Патронована емульсійна вибухова речовина “україніт-п”

1. Патронована емульсійна вибухова речовина, до складу якої входить емульсія типу "вода в оливі", що містить водний розчин аміачної і кальцієвої селітр, рідке пальне, емульгатор, стабілізатор емульсії і сенсибілізатор, яка відрізняється тим, що як емульгатор вона містить неіоногенну маслорозчинну поверхнево-активну речовину на основі олеїнової кислоти і/або жирів рослинного походження, а як стабілізатор - віск парафіновий нафтовий при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: селітра аміачна 38,0-50,0 селітра кальцієва 28,0-34,0 вода 6,0-12,0 U 2 (19) 1 3 лізаторів, друга - при створенні високодисперсної емульсії. Вказаний принцип реалізовано в ЕВР за патентом РФ № 2326100 [МПК (2006) С06В31/28, С06В45/02, С06В47/14, опубл. 10.06.2008], що містить сенсибілізатор у вигляді порожнистих дисперсних часток з замкненою пористістю і стабілізовану емульгатором емульсійну матрицю типу «вода в оливі», яка містить окислювальну фазу у вигляді водного розчину аміачної та натрієвої селітр, диспергованих в вуглеводневій горючій фазі у вигляді глобул розмірами від 1 до 3 мкм не менше 80 %, від 3 до 5 мкм - не більше 10 %, менше 1 мкм - до 100 %. Вказана ЕВР має високі вибухові параметри і малий критичний діаметр детонації (від 20 до 32 мм) на момент виготовлення, що пов'язано, у першу чергу, з високою дисперсністю системи. Втім, в патенті не наведено даних про детонаційні параметри патронів після тривалого часу їх збереження (4-6 місяців). Проте відомо [Колганов Е.В., Соснин В.А. Эмульсионные промышленные взрывчатые вещества. 1-я книга (Составы и свойства). - Дзержинск Нижегородской обл., изд-во ГосНИИ «Кристалл», 2009. - С. 319-325)], що дисперсний склад емульсії не змінюється лише протягом 10 діб, після 30 діб збереження частка високодисперсних часток знижується і з'являються більш крупні частки, в основному, до 7 мкм. При цьому встановлено, що збільшення середнього діаметра часток на 0,5 мкм призводить до зниження швидкості детонації приблизно на 300 м/с. В той же час патрони ЕВР мають терміни зберігання не менше 4 місяців. Таким чином, при тривалому зберіганні патронованих ЕВР їх детонаційні параметри можуть суттєво знизитися. Забезпечити стабільно високу дисперсність ЕВР можна за рахунок підвищення в'язкості системи, що досягається введенням в емульсію спеціальних стабілізаторів. Найбільш близькою до патронованої емульсійної вибухової речовини, що заявляється, є патронована емульсійна вибухова речовина, до складу якої входить емульсія типу «вода в оливі», що містить водний розчин аміачної і кальцієвої селітр, рідке пальне, емульгатор, стабілізатор емульсії і сенсибілізатор [патент України № 43387, МПК С06В27/00, С06В31/02, опубл. 10.08.2009, бюл. № 15/2009], вибрана як прототип. У відомій ЕВР як стабілізатор емульсії використовують поліізобутилен молекулярної маси 500-2000, як сенсибілізатор - скляні мікросфери. Відома ЕВР має підвищену стабільність і має необхідні вибухові властивості протягом тривалого часу (до 15 місяців). Вадою прототипу є те, що за своїми структурно-механічними характеристиками ця ЕВР, хоча і має підвищену динамічну в'язкість (77), належить до рідкоподібних тіл, що не мають пружнопластичних властивостей, притаманних твердоподібним системам. В той же час при зарядженні патронів у шпури, вони мають виявляти пружну деформацію, яка характеризується тим, що при знятті напруги зсуву система не переходить до пластичної течії. Перехід від пластичних власти 63689 4 востей до пружних пов'язаний зі зміною структури системи, що відображається у значному підвищенні динамічної в'язкості до 1200 Па·с [Д.А. Фридрихсберг. Курс коллоидной химии. Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп.-л. - Химия, 1984. С. 265-273)]. Задачею корисної моделі, що заявляється, є надання патронованій ЕВР пружно-пластичних властивостей за рахунок суттєвого підвищення в'язкості системи при забезпеченні високих вибухових параметрів протягом тривалого терміну зберігання, а саме: для покращення її стабільності, підвищення безпеки вибухових робіт, виключення «відмови» зарядів, пов'язаних з ненадійною фіксацією капсуля-детонатора у патроні. Поставлена задача вирішується тим, що патронована емульсійна вибухова речовина, до складу якої входить емульсія типу «вода в оливі», що містить водний розчин аміачної і кальцієвої селітр, рідке пальне, емульгатор, стабілізатор емульсії і сенсибілізатор, відповідно до корисної моделі, як емульгатор містить неіоногенну маслорозчинну поверхнево-активну речовину на основі олеїнової кислоти і/або жирів рослинного походження, а як стабілізатор - віск парафіновий нафтовий при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: селітра аміачна 38,0-50,0 селітра кальцієва 28,0-34,0 вода 6,0-12,0 рідке пальне 3,0-6,0 неіоногенна маслорозчинна поверхнево-активна речовина на основі олеїнової кислоти і/або жирів рослинного походження 2,0-5,0 віск парафіновий нафтовий 1,0-4,0 сенсибілізатор 1,0-3,5. При цьому як неіоногенну маслорозчинну поверхнево-активну речовину на основі олеїнової кислоти і/або жирів рослинного походження вона містить інгібітор маслорозчинний «Амолін», як рідке пальне - індустріальне масло або рослинну оливу або їх суміш у будь-якому співвідношенні, а як сенсибілізатор - скляні або полімерні мікросфе3 ри насипною щільністю не більше 75 кг/м або їх суміш у будь-якому співвідношенні. Інгібітор маслорозчинний «Амолін» (ТУ У 24.619436711-003-2002 p., зареєстровано Держстандартом України 27.06.2002 p.), являє собою неіоногенну маслорозчинну поверхнево-активну речовину на основі олеїнової кислоти і (або) жирів рослинного походження. «Амолін» використовують як інгібітор корозії, присадки до олив, мастильноохолоджуючих рідин і інших нафтопродуктів для підвищення антикорозійних, антифрикційних, захисних властивостей металів при їх обробці. Патроновану емульсійну вибухову речовину, що заявляється, виготовляють наступним чином. В апараті-змішувачі при температурі 80-90 °С готують наважку вуглеводневої фази: в рідкому пальному (масло індустріальне 1-20) розчиняють необхідну кількість емульгатора і стабілізатора емульсії. В іншому апараті при температурі 90-110 °С при безперервному перемішуванні готують водний розчин аміачної і кальцієвої селітр. Далі при інтенсивному перемішуванні (до 2000 обер 5 63689 тів/хвилину) водний розчин аміачної і кальцієвої селітр додають до вуглеводневої фази і готують емульсію. В готову емульсію вводять наважку сенсибілізатора і перемішують до отримання однорідної маси. Отриманий склад патронують у поліетиленовий рукав діаметром 32 мм для одержання дослідних зразків, які піддавали випробуванням через 4 місяці витримки при температурі 20±10 °С (гарантований термін зберігання). Визначення динамічної в'язкості ЕВР здійсню 6 вали за допомогою цифрового віскозиметра Brookfield DV-E (шпиндель № 7, 20 обертів на хвилину). Повноту детонації патронів визначали за ГОСТ 14839.19-69 метод А при їх ініціюванні капсулем-детонатором ЕД-8Ж на полігоні ПрАТ «Промвибух», м. Запоріжжя. Можливість здійснення запропонованої корисної моделі доведена на прикладах, склад та результати випробувань наведені в таблиці. Таблиця Результатні склади та основні показники виготовлених зразків Склад ЕВР Селітра аміачна Селітра кальцієва Вода Рідке пальне (масло індустріальне 1-20) Емульгатор: - продукт термічної конверсії олефінового полімеру з малеїновим ангідридом - інгібітор маслорозчинний «Амолін» Стабілізатор емульсії: - поліізобутилен молекулярної маси 500-2000 - віск парафіновий нафтовий Мікросфери Динамічна в'язкість, Па·с Фізичний стан ЕВР Номер прикладу 3 4 50,0 48,0 28,0 30,0 12,0 9,0 1 (прототип) 62,0 16,0 10,0 2 54,0 27,0 10,0 4,0 6,5 3,0 2,0 1,5 5 46,5 34,0 6,0 6 38,0 34,0 12,0 5,0 4,0 6,0 5,0 3,5 2,0 3,0 1,0 1,0 2,5 2,0 4,0 3,5 3,5 3,5 1360 1930 2240 2170 2,0 0,5 2,0 0,5 Показники прикладів 440 760 РідкоРідкоподібний подібний Повнота детонації відкритого заВитримує ряду діаметром 32 мм Не витримує Дані таблиці показують, що склади, які відповідають заявленому співвідношенню компонентів (приклади 2-6), забезпечують високу в'язкість і твердоподібний стан ЕВР при збереженні необхідних детонаційних параметрів. Склад, що містить стабілізатор емульсії, емульгатор і мікросфери нижче заявленого мінімуму (приклад 1) не має твердого стану і не витримує випробування на повноту детонації. Збільшення вмісту стабілізатора емульсії і емульгатора вище заявлених концентраційних меж не призводить до отримання нового Комп’ютерна верстка А. Крулевський Твердоподібний Витримує результату, технологічно не виправдано і економічно недоцільно. Завдяки досягненню зазначеного вище технічного результату, що полягає у наданні ЕВР пружно-пластичних властивостей за рахунок суттєвого підвищення в'язкості системи при забезпеченні високих вибухових параметрів, покращується стабільність патронованої ЕВР, підвищується безпека вибухових робіт, виключаються «відмови» зарядів, пов'язані з ненадійною фіксацією капсулядетонатора у патроні. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601