SK90999A3 - Cartridged energetic emulsion explosives - Google Patents
Cartridged energetic emulsion explosives Download PDFInfo
- Publication number
- SK90999A3 SK90999A3 SK909-99A SK90999A SK90999A3 SK 90999 A3 SK90999 A3 SK 90999A3 SK 90999 A SK90999 A SK 90999A SK 90999 A3 SK90999 A3 SK 90999A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- weight
- content
- water
- explosive emulsion
- emulsion according
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 46
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 21
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 9
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 4
- 229940082615 organic nitrates used in cardiac disease Drugs 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- GIMCVIVQMMVJFC-UHFFFAOYSA-N hydrazine;nitrous acid Chemical compound NN.ON=O GIMCVIVQMMVJFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 3
- POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N (6S,7R)-2-azaspiro[5.5]undecan-7-ol Chemical compound O[C@@H]1CCCC[C@]11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N 0.000 description 2
- BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N Nitramine Natural products CC1C(O)CCC2CCCNC12 BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RAESLDWEUUSRLO-UHFFFAOYSA-O aminoazanium;nitrate Chemical compound [NH3+]N.[O-][N+]([O-])=O RAESLDWEUUSRLO-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N isonitramine Natural products OC1CCCCC11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 description 1
- IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N Sorbitan monopalmitate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N 0.000 description 1
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N [(2r)-2-[(2r,3r,4s)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]-2-hydroxyethyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O LWZFANDGMFTDAV-BURFUSLBSA-N 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- PTIUDKQYXMFYAI-UHFFFAOYSA-N methylammonium nitrate Chemical compound NC.O[N+]([O-])=O PTIUDKQYXMFYAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ONXCJFFWHHPCOL-UHFFFAOYSA-N methylhydrazine;nitric acid Chemical compound CNN.O[N+]([O-])=O ONXCJFFWHHPCOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229950006451 sorbitan laurate Drugs 0.000 description 1
- 235000011067 sorbitan monolaureate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 1
- 229950003429 sorbitan palmitate Drugs 0.000 description 1
- 229950011392 sorbitan stearate Drugs 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- RINCXYDBBGOEEQ-UHFFFAOYSA-N succinic anhydride Chemical class O=C1CCC(=O)O1 RINCXYDBBGOEEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
- C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
Description
Oblasť techniky
Vynález spadá do všeobecnej oblasti priemyselných výbušnín pre civilné použitie.
Vynález sa týka nových výbušných emulzií umiestnených v náložiach, ktoré sú zvlášť vhodné na trhanie tvrdých hornín v lomoch alebo na pracoviskách.
Doterajší stav techniky
Nálože výbušných emulzií typu voda v oleji sú odborníkom pracujúcim v danom odbore z doterajšieho stavu techniky dobre známe.
Tieto emulzie ako zložky obsahujú :
- nespojitú (diskontinuálnu) vodnú fázu vo forme kvapiek vodného roztoku anorganických oxidujúcich solí,
- s vodou nemiešateľnú spojitú (kontinuálnu) organickú fázu, v ktorej sú dispergované vyššie uvedené kvapky,
- emulgačné činidlo vytvárajúce emulziu vodných kvapiek v kontinuálnej organickej fáze,
- diskontinuálnu plynnú fázu, rovnomerne dispergovanú v emulzii, ktorá zvyšuje citlivosť emulzie na roznet, kde každá bublinka dispergovaného plynu pôsobí ako horúce miesto.
V porovnaní s obvyklými dynamitmi, ktoré obsahujú 25 % až 45 % nitroglycerínu, uvedené výbušné emulzie sú pri používaní bezpečné a ich výroba je veľmi výrazne zlepšená. Na druhej strane sú výrazne menej silné a uvoľňujú menej výbušné energie.
Odborníci pracujúci v danom odbore dlho hľadali výbušné emulzie vyššie uvedeného typu, ktoré sú tak bezpečné a citlivé na roznet, ako známe
31250 T nálože výbušných emulzií, ako aj majú silu dynamitu, tj. detonačnú rýchlosť v oblasti 6 000 m/s, meranú v uzavretom priemere 80 mililitrov, a celkovú energiu, meranú pod vodou, vyššiu než približne 4605 J/g (1100 cal/gram).
V tomto odbore je všeobecne dobre známe zvyšovanie hustoty výbušnín s cieľom zvýšiť ich detonačnú rýchlosť. Avšak v prípade náloží výbušných emulzií senzibilizovaných dispergovanou plynnou fázou toto zvýšenie hustoty vyvoláva zníženie objemového obsahu plynnej fázy a teda zníženie citlivosti na roznet.
Túto zníženú citlivosť je možné kompenzovať pridaním senzibilizačných molekúl do kompozície, ako je napríklad dusitan hydrazínu a organické dusičnany (nitráty), najmä nitráty amínov, ako je napríklad metylamínnitrát, alebo prípadne pridaním katalyzátorov reakcie, ako je chlorid medi, alebo tiež vysoko reaktívnych oxidačných činidiel, ako sú chlorečnany alebo chloristany.
Avšak používanie takýchto stabilizačných molekúl, katalyzátorov a/alebo reaktívnych oxidačných činidiel prináša značné riziko pyrotechnickej nehody. Príčinou toho je, že organické dusičnany, chlorečnany a chloristany sú zvlášť nebezpečné pri manipulovaní s nimi, dusitan hydrazínu je nestály a kovové katalyzátory môžu reagovať s dusičnanom amónnym, čo je anorganická oxidačná soľ, ktorá sa vždy v praxi v týchto kompozíciách používa buď samotná, alebo v zmesi s ďalšími oxidujúcimi soľami.
Napríklad európska patentová prihláška EP 598 115 opisuje energetické výbušné emulzie na báze dusičnanu amónneho obsahujúceho nitramín a/alebo dusitan hydrazínu ako senzibilizátor.
V patente Spojených štátov amerických č. 4 371 408 sa opisujú výbušné emulzie na báze dusičnanu amónneho a dusičnanu sodného, ktoré sú senzibilizované nitramínom a ktoré obsahujú chlorid meďnatý CuCL ako detonačný katalyzátor.
Rovnako je známe v praxi pridávať do výbušných emulzií hliník, aby sa zvýšila ich energia. Avšak v praxi je zvýšenie obsahu hliníka obmedzené skutočnosťou, že energetický výťažok, čo je pomer medzi energiou meranou a
31250 T vypočítanou teoretickou energiou, sa potom veľmi znižuje.
Ďalej je známe, že detonačná rýchlosť sa znižuje so zvyšovaním obsahu hliníka v dôsledku zníženia hmotnostného obsahu plynných produktov v produktoch rozkladu.
Na základe týchto poznatkov a týchto zistení sa zdá pre odborníka pracujúceho v danom odbore a oboznámeného s týmito skutočnosťami nepredstaviteľné získať emulzie, ktoré by mali všetky vyššie uvedené požadované vlastnosti a znaky.
Tento predsudok však bol predmetným vynálezom prekonaný.
Podstata vynálezu
Podľa predmetného vynálezu bolo objavené, čiastočne nečakane, že kombináciou dusičnanu amónneho a dusičnanu sodného v celku špecifických hmotnostných obsahov v neprítomnosti ďalších anorganických solí, senzibilizačných molekúl, ako sú organické dusičnany a nitrát hydrazínu, a kovových katalyzátorov, a starostlivým výberom povahy a hmotnostného obsahu ďalších zložiek, najmä obsahu vody a hliníka, je možné získať výbušné emulzie, ktoré majú citlivosť na roznet a bezpečnosť používania a výroby ako štandardné nálože výbušných emulzií, zatiaľ čo súčasné majú charakteristiky výkonnosti bežných dynamitov, tj. detonačná rýchlosť v okolí 6 000 m/s, merané v uzavretom priemere 80 milimetrov, a celkovou energiou, meranou pod vodou, vyššou než 4605 J/g (1100 cal/g), ktorá môže presiahnuť i 5024 J/g (1200 cal/g), s energetickým výťažkom vyšším než 80 %.
Predmetom tohto vynálezu sú teda nové výbušné emulzie pre nálože typu voda v oleji senzibilizované dispergovanou plynnou fázou a obsahujúcou dusičnan amónny, dusičnan sodný, vodu, uhľovodíkové palivo, emulgačné činidlo a hliník.
Tieto nové výbušné emulzie sa vyznačujú tým, že :
- hmotnostný obsah dusičnanu amónneho je medzi 60 % a 70 %,
31250 T
- hmotnostný obsah dusičnanu sodného je medzi 8 % a 14 %,
- hmotnostný obsah vody je medzi 4 % a 7 %,
- hmotnostný obsah uhľovodíkového paliva je medzi 1 % a 4 %,
- hmotnostný obsah emulgačného činidla je medzi 0,5 a 4 %,
- hmotnostný obsah hliníka je medzi 12 % a 18 %,
- súčet hmotnostných obsahov dusičnanu amónneho a dusičnanu sodného je medzi 70 % a 80 %,
- súčet hmotnostných obsahov dusičnanu amónneho, dusičnanu sodného, vody, uhľovodíkového paliva, emulgačného činidla a hliníka je medzi 95% a 100%, výhodne medzi 98 % a 100 %, výhodnejšie medzi 99 % a 100%.
Vyššie uvedené hmotnostné obsahy sú vyjadrené vo vzťahu k senzibilizovanej výbušnej emulzii a je nutné zdôrazniť, že krajné hodnoty sú do nich zahrnuté.
Vyššie uvedené nové výbušné emulzie podľa vynálezu sú najmä zbavené chlorečnanov a chlóristanov, napríklad solí amónnych, solí alkalických kovov alebo solí kovov alkalických zemín, ďalej sú bez senzibilizačných molekúl, ako sú napríklad organické nitráty, napríklad alkylamínnitráty a nitráty alkanolamínov, alebo ako sú nitráty hydrazínu, napríklad hydrazínnitrát a metylhydrazínnitrát, a ďalej sú bez kovových katalyzátorov reakcie, ako je napríklad chlorid medi.
Navyše uhľovodíkové palivo môže byť zmesou mnohých uhľovodíkových palív a emulgačné činidlo môže byť zmesou mnohých emulgátorov.
Uvedené uhľovodíkové palivo môže byť alifatické, cykloalifatické alebo aromatické, a môže byť nasýtené alebo nenasýtené. V tomto smere je možné uviesť napríklad toluén, xylény, lakový benzín, petrolej, vykurovací olej, parafíny, oleje, najmä parafínové oleje, alebo nafténové oleje, mastné kyseliny a ich deriváty, vosky a zmesi uvedených látok, to znamená ľubovolné zmesi
31250 T aspoň dvoch vyššie uvedených zlúčenín.
Uhľovodíkové palivo je výhodne volené zo skupiny zahrňujúcej oleje, vosky a parafíny a ich zmesi.
Emulgačným prostriedkom môže byť akýkoľvek emulgátor, ktorý je odborníkom pracujúcim v danom odbore dobre známy pre podporu fyzikálnej stability emulzná voda v oleji tým, že znižuje povrchové napätie na rozhraní oboch fáz emulzie.
Tento emulgátor sa výhodne volí zo skupiny tvorenej polymérnymi emulgátormi, ktoré súčasne obsahujú hydrofilné reťazce a hydrofóbne reťazce, ako sú napríklad deriváty polyizobutylénu a anhydridu kyseliny jantárovej, amíny, najmä obsahujúce od 12 do 24 atómov uhlíka, estery mastných kyselín, ako je napríklad sortitanmonooleát, sorbitanlaurát, sorbitanpalmitát a sorbitanstearát, ďalej alkarylsulfonáty, a zmesi týchto látok.
Hliník, používaný v súvislosti s týmto vynálezom, je jemne mletý, výhodne práškový.
Veľkosť jeho častíc je všeobecne medzi 0,1 pm a 250 pm, lepšie medzi 0,5 pm a 150 pm.
Výbušné emulzie podľa vynálezu sú senzibilizované dispergovanou plynnou fázou spôsobom, ktorý je odborníkom pracujúcim v danom odbore dobre známy.
Z postupov, ktoré sú najviac známe pre vpravovanie plynnej fázy do výbušných emulzií, je možné uviesť mechanické miešanie, vývoj plynu in situ pomocou chemických činidiel, a včlenenie pórovitého materiálu obsahujúceho uzavreté dutinky, napríklad skla alebo plastových mikroguličiek, perličiek styrénovej peny alebo lietavého popola. Rovnako je možné kombinovať vyššie uvedené rôzne postupy, napríklad súčasným použitím chemického činidla a mikroguličiek.
Podľa tohto vynálezu je výhodné používať vývoj in situ pomocou chemických činidiel, najmä použitím dusitanov, ako je dusitan sodný, ktorý
31250 T reakciou s amóniovými iónami dusičnanu amónneho vyvoláva vznik dusíka in situ. Táto reakcia sa môže urýchliť zvýšením teploty a/alebo katalyzátorom, ako je močovina, tiomočovina, alebo tiokyanát.
Vo zvlášť výhodnom uskutočnení podľa predmetného vynálezu obsahujú výbušné emulzie podľa vynálezu medzi 13 % a 17 % objemovými dispergovanej plynnej fázy, výhodnejšie medzi 14 % a 16 % objemovými.
Podľa jedného z výhodných variantov vynálezu činí súčet hmotnostných obsahov dusičnanu amónneho a dusičnanu sodného medzi 73 % a 77 %, výhodnejšie medzi 74 % a 76 %.
Podľa ďalšieho výhodného variantu je hmotnostný obsah dusičnanu amónneho medzi 61 % a 67 %, výhodnejšie medzi 62 % a 65 %.
Podľa ďalšieho výhodného variantu je hmotnostný obsah vody medzi
4,5 % a 6,5 %, výhodnejšie medzi 5 % a 6 %.
Podľa iného výhodného variantu je hmotnostný obsah hliníka medzi 13 % a 17 %, výhodnejšie medzi 13,5 % a 16,5 %, najvýhodnejšie medzi 14 % a 16%.
Podľa iného výhodného variantu je hmotnostný obsah emulgačného činidla medzi 1,5 % a 4 %, výhodnejšie medzi 2 % a 3,5 %.
Podľa ďalšieho výhodného variantu je hmotnostný obsah uhľovodíkového paliva medzi 0,7 % a 4 %, výhodne medzi 0,8 % a 3 %, výhodnejšie medzi 1 % a 2 %.
Ďalej hustota týchto výbušných emulzií podľa vynálezu je výhodne medzi
1,26 a 1,40, výhodnejšie medzi 1,28 a 1,37, ich detonačná rýchlosť, meraná v uzavretom priemere 80 milimetrov, je medzi 5 000 m/s a 6 300 m/s, výhodne medzi 5 750 m/s a 6 300 m/s, a ich reálna celková energia, stanovená pod vodou, je medzi 4604 J/g a 5861 J/g, výhodne medzi 5024 J/g a 5861 J/g.
Výbušné emulzie podľa vynálezu sa môžu získať analogicky s ktorýmkoľvek už známym postupom na získavanie výbušných emulzií typu voda voleji senzibilizovaných dispergovanou plynnou fázou a obsahujúcich
31250 T
Ί dusičnan amónny, dusičnan sodný, uhľovodíkové palivo, emulgátor a hliník.
Napríklad je možné pripraviť v prvom stupni:
(1) vodnú fázu rozpustením dusičnanu amónneho a dusičnanu sodného vo vode pri teplote napríklad medzi 100 ’C a 105 ’C v nádrži vybavenej ohrievaním a miešaním.
V prípade chemického vyvíjania plynu sa do vodnej fázy môže v tomto stupni prípadne pridať reakčný katalyzátor, ako je močovina, tiomočovina, alebo tiokyanát.
(2) mastnú fázu tvorenú uhľovodíkovým palivom a všeobecne emulgátorom, napríklad v nádrži vybavenej ohrievaním a miešadlom, vzájomným zmiešaním zložiek pri teplote napríklad v oblasti 95 ’C.
V tomto stupni sa do uhľovodíkového paliva rovnako nemusí začleniť emulgačné činidlo.
Emulzia voda v oleji sa potom pripraví v druhom stupni buď kontinuálnym alebo vsádzkovým postupom.
Pri uskutočňovaní vsádzkového postupu sa po zavedení potrebného množstva vodnej fázy, mastnej fázy a emulgátora, pokiaľ už nebol pridaný do mastnej fázy, do miešačky môže emulzia získať pomocou turbomiešadla a súčasne sa môže homogenizovať napríklad pomocou štvorlistovej lopatky.
Pri kontinuálnom postupe sa obe fázy a emulgátor, pokiaľ už nebol pridaný do mastnej fázy, čerpajú pomocou odmerných čerpadiel do prívodného potrubia emulgačného stroja.
Rôzne používané pomocné látky (adjuvans), to znamená hliník, chemický vyvíjač plynu a/ alebo mikroguličky, sa potom pridávajú do získanej emulzie v treťom stupni.
Pri vsádzkovom postupe sa hliník, mikroguličky a/alebo chemický vyvíjač plynu vpravujú do emulzie výhodne miešaním v miešačke použitej na prípravu emulzie alebo v miešačke s planetovým miešaním.
31250 T
Pri kontinuálnom postupe sa pomocné látky výhodne vpravujú kontinuálnym spôsobom, napríklad pomocou závitovky v miešačke, kam sa rovnako privádza emulzia voda-v-oleji z emulgačného stroja.
Takto pripravená senzibilizovaná výbušná emulzia sa potom, prípadne po prvom ochladení, plní ručne alebo automaticky do obalov z papiera alebo z plastu, pomocou plniacich zariadení do nálože, ktoré sú odborníkom v danom odbore známe.
Získané nálože sa potom bežne chladia, napríklad studenou vodou alebo studeným vzduchom, v závislosti od povahy obalu, aby sa stabilizovala získaná konečná emulzia.
31250 T
Príklady uskutočnenia vynálezu
Vynález bude ďalej bližšie opísaný s pomocou konkrétnych príkladov uskutočnenia, ktoré sú pravdaže iba ilustratívne a nijako neobmedzujú rozsah tohto vynálezu.
Príklady 1 a 2
Výbušné emulzie podľa vynálezu
Podľa týchto príkladov boli pripravené výbušné emulzie majúce nižšie uvedené zloženie:
| Príklad 1 | Príklad 2 | |
| Dusičnan amónny | 63,1 % | 63,6 % |
| Dusičnan sodný | 11,7 % | 11,8% |
| Voda | 5,6 % | 5,7 % |
| Uhľovodíkové palivo | 1,4% | 1,1 % |
| Emulgátor | 3,1 % | 2,7 % |
| Hliník | 15,0% | 15,0% |
| Chemický vyvíjač plynu (dusitan sodný) s katalyzátorom reakcie (tiomočovina) | <0,1 % | <0,1 % |
Príklad 1 (a) Príprava vodnej fázy
Podľa tohto postupu bolo 74,3 dielov hmotnostných dusičnanu amónneho, 13,8 dielov hmotnostných dusičnanu sodného a 0,04 dielov hmotnostného tiomočoviny rozpustené v 6,6 dieloch hmotnostných vody pri teplote medzi 100 ’C a 105 ’C v nádrži, vybavenej ohrievaním a miešaním.
(b) Príprava mastnej fázy
31250 T
Zmes obsahujúca:
-3,7 dielov hmotnostných emulgátora, tvoreného zmesou sorbitánmonooleátu a polyméru tvoreného polyizobutylénnymi reťazcami s hydrofilnými koncami, pripojenými pomocou funkčných skupín anhydridu kyseliny jantárovej, v hmotnostnom pomere 40/60,
- 1,6 dielov hmotnostných uhľovodíkového paliva, tvoreného zmesou naftenického minerálneho oleja s bodom vzplanutia nad 100 °C, tuhého parafínu s teplotou topenia nad 50 °C, tekutého parafínu s bodom vzplanutia nad 150 °C a mikrokryštalického vosku s teplotou topenia nad 50 °C v hmotnostnom pomere 10/35/20/35, bola homogenizovaná pri teplote 95 °C v inej nádrži vybavenej rovnako ohrievaním a miešaním.
(c) Príprava emulzie a pridanie pomocných látok
Vodná fáza (a) a mastná fáza (b) sa zaviedli do miešačky, načo sa pomocou turbomiešadla pripravila emulzia, pričom sa pomocou stvorí i stového miešadla zmes homogenizovala. Teplota v miešačke sa sama udržovala medzi 105 °C a 110°C.
Po získaní homogénnej stabilnej emulzie sa do miešačky pridalo 17,7 dielov hmotnostných hliníkového prášku s veľkosťou častíc 0 až 150 gm (stredný priemer asi 80 pm), pričom sa udržovalo miešanie a teplota, s následným pridaním 0,09 dielov hmotnostných dusitanu sodného tesne pred krokom plnenia do obalov.
(d) Plnenie výbušnej emulzie do náloží
Výbušná emulzia, získaná v stupni (c), ktorej teplota sa udržovala, sa potom plnila do plastových obalov náloží, ktoré sa potom na oboch koncoch stlačili aby sa získali približne valcové nálože napríklad s dĺžkou asi 320 milimetrov a priemerom asi 80 milimetrov.
31250 T
Hmota výbušnej emulzie zavedenej do každého obalu sa odvodila samozrejme od objemu požadovanej nálože, od hustoty výbušnej emulzie, meranej pred plnením náloží, a od prídavku dusitanu sodného, a od požadovaného objemového obsahu plynnej fázy (asi 15 %).
Ak výbušná emulzia, obsiahnutá v obale, zaujme všetok objem nálože, ktorý je k dispozícii, dosiahne sa požadovaný objemový obsah plynnej fázy a zastavenie chemickej reakcie tvorby dusíka prudkým ochladením teploty emulzie, čo sa ľahko dosiahne sprchovaním nálože studenou vodou.
Príklad 2
Tento postup sa uskutočňoval rovnakým spôsobom ako v príklade 1, avšak s týmito rozdielmi:
(a) Príprava vodnej fázy
Použilo sa 74,9 dielov hmotnostných dusičnanu amónneho (namiesto 74,3), 13,9 dielov hmotnostných dusičnanu sodného (namiesto 13,8) a 6,7 dielov hmotnostných vody (namiesto 6,6) (b) Príprava mastnej fázy
Použilo sa 3,2 dielov hmotnostného emulgátora (namiesto 3,7) a 1,3 dielov hmotnostného uhľovodíkového paliva (namiesto 1,6).
Fyzikálne a detonačné vlastnosti výbušných emulzií, získané obvyklými metódami, ktoré sú odborníkom dobre známe, boli nasledujúce:
31250 T
| Príklad 1 | Príklad 2 | |
| Teoretická energia | 6154 J/g | 6196 J/g |
| Celková energia meraná pod vodou | 5036 J/g | 5128 J/g |
| Výťažok energie (stanovená energia/teoretická energia) | 0,82 | 0,83 |
| Objemový obsah plynu | 14,8% | 14,9% |
| Zmeraná hustota | 1,32 | 1,32 |
| Citlivosť na roznet (rozbušky z nitridu olova) | 0,5 g | 0,5 g |
| Detonačná rýchlosť, stanovená v uzavretom priemere 80 mm v oceli | 5800 m/s | 5 900 m/s |
| Citlivosť na náraz (rázové kladivo 30 kg) | >1200 J | > 1200 J |
31250 T
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Výbušná emulzia pre nálože typu voda voleji senzibilizované dispergovanou plynnou fázou obsahujúcou dusičnan amónny, dusičnan sodný, vodu, uhľovodíkové palivo, emulgátor a hliník, vyznačujúca sa tým, že- hmotnostný obsah dusičnanu amónneho je medzi 60 % a 70 %,- hmotnostný obsah dusičnanu sodného je medzi 8 % a 14 %,- hmotnostný obsah vody je medzi 4 % a 7 %,- hmotnostný obsah uhľovodíkového paliva je medzi 0,5 % a 5 %,- hmotnostný obsah emulgačného činidla je medzi 0,5 a 5 %,- hmotnostný obsah hliníka je medzi 12 % a 18 %,- súčet hmotnostných obsahov dusičnanu amónneho a dusičnanu sodného je medzi 70 % a 80 %,- súčet hmotnostných obsahov dusičnanu amónneho, dusičnanu sodného, vody, uhľovodíkového paliva, emulgátora a hliníka je medzi 95 % a 100 %
- 2. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že hmotnostný obsah vody je medzi 5 % a 6 %.
- 3. Výbušná emulzia podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že hmotnostný obsah hliníka je medzi 13,5 % a 16,5 %.
- 4. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že súčet hmotnostných obsahov dusičnanu amónneho a dusičnanu sodného je medzi 73 % a 77 %.
- 5. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že jej hustota je medzi 1,26 a 1,40.31250 T
- 6. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že jej detonačná rýchlosť, meraná v uzavretom priemere 80 milimetrov, je medzi 5 500 m/s a 6 300 m/s.
- 7. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že jej reálna celková energia, stanovená pod vodou, je medzi 4604 J/g a 5861 J/g.
- 8. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že jej objemový obsah dispergovanej plynnej fázy je medzi 13 % a 17 %.
- 9. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uhľovodíkové palivo je zvolené zo skupiny, tvorenej olejmi, voskami, parafínmi a ich zmesami.
- 10. Výbušná emulzia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že emulgačné činidlo je vybrané zo skupiny tvorenej amínmi, estermi mastných kyselín, alkylarylsulfonátmi, polymérmi, ktoré súčasne obsahujú hydrofilné reťazce a hydrofóbne reťazce, a ich zmesami.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9808498A FR2780726B1 (fr) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | Emulsions explosives encartouchees energetiques |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK90999A3 true SK90999A3 (en) | 2000-05-16 |
| SK285047B6 SK285047B6 (sk) | 2006-05-04 |
Family
ID=9528202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK909-99A SK285047B6 (sk) | 1998-07-03 | 1999-07-02 | Výbušná emulzia do náloží |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0968985B1 (sk) |
| AT (1) | ATE236863T1 (sk) |
| BG (1) | BG64046B1 (sk) |
| CZ (1) | CZ294205B6 (sk) |
| DE (1) | DE69906626T2 (sk) |
| DK (1) | DK0968985T3 (sk) |
| ES (1) | ES2196739T3 (sk) |
| FR (1) | FR2780726B1 (sk) |
| HU (1) | HU224307B1 (sk) |
| NO (1) | NO311670B1 (sk) |
| OA (1) | OA11073A (sk) |
| PL (1) | PL189609B1 (sk) |
| PT (1) | PT968985E (sk) |
| RU (1) | RU2222519C2 (sk) |
| SI (1) | SI0968985T1 (sk) |
| SK (1) | SK285047B6 (sk) |
| UA (1) | UA58528C2 (sk) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2017112A3 (cs) * | 2017-03-01 | 2018-11-14 | Explosia A.S. | Sypká koloběhovaná amonledková průmyslová trhavina |
| WO2019136515A1 (en) | 2018-01-09 | 2019-07-18 | Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited | Explosive compositions for use in reactive ground and related methods |
| CN110526791A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 北方爆破科技有限公司 | 一种用于流化床的混装炸药及其制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4383873A (en) * | 1980-10-27 | 1983-05-17 | Atlas Powder Company | Sensitive low water emulsion explosive compositions |
| GB2156799B (en) * | 1984-03-21 | 1987-12-16 | Ici Plc | Emulsion explosive |
| CA1220943A (en) * | 1984-04-05 | 1987-04-28 | Harvey A. Jessop, (Deceased) | Cast explosive composition |
| US4844321A (en) * | 1986-08-11 | 1989-07-04 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Method for explosive cladding |
| AU591976B2 (en) * | 1987-04-24 | 1989-12-21 | Norsk Hydro A.S | Emulsion explosive |
| ZW5188A1 (en) * | 1987-05-20 | 1989-09-27 | Aeci Ltd | Explosive |
| WO1991002706A1 (fr) * | 1989-08-23 | 1991-03-07 | Nippon Oil And Fats Co., Ltd. | Emulsion huileuse explosive |
| US4976793A (en) * | 1990-06-12 | 1990-12-11 | Dantex Explosives (Proprietary) Limited | Explosive composition |
-
1998
- 1998-07-03 FR FR9808498A patent/FR2780726B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-17 ES ES99401491T patent/ES2196739T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-17 AT AT99401491T patent/ATE236863T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-06-17 DK DK99401491T patent/DK0968985T3/da active
- 1999-06-17 EP EP99401491A patent/EP0968985B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-17 PT PT99401491T patent/PT968985E/pt unknown
- 1999-06-17 DE DE69906626T patent/DE69906626T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-17 SI SI9930259T patent/SI0968985T1/xx unknown
- 1999-07-01 NO NO19993278A patent/NO311670B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-07-01 BG BG103547A patent/BG64046B1/bg unknown
- 1999-07-01 RU RU99113834/02A patent/RU2222519C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-07-01 PL PL99334147A patent/PL189609B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1999-07-02 UA UA99073778A patent/UA58528C2/uk unknown
- 1999-07-02 SK SK909-99A patent/SK285047B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1999-07-02 OA OA9900151A patent/OA11073A/fr unknown
- 1999-07-02 HU HU9902263A patent/HU224307B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1999-07-02 CZ CZ19992408A patent/CZ294205B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU224307B1 (hu) | 2005-07-28 |
| HUP9902263A2 (hu) | 2001-12-28 |
| EP0968985A1 (fr) | 2000-01-05 |
| HU9902263D0 (en) | 1999-08-30 |
| BG103547A (en) | 2000-01-31 |
| ES2196739T3 (es) | 2003-12-16 |
| PL189609B1 (pl) | 2005-08-31 |
| UA58528C2 (uk) | 2003-08-15 |
| CZ294205B6 (cs) | 2004-10-13 |
| FR2780726B1 (fr) | 2000-08-25 |
| RU2222519C2 (ru) | 2004-01-27 |
| DK0968985T3 (da) | 2003-08-04 |
| HUP9902263A3 (en) | 2002-02-28 |
| NO993278L (no) | 2000-01-04 |
| PT968985E (pt) | 2003-08-29 |
| BG64046B1 (bg) | 2003-11-28 |
| NO993278D0 (no) | 1999-07-01 |
| CZ9902408A3 (cs) | 2000-10-11 |
| EP0968985B1 (fr) | 2003-04-09 |
| OA11073A (en) | 2003-03-17 |
| SK285047B6 (sk) | 2006-05-04 |
| FR2780726A1 (fr) | 2000-01-07 |
| DE69906626D1 (de) | 2003-05-15 |
| NO311670B1 (no) | 2002-01-02 |
| DE69906626T2 (de) | 2004-02-05 |
| ATE236863T1 (de) | 2003-04-15 |
| SI0968985T1 (en) | 2003-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0004160B1 (en) | Explosive compositions and method for their manufacture | |
| EP0019458B1 (en) | Blasting composition | |
| US4141766A (en) | Slurry explosive composition | |
| CA1135512A (en) | Water-in-oil emulsion explosive composition | |
| AU597973B2 (en) | Explosive compound | |
| US5074939A (en) | Explosive composition | |
| US4678524A (en) | Cast explosive composition and method | |
| JP2942265B2 (ja) | フェノール系乳化剤誘導体を含有するエマルジョン爆薬 | |
| US4875951A (en) | Chemical foaming of emulsion explosive compositions | |
| US4936932A (en) | Aromatic hydrocarbon-based emulsion explosive composition | |
| PH27005A (en) | Nitroalkane based emulsion explosive composition | |
| SK90999A3 (en) | Cartridged energetic emulsion explosives | |
| AU2607688A (en) | Methods and compositions related to emulsified gassing agents for sensitizing explosive compositions | |
| EP0159171A1 (en) | Cast explosive composition | |
| KR100356127B1 (ko) | 강력한 카트리지 폭발성 유제 | |
| US6051086A (en) | Buffered emulsion blasting agent | |
| AU2022268594A1 (en) | Composition for forming a hydrogen peroxide based emulsion explosive | |
| CA1273208A (en) | Cast explosive composition and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20090702 |