SK500162017A3 - Sypká kolobehovaná amonliadková priemyselná trhavina - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka sypkej kolobehovanej amonliadkovej priemyselnej trhaviny, ktorá obsahuje ako scitlivujúcu energetickú zložku trimetylolpropán trinitrát, prípadne zmes trimetylolpropán trinitrát s hliníkom a 0 % TNT.

Description

Oblasť techniky

Vynález satýka sypkej kolobehovanej amonliadkovej priemyselnej trhaviny.

Doterajší stav techniky

V súčasnosti sa na výrobu sypkých kolobehovaných amonhadkových trhavín ako scitlivujúca energetická prísada používa predovšetkým TNT. TNT je toxický a jeho cena stále rastie. Toxicita TNT sa prejavuje predovšetkým pri jeho výrobe a spracovaní na priemyselné trhaviny a je príčinou chorôb z povolania. Výroba aj použitie TNT tiež zaťažuje životné prostredie, pretože pri výrobe vznikajú odpadové vody (tzv. červené vody), ktoré obsahujú zafarbené nižšie nitroderiváty toluénu, ktoré sú toxické, a pri niektorých z nich bola tiež preukázaná karcinogenita. Biologická odbúrateľnosť týchto derivátov je veľmi obťažná a zdĺhavá, často dochádza pri starých výrobách k dlhodobému zaťaženiu životného prostredia v horizonte desiatok rokov.

Z pohľadu záťaže životného prostredia dochádza pri použití trhaviny s TNT tiež ku kontaminácii spodných vôd rezíduami TNT a jeho derivátov a ďalej potom pri zlyhávkach dochádza k potenciálnej intoxikácii pracovníkov baní a lomov. Tiež povýbuchové splodiny takých trhavín obsahujú tiež malé množstvo detegovateľného TNT, čo je nevýhoda najmä v banských uzavretých systémoch, kde sa trhaviny s obsahom TNT používajú (jedná sao bane bez nebezpečenstva výbuchu prachovo-vzdušných aplynovo-vzdušnýchmesí).

Hliník je známou súčasťoutrhavπlsvyššoupaacovnouschopnosťou,súčasnevšakvpπemyselnVch trhavinách zastáva aj funkciu scitlivujúcej prísady pre dusičnan amónny ako hlavnúzložku trhaviny.

Ako ďalšie, teoreticky použiteľné, scitlivujúce energetické prísady pre sypké priemyselné trhaviny je známe použitie látok ako je hexogén, pentrit alebo oktogén a ich zmesi s TNT. Tieto látky sa však používajú výnimočne vzhľadom na ich vysokú cenu oproti TNT a tiež ich vysokú citlivosť na mechanické podnety, ktorá je ich hlavnou prekážkou na použitie týchto látok pri technoló gii kolobehovania, používanej na výrobu sypkých amonhadkových trhavín.

Cieľom vynálezu je odstrániť, alebo aspoň znížiť nevýhody doterajšieho stavu techniky a pokiaľ možno nahradiť obsah TNT v sypkých kolobehovaných amonhadkových trhavinách netoxickou látkou pri zachovaní spracovateľských a úžitkových vlastnostíkolobehovaných sypkých amonhadkových trhavín.

Podstata vynálezu

Cieľ vynálezu je dosiahnutý sypkou kolobehovanou amonhadkovou trhavinou, ktorej podstata spočíva v tom, že obsahuje ako scitlivujúcu energetickú zložku trime tylolpaopán trinitrát, prípadne zmes trimetylolpropán trinitrát s hliníkom a 0 % TNT.

Trhavina podľa tohto vynálezu si zachováva úžitkové vlastnosti doterajších kolobehovaných amonhadkových priemyselných trhavín, pričom výroba TMPTN zaťažuje životné prostredie v porovnaní s výrobou TNT len veľmi málo. Z ekonomického hľadiska je výroba TMPTN vo veľkom množstve pre potreby priemyselných trhavín lacnejšia ako je výroba TNT, pretože pri TMPTN ide o jednostupňový proces nevyžadujúci žiadne náročné puiifikačné kroky, ako je vyžadované pri výrobe TNT. Odpadajúca kyselina pri výrobe TMPTN neobsahuje po termickej stabilizácii žiadne toxické látky a je možné ju bez problémov využiť napr. na výrobu hnojív. Pri výrobe TMPTN nie je potrebné používať nitračnú zmes a preto je aj regenerácia kyseliny menej energeticky náročná a teda vo všetkých smeroch nízko nákladová a len minimálne zaťažujúca životné prostredie. Základná surovina na výrobu TMPTN, trime tylolpropán, je teraz jedno z najbežnejších sieťovadielpri výrobe plastov, a preto je vstupná látka ľahko dostupná a v podstate pravdepodobne aj najlacnejšia zo všetkých derivátov pentaerytritolu.

TMPTN je bezfarebná kryštalická látka nerozpustná vo vode. CAS 2921-92-8, sumárny vzorec C6H11N3O9, molekulová hmotnosť 269,4 g.moH, hustota 1,50 g.ein d kyslíková bilancia - 50,5 %, objem výbuchových splodín 1009 Vkg, bod topenia 51 °C, detonačná rýchlosť 6440 m.s ^{_ 1} (pri hustote 1,48 g.cm^{_ 3} v utesnení), výduť v Taauzlovom bloku 415 cm3. Synonymá: propylidenetrimethyl trinitrate, propatyl nitrate, Etrynit, ETTN, Ettriol trinitrate.

Vzorec TMPTNje:

SK50016-2017 A3

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vynález je založený na tom, že sypká kolobehovaná amonliadková trhavina má scitlivujúcu energetickú zložku TNT úplne nahradenú tnmetylolpropán tnnitrátom (ďalej len TMPTN) alebo kombináciou TMPTN/Al (hliník). Podiel trimetylolpropán tnnitrátu (TMPTN) alebo kombinácie TMPTN/Al (hliníka) v celkovej zmesi je pritom v rozsahu od 0,01 % hm do 40 % hm, s výhodou potom v rozsahu od 2 % hm do 20 % hm Vo výslednej zmesi je tak podiel toxického TNT 0 % hm, pretože táto neobsahuje žiadne TNT.

V nasledujúcich tabuľkách sú uvedené príkladné zloženia a výsledky skúšok amonliadkových kolobehovaných priemyselných trhavín, v ktorých bol obsah TNT ako scitlivujúcej energetické zložky úplne nahradený obsahom TMPTN alebo zmesou TMPTN s hliníkom (Al).

Príklad 1

Zloženie	PX80	PX74	PX75	PX60	PX76	PX61	PX120	PX140
DAKRYSTAL	92,12	91,32	89,07	87,52	85,32	83,82	77,74	57,74
TMPTN	1,00	2,00	5,00	7,00	10,00	12,00	20,00	40,00
Palivá	6,21	6,01	5,26	4,81	4,01	3,51	1,59	1,59
Pomocné látky	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67	0,67
Parametre trhavín
O-bilancia (%)	+0,37	+0,24	+0,28	+0,16	+0,21	+0,35	+0,31	-13,8
Vlhkosť (%)	0,62	0,66	0,66	0,98	Nemer.	1,01	Nemer	Nemer.
Syp. hmot. (g.cm-3)	0,708	0,726	0,753	0,743	0,759	0,764	Nemer	Nemer.
Citlivosť náraz (J)	20	15	10	15	25	7,5	Nemer	Nemer.
DR 0 25 mm (ms 1)	Nedet.	2389	2768	3300	3195	3670	Nemer	Nemer.
DR 0 40 mm (ms-1)	2985	Nemer	Nemer.	Nemer	Nemer.	Nemer	Nemer	Nemer.

Príklad 2

Zloženie	PX103	PX104
DAKRYSTAL	89,13	89,13
TMPTN	3,00	2,00
Palivá	5,20	5,20
Pomocné látky	0,67	0,67
Al	2,00	3,00
Parametre trhavín
O-bilancia (%)	+0,84	+0,47
Navlhavosť (% DAkrystal)	136,45	138,10
VU^l^^sť (%)	0,95	0,66
Syp. hmot. (g.cm-3)	0,726	0,753
Citlivosť náraz (J)	15	10
Brizancia Hess (mm)	-	16,5
DR 0 25 mm (m. s-1)	2887	2985
DR 0 40mm (m s-1)	3528	3637

Priemyselná využiteľnosť

Trhavinu podľa vynálezu je možné využiť na povrchové dobývanie rúd a hornín a v podzemí, na pracoviskách, kde sa nevyskytujú horľavé plyny a prachy, v suchých alebo len vlhkých vrtoch.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Sypká kolobehovaná amonliadková priemyselná trhavina, vyznačujúca sa tým, že obsahuje ako scitlivujúcu energetickú zložku trimetylolpropán trinitrát, prípadne zmes tnmetylolpropán trinitrát

   5 shliníkom a 0 %TNT.
2. 2. Sypká kolobehovaná amonliadková priemyselná trhavina podľa nároku 1, vyznačujúca sa t ý m , že podiel trimetylolpropán tnnitrátu alebo jeho zmesi s hliníkom v celkovej zmesi je v rozsahu od 0,01 % hm do 40 % hm v celkovej zmesi.
3. 3. Sypká kolobehovaná amonliadková priemyselná trhavina podľa nároku 2, vyznačujúca sa

   10 t ý m , že podiel trimetylolpropán trinitrátu alebo jeho zmesi s hliníkom v celkovej zmesi je v rozsahu od 2 % hm do 20 % hm