomalous mode with a sharp increase in the effectiveness of the action.
В варианте исполнения пространство между кусками в насыпном заряде заполнено водой. Последнее не только не снижает, но, наоборот, повышает детонационные характеристики ВВ: оно приобретает способность детонировать в аномальном режиме при значительно меньшем размере кусков. Это объясняется тем, что в окружении воды, сжатой до высоких давлений, критический диаметр детонации исходного вещества будет значительно меньшим, чем определенный в окружении воздуха. In an embodiment, the space between the pieces in the bulk charge is filled with water. The latter not only does not reduce, but, on the contrary, increases the detonation characteristics of explosives: it acquires the ability to detonate in an anomalous mode with a significantly smaller piece size. This is explained by the fact that in an environment of water compressed to high pressures, the critical diameter of the detonation of the starting material will be much smaller than that determined in the environment of air.
Для составов с отрицательным кислородным балансом пространство между кусками может быть заполнено водным раствором окислителя (например, аммиачной селитры), в котором содержится избыток последнего. Это позволяет повысить объемную мощность ВВ, как за счет доокисления продуктов превращения твердого топлива, так и за счет внесения дополнительной энергии со взрывчатым окислителем. For compositions with a negative oxygen balance, the space between the pieces can be filled with an aqueous solution of an oxidizing agent (for example, ammonium nitrate), which contains an excess of the latter. This makes it possible to increase the volumetric power of explosives, both due to the additional oxidation of the solid fuel conversion products, and due to the introduction of additional energy with an explosive oxidizing agent.
В случае использования ракетных твердых топлив смесевого типа пространство между кусками может быть заполнено водными растворами вещества и веществами, нейтрализующими соляную кислоту, выделяющуюся в результате взрывной реакции (например, солями щелочных и щелочноземельных металлов). In the case of mixed-use rocket solid fuels, the space between the pieces can be filled with aqueous solutions of the substance and substances that neutralize the hydrochloric acid released as a result of the explosive reaction (for example, alkali and alkaline earth metal salts).
В следующем варианте исполнения предусмотрено загущение воды или растворов солей высокомолекулярными веществами (например натрий карбоксиметилцеллюлозой, гуаргамом, полиакриламидом и другими). Это предотвращает вымывание солей при заражении скважин с проточной водой. In the following embodiment, thickening of water or salt solutions with high molecular weight substances (for example, sodium carboxymethyl cellulose, guargam, polyacrylamide and others) is provided. This prevents salt leaching during contamination of wells with running water.
Применение для ВВ крупных кусков составов позволяет упростить технологию переработки зарядов ракетных топлив в ВВ и снизить ее стоимость. The use of large pieces of compositions for explosives makes it possible to simplify the technology for processing rocket propellant charges into explosives and reduce its cost.
Для изготовления ВВ заряды баллиститных твердых топлив нагревают до температуры выше 60oC и разрезают на диски гильотинным ножом. Затем диски в нагретом состоянии укладывают на ножевую решетку и продавливают сквозь нее прессом, расчленяя на куски.For the manufacture of explosives, the charges of ballistic solid fuels are heated to a temperature above 60 o C and cut into disks with a guillotine knife. Then, the disks in the heated state are placed on a knife grate and pressed through it with a press, dissecting into pieces.
Ниже приведены примеры конкретных исполнений. The following are examples of specific implementations.
Пример 1
Баллиститное ТРТ РАМ-10К в виду кубиков, засыпано в трубку диаметром 100 мм, свернутую из тонкого листа целлюлоида. Размер ребра кубика 35 мм, что в 3 раза превышает критический диаметр детонации исходного состава при плотности 1,6 г/см3, который равен 12 мм. Плотность насыпного заряда 0,77 г/см3. Высота заряда в этом и последующих примерах превышает диаметр в 4 раза. Детонация возбуждалась дополнительным детонатором весом 1 кг в виде монолитной шашки из баллиститного ТРТ типа РСТ-4К, который имеет диаметр 100 мм и инициировался электродетонатором. Заряд сдетонировал со скоростью 6750 м/с, измеренную прибором зеркальной развертки СР-2. Данная скорость является аномально высокой для плотности насыпного заряда 0,77 г/см3. Остатков ВВ не обнаружено.Example 1
Ballistic TPT RAM-10K in the form of cubes, is poured into a tube with a diameter of 100 mm, rolled from a thin sheet of celluloid. The size of the cube rib is 35 mm, which is 3 times greater than the critical detonation diameter of the initial composition at a density of 1.6 g / cm 3 , which is 12 mm. The density of the bulk charge of 0.77 g / cm 3 . The charge height in this and subsequent examples exceeds the diameter by 4 times. The detonation was excited by an additional detonator weighing 1 kg in the form of a monolithic piece of ballistic TPT type PCT-4K, which has a diameter of 100 mm and was initiated by an electric detonator. The charge detonated at a speed of 6750 m / s, measured by a SR-2 mirror scanner. This speed is abnormally high for a bulk charge density of 0.77 g / cm 3 . No residues of explosives were found.
Для сравнения изготовлен заряд из того же состава РАМ-10К, но с размером ребра кубика 10 мм, что меньше критического диаметра. Остальные условия те же. Заряд сдетонировал со скоростью 2700 м/с. После взрыва во взрывной камере обнаружены остатки вещества в виде мелких кусочков. For comparison, a charge was made from the same composition RAM-10K, but with a cube edge size of 10 mm, which is less than the critical diameter. The remaining conditions are the same. The charge detonated at a speed of 2700 m / s. After the explosion, the remains of the substance in the form of small pieces were found in the explosive chamber.
Пример 2
Повторены опыты примера 1, но пространство между кубиками заполнили водой. Заряды сдетонировали: с ребром кубика 35 мм со скоростью 6800 м/с, с ребром кубика 10 мм со скоростью 6700 м/с. Остатков вещества не обнаружено.Example 2
The experiments of example 1 were repeated, but the space between the cubes was filled with water. The charges detonated: with a 35 mm cube edge at a speed of 6800 m / s, with a 10 mm cube edge at a speed of 6700 m / s. No residue was found.
Пример 3
Взяли смесь состава,
Баллиститное ТРТ РАМ-10К в кубиках с ребром 35 мм 25
Аммиачная селитра гранулированная 58
Натрий КМЦ (загуститель 2
Вода 15
Количество аммиачной селитры взято достаточным для доокисления в продуктах взрыва окиси углерода до двуокиси. В смесь аммиачной селитры с загустителем в виде порошка вливали подогретую до 70oC воду и перемешивали. Часть селитры растворялась, образуя насыщенный и загущенный раствор, заполнявший пространство между гранулами нерастворившейся селитры. Затем добавляли кубики топлива РАМ-10К и после перемешивания загружали в гильзу из целлулоида диаметром 105 мм, не допуская образование воздушных полостей. Плотность образованного заряда близка к 1,5 г/см3. Условия испытания такие же как в примере 1. Заряд полностью сдетонировал со скоростью 6800 м/с. Остатков вещества после детонации не обнаружено.Example 3
They took a mixture of the composition,
Ballistic TPT RAM-10K in cubes with an edge of 35 mm 25
Granular ammonium nitrate 58
Sodium CMC (thickener 2
Water 15
Amount of ammonium nitrate is taken to be sufficient for oxidation in the products of the explosion of carbon monoxide to dioxide. Water heated to 70 ° C was poured into a mixture of ammonium nitrate with a thickener in the form of a powder and mixed. Part of the nitrate was dissolved, forming a saturated and thickened solution, filling the space between the granules of insoluble nitrate. Then, RAM cubes 10K were added and, after mixing, they were loaded into a celluloid sleeve with a diameter of 105 mm, preventing the formation of air cavities. The density of the formed charge is close to 1.5 g / cm 3 . The test conditions are the same as in example 1. The charge completely detonated at a speed of 6800 m / s. No residues of the substance after detonation were found.
Пример 4
Взяли смесевое твердое ракетное топливо, состоящее из каучука, перхлората аммония, пудры алюминия и ВВ октогена. Последнего в количестве 25% Топливо в заряде имело плотность 1,88 г/см3 и критический диаметр детонации открытого заряда 35 мм. Скорость детонации при диаметре заряда 35 40 мм составляла 5500 м/с. Заряд разрезали на кубики с размером ребра 30 мм. Испытанию подвергали смесь состава,
Смесевое ТРТ в виде кубиков с ребром 30 мм 45
Селитра натриевая кристаллическая 43
Вода 10
Загуститель-натрий КМД 2
Количество натриевой селитры взято достаточным, чтобы полностью связать соляную кислоту в продуктах взрыва и доокислить окись углерода до двуокиси.Example 4
They took mixed solid rocket fuel, consisting of rubber, ammonium perchlorate, aluminum powder and HMX explosives. The latter in an amount of 25%. The fuel in charge had a density of 1.88 g / cm 3 and a critical detonation diameter of an open charge of 35 mm. The detonation velocity at a charge diameter of 35–40 mm was 5500 m / s. The charge was cut into cubes with a rib size of 30 mm. The mixture was tested
Mixed TPT in the form of cubes with an edge of 30 mm 45
Crystalline sodium nitrate 43
Water 10
Thickener-sodium KMD 2
The amount of sodium nitrate was taken to completely bind hydrochloric acid in the explosion products and to oxidize carbon monoxide to dioxide.
Для изготовления ВВ в смесь натриевой селитры с загустителем в виде порошка вливали подогретую до 70 80oC воду и тщательно перемешивали. Часть селитры растворялась, образуя насыщенный и загущенный раствор, заполнявший пространство между кристаллами нерастворившейся селитры. Затем добавляли кубики смесевого твердого топлива и после перемешивания загружали в гильзу из целлулоида диаметром 105 мм и длиною более четырех диаметров, не допуская образование воздушных полостей (плотность ВВ в изготовленном заряде составляла 1,75 г/см3). Условия испытания те же, как в примере 1. Заряд полностью сдетонировал со скоростью 5400 м/с. Остатков вещества не обнаружено. В продуктах взрыва на запах не чувствовалась соляная кислота.For the manufacture of explosives, water heated to 70-80 ° C was poured into a mixture of sodium nitrate with a thickener in the form of a powder and mixed thoroughly. Part of the nitrate was dissolved, forming a saturated and thickened solution, filling the space between the crystals of insoluble nitrate. Then mixed solid fuel cubes were added and, after mixing, they were loaded into a celluloid sleeve with a diameter of 105 mm and a length of more than four diameters, preventing the formation of air cavities (explosive density in the fabricated charge was 1.75 g / cm 3 ). The test conditions are the same as in example 1. The charge completely detonated at a speed of 5400 m / s. No residue was found. Hydrochloric acid was not felt in the explosion products.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94035526A RU2096396C1 (en) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Explosive substance and method of preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94035526A RU2096396C1 (en) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Explosive substance and method of preparation thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94035526A RU94035526A (en) | 1996-10-20 |
| RU2096396C1 true RU2096396C1 (en) | 1997-11-20 |
Family
ID=20160779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94035526A RU2096396C1 (en) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Explosive substance and method of preparation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2096396C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008048146A2 (en) | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Obshestvo S Ogranichennoy Otvetstvennjctyu 'ifokhim' | Modifier for explosives |
| RU2449975C1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-05-10 | Юрий Михайлович Иванов | Multipass die |
-
1994
- 1994-09-22 RU RU94035526A patent/RU2096396C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Галкин В.В. и др. Новые водоустойчивые промышленные ВВ на основе баллиститных твердых топлив и порохов. Горный журнал, N 6, 1992. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008048146A2 (en) | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Obshestvo S Ogranichennoy Otvetstvennjctyu 'ifokhim' | Modifier for explosives |
| RU2449975C1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-05-10 | Юрий Михайлович Иванов | Multipass die |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94035526A (en) | 1996-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fordham | High explosives and propellants | |
| CA2556595C (en) | Priming mixtures for small arms | |
| Hayes | Elements of Ordnance: A textbook for use of cadets of the United States Military Academy | |
| SK278839B6 (en) | An initiating element | |
| EP2526077B1 (en) | Method for preparing a pyrotechnic composition | |
| WO1995021805A1 (en) | Gas generator composition, process for producing tablet therefrom, and transportation method | |
| EP0428685B1 (en) | Explosive and propellant composition | |
| JP3403787B2 (en) | Delay charge and delay element and primer containing the charge | |
| RU2096396C1 (en) | Explosive substance and method of preparation thereof | |
| US3528864A (en) | High impulse explosives containing tungsten | |
| US5569875A (en) | Methods of making explosive compositions, and the resulting products | |
| US20150239793A1 (en) | Flameless Igniting Slurry Composition and Method of Preparing | |
| US3369944A (en) | Thickened aqueous detonator composition containing a brisant explosive | |
| Zygmunt et al. | Application and properties of aluminum in primary and secondary explosives | |
| FI105473B (en) | Explosive ammunition element with low damage sensitivity comprising a multi-composite explosive charge, and method of providing an explosion and / or bubble effect | |
| CN1034264A (en) | Low density grainy emulsified explosive | |
| JP4057779B2 (en) | Illumination bullet with igniter prepared from an extrudable igniter composition | |
| US3742859A (en) | Explosive charge | |
| US5557151A (en) | Method of making a gas generation composition | |
| US3096223A (en) | Slurry blasting explosives containing inorganic prechlorate or chlorate | |
| KR100508230B1 (en) | Cast explosive composition with microballoons | |
| US3409708A (en) | Method of making solid propellant explosive | |
| RU2253643C1 (en) | Explosive mixture (variants) | |
| US4424087A (en) | Method for desensitizing particle formed solid explosive substances | |
| JP3599506B2 (en) | Explosive composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080923 |