Сумішева вибухова речовина

1. Сумішева вибухова речовина, що містить в будь-яких поєднаннях не менше одного окиснювача, у тому числі нітрату амонію, і не менше одного горючого компонента, яка відрізняється тим, що як один з горючих компонентів використовують мелясу бурякову з водневим показником рН не більше 7,5 і вмістом води від 16,0 до 25,0 % в кількості 3-30 % від загальної маси. 2. Сумішева вибухова речовина за п. 1, яка відрізняється тим, що як окиснювачі використовують хлоратні або перхлоратні солі амонію або лужних металів окремо або їх суміш у будь-яких поєднаннях і співвідношеннях. 3. Сумішева вибухова речовина за п. 1, яка відрізняється тим, що як інші горючі компоненти використовують нафтопродукти або вугілля, або сірку, C2 2 (19) 1 3 характеризується складністю технологічного процесу і високою вартістю отриманої ВР [3]. Відома також сумішева вибухова речовина, що вміщує окиснювачі та горючі речовини. У цьому випадку як окиснювачі використовуються неорганічні солі окиснювачі, переважно в сухому вигляді або у вигляді водного розчину, наприклад нітрати, хлорати або перхлорати амонію або металів. Як горючі речовини застосовуються нафтопродукти, сірка, різні органічні речовини, метали, індивідуальні ВР, порох та ін. (прототип) [4]. Відома також сумішева вибухова речовина [5], в якій сипка сумішева речовина наповнюється водовмісною ущільнюючою рідиною з кисневим балансом, близьким до нуля. В цьому випадку дозуванням цього рідкого компоненту можна гнучко змінювати властивості вибухової суміші. У складі рідкого компонента разом з водорозчинними окиснювачами використовуються також водорозчинні горючі речовини, такі як моно-, ді-, триетиленгліколь, карбамід, спирти та ін. У зазначених складах горючі речовини, особливо водорозчинні, є відносно дорогими, порівняно небезпечними в технологічних процесах при поводженні з ними, зокрема при виготовленні ВР. 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 в водовмісній ВР, яка містить у будь-яких сполученнях не менше одного окиснювача і не менше одного горючого компонента, як один з горючих компонентів використовують мелясу бурякову з водневим показником рН не більше 6,5-7,5 і вмістом води від 16,0 до 25,0 % у кількості 3-30 % від загальної маси. При цьому як окиснювачі використовують нітратні, хлоратні або перхлоратні солі амонію або лужних металів, окремо або їхню суміш, у будьяких сполученнях і співвідношеннях. При цьому як інші горючі компоненти використовують нафтопродукти, або вугілля, або сірку, або органічні природні або синтетичні речовини, або індивідуальні вибухові речовини, або порох, або феросплави, або метали, окремо або їхні суміші в будь-яких сполученнях і співвідношеннях. Завдання розв'язується також тим, що водовмісна вибухова речовина включає добавки при такому співвідношенні, % по масі: меляса бурякова 3,0-30,0 добавки 1,0-45,0 решта до 100% При цьому як добавку використовують у суміші або окремо гелеутворюючий компонент, що складається з індивідуальної речовини або суміші речовин, у кількості 0,4-2,0 % по масі і воду в кількості 2,0-15,0% по масі. При цьому як добавку використовують у суміші або окремо гелеутворюючий компонент, що складається з індивідуальної речовини або суміші речовин, і компонент рідкий ущільнюючий. При цьому як індивідуальну гелеутворюючу речовину використовують гуаргам. При цьому як добавку використовують зшив 89815 4 ний агент. При цьому як добавку використовують газогенеруючу речовину або суміш речовин в кількості 1,0-3,0% 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 у детонаційному процесі з виділенням тепла. Наявність води в мелясі знижує чутливість до механічних дій вибухової суміші і одночасно збільшує кількість утворюваних газів в результаті її випаровування. Неорганічні домішки в мелясі у вигляді оксидів цинку, міді, заліза та ін. виконують функцію каталізатора окиснювальної реакції в процесі вибухового перетворення 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 від вартості більшості горючих речовин, які традиційно використовуються як горючі компоненти при виробництві ВР, таких як дизельне паливо, етіленгліколь, феросиліций і т.д. Це істотно спрощує організацію і виробництво ВР і знижує її вартість. Обмеження вмісту меляси у вибуховій суміші до величини, меншої ніж 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 в процесі перемішування. Вміст меляси в кількості, більшій за 30%, 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 ВР, зокрема з аміачною селітрою. В цьому випадку можливе виділення аміаку і 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 газів, що утворюються в результаті зазначених реакцій. Нормування вмісту води по нижній межі пов'язане з погіршенням якості перемішування суміші в результаті підвищення в'язкості меляси. Крім того, при цьому погіршується проникнення меляси всередину частинок окиснювача. Це призводить до зниження детонаційних властивостей ВР. Підвищення вмісту води в мелясі до величини, більшої ніж 25 %, призводить до флегматизації ВР аж до втрати її детонаційної здатності. Оцінка впливу вмісту води в мелясі на детонаційну здатність ВР здійснювалася шляхом підриву бінарного ВР, яка містить 82 % по масі аміачної селітри по ГОСТ 8545 і 18 % по масі меляси. Вибуховий склад розміщувався у відрізках азбестоцементних труб внутрішнім діаметром 100 мм і товщиною стінки 10 мм. Заряд заввишки 500 мм встановлювався на металеву пластину-свідок товщиною 8 мм і підривався навіскою тротилу масою 200 г. За величиною прогинання пластини оціню 5 89815 валася детонаційна здатність складу. Усереднені 6 результати вибуху наведені в таблиці. Таблиця Вміст води в мелясі, % по масі Прогин пластини, мм 10 31 З наведених результатів випливає, що помітне зниження детонаційної здатності випробовуваної суміші спостерігається при кількості води в мелясі менше 16 % і більше 25 %. Вплив кількості меляси і вмісту в ній води на однорідність утворюваної суміші вивчався при перемішуванні 100 кг аміачної селітри з додаванням різної кількості меляси протягом 5 хвилин у змішувачі барабанного типу. Після закінчення процесу перемішування рівномірно за об'ємом утвореної суміші відбиралося по вісім проб і проводилося визначення вологості. Однорідність складу суміші оцінювалася за коефіцієнтом варіації Кв вмісту води в кожному складі. Отримані залежності цього коефіцієнта від вмісту меляси наведені на рисунку (Фіг.). Крива 1 відображає залежність коефіцієнта варіації вмісту води від кількості меляси з 20 % води в суміші, крива 2 - від вмісту води в мелясі при 12 % її кількості в суміші. З наведених даних випливає, що при малому, менше 3-4 %, вмісті меляси в суміші і при низькому вмісті води в мелясі різко погіршується якість перемішування складу ВР. Оскільки показники початкової сировини можуть значно відрізнятися від потрібних, то в процесі виробництва ВР здійснюють вхідний контроль цих показників і при необхідності здійснюють про Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 15 40 16 62 20 78 23 89 25 60 30 42 цес їх нормування. Найкращим є усереднювання показників в результаті перемішування сировини різних партій. Можна додавати або випаровувати воду. Надлишок показника рН усувають шляхом введення кислот, переважно безпечних в обігу, наприклад лимонної. Технологія виготовлення ВР при плюсових температурах особливостей не має. Змішування компонентів може здійснюватися на стаціонарних і пересувних змішувачах будь-якого типу, допущених для цих цілей. При низьких температурах доцільно перед змішуванням здійснювати прогрівання меляси. Джерела інформації: 1. ГОСТ 30561-98. Меляса обыкновенная. Технические условия (межгосударственный стандарт). 2. Патент РФ №2121969, МПК С06В 1/18. 3. Патент Австрии № 4192, 1898 г. 4. Барон В. Л., Кантор В. Х. Техника и технология взрывных работ в США. -М.: Недра, 1989.-376 с. 5. Патент України №65043, МПК С06В 31/42. Спосіб виготовлення заряду водовмісної вибухової речовини, водовмісна рідина і водовмісна вибухова речовина. Підписне Тираж 26 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