RU2343139C2 - Состав горючего для изготовления вв - Google Patents
Состав горючего для изготовления вв Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343139C2 RU2343139C2 RU2007108423/02A RU2007108423A RU2343139C2 RU 2343139 C2 RU2343139 C2 RU 2343139C2 RU 2007108423/02 A RU2007108423/02 A RU 2007108423/02A RU 2007108423 A RU2007108423 A RU 2007108423A RU 2343139 C2 RU2343139 C2 RU 2343139C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- explosive
- granular
- explosives
- urea
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам. Предложен состав горючего для изготовления взрывчатого вещества, содержащий гранулированный карбамид, пропитанный жидкими нефтепродуктами и покрытый дисперсными горючими веществами, гранулированный пенополистирол и 0,1-13%-ный водный раствор ПАВ. Изобретение направлено на улучшение структуры и стабильности технологических свойств при хранении горючего и повышение полноты детонации взрывчатого вещества, приготовленного на его основе. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области взрывных работ, а именно к невзрывчатому горючему компоненту, и может быть использовано для приготовления на основе гранулированной аммиачной селитры (АС) взрывчатых веществ (ВВ) местного изготовления на предприятиях, ведущих взрывные работы при разработке полезных ископаемых, строительстве и т.д.
Известны гранулированные невзрывчатые горючие вещества, представляющие собой гранулированный карбамид или пенополистирол, применяющиеся в составах гранулированных ВВ (Жаркенов М.И., Урумов ТТ., Бекетаев Е.Б., Плошенко Т.П. Новая технология взрывных работ на карьерах на основе применения гранулированного пенополистирола в скважинных зарядах. - Алма-Ата, КазНИИНТИ, 1987. - 57 с.).
Недостатками карбамида являются низкая теплота сгорания и повышенная гигроскопичность смесей карбамида с АС, а также то, что для образования стехиометрической смеси с АС требуется большое количество карбамида (до 20%). Низкая теплота сгорания карбамида снижает взрывчатые характеристики изготовленного гранулита в сравнении с другими ВВ, содержащими высококалорийные горючие с большей теплотой сгорания. В связи с большой величиной гранул карбамида реакция продуктов его газификации с продуктами разложения АС затруднена и может протекать в зоне разрежения, что затрудняет передачу выделившейся при реакции теплоты для поддержания ударной волны. Повышенная гигроскопичность смесей карбамида с АС при хранении приводит к снижению сыпучести, зависанию и налипанию смеси в бункерах. Гранулиты, содержащие карбамид, допускается хранить в бункерах не более одних суток.
Недостатком пенополистирола является очень низкая плотность, в связи с чем для образования стехиометрической смеси с АС требуется большое количество пенополистирола (до 60-80% от объема всей смеси), что значительно снижает объемную энергию взрыва ВВ. Кроме этого, значительная разница плотностей вышеуказанных компонентов препятствует получению однородной смеси. В связи с этим ВВ на основе пенополистирола не нашли широкого применения при взрывных работах.
Известно невзрывчатое горючее (патент №2200724 - карбамид модифицированный (КМ) по патенту РФ №2200724, кл. С06В 45/34, заявлен 09.01.2002, опубликован 2003, БИ №8), представляющий собой механическую смесь на основе гранулированного карбамида с нефтепродуктами, угольным порошком и др. дисперсными добавками при следующем исходном соотношении компонентов (мас.%):
жидкие нефтепродукты | 5-13 |
твердое дисперсное горючее | 7-40 |
гранулированный карбамид | остальное до 100. |
KM используют как горючее для изготовления промышленного взрывчатого вещества гранулита НК марки А. Изготовление гранулита НК-А производят на пунктах растаривания компонентов ВВ при загрузке зарядных машин типа М3-3Б или М3-4А способом поочередной подачи на распаковывание мешкотары с гранулированной АС и КМ в соотношении 3:1, т.е. на каждые 3 мешка АС массой по 50 кг необходимо растарить 1 мешок КМ массой 20 кг.
Основным недостатком известного горючего является нестабильность технологических свойств - изменение сыпучести при хранении за счет влияния относительной влажности воздуха на гигроскопичный карбамид, что обуславливает нестабильность взрывчатых свойств ВВ, полученных на его основе. Существенным недостатком ВВ с использованием этого горючего является недостаточно плотный контакт горючего и окислителя, находящихся в гранулированном виде. Эффект при использовании КМ возможно получить только при качественном смешении всех компонентов, так как при нарушении этого условия в составе гранулированного ВВ недостаточный контакт между горючим и окислителем снижает детонационную способность скважинного заряда из-за снижения чувствительности ВВ к инициирующему импульсу и затрудняет протекание реакций между горючим и окислителем.
Технической задачей изобретения является улучшение структуры и качества горючего и повышение полноты детонации ВВ, приготовленного на его основе.
Предложен состав горючего для изготовления ВВ, содержащий гранулированный карбамид, жидкие нефтепродукты и твердые дисперсные горючие вещества.
Отличием состава является то, что в него введены гранулированный пенополистирол и 0,1-13%-ный водный раствор поверхностно-активного вещества (ПАВ), при содержании компонентов горючего в следующем соотношении (мас.%):
гранулированный карбамид | 20…70 |
жидкие нефтепродукты | 1…15 |
твердые дисперсные горючие вещества | 5…60 |
гранулированный пенополистирол | 0,9…3 |
0,1-13%-ный водный раствор ПАВ | 1,0…10. |
Гранулированный пенополистирол совместно с карбамидом способствует увеличению сыпучести смеси за счет увеличения поверхности гранул, способной удерживать жидкий нефтепродукт и твердые дисперсные горючие вещества, что улучшает технологический показатель сыпучести горючего и облегчает в дальнейшем его смешивание с гранулами окислителя АС при изготовлении промышленного ВВ. Кроме того, присутствие низкоплотных гранул вспененного полистирола в конечной смеси ВВ снижает плотность и улучшает детонационные характеристики водосодержащих ВВ.
Введение пенополистирола в составе горючего свыше 3,0% (мас.) ухудшает энергетические характеристики конечного ВВ, а снижение доли пенополистирола ниже 0,9% (мас.) приводит к увеличению плотности конечной смеси ВВ, что нежелательно для детонационного процесса.
Введение 0,1-13%-ного водного раствора ПАВ обусловлено улучшением смачиваемости пенополистирола и хорошей совместимостью водорастворимых поверхностно-активных веществ одновременно с водой и жидкими нефтепродуктами. Присутствие в растворе ПАВ способствует не только равномерному распределению порошкообразных твердых веществ на гигроскопичном карбамиде и гидрофобном пенополистироле, но и закреплению этих добавок на их поверхностях.
Использование водного раствора ПАВ с концентрацией менее 0,1% (мас.) не оказывает существенного влияния на смачивающую способность, а при концентрации более 13% возрастает стоимость его без заметного увеличения смачивающей способности.
Таким образом, пенополистирол совместно с 0,1-13%-ным водным раствором ПАВ обеспечивает достижение нового эффекта - повышения технологических свойств горючей добавки (сыпучесть, снижение гигроскопичности, упрощение ее приготовления), т.е. сохранения товарных свойств ее при транспортировании и хранении, а также стабильности взрывчатых свойств за счет исключения неравномерности смешивания с гранулированной АС при изготовлении ВВ.
До настоящего времени пенополистирол применялся в составах ВВ с целью регулирования энергии скважинных зарядов.
В предложенном горючем пенополистирол совместно с 0,1-13%-ным водным раствором ПАВ используется по новому назначению с получением нового положительного эффекта, а именно сохранения товарных свойств при транспортировании и хранении горючего для приготовления гранулированных ВВ.
При изготовлении горючего в условиях отрицательных температур с целью повышения морозоустойчивости в водный раствор ПАВ возможен ввод антифриза этиленгликоля, количество которого может быть определено, исходя из назначения и влияния на свойства ВВ.
Для определения свойств предлагаемого горючего были изготовлены опытные образцы различных составов, включающие гранулированные карбамид и пенополистирол, дисперсные твердые горючие вещества (угольный порошок), а также водный раствор ПАВ, широко применяемых в бытовых стиральных порошках «Миф», «Тайд» и др.
Были изготовлены и испытаны при положительных температурах опытные образцы составов горючего с различным содержанием компонентов. Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1 | ||||||||
Величина показателей | ||||||||
Наименование компонентов и технологических характеристик | Карбамид модифицированный (прототип) | Опытные образцы | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
Компоненты, %:гранулированный карбамид | 70 | 16 | 74 | 40 | 70 | 32 | 42 | 64 |
дисперсное горючее вещество | 20 | 64 | 3 | 35 | 20 | 46,5 | 49,1 | 20 |
жидкие нефтепродукты | 10 | 18,0 | 12 | 18 | 5 | 14 | 5,0 | 7,5 |
гранулированный пенополистирол | - | 1,0 | 3,5 | 2 | 2,5 | 0,9 | 1,5 | |
0,1-13%-ный водный раствор ПАВ | - | 1,0 | 7,5 | 7 | 3 | 5,0 | 3 | 7 |
Характеристики: | ||||||||
сыпучесть после приготовления, град | 20 | 40 | 20 | 55 | 20 | 32 | 32 | 30 |
сыпучесть через 10 дней хранения, град | 50-55 | 40 | Расслаивание | 0 | 20 | 32 | 32 | 30 |
Из таблицы 1 видно, что горючее, содержащее в своем составе пенополистирол и 0,1-13%-ный водный раствор ПАВ более технологично, т.к. не изменяет своих сыпучих свойств длительное время.
Если растворы чистых компонентов (АС и карбамида) замерзают соответственно при -16,9°С и при -12°С, то раствор-эвтектика АС/карбамид 36/28/36 замерзает при -26°С. Таким образом, при смешивании предложенного горючего с окислителем (АС) через некоторое время после заряжания и хранения ВВ в скважине с обычной температурой 0+5°С будет образована жидкая фаза совместного раствора (эвтоники) карбамида и АС.
Присутствие в одной жидкой фазе совместного раствора горючего и окислителя означает их совмещение на молекулярном уровне.
Уровень молекулярной гомогенизации (10-8-10-7 см) обычных растворов намного превышает гомогенность порошкообразных и грубодисперсных аммиачно-селитренных смесей (АСВВ) и даже дисперсность эмульсионных ВВ (ЭВВ) с характерным размером микрокапель окислителя, окруженных пленкой жидкого горючего порядка 10-4 см.
Физическая близость молекул предложенного горючего и окислителя предполагает быстрое завершение окислительно-восстановительных реакций между растворенными компонентами ВВ в условиях взрыва.
Вода в составе горючего образует фазу раствора карбамида, который при последующем смешивании увлажненного горючего с гранулированной АС образует совместный раствор карбамида и АС, что способствует совмещению части горючего и окислителя на молекулярном уровне в фазе жидкого раствора. Присутствие ПАВ в составе воды улучшает смачиваемость гидрофобных частиц угольного порошка. Гранулированный пенополистирол в составе горючего увеличивает показатель сыпучести смеси. Размер фракций гранул пенополистирола (0,5-10 мм) сравнительно близок к размерам гранул селитры, что в присутствии смачивающего раствора ПАВ способствует равномерному смешиванию их. Кроме того, присутствие фазы жидких растворов способствует резкому снижению пыления в технологических операциях смешивания компонентов.
Совместное применение водного раствора ПАВ и пенополистирола в составе конечного ВВ повышает надежность взрывания зарядов, улучшает качество совмещения горючего и окислительного компонентов в составе ВВ, повышает технологичность операций приготовления и заряжания ВВ.
Были изготовлены и испытаны опытные образцы смесей предложенного горючего с гранулированной АС.Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице 2.
Таблица 2 | ||
Наименование характеристики | Гранулит НК-А (аналог) | Состав ВВ с предложенной горючей добавкой |
Состав (мас.%): | ||
гранулированная селитра | 88 | 88 |
горючая добавка КМ | 12 | - |
горючая добавка (предложенная) | - | 12 |
Теплота взрыва, ккал | 830 | 800-830 |
Расчетный объем газообразных продуктов взрыва, л/кг | 970 | 970 |
Кислородный баланс | 0 | 0 |
Эффективность взрыва, мм | 35-37 | 38-39 |
Бризантность в стальных кольцах, мм | 20 | 23-24 |
Газовая вредность (удельный объем ядовитых газов в пересчете на условную СО), л/кг | 38 | 28-36 |
Физическая стабильность при 20°С, не менее | 6 суток | Не ограничено |
Насыпная плотность, г/см3 | 0,85-0,95 | 0,8-0,85 |
Из таблицы 2 видно, что взрывчатые смеси на основе нового горючего, содержащие в своем составе одновременно карбамид, жидкие и дисперсные горючие компоненты, а также пенополистирол и 0,1-13%-ный водный раствор ПАВ более эффективны.
Предложенное горючее имеет следующие преимущества перед известными:
процесс приготовления горючего упрощается;
пыление отсутствует;
горючее обладает высокой стабильностью технологических свойств (сыпучесть, равномерное распределение компонентов и т.д.) в независимости от срока хранения;
горючее в составе ВВ, кроме своей основной функции, дополнительно является структурообразователем и сенсибилизатором заряда за счет образования в нем фазы совместного раствора, повышающего плотность заряда, с увеличением поверхности контакта гранул окислителя АС с присутствующими горючими веществами;
совместное присутствие окислителя и горючего в растворе на поверхности гранул селитры и частиц угольного порошка сенсибилизирует смесевое ВВ и способствует полноте реакций взрывчатого превращения;
взрывчатые смеси, приготовленные на основе нового горючего, более эффективны, т.к. повышается чувствительность ВВ к инициирующему импульсу, о чем свидетельствуют такие взрывчатые характеристики, как эффективность и бризантность (по обжатию стандартных свинцовых столбиков);
снижается стоимость взрывных работ, т.к. взрывчатые смеси на их основе за счет более низкой плотности, чем у известных ВВ, занимают в скважине больший объем, что способствует повышению равномерности дробления породы.
Claims (1)
- Состав горючего для изготовления ВВ, содержащий гранулированный карбамид, пропитанный жидкими нефтепродуктами и покрытый дисперсными горючими веществами, отличающийся тем, что в него введен гранулированный пенополистирол и 0,1-13%-ный водный раствор ПАВ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гранулированный карбамид 20-70 Жидкие нефтепродукты 1-15 Твердые дисперсные горючие вещества 5-60 Гранулированный пенополистирол 0,9-3 0,1-13%-ный водный раствор ПАВ 1,0-10
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007108423/02A RU2343139C2 (ru) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | Состав горючего для изготовления вв |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007108423/02A RU2343139C2 (ru) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | Состав горючего для изготовления вв |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007108423A RU2007108423A (ru) | 2008-09-20 |
RU2343139C2 true RU2343139C2 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=39867430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007108423/02A RU2343139C2 (ru) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | Состав горючего для изготовления вв |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343139C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680994C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2019-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОРИН" | Водоблокирующая добавка и взрывчатое вещество |
RU2773247C1 (ru) * | 2020-10-28 | 2022-06-01 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Интеррин" | Взрывчатый состав и способ его изготовления |
-
2007
- 2007-03-06 RU RU2007108423/02A patent/RU2343139C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТАРШИНОВ А.В. и др. Улучшение свойств смесей АСДТ технологическими приемами и специальными добавками. Материалы международной конференции «Взрывное дело - 99», 25-27 мая 1999. - М.: ИМГГУ, 1999, с.89-95. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680994C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2019-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОРИН" | Водоблокирующая добавка и взрывчатое вещество |
RU2773247C1 (ru) * | 2020-10-28 | 2022-06-01 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Интеррин" | Взрывчатый состав и способ его изготовления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007108423A (ru) | 2008-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3770522A (en) | Emulsion type explosive composition containing ammonium stearate or alkali metal stearate | |
JPS60239383A (ja) | 乳剤火薬組成物及びその製造方法 | |
US3660182A (en) | Explosive compositions and method of preparation | |
CN108689783A (zh) | 一种挥发溶剂的胶体微烟火药 | |
CN102924195A (zh) | 粘稠多孔粒状铵油炸药及其制备方法 | |
US4775431A (en) | Macroemulsion for preparing high density explosive compositions | |
US3395056A (en) | Inorganic oxidizer salt-alcohol explosive slurry containing an alcohol thickening agent | |
CA1170837A (en) | Compositions | |
RU2343139C2 (ru) | Состав горючего для изготовления вв | |
US3453155A (en) | Blasting agent composition containing a hydrocarbon fuel and coated ammonium nitrate | |
US4456492A (en) | Melt explosive composition | |
US3247033A (en) | Hexamethylenetetramine-ammonium nitrate explosive compositions and methods of making the same | |
RU2421436C2 (ru) | Состав гранулированного взрывчатого вещества (варианты) и способ его приготовления | |
EA015055B1 (ru) | Эмульсионное взрывчатое вещество (варианты) | |
US3619305A (en) | Explosive compositions containing expanded ammonium nitrate in crystalline form and method of preparing same | |
US3160535A (en) | Free flowing granular explosive composition of controlled particle size | |
US4434017A (en) | Explosive composition | |
US3450582A (en) | Aqueous ammonium nitrate blasting composition containing solid carbonaceous fuel and method of preparing same | |
RU2666426C1 (ru) | Состав взрывчатой смеси | |
US6214140B1 (en) | Development of new high energy blasting products using demilitarized ammonium picrate | |
FI64570B (fi) | Pulverformig detonationskaenslig spraengaemnesblandning | |
US4253889A (en) | Two-component explosive composition | |
US3260632A (en) | Ammonium nitrate explosive composition containing vermicular low density expanded graphite | |
US3768410A (en) | Cap sensitive ammonium nitrate-hydrazing-water-explosive | |
CS200185B2 (en) | Explosive composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090307 |