Водовмісний ущільнювальний компонент

1. Водовмісний ущільнювальний компонент, що містить не менше одного водорозчинного окислювача і не менше одного водорозчинного горючого компонента, який відрізняється тим, що компонент включає водорозчинні домішки, а як один з горючих компонентів використовують мелясу бурякову з РН не більше 6,5-7,5 при наступному співвідношенні, мас. %: меляса бурякова 3,0-60,0 домішки 0,2-2,5 вода 15,0-35,0 5. U 2 (19) 1 3 порівняно небезпечними в технологічних процесах при поводженні з ними, зокрема при виготовленні вибухової речовини. Часто ці речовини дефіцитні. Технічним завданням корисної моделі є зниження вартості ВР, розширення сировинної бази для її виготовлення і підвищення безпеки процесів поводження з комполайтами і готовою вибуховою речовиною. Завдання розв'язується тим, що водовмісний ущільнювальний компонент, який містить не менше одного водорозчинного окислювача і не менше одного водорозчинного горючого компонента, включає водорозчинні домішки, а як один з горючих компонентів використовують мелясу бурякову з РН не більше 6,5-7,5, при наступному співвідношенні % по масі: меляса бурякова 3,0-60,0 домішки 0,2-2,5 вода 15,0-35,0 решта до 100%, при цьому складові водовмісного ущільнювального компонента беруть в будь-яких поєднаннях і будь-яких співвідношеннях. При цьому як окислювачі використовують нітратні, хлоратні або перхлоратні солі амонію, заліза, алюмінію або лужних металів, роздільно або їх суміш, у будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. При цьому як інші горючі компоненти використовують карбамід, гліколі, спирти, нітрати карбаміду, уротропіну, алкіл- або оксіалкіламінів роздільно або їх суміш, в будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. При цьому як домішки використовують гелеутворюючі речовини, наприклад гуаргам, камедь ксантану роздільно або їх суміш, в будьякому співвідношенні в сумарній кількості 0,2-2,5% по масі. Органічні сполуки (сахароза та інші), що містяться в мелясі в кількості 65-70%, виконують функцію вуглеводневого палива, яке вступає в реакцію з окисляючими компонентами ВР у детонаційному процесі з виділенням тепла. Неорганічні домішки в мелясі у вигляді оксидів цинку, міді, заліза та ін. виконують функцію каталізатора окислювальної реакції в процесі вибухового перетворення суміші. Заміна сухих, рідких і, особливо, легкозаймистих компонентів вибухового складу мелясою різко знижує небезпеку виробництва ВР, оскільки меляса містить воду і нездатна до займання. Оскільки меляса має нижчий кисневий баланс, ніж інші рідкі горючі речовини, зокрема нафтопродукти, то еквівалентна по кисневому балансу заміна цих речовин мелясою приводить до збільшення її вмісту у складі сумішевого ущільнювального компонента. Це спрощує процедуру перемішування при отриманні однорідної суміші. Оскільки меляса є побічним продуктом цукрового виробництва, то вона виробляється регулярно і в значній кількості, особливо в Україні. її вартість значно, на порядок і більше, нижча за більшість горючих речовин, які традиційно 28243 4 використовуються як горючі компоненти при виробництві ВР, таких як дизельне пальне, етиленгліколь, феросиліцій і т.д. Це істотно спрощує організацію і виробництво і знижує вартість ВР. Обмеження вмісту меляси у вибуховій суміші менше 3% - обумовлене тим, що при малому вмісті її вплив на вартісні і фізико-технічні характеристики водовмісного компонента є незначним, і, крім того, її важко рівномірно розподілити в процесі перемішування. Вміст меляси в кількості більше 60% є недоцільним зважаючи на значне зниження кисневого балансу вибухової суміші і підвищення в ній вмісту води. Обмеження по РН меляси в пропонованому рішенні обумовлене можливістю здійснення несанкціонованих хімічних реакцій з компонентами рідини, зокрема з аміачною селітрою. В цьому випадку можливе виділення аміаку та інших газів. Наявність несанкціонованих продуктів в зоні змішування компонентів погіршує санітарногігієнічні умови і підвищує небезпеку виробництва. Крім того, при використанні як додаткових компонентів водовмісних гелеподібних рідин підвищується чутливість ВР до механічної дії внаслідок захоплення газів, що утворюються в результаті зазначених реакцій. Технічне рішення забезпечує розроблення великої кількості складів ущільнюючої рідини з різноманітними властивостями. Приклад 1. Склад, що містить аміачну і натрієву селітри, мелясу бурякову і воду, в такому співвідношенні компонентів, % по масі: селітра аміачна 35,0-45,0 селітра натрієва 10,0-15,0 меляса бурякова 12,0-18,0 гуаргам 0,2-1,0 вода решта Приклад 2. Склад, що містить мононітрат уротропіну, аміачну і натрієву селітри, мелясу бурякову і воду, в такому співвідношенні компонентів, % по масі: мононітрат уротропіну 5,0-10,0 селітра аміачна 35,0-45,0 селітра натрієва 10,0-15,0 меляса бурякова 5,0-10,0 гуаргам 0,2-1,0 вода решта Цей склад має вищу вартість і характеризується більшою активністю в детонаційному процесі порівняно із складом за прикладом 1. Приклад 3. Склад, що містить мононітрат моноетаноламіну, аміачну і натрієву селітри, мелясу бурякову і воду, в такому співвідношенні компонентів, % по масі: мононітрат моноетаноламіну 10,0-20,0 селітра аміачна 30,0-40,0 селітра натрієва 15,0-20,0 меляса бурякова 5,0-10,0 гуаргам 0,2-1,0 вода решта 5 Цей склад має низьку, менше 20°С, температуру і відрізняється високою активністю в детонаційному процесі. Для оцінки ефективності водовмісної ущільнювальної рідини, яка отримала комерційне найменування «компонент рідкий ущільнювальний» (КРУ) підривалися заряди ВР, що складаються з сухої фази, яка містить 95,5% пористої аміачної селітри і 5,5% дизельного пального, а також 40% КРУ понад 100% сухої фази. Сумішшю компонентів ВР заповнювали циліндри з азбестоцементних труб внутрішнім діаметром 100мм, які встановлювали на металеві пластини завтовшки 8мм - свідки проходження детонаційного процесу. За величиною прогинання металевих пластин здійснювався аналіз характеру детонаційного процесу при використанні різних КРУ. Випробуванню підлягали наведені в прикладах склади КРУ і альтернативні склади. Як альтернативні застосовувалися склади, в яких бурякова меляса замінювалася етиленгліколем. У всіх випадках конкретний вміст компонентів КРУ вибирався виходячи з кисневого балансу рідини, близького до нуля. Результати підриву складів наведені в таблиці. З їх аналізу випливає, що використання меляси бурякової в ущільнювальному рідкому компоненті не погіршує порівняно з альтернативними (по найближчому аналогу) детонаційні характеристики ВР. Технологія виготовлення водовмісного ущільнювального компонента принципово не відрізняється від технологій виготовлення подібних сумішей. Можливі варіанти послідовності змішування компонентів і температурні режими вихідних речовин, а також процесів їх перемішування. Можуть бути використані заздалегідь підготовлені водні розчини окислювачів і горючих речовин або процес можна проводити при послідовному завантаженні компонентів в реактор, в якому здійснюється розчинення цих речовин у воді і перемішування при відповідному підігріві. У разі використання нітратних палив може здійснюватися в одному реакторі процес нітрації вихідних речовин з подальшим доповненням в реактор решти компонентів по рецептурі складу. Для здійснення процесу нітрації доцільним є використання 60%-ного водного розчину азотної кислоти. Технологія застосування водовмісної рідини у складі заряду ВР може здійснюватися у двох варіантах. У першому при виготовленні ВР у стаціонарних умовах цей компонент вводиться в сумішеву ВР у процесі виготовлення і розфасовується у вигляді утвореної водовмісної ВР, з якої в подальшому формується заряд ВР. 28243 6 У другому варіанті поєднання сумішевої сипкої ВР з ущільнювальним компонентом здійснюється на пересувній зарядно-змішувальній установці. В цьому випадку ущільнювальний компонент перемішується з ВР безпосередньо в процесі його подачі в зарядну порожнину. Джерела інформації 1. ГОСТ 30561-98. Меласса обыкновенная. Технические условия (межгосударственный стандарт). 2. Патент РФ №2121969, МПК С06В 1/18. 3. Патент Австрії №4192, 1898р. 4. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США. - М.: Недра, 1989. - 376с.