взрывчатый состав

Формула изобретения

1. Водосодержащий взрывчатый состав, содержащий взрывчатое вещество, аммиачную селитру, загуститель, сшивающий агент и воду, отличающийся тем, что он содержит растворимые в воде азотнокислые соли металлов или их смесь, органическое горючее, взрывчатое вещество в виде порошка или гранул, в котором размер частиц не превышает 2 мм, при этом в качестве взрывчатого вещества он содержит гексоген, или октоген, или флегматизированный гексоген, или октоген, или смесь флегматизированного гексогена и алюминия, или сплав гексогена, тротила и алюминия, или сплав гексогена и тротила, а в качестве загустителя - полиакриламид, в качестве сшивающего агента - сернокислый алюминий или трехвалентное сернокислое железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гексоген, или октоген, или

Флегматизированный гексоген,

или октоген, или смесь

флегматизированного гексогена

и алюминия, или сплав гексогена,

тротила и алюминия,или сплав

гексогена и тротила 15-75

Растворимые в воде азотнокислые соли металлов

или их смесь 1-5

Органическое горючее 1-6

Полиакриламид 0,15-0,5

Сернокислый алюминий или трехвалентное

сернокислое железо 0,01-0,1

Вода 6,0-12,0

Аммиачная селитра Остальное

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического горючего он содержит карбамид, или парафин, или церезин, или головакс, или минеральное масло, или их смесь.

3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворимых в воде азотнокислых солей металлов он содержит натрий азотнокислый, или калий азотнокислый, или кальций азотнокислый.

4. Состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит гранулированную аммиачную селитру в количестве 0-60 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых веществ на основе гелеобразных растворов окислителей, сенсибилизированных взрывчатыми веществами, и может быть использовано при утилизации взрывчатых веществ боеприпасов.

Известен водосодержащий взрывчатый состав [1], включающий: взрывчатые вещества, например тротил, гексоген, ТЭН или бездымные пороха 2-50%, аммиачную селитру 15-80%, нитраты щелочных металлов 0-25%, мочевину 1-15%, хлористый натрий 1-15%, загуститель 0,05-2%, сшивающий агент 0,01-0,5%, остальное - вода. Недостатком этого состава является низкая детонационная способность и использование инертных добавок, уменьшающих энергию взрыва.

Известен водосодержащий взрывчатый состав [2], взятый нами за прототип, содержащий: взрывчатый сенсибилизатор, включающий измельченные пороха, топлива, взрывчатые вещества или их смесь в количестве 5,0-50,0%, неорганический окислитель 80,0-35,0%, криогенная добавка - смесь гликоля, нитрата калия и кальция в количестве 0,5-6,0%, загуститель 0,5-5,0%, сшивающие агенты 0,01-0,5%, катализатор отверждения 0,5-2,0%, вода - остальное.

Существенными недостатком этого состава являются низкая детонационная способность, энергия взрыва и работоспособность по сравнению с применяемыми в настоящее время промышленными взрывчатыми веществами, высокая санитарная и экологическая опасность продуктов взрыва, содержащих в своем составе чрезвычайно опасные соединения хрома и свинца 1 класса опасности по ГОСТ 12.007 - 76 (предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 0,01 и 0,005 мг/м³ по ГОСТ 12.005 - 88) и высокоопасные соединения цинка и меди 2 класса опасности по ГОСТ 12.007 - 76 (предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м³ по ГОСТ 12.005 - 88), применяемые в составе в качестве сшивающих агентов и невзрывчатых сенсибилизаторов. Санитарные и экологические нормы исключают возможность применения этого взрывчатого состава в качестве промышленного взрывчатого вещества при открытых и подземных горных работах. Следует учесть, что средняя смертельная концентрация соединений хрома и свинца в воздухе составляет менее 500 мг/куб.м и, например, при взрыве одного килограмма этого состава в воздух карьера будет выброшено в составе продуктов взрыва как минимум 600-1200 мг/ куб.м соединений хрома или свинца в виде мельчайшего аэрозоля, что приведет к заражению до уровня ПДК 60-120 тыс. куб.м. воздуха и может привести к профессиональному и онкологическому заболеванию рабочего персонала горного предприятия.

Применяемый в водосодержащем взрывчатом составе тротил в мелкодисперсном состоянии при количествах до 20% малоэффективен как взрывчатое вещество. Согласно ГОСТ 19433 - 85, приложение 2, таблица 29, № 00Н 1356 смесь тротил/вода 70/30 не способна к детонации и таким образом в водосодержащих составах мелкодисперсный тротил не может являться эффективным сенсибилизатором детонационных процессов.

Задачей настоящего изобретения является повышение детонационной способности, энергии взрыва и работоспособности водосодержащего взрывчатого состава и технологичности его изготовления при обеспечении безопасности его применения.

Поставленная задача решена тем, что водосодержащий взрывчатый состав включает взрывчатое вещество в виде порошка или гранул - гексоген или октоген, или флегматизированный гексоген или октоген, или смесь флегматизированного гексогена и алюминия, или сплав гексогена, тротила и алюминия или сплав гексогена и тротила, при этом размер частиц взрывчатого вещества не превышает 2 мм, аммиачную селитру, растворимые в воде азотнокислые соли металлов или их смесь, органическое горючее, загуститель-полиакриламид, воду и сшивающий агент, в качестве которого используется сернокислый алюминий или трехвалентное сернокислое железо при следующем содержании компонентов, мас.%:

Гексоген, или октоген, или

Флегматизированный гексоген,

или октоген, или смесь

флегматизированного гексогена

и алюминия, или сплав гексогена,

тротила и алюминия, или сплав

гексогена и тротила 15-75

Растворимые в воде азотнокислые соли металлов или их смесь 1-5

Органическое горючее 1-6

Полиакриламид 0,15-0,5

Вода 6-12

Алюминий сернокислый или железо трехвалентное сернокислое 0,01-0,1

Аммиачная селитра Остальное

При этом в качестве органического горючего может использоваться карбамид или парафин, или церезин, или головакс, или минеральное масло, или их смесь, а в качестве азотнокислых солей металлов используется натрий азотнокислый или калий азотнокислый, или кальций азотнокислый.

Сущность изобретения заключается в том, что для повышения детонационной способности в состав введены содержащие гексоген или октоген взрывчатые вещества в виде порошка или гранул в количестве 15-75 мас.%. Для улучшения технологичности в состав может быть введено жидкое органическое горючее в количестве до 5 мас.%, а для достижения высокой работоспособности в состав введена гранулированная аммиачная селитра до 60 мас.%. Введение в состав карбамида и растворимых в воде азотнокислых солей металлов или их смеси повышает их морозостойкость, детонационные характеристики и снижает количество вредных газов в продуктах взрыва. Санитарная и экологическая безопасность взрывчатого состава обеспечивается применением в качестве сшивающего агента сернокислого алюминия или трехвалентного сернокислого железа. При этом в твердых продуктах взрыва присутствуют окись алюминия или окись железа (соответственно 4 и 3 классы опасности по ГОСТ 12.007 - 76, предельно допустимые концетрации в воздухе рабочей зоны 6 и 4 мг/м³ по ГОСТ 12.005 - 88), что не превышает опасность пыли горных пород при взрывных работах (пыль гранитов, известняков, железных руд - 3 и 4 классы опасности с ПДК 2-4 мг/м³).

Испытания показали, что при содержании 35% аммиачной селитры и 35% взрывчатых веществ в виде порошка, остальное - гелеобразный раствор окислителей, состав устойчиво детонирует от капсюля детонатора № 8 в тонкостенных полимерных оболочках диаметром 36 мм, а при уменьшении содержания взрывчатых веществ до 15 мас.% состав устойчиво детонирует от промежуточного детонатора массой 200 г, в зарядах в полимерной оболочке диаметром 60 мм. Использование в составе в качестве взрывчатых веществ смесей алюминия с гексогеном или гексогеном и тротилом значительно увеличивает энергию взрыва. Во всех испытаниях детонация была полной.

Способ изготовления взрывчатого состава заключается в следующем.

В отмеренное количество воды при обогреве и перемешивании высыпается необходимое количество аммиачной селитры, карбамид, полиакриламид и азотнокислые соли металлов или их смесь. Смесь перемешивают до полного растворения компонентов.

Полученной гелеобразной массой заливают тару с измельченными взрывчатыми веществами и полученную массу тщательно перемешивают в смесителе. Вводят в полученную смесь необходимое количество гранулированной аммиачной селитры и сшивающий агент. При необходимости навеску минерального масла предварительно вводят в гранулированную аммиачную селитру.

Примеры предлагаемого состава и его основные свойства в сравнении с прототипом приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предлагаемый водосодержащий взрывчатый состав обладает высокой детонационной способностью, санитарной и экологической безопасностью продуктов взрыва. Пожаровзрывобезопасность технологического процесса изготовления и применения обеспечивается за счет исключения пыления и электризации взрывчатых веществ при их флегматизации водными растворами электролитов на начальной стадии иззготовления.

Источники информации

1. Патент США № 3321344, кл. С 06 В 1/04 (НКИ 149-56).

2. Патент РФ № 2176632, кл. C 06 В 25/00.