Водовмісний ущільнюючий компонент (варіанти)

1. Водовмісний ущільнюючий компонент, що містить не менше одного водорозчинного окиснювача, в тому числі нітрату амонію, і не менше одного водорозчинного горючого компонента, який відрізняється тим, що як один з горючих компонентів використовують мелясу бурякову з рН не більше 7,5, при такому співвідношенні, % за масою: меляса бурякова 3,0-60,0 вода 15,0-35,0 решта до 100 %, при цьому складові водовмісного ущільнюючого компонента беруть у будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. 2. Водовмісний ущільнюючий компонент за п. 1, який відрізняється тим, що як окиснювач використовують хлоратну або перхлоратну сіль амонію, солі заліза, алюмінію або лужних металів, окремо або їх суміш, у будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. 3. Водовмісний ущільнюючий компонент за п. 1, який відрізняється тим, що як інші горючі компоненти використовують карбамід, гліколі, спирти, C2 2 (11) 1 3 вибухової речовини як самостійний компонент участі не бере. Відомий спосіб виготовлення ВР з рядової або десахаринованої патоки (меляси) шляхом її нітрування, при якому патока заздалегідь окиснюється перекисом натрію, барію або водню з додаванням тваринного або мінерального масла. Цей спосіб характеризується складністю технологічного процесу і високою вартістю отриманої ВР [3]. Відома також сумішева водовмісна речовина (прототип) [4], в якій сипка сумішева речовина наповнюється водовмісною ущільнюючою рідиною (водовмісним ущільнюючим компонентом) з кисневим балансом, близьким до нуля. В цьому випадку дозуванням цього рідкого компонента можна гнучко змінювати властивості вибухової суміші. У складі рідкого компонента поряд з водорозчинними окиснювачами використовуються також водорозчинні горючі речовини, такі як моно-, ді-, триетиленгліколь, карбамід, спирти та ін., а також вода. У зазначеному складі ущільнюючого компонента горючі речовини є відносно дорогими, порівняно небезпечними в технологічних процесах при поводженні з ними, зокрема при виготовленні вибухової речовини. Часто ці речовини дефіцитні. Технічним завданням винаходу 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 у водовмісному ущільнюючому компоненті, який містить не менше одного водорозчинного окиснювача, в тому числі нітрату амонію, і не менше одного водорозчинного горючого компонента, як один з горючих компонентів використовують мелясу бурякову з рН не більше 7,5, при такому співвідношенні, % по масі: меляса бурякова 3,0-60,0 вода 15,0-35,0 решта до 100%, при цьому складові водовмісного ущільнюючого компонента беруть у будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. При цьому як окиснювачі використовують нітратні, хлоратні або перхлоратні солі амонію, заліза, алюмінію або лужних металів, окремо 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, окремо або їх суміш у будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. Завдання розв'язується також тим, що водовмісний ущільнюючий компонент, що містить у будь-яких поєднаннях не менше одного водорозчинного окиснювача, у тому числі нітрату амонію, і не менше одного водорозчинного горючого компонента, включає водорозчинні добавки, а як горючий компонент використовують мелясу бурякову з водневим показником рН не більше 7,5, при такому співвідношенні, % по масі: меляса бурякова 3,0-60,0 водорозчинні добавки 0,2-2,5 88682 4 вода 15,0-35,0 решта до 100% При цьому як окиснювачі використовують нітратні, хлоратні або перхлоратні солі амонію, заліза, алюмінію або лужних металів, окремо 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, окремо або їх суміш у будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. При цьому як добавку використовують гелеутворюючі речовини, наприклад гуаргам, камедь ксантану, окремо або їх суміш, у будь-якому поєднанні в сумарній кількості 0,2-2,5% по масі. Органічні сполуки, що містяться в мелясі в кількості 65-70% (сахароза та інші) виконують функцію вуглеводневого пального, яке вступає в реакцію з окиснюючими компонентами ВР в детонаційному процесі з виділенням тепла. Неорганічні домішки в мелясі у вигляді оксидів цинку, міді, заліза та ін. виконують функцію каталізатора окиснювальної 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 порівняно з іншими рідкими горючими речовинами, зокрема з нафтопродуктами, то еквівалентна за кисневим балансом заміна цих речовин мелясою приводить до збільшення її вмісту в складі сумішевого ущільнюючого 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 вартість більшості горючих речовин, які традиційно використовуються як горючі компоненти при виробництві ВР, таких як дизельне пальне, етиленгліколь, феросиліцій і т.д. Це істотно спрощує організацію і виробництво ВР і знижує її вартість. Обмеження вмісту меляси у вибуховій суміші величиною, меншою від 3%, обумовлене тим, що при малому вмісті її вплив на вартісні і фізикотехнічні характеристики ВР незначний, крім того, утруднюється її рівномірний розподіл в об'ємі ВР у процесі перемішування. Вміст меляси в кількості понад 30% є недоцільним, зважаючи на значне зниження кисневого балансу вибухової суміші і збільшення 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 у зоні змішування компонентів погіршує санітарно-гігієнічні умови і підвищує небезпеку виробництва. Крім того, при використанні як додаткових компонентів водовмісних гелеподібних рідин підвищується чутливість ВР до механічної дії внаслідок захоплення 5 88682 газів, що утворюються в результаті зазначених реакцій. Для оцінки ефективності водовмісної ущільнюючої рідини, яка отримала комерційне найменування «Компонент рідкий ущільнюючий» (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 ана 6 ліз характеру детонаційного процесу при використанні різних КРУ. Випробуванню підлягали наведені в таблиці склади КРУ, що містять мелясу, 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 ущільнюючому рідкому компоненті не погіршує детонаційні характеристики ВР порівняно з альтернативними (за прототипом). Результати випробувань зарядів з КРУ Заряди, що заявляються Альтернативні заряди Аміачна та наАміачна та Аміачна та Аміачна та Аміачна та на- трієва селітри, натрієва селіт- натрієва селітВаріанти КРУ натрієва селітрієва селітри, етиленгліколь, ри, моно нітрат ри, моно нітрат три, меляса, етиленгліколь, моно-нітрат уротропіну, моноетанолвода вода уротропіну, меляса, вода аміну, вода вода Прогин пластини, см 5,6 8,4 розрив Технологія виготовлення водовмісного ущільнюючого компонента принципово не відрізняється від технологій виготовлення подібних сумішей. Можливі варіанти послідовності змішування компонентів і температурних режимів вихідних речовин, а також процесів їх перемішування. Можуть бути використані заздалегідь підготовлені водні розчини окиснювачів 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 нітрування вихідних речовин з подальшим доповненням в реактор решти компонентів згідно з рецептурою складу. Для здійснення процесу нітрування доцільним є використання 60%-ного водного розчину азотної кислоти. Технологія застосування водовмісної рідини у складі заряду ВР може здійснюватися у двох варі Комп’ютерна верстка Л. Купенко 5,4 Аміачна та натрієва селітри, мононітрат моноетанол-аміну, етиленгліколь, вода 7,8 11,5 антах. 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. У другому варіанті поєднання сумішевої сипкої ВР з ущільнюючим компонентом здійснюється на пересувній зарядно-змішувальній установці. В цьому випадку ущільнюючий компонент перемішується з ВР безпосередньо в процесі його подачі в зарядну порожнину. Джерела інформації 1. ГОСТ 30561-98. Меляса обыкновенная. Технические условия (межгосударственный стандарт). 2. Патент РФ №2121969, МПК С06В 1/18. 3. Патент Австрии №4192, 1898г. 4. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США. - М.: Недра, 1989. 376с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601