RU2183209C1 - Water-containing gunpowder explosive composition - Google Patents
Water-containing gunpowder explosive composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2183209C1 RU2183209C1 RU2000132485A RU2000132485A RU2183209C1 RU 2183209 C1 RU2183209 C1 RU 2183209C1 RU 2000132485 A RU2000132485 A RU 2000132485A RU 2000132485 A RU2000132485 A RU 2000132485A RU 2183209 C1 RU2183209 C1 RU 2183209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- composition
- powder
- detonation
- pyroxylin
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых веществ на основе гелеобразной матрицы, сенсибилизированной пироксилиновым порохом. The invention relates to the field of aqueous industrial explosives based on a gel-like matrix sensitized with pyroxylin powder.
Известен водосодержащий взрывчатый состав [1], включающий взрывчатый сенсибилизатор 5-40 мас. %, неорганический окислитель 30-85 мас.%, воду 7-30 мас. %, загуститель 0.5-5 мас.% и структурирующую добавку 0.05-1.5 мас.%. В составе в качестве взрывчатого сенсибилизатора используется измельченное баллиститное топливо с давлением возбуждения детонации 1.5-6.0 ГПа или его смесь с измельченным пироксилиновым порохом. Баллиститные ракетные твердые топлива - это модифицированные высокоэнергетические топлива, содержащие алюминиево-магниевые сплавы и ВВ (гексоген, октоген, ЦК-динитропиперизин, динитроксидиэтилнитрамин). Known aqueous explosive composition [1], including an explosive sensitizer 5-40 wt. %, inorganic oxidizing agent 30-85 wt.%, water 7-30 wt. %, a thickener 0.5-5 wt.% and a structuring additive 0.05-1.5 wt.%. The composition as an explosive sensitizer uses crushed ballistic fuel with a detonation excitation pressure of 1.5-6.0 GPa or its mixture with crushed pyroxylin powder. Ballistic solid rocket fuels are modified high-energy fuels containing aluminum-magnesium alloys and explosives (RDX, HMX, CC-dinitropiperisine, dinitroxydiethylnitramine).
Недостатком этого состава является низкая детонационная способность, обусловленная сравнительно небольшим содержанием сенсибилизатора, и в то же время высокая чувствительность к механическим воздействиям, обусловленная наличием в составе топлива высокоэнергетических компонентов, которые сами по себе обладают высокой чувствительностью к удару и трению. The disadvantage of this composition is the low detonation ability, due to the relatively low content of the sensitizer, and at the same time, high sensitivity to mechanical stress, due to the presence in the fuel composition of high-energy components, which in themselves are highly sensitive to shock and friction.
Известен водосодержащий взрывчатый состав [2], взятый нами за прототип, включает (мас. %): баллиститный порох 15.0-20.0, аммиачную селитру 45.0-60.0, воду 9.0-13.0, загуститель 0.5-2.0, структурирующую добавку 0.05-0.1, остальное -пироксилиновый порох. Known water-containing explosive composition [2], taken as a prototype, includes (wt.%): Ballistic gunpowder 15.0-20.0, ammonium nitrate 45.0-60.0, water 9.0-13.0, thickener 0.5-2.0, structuring additive 0.05-0.1, the rest - pyroxylin powder.
В качестве загустителя в этом составе используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламид, а в качестве структурирующей добавки - бихромат калия или квасцы хромовокислые, или сернокислое трехвалентное железо. Состав относительно безопасен в обращении и может использоваться при механизированном заряжании скважин. Он обладает высокой водоустойчивостью, продукты взрыва содержат малое количество ядовитых газов. As a thickener in this composition, sodium carboxymethyl cellulose or polyacrylamide is used, and as a structuring additive, potassium dichromate or alum chromate, or ferric sulfate. The composition is relatively safe to use and can be used for mechanized loading of wells. It has high water resistance, explosion products contain a small amount of toxic gases.
Недостатком этого состава является сложность технологии его изготовления, низкая детонационная способность и недостаточная стабильность детонационных характеристик в процессе хранения. Низкая детонационная способность этого состава обусловлена небольшим (30-40 мас.%) содержанием сенсибилизатора. Сложность технологии изготовления и недостаточная стабильность детонационных характеристик при хранении связаны с тем, что в качестве структурирующего агента применяется бихромат калия при использовании в качестве загустителя натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и хромовые квасцы или сернокислое железо при использовании в качестве загустителя полиакриламида. При использовании этих компонентов трудно надежно регулировать скорость структурирования геля. Даже при небольшом содержании структурирующего агента (0.1%) структурирование геля происходит в течение нескольких минут после введения соли трехвалентного железа или трехвалентного хрома, а при уменьшении содержания структурирующего агента состав не "сшивается". При быстрой "сшивке" при изготовлении зарядов в них образуется большое количество воздушных включений, снижающих детонационные характеристики. В том случае, если состав не структурирован, при хранении происходит его расслоение, кроме этого, неструктурированный гель проникает в поры пироксилинового пороха при хранении, что приводит к снижению детонационной способности состава. The disadvantage of this composition is the complexity of its manufacturing technology, low detonation ability and insufficient stability of the detonation characteristics during storage. The low detonation ability of this composition is due to the small (30-40 wt.%) Content of the sensitizer. The complexity of the manufacturing technology and the insufficient stability of the detonation characteristics during storage are due to the fact that potassium dichromate is used as a structuring agent when carboxymethyl cellulose is used as a thickener and chromic alum or iron sulfate when polyacrylamide is used as a thickener. When using these components, it is difficult to reliably control the rate of gel structuring. Even with a small content of a structuring agent (0.1%), the gel is structured within a few minutes after the introduction of ferric salt or ferric chromium, and when the content of the structuring agent is reduced, the composition does not "crosslink". With quick “crosslinking” in the manufacture of charges, a large number of air inclusions are formed in them, which reduce detonation characteristics. In the event that the composition is not structured, it is delaminated during storage, in addition, the unstructured gel penetrates the pores of the pyroxylin powder during storage, which leads to a decrease in the detonation ability of the composition.
Задачей настоящего изобретения является повышение детонационной способности, улучшение технологии изготовления гелеобразного состава, сенсибилизированного пироксилиновым порохом и обеспечение стабильности детонационных характеристик состава при длительном хранении. The objective of the present invention is to increase the detonation ability, improve the manufacturing technology of the gel-like composition sensitized with pyroxylin powder and ensure the stability of the detonation characteristics of the composition during long-term storage.
Поставленная задача решается тем, что состав, включающий пироксилиновый порох или его смесь с баллиститным порохом в соотношении от 2:1 до 20:1, аммиачную селитру, воду, полиакриламид и сшивающий агент, дополнительно содержит растворимое в воде органическое горючее и натриевую селитру, а в качестве сшивающего агента содержит смесь бихромата калия с тиосульфатом натрия при следующем содержании компонентов, мас.%:
Порох пироксилиновый или смесь его с баллиститным порохом - 40.0-65.0
Натриевая селитра - 6.0-15.0
Органическое горючее - 4.0-10.0
Вода - 10.0-25.0
Полиакриламид - 0.3-2.0
Бихромат калия - 0.01-0.1
Тиосульфат натрия, - 0.02-0.2
Аммиачная селитра - Остальное
При этом в качестве растворимого в воде органического горючего используется карбамид, или нитрат метиламина, или этиленгликоль, или глицерин.The problem is solved in that the composition, including pyroxylin powder or its mixture with ballistic powder in a ratio of 2: 1 to 20: 1, ammonium nitrate, water, polyacrylamide and a crosslinking agent, additionally contains water-soluble organic fuel and sodium nitrate, and as a crosslinking agent contains a mixture of potassium dichromate with sodium thiosulfate in the following components, wt.%:
Pyroxylin powder or a mixture thereof with ballistic powder - 40.0-65.0
Sodium Nitrate - 6.0-15.0
Organic Fuel - 4.0-10.0
Water - 10.0-25.0
Polyacrylamide - 0.3-2.0
Potassium Dichromate - 0.01-0.1
Sodium thiosulfate, - 0.02-0.2
Ammonium Nitrate - Else
In this case, carbamide, or methylamine nitrate, or ethylene glycol, or glycerol is used as a water-soluble organic fuel.
Предлагаемый состав может дополнительно содержать 10.0-30.0 мас.% гранулированной аммиачной селитры. The proposed composition may additionally contain 10.0-30.0 wt.% Granular ammonium nitrate.
Сущность изобретения заключается в том, что для достижения высокой детонационной способности увеличено содержание пороха в составе до 40-65 мас.% и в него дополнительно введено органическое горючее. Сочетание этих двух признаков приводит к тому, что состав устойчиво детонирует от капсюля детонатора 8 или от детонирующего шнура при диаметре заряда до 12 мм. При содержании пороха менее 40% инициирования детонации в этих условиях не происходит, а при содержании пороха более 65% жидкая гелеобразная масса не может заполнить полностью пространство между зернами пороха. При этом резко снижается детонационная способность состава. Результаты испытаний образцов 'составов, выполненных по предлагаемому патенту, показали, что выбор растворимого в воде горючего не оказывает существенного влияния на детонационные характеристики при изменении содержания горючего в составе в пределах 4.0-10.0 мас.%. The essence of the invention lies in the fact that to achieve high detonation ability, the content of gunpowder in the composition is increased to 40-65 wt.% And organic fuel is additionally introduced into it. The combination of these two features leads to the fact that the composition stably detonates from the
Введение в состав натриевой селитры повышает его морозостойкость, улучшает его детонационные характеристики и снижает количество ядовитых газов в продуктах взрыва, тем самым улучшая экологическую обстановку при проведении взрывных работ. The introduction of sodium nitrate in the composition increases its frost resistance, improves its detonation characteristics and reduces the amount of toxic gases in the explosion products, thereby improving the environmental situation during blasting operations.
Предлагаемое содержание компонентов в гелеобразной матрице обеспечивает оптимальные концентрации горючего и окислителя, находящихся в виде водного раствора, необходимые для получения максимальных значений детонационных параметров состава. The proposed content of the components in the gel-like matrix provides the optimal concentration of fuel and oxidizing agent in the form of an aqueous solution, necessary to obtain maximum values of the detonation parameters of the composition.
При использовании в качестве желатинизатора полиакриламида, а в качестве структурирующих агентов смеси бихромата калия с тиосульфатом натрия реологические характеристики гелеобразующей матрицы легко регулируются и обеспечивают высокую детонационную способность состава при длительном хранении, при этом значительно упрощается технологический процесс его изготовления. Скорость реакции взаимодействия бихромата калия с тиосульфатом натрия в гелеобразной среде легко регулируется в широких пределах изменением содержания компонентов, вязкости геля, РН среды и температуры. Время структурирования может меняться при этом в пределах от нескольких минут до нескольких суток. When polyacrylamide is used as a gelling agent and mixtures of potassium dichromate with sodium thiosulfate are used as structuring agents, the rheological characteristics of the gelling matrix are easily regulated and provide high detonation ability of the composition during long-term storage, while the manufacturing process is greatly simplified. The reaction rate of the interaction of potassium dichromate with sodium thiosulfate in a gel-like medium is easily controlled over a wide range by changing the content of the components, gel viscosity, pH of the medium and temperature. The structuring time can vary from a few minutes to several days.
Согласно [3] максимальные детонационные характеристики водосодержащего состава на основе пироксилинового пороха достигаются в случае максимального заполнения пустот между зернами пороха жидкостью. В том случае, когда в пустотах, кроме жидкости, присутствуют пузырьки воздуха, детонационные характеристики состава существенно снижаются. С другой стороны, снижение детонационных характеристик может происходить из-за проникновения жидкости внутрь зерен пироксилинового пороха, имеющего пористую структуру. Таким образом, содержание компонентов в гелеобразующей матрице должно обеспечивать ей реологические свойства, необходимые и достаточные для заполнения пустот между зернами пороха и предотвращающие проникновение жидкости внутрь зерен пороха при хранении. Соответственно вязкость матрицы при смешении ее с порохом и в процессе формирования заряда должна быть небольшой, чтобы обеспечить всплывание пузырьков газа, вытесняемого из пространства между зернами пороха. Скорость структурирования при этом также должна быть невелика, чтобы пузырьки воздуха успели выйти из состава до ее завершения. В то же время реологические свойства структурированного геля должны предотвращать проникновение жидкой фазы состава внутрь пороховых зерен, а содержание структурирующих компонентов должно обеспечить стабильность реологических свойств при длительном хранении. According to [3], the maximum detonation characteristics of a water-containing composition based on pyroxylin powder are achieved in the case of maximum filling of voids between the grains of powder with liquid. In the case when in the voids, in addition to the liquid, there are air bubbles, the detonation characteristics of the composition are significantly reduced. On the other hand, a decrease in detonation characteristics may occur due to the penetration of liquid into the grains of pyroxylin powder having a porous structure. Thus, the content of the components in the gel-forming matrix should provide it with the rheological properties necessary and sufficient to fill the voids between the grains of gunpowder and prevent the penetration of liquid into the grains of gunpowder during storage. Accordingly, the viscosity of the matrix when mixing it with gunpowder and in the process of charge formation should be small in order to ensure the emergence of bubbles of gas displaced from the space between the grains of gunpowder. At the same time, the structuring rate should also be low so that air bubbles have time to leave the composition before its completion. At the same time, the rheological properties of the structured gel should prevent the penetration of the liquid phase of the composition into the powder grains, and the content of the structuring components should ensure the stability of the rheological properties during long-term storage.
Максимальное содержание пороха в составе достигает 65 мас.%. Соответственно минимальное содержание гелеобразной матрицы составляет 35 мас.%. При меньшем содержании жидкой фазы полости между пороховыми зернами ею заполняются неполностью. The maximum content of gunpowder in the composition reaches 65 wt.%. Accordingly, the minimum content of the gel-like matrix is 35 wt.%. With a lower content of the liquid phase, the cavities between the powder grains are not completely filled with it.
Для проверки взрывчатых характеристик были изготовлены образцы, состав которых приведен в табл.1,2 и 3. To verify the explosive characteristics were made samples, the composition of which is given in table.1,2 and 3.
Способ изготовления гелеобразной матрицы заключается в следующем. A method of manufacturing a gel-like matrix is as follows.
Навеска нитрата аммония высыпается в отмеренное количество воды при перемешивании, затем также при перемешивании добавляется смесь нитрата натрия с полиакриламидом и горючее. В качестве горючих используются карбами, или нитрат метиламина, или этиленгликоль, или глицерин. Всю массу при постоянном перемешивании нагревают до температуры 50-60oС и оставляют до полного набухания и растворения полиакриламида. В полученную таким образом гелеобразную матрицу вводят навеску пороха и навески бихромата калия и тиосульфата натрия. Полученную смесь тщательно перемешивают.A portion of ammonium nitrate is poured into a measured amount of water with stirring, then a mixture of sodium nitrate with polyacrylamide and fuel are also added with stirring. As fuels, carbohydrates, or methylamine nitrate, or ethylene glycol, or glycerin are used. The whole mass with constant stirring is heated to a temperature of 50-60 o C and left until complete swelling and dissolution of the polyacrylamide. A sample of gunpowder and a sample of potassium dichromate and sodium thiosulfate are introduced into the gel matrix thus obtained. The resulting mixture was thoroughly mixed.
Определялась бризантность составов по ГОСТ 5984-79. Инициирование детонации осуществлялось капсюлем-детонатором 8. Средняя величина обжатия свинцовых столбиков определялась по данным 2-3 опытов. Определение бризантности проводили через 48 ч после изготовления и для сравнения после хранения зарядов в течение 6 мес при комнатной температуре. Результаты испытаний приведены в табл.1. The brisance of the compositions was determined according to GOST 5984-79. The initiation of detonation was carried out by a
Из табл. 1 видно, что детонационные свойства состава, изготовленного по рецептуре прототипа, ниже, чем предлагаемого состава. Предлагаемый состав во всех случаях обладает более высокой бризантностью, которая практически не меняется при хранении, по крайней мере, в течение 6 мес. From the table. 1 it is seen that the detonation properties of the composition made according to the recipe of the prototype, lower than the proposed composition. The proposed composition in all cases has a higher brisance, which practically does not change during storage, at least for 6 months.
В табл. 2 приведены примеры, показывающие, что замена части пироксилинового пороха на баллиститный в соотношении от 2:1 до 20:1 обеспечивает составу высокие детонационные характеристики. In the table. Figure 2 shows examples showing that replacing part of pyroxylin powder with ballistic powder in a ratio of 2: 1 to 20: 1 provides the composition with high detonation characteristics.
В табл. 3 приведены результаты испытаний образцов состава, в который дополнительно введено 10-30 мас.% гранулированной аммиачной селитры. Во всех случаях состав сохраняет высокие детонационные свойства. In the table. 3 shows the test results of samples of the composition, which additionally introduced 10-30 wt.% Granular ammonium nitrate. In all cases, the composition retains high detonation properties.
Таким образом, совокупность признаков, указанных в пункте 1 формулы изобретения, обеспечивает достижение технического результата. Thus, the combination of features specified in
Литература
1. Кривошеев Н.А., Жегров Е.Ф. и др. Водосодержащий пороховой взрывчатый состав. Патент РФ 2076089 по заявке 94031683 от 1994.08.30, МПК С 06 В 25/26.Literature
1. Krivosheev N.A., Zhegrov E.F. and others. Water-containing powder explosive composition. RF patent 2076089 for application 94031683 dated 1994/08/30, IPC C 06
2. Кривошеев Н.А., Жегров Е.Ф. и др. Пороховой состав. Патент РФ 2026272 по заявке 4952835 от 1991.06.03. МПК С 06 В 25/24. 2. Krivosheev N.A., Zhegrov E.F. and other powder composition. RF patent 2026272 according to application 4952835 from 1991.06.03. IPC C 06
3. Апин А. Я. О детонации порохов. В сб. Опыт использования пироксилиновых порохов на инженерных работах. Изд. АН УССР, Киев, 1952, с. 82-96. 3. Apin A. Ya. On the detonation of gunpowder. On Sat Experience in the use of pyroxylin powders in engineering. Ed. USSR Academy of Sciences, Kiev, 1952, p. 82-96.
Claims (3)
Порох пироксилиновый или его смесь с баллиститным порохом - 40,0-65,0
Натриевая селитра - 6,0-15,0
Органическое горючее - 4,0-10,0
Полиакриламид - 0,3-2,0
Бихромат калия - 0,01-0,1
Тиосульфат натрия - 0,02-0,2
Вода - 10,0-25,0
Аммиачная селитра - Остальное
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит в качестве растворимого в воде органического горючего карбамид, нитрат метиламина, этиленгликоль или глицерин.1. A water-containing powder explosive composition, including pyroxylin powder, ballistic powder, ammonium nitrate, a thickener, a crosslinking agent and water, characterized in that it contains sodium nitrate, water-soluble organic fuel, while pyroxylin powder or its mixture with ballistic powder contains in a ratio of 2: 1-20: 1, as a thickener contains polyacrylamide, and as a crosslinking agent - a mixture of potassium dichromate and sodium thiosulfate in the following ratio of components, wt. %:
Pyroxylin powder or its mixture with ballistic powder - 40.0-65.0
Sodium nitrate - 6.0-15.0
Organic fuel - 4.0-10.0
Polyacrylamide - 0.3-2.0
Potassium Dichromate - 0.01-0.1
Sodium thiosulfate - 0.02-0.2
Water - 10.0-25.0
Ammonium Nitrate - Else
2. The composition according to p. 1, characterized in that it contains urea, methylamine nitrate, ethylene glycol or glycerin as a water soluble organic fuel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000132485A RU2183209C1 (en) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Water-containing gunpowder explosive composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000132485A RU2183209C1 (en) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Water-containing gunpowder explosive composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2183209C1 true RU2183209C1 (en) | 2002-06-10 |
Family
ID=20243924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000132485A RU2183209C1 (en) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Water-containing gunpowder explosive composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2183209C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521637C2 (en) * | 2011-03-14 | 2014-07-10 | Иван Владимирович Бригадин | Water-containing explosive powder |
| RU2574626C2 (en) * | 2014-06-24 | 2016-02-10 | Владимир Эдуардович Анников | Gel-like water-bearing explosive powder composition |
| CN115028503A (en) * | 2022-05-07 | 2022-09-09 | 安徽理工大学 | Diatomite-sensitized aqueous gel explosive for low-detonation-velocity explosive welding and preparation method thereof |
-
2000
- 2000-12-26 RU RU2000132485A patent/RU2183209C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521637C2 (en) * | 2011-03-14 | 2014-07-10 | Иван Владимирович Бригадин | Water-containing explosive powder |
| RU2574626C2 (en) * | 2014-06-24 | 2016-02-10 | Владимир Эдуардович Анников | Gel-like water-bearing explosive powder composition |
| CN115028503A (en) * | 2022-05-07 | 2022-09-09 | 安徽理工大学 | Diatomite-sensitized aqueous gel explosive for low-detonation-velocity explosive welding and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3456589A (en) | High pressure explosive compositions and method using hollow glass spheres | |
| US3886010A (en) | Stabilized and aerated blasting slurry containing thiourea and a nitrite gassing agent | |
| US5507892A (en) | Explosive composition suitable for cartridging in paper and its method of manufacture | |
| US3355336A (en) | Thickened water-bearing inorganic oxidizer salt explosive containing crosslinked galactomannan and polyacrylamide | |
| US4976793A (en) | Explosive composition | |
| NZ202647A (en) | Melt explosive composition containing napthalene sulfonate derivatives | |
| RU2183209C1 (en) | Water-containing gunpowder explosive composition | |
| US4718954A (en) | Explosive compositions | |
| US4456492A (en) | Melt explosive composition | |
| US3793100A (en) | Igniter composition comprising a perchlorate and potassium hexacyano cobaltate iii | |
| US4693765A (en) | Gel type slurry explosive and matrix and method for making same | |
| CN106631642A (en) | High-energy mixed explosive containing titanium powder and preparation method of high-energy mixed explosive | |
| US3734864A (en) | Aqueous gel for slurry explosives composition and method of preparing said gel | |
| CA1110852A (en) | Slurry explosive compositions | |
| US3214308A (en) | Thermally stable propellant powders containing powdered polymeric materials and perchlorates | |
| US4039361A (en) | Dry blasting agents | |
| KR100508230B1 (en) | Cast explosive composition with microballoons | |
| RU2293074C1 (en) | Water-containing blasting composition | |
| US3668027A (en) | Method of making nitrocellulose-nitroglycerine water-bearing explosive compositions | |
| US3296042A (en) | Explosive containing oxidizing salt, organic nitro-compound, and hydrophilic colloid | |
| US3477888A (en) | Method of producing explosive with high brisance | |
| US5189249A (en) | Gel propellant ammunition | |
| US4183775A (en) | Explosive containing polyvinyl chloride and aluminum as sensitizer | |
| RU2243200C2 (en) | Water-containing explosive compound | |
| JPS5814397B2 (en) | Water-in-oil emulsion hydrous explosive composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061227 |