RU2795967C1 - Method for reducing the detonation critical section of secondary explosives - Google Patents

Method for reducing the detonation critical section of secondary explosives Download PDF

Info

Publication number
RU2795967C1
RU2795967C1 RU2022123844A RU2022123844A RU2795967C1 RU 2795967 C1 RU2795967 C1 RU 2795967C1 RU 2022123844 A RU2022123844 A RU 2022123844A RU 2022123844 A RU2022123844 A RU 2022123844A RU 2795967 C1 RU2795967 C1 RU 2795967C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
explosives
coolant
container
chamber
Prior art date
Application number
RU2022123844A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Тарасов
Андрей Владимирович Сарафанников
Евгений Борисович Смирнов
Анастасия Николаевна Филимоненко
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Application granted granted Critical
Publication of RU2795967C1 publication Critical patent/RU2795967C1/en

Links

Abstract

FIELD: processing of explosives.
SUBSTANCE: invention relates to a method for increasing the detonation power of secondary explosives. The method can be used for processing various classes of explosives, for example, nitramines, nitroethers, aromatic nitro compounds in the form of pressed parts or as part of mixed explosives for defense and civil purposes for tasks using explosion energy. The crystals of the secondary explosive are in contact with the coolant without mixing and interaction with each other. The explosive is placed in a heat-resistant container, which is placed in one of two thermally insulated chambers with a coolant. The coolant and explosives are heated in a thermally insulated heat chamber from +50°C to +100°C. The coolant and explosives are cooled in a thermally insulated cold chamber from +10°C to -100°C. The container with explosives is alternately transferred from one chamber to another chamber. One heating and one cooling of the explosive container constitutes a treatment cycle. The total temperature difference in each cycle is 90°C to 200°C. 1 to 30 cycles are repeated, after which the container is removed from the chamber, the explosive crystals are removed from the container and dried.
EFFECT: temperature difference on the explosive, which makes it possible to reduce the number of preparatory operations and the processing time of the explosive.
7 cl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к способам обработки взрывчатых веществ. Более конкретно к способу повышения детонационной способности вторичных взрывчатых веществ (ВВ). Способ может быть использован для обработки различных классов ВВ, например, нитраминов, нитроэфиров, ароматических нитросоединений и др.The invention relates to methods for processing explosives. More specifically, to a method for increasing the detonation power of secondary explosives (HEs). The method can be used to process various classes of explosives, for example, nitramines, nitroesters, aromatic nitro compounds, etc.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Известен способ, описанный в патенте №2607206 «Способ приготовления пластичного взрывчатого состава», МПК: С06В 45/06, С06В 25/00, С06В 21/00; заявка №2014154212, приоритет 29.12.2014; опубл. 10.01.2017, патентообладатели: Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" (RU), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU).The known method is described in patent No. 2607206 "Method of preparing a plastic explosive composition", IPC: C06B 45/06, C06B 25/00, C06B 21/00; application No. 2014154212, priority 12/29/2014; publ. 01/10/2017, patent holders: Russian Federation, on behalf of which the State Corporation for Atomic Energy "Rosatom" acts - State Corporation "Rosatom" (RU), Federal State Unitary Enterprise "Russian Federal Nuclear Center - All-Russian Research Institute of Experimental Physics" - Federal State Unitary Enterprise RFNC-VNIIEF (RU).

Способ приготовления пластичного взрывчатого состава, заключающийся в смешивании кристаллического взрывчатого вещества (ВВ) с раствором пластичного полимера в летучем растворителе, последующей отгонке растворителя, грануляции и сушке, отличающийся тем, что перед смешиванием компонентов кристаллическое взрывчатое вещество из класса нитроэфиров или нитроаминов обрабатывают путем измельчения для увеличения дефектности кристаллов ВВ и получения округлой формы частиц, близкой к сфере или эллипсоиду, при этом средний размер частиц ВВ составляет 5-10 мкм.A method for preparing a plastic explosive composition, which consists in mixing a crystalline explosive (BB) with a solution of a plastic polymer in a volatile solvent, followed by distillation of the solvent, granulation and drying, characterized in that before mixing the components, a crystalline explosive from the class of nitroesters or nitroamines is processed by grinding to increasing the defectiveness of explosive crystals and obtaining a rounded shape of particles close to a sphere or ellipsoid, while the average particle size of explosives is 5-10 microns.

Существенные признаки, общие с признаками заявляемого изобретения: перед смешиванием компонентов кристаллическое ВВ из класса нитроэфиров или нитроаминов обрабатывают для увеличения дефектности кристаллов ВВ.Essential features common with the features of the claimed invention: before mixing the components, a crystalline explosive from the class of nitroesters or nitroamines is treated to increase the defectiveness of the explosive crystals.

К недостаткам данного изобретения следует отнести:The disadvantages of this invention include:

- необходимость измельчения обрабатываемых частиц;- the need to grind the processed particles;

- описанный подход применим только для классов ВВ нитроэфиры и нитроамины, что в значительной степени ограничивает универсальность данного метода;- the described approach is applicable only for classes of explosives nitroesters and nitroamines, which greatly limits the versatility of this method;

- описанный метод подходит к использованию обработанных кристаллов только в пластичных ВВ и не подходит для других методов изготовления смесевых ВВ (например литье, эмульсии, золь-гель технологии) или деталей из индивидуальных вторичных ВВ (например прессование, шнекование и т.д.), что свидетельствует о меньшей универсальности предложенного метода;- the described method is suitable for the use of processed crystals only in plastic explosives and is not suitable for other methods of manufacturing mixed explosives (for example, casting, emulsions, sol-gel technologies) or parts from individual secondary explosives (for example, pressing, screwing, etc.), which indicates less universality of the proposed method;

- в патенте отсутствует описание механической части проведения обработки суспензии, несмотря на то, что именно постановка обработки имеет ключевое значение для получения удовлетворительного результата обработки.- in the patent there is no description of the mechanical part of the processing of the suspension, despite the fact that it is the setting of the processing that is of key importance for obtaining a satisfactory result of the processing.

Известен способ, описанный в патенте №2582705 «Способ получения тонкослойных зарядов взрывчатых веществ», МПК: С06В 21/00, F42B 3/10, F42B 3/093; заявка №2015101275/05, приоритет 16.01.2015; опубликовано 27.04.2016, патентообладатель: Госкорпорация "Росатом" (RU), ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU).The known method is described in patent No. 2582705 "Method for producing thin layer explosive charges", IPC: C06B 21/00, F42B 3/10, F42B 3/093; application No. 2015101275/05, priority 01/16/2015; published on April 27, 2016, patent holder: State Corporation "Rosatom" (RU), Federal State Unitary Enterprise "RFNC-VNIIEF" (RU).

Способ получения тонкослойных зарядов взрывчатых веществ, включающий предварительную подготовку ВВ и формирование заряда, отличающийся тем, что в качестве исходного материала берут порошкообразное ВВ из группы индивидуальных азотсодержащих органических ВВ, имеющих упругость паров не ниже 10-5 Па при температурах 80-180°С, которое затем перекристаллизовывают путем предварительного растворения в органическом растворителе, преимущественно в ацетоне, при температурах в диапазоне 50-55°C с последующим охлаждением до комнатной температуры, частичным упариванием раствора и фильтрацией выпавших кристаллов ВВ и их высушиванием и затем подвергают возгонке (сублимации) в вакууме при остаточном давлении 10-2-10-5 Па из термического испарителя, имеющего температуру 80-180°С, с последующим осаждением на подложку, химически инертную по отношению к парам данного ВВ, с использованием трафарета, ограничивающего контур заряда ВВ.A method for producing thin-layer explosive charges, including preliminary preparation of explosives and charge formation, characterized in that powdered explosives from the group of individual nitrogen-containing organic explosives with a vapor pressure of at least 10 -5 Pa at temperatures of 80-180 ° C are taken as the starting material, which is then recrystallized by preliminary dissolution in an organic solvent, mainly in acetone, at temperatures in the range of 50-55°C, followed by cooling to room temperature, partial evaporation of the solution and filtration of precipitated explosive crystals and drying them, and then subjected to sublimation (sublimation) in a vacuum at a residual pressure of 10 -2 -10 -5 Pa from a thermal evaporator having a temperature of 80-180°C, followed by deposition on a substrate that is chemically inert with respect to the vapors of this explosive, using a stencil that limits the contour of the explosive charge.

Существенные признаки, общие с признаками заявляемого изобретения: нагревают ВВ при температурах 80-100°С, с последующим охлаждением.Essential features common with the features of the claimed invention: the explosive is heated at temperatures of 80-100°C, followed by cooling.

К недостаткам данного изобретения следует отнести:The disadvantages of this invention include:

- необходимость применения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, что существенно повышает токсичность и опасность процесса;- the need to use flammable and combustible liquids, which significantly increases the toxicity and danger of the process;

- необходимость последующей утилизации или перегонки используемых легковоспламеняющихся и горючих жидкостей;- the need for subsequent disposal or distillation of used flammable and combustible liquids;

- необходимость операции перекристаллизации ВВ, что существенно повышает токсичность и опасность процесса;- the need for the operation of recrystallization of explosives, which significantly increases the toxicity and danger of the process;

- необходимость операции упаривания раствора ВВ, что запрещено требованиями взрывобезопасности;- the need for the operation of evaporation of the explosive solution, which is prohibited by the requirements of explosion safety;

- необходимость измельчения обрабатываемых частиц;- the need to grind the processed particles;

- высокая опасность процесса из-за повышенных температур до 180°С.- high risk of the process due to elevated temperatures up to 180°C.

В качестве прототипа было выбрано техническое решение, описанное в патенте РФ №2768622, под названием «Способ повышения детонационной способности вторичных взрывчатых веществ», заявка №2021119717, приоритет 05.07.2021, МПК: С06В 21/00. Патентообладатели: Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (RU).As a prototype, a technical solution was chosen, described in the RF patent No. 2768622, called "Method for increasing the detonation ability of secondary explosives", application No. 2021119717, priority 07/05/2021, IPC: С06В 21/00. Patent holders: Russian Federation, on behalf of which the State Corporation for Atomic Energy "Rosatom" (State Corporation "Rosatom") (RU), Federal State Unitary Enterprise "Russian Federal Nuclear Center - All-Russian Research Institute of Technical Physics named after Academician E.I. Zababakhin" (RU).

Способ повышения детонационной способности вторичных взрывчатых веществ (ВВ), включающий перемешивание суспензии ВВ в жидкой рабочей среде с последующей ультразвуковой обработкой, отличающийся тем, что осуществляют механическое перемешивание кристаллического вторичного ВВ в акустической жидкости, не смешивающейся и не взаимодействующей с кристаллами вторичных ВВ при соотношении ВВ: акустическая жидкость в интервале от 0,5:30 до 2,5:30 вес.ч., центрифугирование и повторное механическое перемешивание, затем производят ультразвуковую обработку в кавитационном или докавитационном режиме, продолжительностью от 5 до 120 минут, при температуре суспензии от 30°С до 60°С, с последующим фильтрованием суспензии в вакууме с получением кристаллов вторичного ВВ и их сушкой при температуре 60°С-80°С в течение 4-16 часов.A method for increasing the detonation ability of secondary explosives, including mixing a suspension of explosives in a liquid working medium with subsequent ultrasonic treatment, characterized in that mechanical mixing of a crystalline secondary explosive is carried out in an acoustic liquid that does not mix and does not interact with crystals of secondary explosives at a ratio of explosives : acoustic liquid in the range from 0.5:30 to 2.5:30 parts by weight, centrifugation and repeated mechanical mixing, then ultrasonic treatment is performed in cavitation or pre-cavitation mode, lasting from 5 to 120 minutes, at a suspension temperature of 30 °C to 60°C, followed by filtering the suspension in vacuum to obtain secondary explosive crystals and drying them at a temperature of 60°C-80°C for 4-16 hours.

Существенные признаки, общие с признаками изобретения: обработке подвергают вторичные кристаллические ВВ различных классов, например, ароматические нитросоединения (1,3,5-триамино-2,4,6-тринитробензол (ТАТБ)), нитрамины (1,3,5-тринитро-1,3,5-триазациклогексан (гексоген), 1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетраазациклооктан (октоген)), нитроэфиры (тетранитропентаэритрит (ТЭН)), и др.; кристаллы вторичного ВВ контактируют с теплоносителем без смешивания и взаимодействия между собой, нагревают ВВ при обработке, сушат кристаллы ВВ.Essential features common with the features of the invention: secondary crystalline explosives of various classes are subjected to processing, for example, aromatic nitro compounds (1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB)), nitramines (1,3,5-trinitro -1,3,5-triazacyclohexane (RDX), 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane (octogen)), nitroesters (tetranitropentaerythritol (PETN)), etc.; secondary explosive crystals are in contact with the coolant without mixing and interacting with each other, the explosive is heated during processing, the explosive crystals are dried.

К недостаткам описанного изобретения следует отнести:The disadvantages of the described invention include:

- более низкая производительность метода в сравнении с предлагаемым техническим решением;- lower productivity of the method in comparison with the proposed technical solution;

- необходимость подготовки и гомогенизации суспензии на операции центрифугирования для проведения процесса обработки.- the need for preparation and homogenization of the suspension in the centrifugation operation for the processing process.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа снижения критического сечения детонации вторичных ВВ с повышенной производительностью.The task to be solved by the claimed invention is the creation of a method for reducing the detonation critical section of secondary explosives with increased productivity.

Технический результат, достигаемый при решении этой задачи, заключается в воздействии перепада температур на ВВ, позволяющей уменьшить количество подготовительных операций и время обработки ВВ.The technical result achieved in solving this problem is the effect of a temperature difference on the explosive, which makes it possible to reduce the number of preparatory operations and the processing time of the explosive.

Технический результат достигается тем, что в способе снижения критического сечения детонации вторичных ВВ, заключающемся в контакте кристаллов вторичного ВВ с теплоносителем без смешивания и взаимодействия между собой, нагреве теплоносителя, сушке кристаллов ВВ, согласно изобретению, помещают ВВ в термоустойчивый контейнер, который помещают в одну из двух термоизолированных камер с теплоносителем. Нагревают в камере тепла теплоноситель и ВВ от +50°С до +100°С, охлаждают в камере холода теплоноситель и ВВ при температуре от +10°С до -100°С. Попеременно переносят контейнер с ВВ из одной камеры в другую камеру. Один нагрев и одно охлаждение контейнера с ВВ составляют цикл обработки. Суммарный перепад температур в каждом цикле организуют от 90°С до 200°С. Повторяют от 1 до 30 циклов, по окончании которых извлекают контейнер из камеры, извлекают из контейнера кристаллы ВВ и сушат их.The technical result is achieved by the fact that in the method of reducing the detonation critical section of secondary explosives, which consists in contacting secondary explosive crystals with a coolant without mixing and interacting with each other, heating the coolant, drying explosive crystals, according to the invention, the explosive is placed in a heat-resistant container, which is placed in one from two thermally insulated chambers with a heat carrier. The heat carrier and explosive are heated in the heat chamber from +50°C to +100°C, the heat carrier and explosive are cooled in the cold chamber at a temperature from +10°C to -100°C. The container with explosives is alternately transferred from one chamber to another chamber. One heating and one cooling of the explosive container constitutes a treatment cycle. The total temperature difference in each cycle is organized from 90°C to 200°C. Repeat from 1 to 30 cycles, after which the container is removed from the chamber, the explosive crystals are removed from the container and dried.

Совокупность существенных признаков позволяет воздействовать перепадами температур на ВВ, уменьшить количество подготовительных операций и время обработки ВВ.The set of essential features allows you to influence the temperature drops on explosives, reduce the number of preparatory operations and the processing time of explosives.

Это позволяет решить задачу создания способа снижения критического сечения детонации вторичных ВВ с повышенной производительностью.This makes it possible to solve the problem of creating a method for reducing the detonation critical section of secondary explosives with increased productivity.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the state of the art carried out by the applicant, including the search for patent and scientific and technical sources of information and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all essential features of the claimed invention, and the definition from the list identified analogues of the prototype, as the closest analogue in terms of the set of features, made it possible to identify a set of distinctive features in the claimed object that are significant in relation to the technical result perceived by the applicant and set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under the current legislation.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного технического уровня техники.To verify the compliance of the claimed invention with the condition of inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that coincide with the features of the claimed invention that are distinctive from the prototype, the results of which show that the claimed invention does not follow for a specialist in an obvious way from the known technical level of technology.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step".

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Способ снижения критического сечения детонации вторичных взрывчатых веществ (ВВ) осуществляют следующим образом.The way to reduce the critical section of the detonation of secondary explosives (HE) is as follows.

Отбирают навеску вторичного ВВ в диапазоне масс от 50 до 1000 грамм и пересыпают навеску в сетчатый термоустойчивый контейнер для обработки температурным перепадом.A sample of the secondary explosive is taken in the mass range from 50 to 1000 grams and the sample is poured into a mesh heat-resistant container for processing with a temperature difference.

По сравнению с прототипом, где масса навески допускалась 25 г, в нашем изобретении масса навески, допустимая для обрабатывания без потери качества увеличивается до 1000 г. Это позволяет повысить производительность способа. Кроме этого производительность повышается по причине уменьшения количества подготовительных операций в способе по сравнению с прототипом. А именно, в предлагаемом решении отсутствуют операции приготовления суспензии и отбора кристаллов из суспензии.Compared with the prototype, where the weight of the sample was allowed to be 25 g, in our invention the weight of the sample allowed for processing without loss of quality is increased to 1000 g. This improves the productivity of the method. In addition, productivity is increased due to the reduction in the number of preparatory operations in the method compared with the prototype. Namely, in the proposed solution, there are no operations for preparing a suspension and selecting crystals from a suspension.

Подготавливают две термоизолированные камеры - камеру тепла и камеру холода.Two thermally insulated chambers are prepared - a heat chamber and a cold chamber.

Температуру в камере холода поддерживают в диапазоне от +10°С до -100°С. В качестве теплоносителя используют жидкости не взаимодействующие с кристаллами вторичных ВВ, например, воду дистиллированную, сжиженный азот и др. Допускается камеру холода заполнять охлажденной водой со льдом с температурой от +10°С до +1°С.The temperature in the cold chamber is maintained in the range from +10°C to -100°C. As a coolant, liquids that do not interact with secondary explosive crystals are used, for example, distilled water, liquefied nitrogen, etc. It is allowed to fill the cold chamber with chilled water with ice with a temperature of +10°C to +1°C.

Камеру тепла наполняют теплоносителем - водой, нагретой до +100°С. Допускается в качестве теплоносителя в камере тепла использовать нагретый до +100°С газ, или воздух. Температуру в камере тепла поддерживают в диапазоне от +50°С до +100°С.The heat chamber is filled with a coolant - water heated to +100°C. It is allowed to use gas or air heated to +100°C as a heat carrier in the heat chamber. The temperature in the heat chamber is maintained in the range from +50°C to +100°C.

Если в качестве теплоносителя при нагреве и охлаждении используют воду, то берут ее в соотношении ВВ : теплоноситель в интервале от 1:20 до 1:200 вес.ч.If water is used as a heat carrier during heating and cooling, then it is taken in the ratio of explosives: heat carrier in the range from 1:20 to 1:200 wt.h.

При соотношении меньшем, чем 1:20 вес.ч., не обеспечивается теплопередача достаточная для равномерного прогрева или охлаждения навески. При соотношении большем, чем 1:200 вес.ч. происходит перерасход используемой энергии и теплоносителей без существенного улучшения однородности прогрева или охлаждения навески ВВ.When the ratio is less than 1:20 weight.h., heat transfer is not sufficient for uniform heating or cooling of the sample. At a ratio greater than 1:200 wt.h. there is an overexpenditure of the used energy and heat carriers without a significant improvement in the uniformity of heating or cooling of the sample of explosives.

Камеры холода и тепла являются термоизолированными от внешней среды с поддерживаемой температурой внутри, и заполненными теплоносителем, не взаимодействующим с кристаллами вторичных ВВ.Cold and heat chambers are thermally isolated from the external environment with a maintained temperature inside, and filled with a coolant that does not interact with secondary explosive crystals.

Попеременно погружают контейнер с навеской вторичного ВВ в камеру холода, затем в камеру тепла. Однократное перемещение контейнера с навеской ВВ из камеры холода в камеру тепла составляет один цикл. Суммарный перепад температур в каждом цикле должен составлять от 90°С до 200°С.Alternately immerse the container with a sample of the secondary explosive into the cold chamber, then into the heat chamber. A single movement of the container with a sample of explosives from the cold chamber to the heat chamber is one cycle. The total temperature difference in each cycle should be between 90°C and 200°C.

Экспериментально было доказано, что суммарный перепад температур в каждом цикле меньше 90°С не эффективен, так как не приводит к снижению критического сечения детонации ВВ. Суммарный перепад температур в каждом цикле больше 200°С приводит к существенному растрескиванию кристаллов ВВ и их измельчению, что недопустимо.It has been experimentally proved that the total temperature difference in each cycle less than 90°C is not effective, since it does not lead to a decrease in the critical section of the explosive detonation. The total temperature difference in each cycle of more than 200°C leads to significant cracking of the explosive crystals and their grinding, which is unacceptable.

То есть если в камере тепла температура +50°С, то в камере холода температура должна быть от -100°С до -40°С. А если в камере холода температура +10°С, то в камере тепла температура должна быть не ниже +100°С.That is, if the temperature in the heat chamber is +50°C, then in the cold chamber the temperature should be from -100°C to -40°C. And if the temperature in the cold chamber is +10°C, then in the heat chamber the temperature should not be lower than +100°C.

Опытным путем было установлено, что допускается начинать процесс обработки контейнера с ВВ с камеры тепла, или с камеры холода, так как это не влияет на технический результат.Empirically, it was found that it is allowed to start the process of processing a container with explosives from a heat chamber, or from a cold chamber, since this does not affect the technical result.

Продолжительность выдержки контейнера с навеской ВВ в камере тепла или холода выбирают в интервале от 1 до 20 минут в зависимости от массы навески.The duration of exposure of the container with a sample of explosives in the heat or cold chamber is selected in the range from 1 to 20 minutes, depending on the weight of the sample.

Выдержка менее 1 минуты не позволяет достичь требуемой однородности охлаждения или нагрева обрабатываемого вещества, что является негативным фактором для снижения критического сечения детонации. Выдержка более 20 минут приводит к большему расходу теплоносителя без существенного улучшения однородности охлаждения обрабатываемого вещества.An exposure of less than 1 minute does not allow achieving the required uniformity of cooling or heating of the treated substance, which is a negative factor for reducing the detonation critical cross section. Exposure for more than 20 minutes leads to a greater consumption of the coolant without a significant improvement in the uniformity of the cooling of the processed substance.

По сравнению с прототипом, в котором разовая навеска ВВ не может превышать 25 г, продолжительность обработки составляет до 120 минут, в предлагаемом техническом решении на обработку 25 г навески ВВ требуется 60 минут (30 циклов по 2 минуты). Таким образом, сокращение времени обработки ВВ повышает производительность способа.Compared with the prototype, in which a single sample of explosives cannot exceed 25 g, the processing time is up to 120 minutes, in the proposed technical solution, it takes 60 minutes (30 cycles of 2 minutes) to process 25 g of a sample of explosives. Thus, reducing the processing time of explosives increases the productivity of the method.

По окончании всех циклов извлекают контейнер из камеры, извлекают из контейнера кристаллы вторичного ВВ и сушат их. Для определения критического сечения детонации изготавливают прутки с различным поперечным сечением, с использованием кристаллов вторичного ВВ. Критическим сечением детонации считают - такое сечение заряда ВВ, при котором распространение самоподдерживающейся детонации становится невозможным.At the end of all cycles, the container is removed from the chamber, the secondary explosive crystals are removed from the container and dried. To determine the critical detonation section, rods with different cross sections are made using secondary explosive crystals. The critical section of detonation is considered to be such a section of the explosive charge at which the propagation of self-sustaining detonation becomes impossible.

Величину критического сечения детонации оценивают для прутков ВВ равной плотности. Критическое сечение детонации прутка из ВВ, изготовленного с использованием кристаллов вторичного ВВ из класса нитраминов до обработки воздействием перепада температур составило 2,05 мм2. Критическое сечение детонации для прутка, изготовленного с использованием вторичного ВВ из класса нитраминов после пяти циклов обработки температурным перепадом составило 1,54 мм2. Как видно из результатов, применение обработанных температурным перепадом кристаллов вторичного ВВ из класса нитраминов позволяет снизить величину критического сечения детонации на ≈ 25%.The value of the detonation critical section is estimated for explosive rods of equal density. The critical detonation cross section of an explosive rod made using secondary explosive crystals from the nitramine class prior to treatment by exposure to a temperature difference was 2.05 mm 2 . The critical detonation cross section for a rod made using a secondary explosive from the class of nitramines after five cycles of treatment with a temperature difference was 1.54 mm 2 . As can be seen from the results, the use of temperature-treated secondary explosive crystals from the nitramine class makes it possible to reduce the detonation critical cross section by ≈25%.

В зависимости от постановки и количества циклов, заявляемый способ позволяет снизить критическое сечение детонации вторичных ВВ на величину от 10 до 35%.Depending on the setting and the number of cycles, the proposed method allows to reduce the detonation critical cross section of secondary explosives by 10 to 35%.

Обработка навески вторичного ВВ может содержать от 1 до 30 циклов. Экспериментально было доказано, что обработка продолжительностью в 1 цикл приводит к незначительному изменению критического сечения детонации, а обработка, продолжительностью более 30 циклов приводит к увеличению времени процесса без существенных изменений критического сечения детонации.The processing of the sample of the secondary explosive may contain from 1 to 30 cycles. It was experimentally proved that treatment with a duration of 1 cycle leads to an insignificant change in the detonation critical section, and treatment with a duration of more than 30 cycles leads to an increase in the process time without significant changes in the detonation critical section.

Достигаемый технический результат обеспечивается не только наличием известных отличительных признаков, но и зависит от взаимодействия их с другими существенными признаками заявляемого способа, что позволяет ему расширить свои функциональные возможности и обеспечить высокий технический результат по сравнению с прототипом.The achieved technical result is ensured not only by the presence of known distinctive features, but also depends on their interaction with other essential features of the proposed method, which allows it to expand its functionality and provide a high technical result compared to the prototype.

Промышленная применимостьIndustrial Applicability

Возможно использование изобретения как самостоятельно - в виде прессованных деталей, так и в составе смесевых взрывчатых веществ оборонного и гражданского назначения для задач с использованием энергии взрыва.It is possible to use the invention both independently - in the form of pressed parts, and as part of mixed explosives for defense and civil purposes for tasks using explosion energy.

Способ был реализован из известных на сегодняшний день материалов и на имеющемся оборудовании. Были проведены испытания предложенного способа. Полученные результаты подтвердили заявленный технический результат и доказывают работоспособность и промышленную применимость способа снижения критического сечения детонации вторичных ВВ.The method was implemented from currently known materials and on existing equipment. The proposed method was tested. The results obtained confirmed the claimed technical result and prove the operability and industrial applicability of the method for reducing the detonation critical section of secondary explosives.

Claims (7)

1. Способ снижения критического сечения детонации вторичных ВВ, заключающийся в контакте кристаллов вторичного ВВ с теплоносителем без смешивания и взаимодействия между собой, нагреве теплоносителя, сушке кристаллов ВВ, отличающийся тем, что помещают ВВ в термоустойчивый контейнер, который помещают в одну из двух термоизолированных камер с теплоносителем, нагревают в термоизолированной камере тепла теплоноситель и ВВ от +50°С до +100°С, охлаждают в термоизолированной камере холода теплоноситель и ВВ от +10°С до -100°С, попеременно переносят контейнер с ВВ из одной камеры в другую камеру, при этом один нагрев и одно охлаждение контейнера с ВВ составляют цикл обработки, суммарный перепад температур в каждом цикле организуют от 90°С до 200°С, повторяют от 1 до 30 циклов, по окончании которых извлекают контейнер из камеры, извлекают из контейнера кристаллы ВВ и сушат их.1. A method for reducing the detonation critical section of secondary explosives, which consists in contacting secondary explosive crystals with a coolant without mixing and interacting with each other, heating the coolant, drying the explosive crystals, characterized in that the explosive is placed in a heat-resistant container, which is placed in one of two thermally insulated chambers with a coolant, heat the coolant and explosive from +50°C to +100°C in a thermally insulated cold chamber, cool the coolant and explosive from +10°C to -100°C in a thermally insulated cold chamber, alternately transfer the container with explosive from one chamber to another chamber, while one heating and one cooling of the container with explosives constitute a processing cycle, the total temperature difference in each cycle is organized from 90°C to 200°C, repeated from 1 to 30 cycles, after which the container is removed from the chamber, removed from container of explosive crystals and dry them. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя при нагреве и охлаждении используют воду в соотношении ВВ : теплоноситель в интервале от 1:20 до 1:200 вес.ч.2. The method according to p. 1, characterized in that water is used as a heat carrier during heating and cooling in the ratio BB : heat carrier in the range from 1:20 to 1:200 wt.h. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя при охлаждении используют воду со льдом с температурой от +10°С до +1°С.3. The method according to p. 2, characterized in that water with ice with a temperature of +10°C to +1°C is used as a coolant during cooling. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя при нагреве используют нагретый газ.4. The method according to p. 1, characterized in that heated gas is used as a heat carrier during heating. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя при охлаждении используют жидкий азот.5. The method according to p. 1, characterized in that liquid nitrogen is used as a coolant during cooling. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цикл обработки начинают с охлаждения теплоносителя и ВВ.6. The method according to p. 1, characterized in that the treatment cycle begins with the cooling of the coolant and explosives. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цикл обработки начинают с нагрева теплоносителя и ВВ.7. The method according to p. 1, characterized in that the treatment cycle begins with heating the coolant and explosives.
RU2022123844A 2022-09-07 Method for reducing the detonation critical section of secondary explosives RU2795967C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795967C1 true RU2795967C1 (en) 2023-05-15

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1585083A (en) * 1975-02-19 1981-02-25 Messerschmitt Boelkow Blohm Method of treatment of cast high explosives
RU2582705C1 (en) * 2015-01-16 2016-04-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Method of producing thin-layer explosive charges
CN109305867A (en) * 2018-12-13 2019-02-05 中国工程物理研究院化工材料研究所 A kind of cyclonite crystal and preparation method thereof
RU2768622C1 (en) * 2021-07-05 2022-03-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of increasing detonation ability of secondary explosive materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1585083A (en) * 1975-02-19 1981-02-25 Messerschmitt Boelkow Blohm Method of treatment of cast high explosives
RU2582705C1 (en) * 2015-01-16 2016-04-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Method of producing thin-layer explosive charges
CN109305867A (en) * 2018-12-13 2019-02-05 中国工程物理研究院化工材料研究所 A kind of cyclonite crystal and preparation method thereof
RU2768622C1 (en) * 2021-07-05 2022-03-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of increasing detonation ability of secondary explosive materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
van der Heijden et al. Crystallization and Characterization of RDX, HMX, and CL-20
Ghosh et al. Studies on CL-20/HMX (2: 1) cocrystal: a new preparation method and structural and thermokinetic analysis
Nedelko et al. Comparative investigation of thermal decomposition of various modifications of hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL‐20)
Lin et al. Core@ double-shell structured energetic composites with reduced sensitivity and enhanced mechanical properties
Li et al. Study on preparation of insensitive and spherical high bulk density nitroguanidine with controllable particle size
RU2795967C1 (en) Method for reducing the detonation critical section of secondary explosives
Stepanov et al. Investigation of Nitramine‐Based Amorphous Energetics
Zhang et al. Effect of addictives on polymorphic transition of ε-CL-20 in castable systems
US10125058B1 (en) Encapsulated, particulate energetic composition and the making of same
Patil et al. A new insight into the energetic co-agglomerate structures of attractive nitramines
US3544360A (en) Process for desensitizing solid explosive particles by coating with wax
Hedman et al. On the thermal stability of partially decomposed ammonium perchlorate
US2213255A (en) Explosive
Sen A 1: 1 energetic co-crystal formed between trinitrotoluene and 2, 3-diaminotoluene
US8123879B1 (en) Energetic composition of adjacent layers of an explosive and a combustible fuel and making of same
Lin et al. Tailoring the irreversible thermal expansion of 1, 3, 5‐triamino‐2, 4, 6‐trinitrobenzene crystals by bioinspired polydopamine coating
Chaudhri et al. The effect of crystal size on the thermal explosion of α-lead azide
US3147160A (en) Desensitization of ammonium perchlorate
Ahmad et al. Thermal decomposition and kinetic evaluation of decanted 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT) for reutilization as composite material
CN111943785B (en) Method for preparing passivated NTO (nitrate-doped nitrate) by recycling waste fusion-cast explosive NTO
RU2582705C1 (en) Method of producing thin-layer explosive charges
RU2358957C1 (en) Explosive
US3000720A (en) Desensitization of cyclotrimethylenetrinitramine with dinitroethylbenzene
Daniel et al. FOX-7 for Insensitive Boosters.
Yang et al. “Thermal escape” of MTNP: the phase separation of CL-20/MTNP cocrystals under long-term heating