Способ получения эмульсионных взрывчатых веществ Советский патент 1993 года по МПК C06B21/00 

Ы

Способ получения эмульсионных взрывчатых веществ, включающий эмульгирование водного раствора окислителей в смеси углеводородного горючего с эмульгатором при нагревании и химическое газонасыщение эмульсии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения стабильности газовых включений при хранении, в смесь углеводородного горючего с эмульгатором перед эмульгированием дополнительно вводят стабилизирующую добавку - плавкие углеводороды с растяжимостью не менее 15 мм. ся d 00 40 bJ -n ы

ГО

«3

ГО

in «s

ON 00

p

CO

Изобретение относится к способам получения эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ), сенсибилизированных микрогазовыми пузырьками и применяемых в промышленных взрывных работах.

Известен ряд ЭВВ, основной способ получения которых заключается в дисперги- ровании водного раствора окислителей в углеводородном горючем, содержащем эмульгатор. Объединяет их также и способ придания чувствительности к детонационному импульсу. В эмульсию вводят пористые добавки - микросферы - или насыщают эмульсию газовыми включениями с применением специальных реагентов. Наиболее часто употребляется с этой целью водный раствор нитрита натрия. Так, например, ЭВВ по авт. свид. N 237260 включает 8-14% воды, 13-18% натриевой или кальциевой селитры, 3-8% масла или мазута, 1-4% эмульгатора, остальное до 100% - аммиачная селитра, становится чувствительным к инициированию при введении с интенсивным перемешиванием 0,05-0,5% 5-40%-ного водного раствора нитрита натрия и образовании в массе эмульсии микропузырьков азота. Сенсибилизированная система имеет высокие взрывчатые свойства и успешно применяется при взрывных работах с непродолжительным пребыванием заряда в скважинах (6-10 суток). Основной и существенный недостаток таких ВВ состоит в том, что микропузырьки газа удерживаются в эмульсии довольно непродолжительное время (около 10 суток), после чего начинает сказываться влияние их агрегатирования, выражающееся в снижении детонационной способности ЭВВ.

По этой причине в ЭВВ с длительным сроком хранения вводят капсюлированные газовые включения - микросферы из полимерных или силикатных материалов. Продолжительностьхранения ЭВВ, сенсибилизированных микросферами, ограничивается лишь временем жизни эмульсии и может достигать нескольких месяцев. Однако микросферы, как правило, дороги и значительно увеличивают стоимость ЭВВ.

Целью изобретения является стабилизация газовых пузырьков в эмульсионных взрывчатых веществах без применения микросфер.

Указанная цель достигается тем, что в углеводородную фазу ЭВВ перед эмульгиро- ванием вводят стабилизаторы - плавкие углеводороды, нагретые до температуры выше температуры каплепадения и имеющие растяжимость не менее 15 мм.

Пример. В обогреваемом сосуде при 85±5° приготавливают водный раствор окислителей, например нитратов аммония и натрия. Одновременно в другом сосуде нагревают выше температуры каплепадения (80-120°С) плавкую углеводородную добавку, применяемую в качестве стабилизатора, и прибавляют ее после расплавления к смеси масла и эмульгатора с перемешиванием мешалкой при 95±5°С. Затем в полученную смесь приливают при работающей мешалке раствор окислителей и после 3-10 мин эмульгирова- ния добавляют 0,5% 25%-ного водного раствора нитрита натрия, перемешивают еще 1-5 мин и получают ЭВВ с плотностью 1,15-1,30 г/см , чувствительное к импульсу стандартного электродетонатора N 8 в зарядах диаметром 30 мм.

Результаты испытания ЭВВ, полученных предлагаемым способом и одним из известных, представлены в таблице.

Примечания к таблице.

Как видим, опыты показывают существенное повышение стабильности газовых пузырьков при хранении, выражающееся в изменении плотности и скорости детонации образцов.

Гипотеза, объясняющая этот факт, заключается в следующем. Парафиновые и другие углеводороды, например церезин, имеют псевдокристаллическую структуру, частицы в которой недостаточно связаны между собой и относительно легко разрываются по границам между ними. Присутствие добавок масла даже в .небольших количествах еще в большей степени ослабляет связи

между ними. В связи с этим газовые пузырьки, размер которых обычно не превышает 100 мкм, имеют возможность некоторого перемешивания в межчастичных промежутках углеводородной фазы, а также могут перетекать один в другой за счет повышенного в них давления, легко разрывающего межпузырьковые пленки, поскольку они не обладают упругостью. Благодаря

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения эмульсионных взрывчатых веществ, включающий эмульгирование водного раствора окислителей в смеси углеводородного горючего с эмульгатором при нагревании и химическое газонасыщение эмульсии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечедобавкам стабилизаторов углеводородные пленки приобретают способность к растяжению, способствующему, в конечном счете, некоторой компенсации давления газа внутри пузырька и препятствующего быстрому разрыву пленки. Это выражается в сохранении детонационной способности более длительное время.

ния стабильности газовых включений при хранении, в смесь углеводородного горючего с эмульгатором перед эмульгированием дополнительно вводят стабилизирующую добавку - плавкие углеводороды с растяжимостью не менее 15 мм.

Характеристика способа получения

Известный способ (без стабилизатора)

Предлагаемый способ с введением стабилизатора, имеющего растяжимость,мм

0-IQ 335

15-30 1,4 30-700 0,2% редлагаемый

температура введения стабилизатора ниже точки каплепадения (20-7000) при растяжимости 300 мм

температура введения стабилизатора выше точки каплепадения (а -120°С) при растяжимости 300 мм

Свойства ЭВВ при хранении, мес Плотность, г/см3

Объем газовых вклю0

I

, чений, смэ/г ,------.---.-.

j Скорость детонации, км/с

О

I

Г

о

3

1,18-1,25 1,27-1,36 1,38-1,43 0,23 0,17 0,09 4,4-4,7 3,5 Отказ3

1,14-1,22 1,16-1,251,27-1,340,320,260,21

4,3-4,63,2х .Отказ3

4,5-4,33,9-4,43,4

4,4-4,64,1-4,43,9-4,2

00

Ј

to (л

W

1,13-1,23 1,28-1,32 1,39-1,42 0,32 0,16 0,08 4,3-4,5 3,4х Отказ

1,15-1,21 1,18-1,25 1,29-1,35 0,32 0,22 0,19 4,5-4,7 4,4-4,5 4,2-4,4