ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ Российский патент 2003 года по МПК C06B31/38 C06B25/04 

Изобретение относится к области суррогатных (аммиачно-селитренных) ВВ. Заявляется состав, предназначающийся для изготовления зарядов заливкой.

В отечественной и зарубежной практике широкое применение нашли разнообразные смесевые ВВ на основе нитрата аммония (аммиачной селитры): аммониты, аммоналы, граммониты и т.д. (см., например, Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. Авторы З.Г. Поздняков и Б.Д. Росси. М.: Недра, 1977). Особую группу в них составляют аммотолы - смеси расплавленного тротила и аммиачной селитры (АС) в соотношениях 60/40, 50/50, 40/60, перерабатываемые в заряды методами литья. Благодаря достаточно высоким взрывчатым свойствам и широкой сырьевой базе они во многих странах использовались в качестве боевых ВВ военного времени (Энциклопедия взрывчатых веществ. т.1. Пикатинский арсенал, Довер, Нью-Джерси, США, 1960).

Применение дешевых аммотолов в средствах промышленного взрывания, например, в шашках-детонаторах для подрыва скважинных зарядов, сдерживается прежде всего их низкой восприимчивостью к детонационному импульсу. Известно (например, кн. А.Г. Горста. Пороха и взрывчатые вещества. М.: Машиностроение, 1972), что по восприимчивости литые аммотолы уступают даже литому тротилу, не инициируются непосредственно капсюлем (КД, ЭД) и требуют применения дополнительного детонатора из чувствительного ВВ.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение аммотола, обладающего повышенной восприимчивостью к инициирующему импульсу.

Технический результат достигается путем сенсибилизации системы тротил - АС добавкой пентаэритрита тетранитрата (ТЭНа).

А именно, взрывчатый состав для изготовления зарядов заливкой на основе тротила и аммиачной селитры дополнительно содержит пентаэритрита тетранитрат (ТЭН), введенный в пределах его растворимости в расплав тротила, при следующем содержании компонентов, мас. %:
Тротил с растворенным в нем ТЕНом - 40-60
Аммиачная селитра - Остальное
Взрывчатый состав может содержать ТЕН в расплаве тротила в количестве 8-14 мас.%.

Такой прием, когда сенсибилизатор полностью растворен в тротиле, наряду с эффектом повышения восприимчивости к детонации позволяет избежать отрицательных явлений, присущих системам, в которых ТЭН содержится в виде суспензии, т. е. в количествах, превышающих 14%, например в пентолите 50/50. В заявляемом составе исключается возможность оседания частиц ТЭНа и обеспечивается равномерное распределение ТЭНа в заряде в виде однородной мелкокристаллической структуры, что позволяет повысить безопасность изготовления и надежность эксплуатации зарядов в сравнении, например, с зарядами на основе пентолита 50/50.

Факт повышения восприимчивости тротиловой основы аммотола за счет малых содержаний ТЭНа был подтвержден экспериментально путем определения критических толщин детонации, т.е. таких минимальных слоев ВВ, в которых возможно возбуждение устойчивой детонации (см. табл. 1).

Данные табл. 1 показывают, что критическая толщина тротила с 8% ТЭНа по крайней мере вдвое меньше критической толщины чистого тротила.

Важно, что при этом чувствительность к механическим воздействиям тротила с добавкой ТЭНа (сенсибилизированного тротила) остается близка к чувствительности тротила (табл. 2).

Для подтверждения эффекта повышения восприимчивости заявляемого состава из него были изготовлены цилиндрические шашки массой 500 г с гнездом под капсюль-детонатор (электродетонатор). Состав готовился посредством растворения ТЭНа в расплаве тротила при 90-95^oС с последующим замешиванием в него измельченной АС. Соотношение расплава и АС варьировалось от 40/60 до 60/40, поскольку, как известно, именно в этих пределах обеспечиваются литьевые свойства аммотолов. Ниже 40% тротила аммотол теряет необходимую текучесть, а свыше 60% система обладает неудовлетворительной седиментационной устойчивостью. Массовая доля ТЭНа в расплаве составляла 8-14%, поскольку 14% - это предельное количество ТЕНа, растворяющееся в тротиле, а содержание менее 8% ТЕНа заметно снижает детонационную способность системы. Инициирование шашек осуществлялось от электродетонатора ЭД-8С.

Параллельно были испытаны шашки из обычного аммотола 50/50.

Результаты испытаний, представленные в табл. 3, показывают, что, в отличие от обычного аммотола 50/50, шашки из заявляемого состава надежно инициируются электродетонатором.

Дополнительно была определена скорость детонации заявляемого состава и прототипа. Определение производилось осциллографическим методом на образцах, состоявших из набора почти цилиндрических шашек диаметром и высотой 60 мм. Результаты испытаний (табл. 4) свидетельствуют о том, что скорость детонации заявляемого состава на 200 м/с превышает скорость детонации прототипа.

Заявляемый состав обладает и несколько более высокой теплотой взрыва, чем прототип: 4150 кДж/кг против 4060 кДж/кг.

Технология приготовления и переработки состава проста, не требует сложного оборудования и легко осуществима в производствах соответствующего профиля.

Изобретение относится к взрывчатым веществам (ВВ), а именно к аммиачно-селитренным ВВ. Согласно изобретению взрывчатый состав для изготовления зарядов заливкой содержит тротил и аммиачную селитру, при этом он дополнительно содержит пентаэритрита тетранитрат (ТЭН), введенный в пределах его растворимости в расплав тротила. ТЭН может содержаться в расплаве тротила в количестве 8 - 14 мас.%. Изобретение направлено на создание взрывчатого вещества для изготовления зарядов заливкой, обладающего повышенной восприимчивостью к инициирующему импульсу. 1 з.п.ф-лы, 4 табл.

1. Взрывчатый состав для изготовления зарядов заливкой, содержащий тротил и аммиачную селитру, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пентаэритрита тетранитрат (ТЭН), введенный в пределах его растворимости в расплав тротила, при следующем содержании компонентов, мас.%:
Тротил с растворенным в нем ТЭНом - 40-60
Аммиачная селитра - Остальное
2. Взрывчатый состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит ТЭН в расплаве тротила в количестве 8-14 мас.%.