Взрывчатый состав для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов
Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ. Предложен взрывчатый состав для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов, содержащий гексоген, 10-40% крупнокристаллического взрывчатого вещества - перекристаллизованного гексогена или тетранитратпентаэритрита или гранулированного взрывчатого вещества - гексогена, цементированного полимерными или восковыми добавками, или сыпучего состава тротил/гексоген или сыпучего тетранитратпентаэритрита, или пентолита со средним размером частиц 300-700 мкм и 0,3-3,0% высокодисперсного окисла металла. Изобретение направлено на создание стабильно сыпучего взрывчатого состава для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов. 4 табл.
Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ (ВВ) и композиций на их основе для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов.
Существуют различные способы гранулирования ВВ: либо с помощью полимерного связующего, либо с помощью легкоплавкого ВВ. Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является взрывчатый состав для детонирующих шнуров, содержащий 80-95 мас.% ВВ с высокой температурой плавления (высокодисперсный гексоген или октоген, или тэн) с кислотностью 0,05-0,7 мас.% (по H2SO4) и 5-20 мас.% ВВ с низкой температурой плавления (тротил), и дополнительно 0,1-1,5 мас.% нейтрализующих кислоту веществ - оксид металла, например оксид железа (Fe2O3), или оксид магния (MgO), или карбонат металла, например карбонат кальция (СаСО3) или карбонат магния (MgCO3). Недостатком этого состава является то, что гранулирующие добавки снижают восприимчивость составов к инициирующему импульсу, что может приводить к отказам детонирующего шнура (ДТП) в соединительных узлах, а также то, что использование его в капсюлях детонаторах связано с некоторыми сложностями. Другим недостатком известного состава является то, что его реализация требует наличия специализированного оборудования и производства не свойственного заводам, производящим средства инициирования. В случае же использования гексогена из Госрезерва транспортировка его на предприятия, имеющие гранулирующее оборудование, и затем на предприятия, изготавливающие детонирующие шнуры и капсюли детонаторы, будет опасна и дорога.
Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение стабильности сыпучести состава. Эта задача решена во взрывчатом составе для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов, содержащем гексоген, 10-40% крупнокристаллического взрывчатого вещества - перекристаллизованного гексогена или тетранитратпентаэритрита (ТЭНа) или гранулированного взрывчатого вещества - гексогена, цементированного полимерными или восковыми добавками, или сыпучего состава тротил/гексоген или сыпучего тетранитратпентаэритрита (ТЭНа), или пентолита со средним размером частиц 300-700 мкм и 0,3-3,0% высокодисперсного окисла металла. Добавка указанных крупнокристаллических или гранулированных ВВ позволяет стабилизировать сыпучесть состава и одновременно фиксировать сердцевину в ДШ. Добавка этих ВВ в количестве менее 10% экономически нецелесообразна, поскольку эти ВВ существенно дороже чистого гексогена.
Предпочтительно в качестве крупнокристаллических ВВ могут быть использованы перекристаллизованный гексоген марки “К” со средним размером 600-700 мкм или ТЭН со средним размером частиц 350-500 мкм. Предпочтительно в качестве гранулированных ВВ могут быть использованы гексоген, цементированный полимерными или восковыми добавками со средним размером 300-500 мкм, или сыпучий состав тротил/гексоген - 5/95 со средним размером частиц 300-500 мкм, или ТЭН сыпучий высокодисперсный со средним размером частиц 500-700 мкм, или пентолит 10/90 со средним размером частиц 400-700 мкм.
Предлагаемые составы опробованы при изготовлении детонирующих шнуров и в штатных капсюлях детонаторов.
Пример 1. Гексоген из Госрезерва смешивали с 0,5% аэросила марки А-700, а затем полученную смесь смешивали с гексогеном марки “К” со средним размером частиц 650 мкм в различных соотношениях. Из полученного состава изготавливали экструзионный детонирующий шнур с навеской 18-20 г/м. Отрезок шнура 100 м нарезали на отрезки по 10 м и от каждого конца этого отрезка брали пробу 1 м для определения навески. Затем рассчитывали среднюю навеску состава на один метр и среднеквадратичное отклонение навески. Результаты приведены в таблице 1.
| Таблица 1 Влияние содержания в составе гексогена марки “К” на стабильность навески ВВ в ДШЭ. | |||
| № п/п | Содержание гексогена марки “К” в составе, % | Средняя навеска ВВ в ДШЭ, г/м | σ, г/м |
| 1 | 0 | 19,2 | 2,5 |
| 2 | 5 | 19,5 | 2,4 |
| 3 | 10 | 19,6 | 1,1 |
| 4 | 15 | 19,3 | 0,9 |
| 5 | 20 | 18,7 | 1,0 |
| 6 | 30 | 18,9 | 1,1 |
Как видно из таблицы, при содержании в составе крупного гексогена 10% и более однородность распределения состава в ДШЭ возрастает более чем вдвое.
Пример 2.
Гексоген из Госрезерва смешивали с 1% пигментной окиси железа. Полученную смесь смешивали с цементированным гексогеном в различном соотношении. Цементированный гексоген содержал 1,5% гранулирующей добавки - поливинилацетата и имел средний размер частиц 340 мкм. Полученные варианты состава использовали для наполнения экструзионного ДШ с навеской 18-20 г/м. Стабильность навески определяли по методике, описанной в примере 1. Результаты исследований приведены в таблице 2.
| Таблица 2. Влияние содержания добавки цементированного гексогена на стабильность навески ВВ в ДШЭ. | |||
| № п/п | Содержание цементированного гексогена в составе, % | Средняя навеска ВВ в ДШЭ, г/м | σ, г/м |
| 1 | 0 | 18,5 | 2,9 |
| 2 | 5 | 19,1 | 2,7 |
| 3 | 10 | 18,7 | 1,3 |
| 4 | 15 | 19,7 | 1,2 |
| 5 | 20 | 18,9 | 1,1 |
| 6 | 40 | 19,3 | 1,1 |
Как видно из таблицы, добавки цементированного гексогена в количестве более 10% существенно снижают среднеквадратичное отклонение навески ВВ в ДШЭ.
Пример 3.
Гексоген из Госрезерва смешивали с 0,7% окиси цинка.
Полученную смесь смешивали с крупнокристаллическим ТЭНом со средним размером частиц 410 мкм. Полученные варианты состава использовали для наполнения экструзионных детонирующих шнуров ДШЭ со средней навеской ВВ на один погонный мер 14-16 г. Оценивали стабильность навески в ДШЭ по методике, аналогичной примеру 1. Дополнительно оценивали надежность ДШЭ по количеству отказов в узлах (из 10 опытов).
Результаты исследований приведены в таблице 3.
| Таблица 3 Влияние содержания добавки крупнокристаллического ТЭНа на стабильность навески ВВ в ДШЭ и его надежность. | ||||
| № п/п | Содержание крупнокристаллического гексогена в составе, % | Средняя навеска ВВ в ДШЭ, г/м | σ, г/м | Количество отказов в узлах |
| 1 | 0 | 15,2 | 3,3 | 4 |
| 2 | 5 | 14,8 | 3,0 | 2 |
| 3 | 10 | 15,1 | 1,2 | 0 |
| 4 | 15 | 14,7 | 1,2 | 0 |
| 5 | 20 | 14,5 | 1,1 | 0 |
| 6 | 40 | 15.3 | 1,0 | 0 |
Как видно из таблицы, при содержании в составе крупнокристаллического ТЭНа более 10% стабильность навески ДШЭ возрастает и увеличивается надежность срабатывания ДШЭ в узлах.
Пример 4. Гексоген из Госрезерва смешивали с 1% Fe2О3 (удельная поверхность 0,6 м2/г). Исходную композицию и ее смеси с ТЭНом и “цементированным” гексогеном применяли для снаряжения электродетонаторов (ЭД). Масса основного заряда электродетонатора - 1 г. Электродетонаторы испытывали на безотказность и полноту срабатывния. Результаты испытаний приведены в Таблице 4.
Взрывчатый состав для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов, содержащий гексоген и окисел металла, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 10-40% крупнокристаллического взрывчатого вещества - перекристаллизованного гексогена или тетранитратпентаэритрита или гранулированного взрывчатого вещества - гексогена, цементированного полимерными или восковыми добавками, или сыпучего состава тротил/гексоген, или сыпучего тетранитратпентаэритрита, или пентолита со средним размером частиц 300-700 мкм, а в качестве окисла металла он содержит высокодисперсный окисел металла в количестве 0,3-3,0%.
