СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАРЯДА Российский патент 2005 года по МПК C06B21/00 C06B25/04 F42B3/10 F42D1/04 

Заявляемое изобретение относится к области зарядов взрывчатых веществ (ВВ), изготавливаемых заливкой. Заявляется способ изготовления литого заряда на основе тротила.

Литые разрывные заряды из тротила, как известно, обладают низкой восприимчивостью к инициирующему импульсу и для надежного возбуждения детонации требуют применения дополнительного детонатора из мощного ВВ или прессованного тротила. Особую остроту вопрос приобретает в изделиях гражданской взрывной техники, где инициаторами служат относительно маломощные капсюли-детонаторы, электродетонаторы и детонирующие шнуры. Обычно восприимчивость литого тротила к детонации повышают введением мощного ВВ-сенсибилизатора (гексогена или тэна) в количествах не менее 50%, т.е., вместо тротила используют высокочувствительные смеси тротил/гексоген (ТГ) или пентолиты. Однако это ведет к многократному удорожанию продукции и повышению опасности ее применения, что идет вразрез с условиями проведения промышленных взрывных работ.

Известен способ по патенту РФ №2119145 (Заявка №96105976 от 27.03.98), где восприимчивость литых тротиловых зарядов (шашек-детонаторов) к штатным средствам инициирования обеспечивается изготовлением их из содержащих газовые включения тротиловых гранул, пропитываемых под вакуумом расплавом тротила. К недостаткам способа следует отнести необходимость специальной технологии и оборудования для получения таких пористых гранул, в то время как использование вместо гранул штатной тротиловой чешуйки (что наиболее выгодно) или монолитных кусков не дает эффекта сенсибилизации.

Технической задачей изобретения является обеспечение надежной восприимчивости тротиловых зарядов, получаемых с использованием твердой фазы и расплава, вне зависимости от наличия в твердой фазе сенсибилизирующей пористости и без значительного повышения чувствительности материала заряда к механическим воздействиям.

Технический результат достигается в способе изготовления заряда, включающем заполнение корпуса твердой фазой - тротилом, ее вакуумирование и заливку расплавом тротила. В качестве твердой фазы - тротила используют тротил в виде чешуек, гранул или кусков. В расплав тротила и(или) твердую фазу дополнительно вводят пентаэритрита тетранитрат в пределах его естественной растворимости в тротиле при следующем соотношении компонентов (мас.%):

пентаэритрита тетранитрат 7...14

тротил остальное,

при этом содержание расплава в заряде составляет 45...55%, твердой фазы - остальное.

Прием - введение в расплав тротила определенных количеств пентаэритрита тетранитрата (ТЭНа) в пределах его естественной растворимости в тротиле, составляющей 14%, во-первых, позволяет, как и в случае чистого расплава тротила, пропитывать любой вид твердой фазы, в то время как использование суспензии тэн-тротил (например, пентолита 50/50) не обеспечивает проникание ее в гранулы или чешуйку тротила. Во-вторых, оказалось, что чувствительность тротила с 10-14% ТЭНа находится практически на уровне чувствительности чистого тротила (см. табл.1). В третьих, было экспериментально подтверждено, что критическая толщина детонации, характеризующая детонационную способность ВВ, для такого сенсибилизированного тротила составляет не более 7 мм, что по крайней мере в три раза меньше, чем у чистого тротила.

Таблица 1Наименование показателяВеличина показателятротил сенсибилизированныйтротил1. Чувствительность к удару по ГОСТ 4545-88  частость в приборе №1, %4-204-20нижний предел в приборе №2, мм≥500≥5002. Чувствительность к трению по ГОСТ Р50835-95  нижний предел, кгс/см²45005000

Было установлено также, что в зарядах с обычной твердой фазой (чешуйкой, кусками, гранулами) эффект повышения восприимчивости надежно проявляется уже с 7% ТЭНа в расплаве. Тэн может вводиться в расплав как при заливке, так и при приготовлении твердой фазы. Поскольку доли твердой фазы и расплава в заряде примерно одинаковы (могут колебаться в пределах от 45 до 55%), эффект от введения ТЭНа в расплав или твердую фазу также должен быть одинаков.

Для проверки заявляемого способа было изготовлено 45 натурных зарядов (шашек-детонаторов) массой 550 г. Изготовление производилось по режимам способа-прототила (патент №2119145), т.е. с применением вакуумирования изложницы и созданием давления на расплав, но в твердую "фазу, не содержавшую газовых включений, или в расплав, было введено 10±3% пентаэритрита тетранитрата (ТЭНа). Полученные шашки были испытаны на восприимчивость и полноту детонации от штатных инициаторов. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Таблица 2Средство инициированияСодержание ТЭНаКол-во испытанийРезультат испытанийвраспл., %в тв. фазе, %КД "Нонель" - 50010-10Полная детонацияКД "Нонель" - 500-135Полная детонацияЭД-8-1310Полная детонацияЭД-87-10Полная детонацияДШЭ-6-75Полная детонацияДШЭ-67-5Полная детонация

Таким образом, заявляемое техническое решение радикально расширяет возможности способа, позволяя использовать в качестве твердой фазы тротил в любой натуральной форму, в том числе простейшей - в виде штатной чешуйки.

Что касается присадки ТЭНа, то ее содержание невелико и не приводит к значительному удорожанию заряда. Если ТЭН содержится только в расплаве или твердой фазе, доля которых в заряде составляет от 45 до 55% (для различной твердой фазы), то в целом по заряду содержание ТЭНа не превышает 3,5-7%. Не может исключаться и вариант, когда ТЭН содержится и в твердой фазе, и в расплаве. Очевидно, что эффект сенсибилизации в этом случае будет еще выше.

Изобретение относится к зарядам взрывчатых веществ, изготавливаемых заливкой. Предложенный способ изготовления заряда включает заполнение корпуса твердой фазой - тротилом в виде чешуек, гранул или кусков, его вакуумирование и заливку расплавом тротила, при этом в расплав и(или) твердую фазу дополнительно вводят пентаэритрита тетранитрат в пределах его естественной растворимости в тротиле. Изобретение обеспечивает надежную восприимчивость тротиловых зарядов без значительного повышения чувствительности к механическим воздействиям. 2 табл.

Способ изготовления заряда, включающий заполнение корпуса твердой фазой - тротилом, его вакуумирование и заливку расплавом тротила, отличающийся тем, что в качестве твердой фазы используют тротил в виде чешуек, гранул или кусков, в расплав и(или) твердую фазу дополнительно вводят пентаэритрита тетранитрат в пределах его естественной растворимости в тротиле при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пентаэритрита тетранитрат 7÷14

Тротил Остальное

при этом содержание расплава в заряде составляет 45÷55%, твердой фазы – остальное.