Использование конверсионных взрывчатых веществ в составе скального аммонала

Использование конверсионных взрывчатых веществ в составе скального аммонала

Галиакберова Ф.Н., Бабай Н.Г.

В данной работе исследована возможность использования в качестве компонентов ПВВ утилизированных ВВ и смесей. Анализ штатных ВВ, извлечённых из устаревших боеприпасов, показал, что их взрывчатые свойства остались практически без изменения или ухудшились весьма незначительно.

В настоящее время подавляющее количество руды, цветных и чёрных металлов добывается по взрывной технологии. С её помощью вскрываются угольные пласты и месторождения других полезных ископаемых. С помощью взрыва сооружаются плотины, каналы, прокладываются автомобильные и железнодорожные магистрали, тоннели, нефте- и газопроводы. Промышленные взрывчатые вещества (ПВВ) широко применяют при взрывных способах обработки металлов, при сейсмической разведке, перфорации нефтяных скважин и др.

Из сказанного выше видно, насколько велика потребность в ПВВ. Однако его производство сопряжено с большими затратами дорогостоящих ресурсов, таких, как толуол, азотная и серная кислоты, уротропин, природный газ и др. Для изготовления многих смесевых ВВ необходима алюминиевая пудра. Кроме того все ВВ токсичны и при их изготовлении невозможно полностью избежать загрязнения окружающей среды. Среди болезней вызываемых контактом с этими веществами можно отметить гепатит печени, катаракту, желудочно-кишечные расстройства, экземы, нарушения нервной системы.

В данной работе исследована возможность использования в качестве компонентов ПВВ утилизированных ВВ и смесей. Анализ штатных ВВ, извлечённых из устаревших боеприпасов, показал, что их взрывчатые свойства остались практически без изменения или ухудшились весьма незначительно. В частности тротил является химически и физически стойким ВВ после 10-15 лет хранения в снаряжённом виде и, как правило, практически полностью сохраняет свои взрывчатые характеристики. Имеющее при этом место незначительное омасливание тротила (выделение тротилового масла) не приводит к их серьёзным изменениям. Испытания утилизированного тротила показывают параметры практически те же, что и свежеприготовленного в заводских условиях. Другие конверсионные бризантные ВВ, такие, как гексогенсодержащие составы (ГФ, ГФА, ТГ, ТГА), могут использоваться для взрывных работ в чистом виде или входить в качестве компонентов в смесевые рецептуры ПВВ. В процессе длительного хранения в веществах, даже при наличии в результате анализа показателей, соответствующих требованиям ГОСТ, происходят структурные изменения, влияющие на их технологичность при повторной переработке.

Специальных работ по изучению свойств ВВ после их длительного хранения проводилось мало, и они пока остаются недостаточно исследованными. Анализы тротила после 20-летнего хранения показали, что у него уменьшается массовая доля крупных фракций с 55 до 14%; доля мелкой фракции увеличивается с 3 до 27%; повышается хрупкость чешуек, значительно повышается коэффициент внешнего трения. Было замечено, что у гексогена с длительным сроком хранения ухудшаются прессуемость и сыпучесть, а плавкие смеси его с тротилом теряют свои литьевые свойства и практически не обладают текучестью. Работы по изучению электрофизических свойств гексогена с длительным сроком хранения показали, что он по сравнению со свежим продуктом обладает повышенной электризуемостью, что, в свою очередь вызывает потерю его технологических свойств. Эти факторы необходимо учитывать при работе с конверсионными ВВ. У порошкообразного гексогена с увеличением срока хранения электрофизические характеристики изменяются в сторону ухудшения. Однако специальные работы с гексогеном, имеющим 20-летний срок хранения, показали, что состав ГФ, изготовленный из такого ВВ, пригоден для переработки его методом прессования и по качеству не уступает образцам из свежеприготовленного гексогена. Для обоснования возможности использования в качестве компонентов ПВВ утилизированных взрывчатых веществ и смесей (табл.1) произведён расчёт энергетических характеристик свежеприготовленного и утилизированного скального аммонала (табл.2)

Таблица 1 - Компонентный состав свежеприготовленного скального аммонала

Наименование компонента	Скальный аммонал из свежеприготовленны х компонентов, %	Скальный аммонал из утилизированных компонентов, %
Селитра аммиачная водоустойчивая Тротил Гексоген Пудра алюминиевая Церезин природный Церезин Стеарин Краситель	66.0(+2.5-4.0) 5.0(+2.5-1.0) 24.0(+2.5-2.5) 5.0(+2.5-0.5)	64.124 3.876 24.901 5.650 0.217 0.652 0.562 0.017

Таблица 2 – Результаты расчетов энергетических характеристик

Показатель	Скальный аммонал из свежеприготовленных компонентов	Скальный аммонал из утилизированных компонентов
Кислородный баланс, % Объём выделяющихся при взрыве газов, л/кг Теплота взрыва, ккал/кг Температура взрыва, ?С	0.1057 826.6 1284.2 3531.257	11.7158 883.36 1690 4126

Полученные на заводе ДКЗХИ в результате регулярных испытаний (2001-2005г.) значения взрывчатых характеристик скального аммонала марки У оказались не хуже характеристик скального аммонала из свежеприготовленных компонентов (табл.3)

Таблица 3- Взрывчатые характеристики скального аммонала

Характеристика	Скальный аммонал из свежеприготовленных компонентов	Скальный аммонал из утилизированных компонентов
Бризантность, мм Фугасность,см3 Передача детонации, см сухими после выдержки в воде в течении часа	Не менее 22 Не менее 460 Не менее 6 Не менее 5	22,6-29,6 460-492 6-12 5-12

Т. к. полученные данные близки, то можно сказать, что использование в качестве компонентов ПВВ утилизированных ВВ и смесей вполне обоснованно, особенно в свете дороговизны штатных ВВ и накопления на складах боеприпасов с истекшим сроком хранения, что позволяет рационально использовать природные ресурсы.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://masters.donntu.edu.ua