Водонаполненные АСВВ

Водонаполненные АСВВ – однородные смеси представляющие собой загущенный водный раствор аммиачной селитры или смесей аммиачной и натриевой (кальциевой) селитр. Смеси нитратов натрия и аммония образуют более концентрированные водные растворы и обеспечивают меньшую температуру замерзания чем растворы этих солей, взятые по отдельности. Реже используют перхлораты . Водный гель заполняет промежутки между частицами ВВ, в результате чего водосодержащие ВВ выгодно отличаются от порошкообразных повышенной плотностью и лучшими взрывчатыми характеристиками. Также они обладают пластичностью или текучестью, пригодны для подачи по шлангу и к механическому заряжанию с помощью спец. машин. Однако, при определенных условиях, вода может флегматизировать ВВ, поэтому состав комбинируют таким образом, чтобы соотношение между взрывчатыми характеристиками и механическими были оптимальными. Обычно содержание воды не превышает 20-25 %. Содержат сенсибилизатор - бризантное ВВ (тротил, иногда с добавками гексогена или ТЭНа), порошок алюминия повышающий теплоту взрыва. Порошок алюминия, предназначенный для применения в водосодержащих ВВ обычно подвергают пассивированию – формированию на пов-ти прочного и химически стойкого слоя во избежании разложения под действием концентрированного водного раствора селитр. Во избежание расслоения компонентов содержат загуститель (полиакриламид, Na -соль карбоксиметилцеллюлозы, гуаргам и т.д.). Для упрочнения (сшивки) загустителя, т.е. образования поперечных хим. связей и образования плотного геля используют структурирующие добавки солей металлов переменной валентности – напр. соединения хрома, буры, сульфат алюминия и т.д. Для дополнительного загущения и сенсибилизации также возможно использование аэросила. Могут содержать различные добавки, например антифризы. Устойчивы довольно продолжительное время в обводненных скважинах, т.к. сшитый загуститель препятствует вымыванию окислителя. В зависимости от состава представляют собой текучий гель или упругую пластичную массу. Практически не восприимчивы к удару, открытому огню и первичным средствам инициирования. Критический диаметр составляет 90-300 мм. В зависимости от консистенции выпускаются в патронах, мешках, или изготавливаются на месте применения в специальных смесительно-зарядных машинах. В последнее время наметилась тенденция использования более дешевых водонаполненных ВВ не содержащих орг. нитросоединений. Вместо нитросоединений обычно используют нитраты или перхлораты органических аминов (например метиламина или этилендиамина). Для придания смеси способности детонировать от первичных средств инициирования, применяют методы по уменьшению плотности ВВ – добавляют стеклянные или пластмассовые микросферы или насыщают смесь микропузырьками газов.

Однако, в последнем случае со временем происходит диффузия и укрупнение пузырьков газа (коалесценция), приводящая к постепенному снижению дет. способности, поэтому такие ВВ непригодны для продолжительного хранения (больше неск. недель, иногда -месяцев). Все ВВ, сенсибилизированные газовыми пузырьками или микросферами также резко теряют детонационную способность в условиях высокого гидростатического давления (напр. в сверхглубоких скважинах). В сенсибилизированном виде они имеют критический диаметр детонации 5-20 мм, скорость детонации от 3000 до 5500 м/с. Плотность в заряде 0,85-1,35 г/см 3. Могут изготавливаться непосредственно на месте проведения взрывных работ в спец. машинах. Пригодны к мех заряжанию. Пластичные – выпускаются в патронах и шланговых зарядах.

Отечественные водонаполненные ВВ

Акваниты

Водонаполненные пластичные или гелеобразные ВВ (могут содержать до 20-25 % воды) на основе NH 4 NO 3 иногда в сплавах или смесях с другими нитратами, разл. горючими и взрывчатыми веществами в тонкодисперсном состоянии (тротил, алюмотол, бездымный порох и т.п.). Для предотвращения расслоения компонентов смеси вводят 1-3 % водорастворимого полимера-загустителя (соли карбоксиметилцеллюлозы, полиакриламид, гуаргам и др.), для сохранения текучести при пониж. темп–ре – антифризы. Теплота взрыва 3 - 5 МДж/кг. плотность 1,4 – 1,6 г/см 3 . Применяют главным образом для подземных взрывных работ. Скорость детонации до 5500 м/ c .

Акваналы

Содержат загущеный концентрированный раствор NH 4 NO 3 80-90 %, чешуйчатый тротил до 20 %, а для повышения теплоты взрыва - алюминий (силикоалюминий), могут также содержать до 25 % дополнительного окислителя (нитрат калия или натрия) и до 15 % дополнительного горючего - мочевины. В качестве структурообразователя используют бихроматы, буру, квасцы и т.д., которые сшивают молекулы загустителя, повышая вязкость и предотвращая оседание дисперсных частиц. Плотность до 1,75 г/см 3 . Теплота взрыва до 6,1 МДж/кг. По консистенции представляют собой подвижную массу или пластичный студень. Пластичные выпускаются в виде патронов и рукавов. Текучие могут заливаться непосредственно в скважину.

Акватолы

(содержат тротил, алюминий, воду, NH 4 NO 3 , NaNO 3 ) Представляют собой как правило текучую смесь гранулированного аммонита или аммонала в загущенном водном растворе аммиачной селитры. Наиболее известный – акватол Т20 , содержащий около 20 % гранулотола и 20 % воды. Плохо восприимчивы к детонации. Для подрыва требуют 2-3 шашки по 400 г тротила. Плотн. 1,3 – 1,5 г/см 3 . Применяют гл. обр. для подземных взрывных работ. Скорость детонации 5000-5600 м/ c. Критический диаметр детонации 100-120 мм. Теплота взрыва 3,35-3,77МДж/кг.

Ифзаниты

Содержат гранулированный алюмотол, воду, NH 4 NO 3 . Применяются для взрывных работ, при достаточном содержании воды подвижны и могут подаваться в скважину по шлангу. Составы некоторыз водонаполненных ВВ: 1) Акватол 63/35 Нитрат аммония – 63 %, тротил – 34 %, Na -КМЦ – 3 %, вода -15 % (сверх 100 %) 2) Акватол АБ Нитрат аммония – 51 %, тротил – 28 %, полиакриламид – 2 %, вода -14 %, антифриз -5 %. 3) Акватол МГ Нитрат аммония – 26,5 %, нитрат натрия – 20 %, алюмотол 75/25 – 40 %, гуаргам – 1,5 %, вода -12 %. 4) Акванал М-15 Нитрат аммония – 58,5 %, тротил – 25 %, алюминий – 15 %, Na -КМЦ – 1,5 %, бура 0,02-0,04 %, вода -15 % (сверх 100 %). Фугасность 480 мл. 5) Акванал №1 Нитрат аммония – 57 %, нитрат кальция-10 %, тротил – 20 %, алюминий – 5 %, Na -КМЦ – 1 %, Экстракт сульфитной целлюлозы – 1,0 %, вода -6 %. 6) Акванит №2 Нитрат аммония – 44,2 %, нитрат кальция-7,4 %, тротил – 5 %, гексоген – 35 %, Na -КМЦ – 1,1 %, аэросил- 0,8 %, вода -6,5 %. 7) Акванит №3Л Нитрат аммония – 25,5 %, нитрат натрия-32 %, тротил – 30 %, Na -КМЦ – 0,5 %, вода -12 %. 8) Акванит №16 Нитрат аммония – 53 %, нитрат кальция-10 %, тротил – 29 %, Na -КМЦ – 1 %, вода -6 %. 9) Реолит А2 аммиачная селитра – 28 %, натриевая селитра -25 %, тротил – 23 % алюминий – 7,5 %, вода -15 %, загуститель и структурообразователь – 1,5 %. Скорость детонации 5040 м/с. при плотность 1,5 г/см 3 . Теплота взрыва 4,9 МДж/кг. Используется для взрывных работ, имеет текучую гелеобразную консистенцию. 10) Реолит Р25 аммиачная селитра – 62,6 %, тротил – 25 %, вода -12 %, загуститель (гуаргам) и структурообразователь – 1,4 %. Теплота взрыва 3,57 МДж/кг. Скорость детонации 5500 м/с. при плотность 1,4 г/см 3. Используется для взрывных работ, имеет текучую гелеобразную консистенцию. 11) Кимит Аммиачная селитра – 57 %, нитрат натрия – 10 %, вода -16 %, алюминий -8 %, горючее – 3,5 %, этиленгликоль – 4 % загуститель (гуаргам) и структурообразователь – 1,5 (0,05) %. Теплота взрыва 4,3 МДж/кг. Скорость детонации 3800-4000 м/с. при плотность 1,1-1,2 г/см 3. Используется для взрывных работ, имеет пастообразную консистенцию. Водоустойчив. 12) Нитрат аммония – 40 %, нитрат натрия – 15 %, мочевина – 10 %, мелкодисперсный алюминий –10 %, вода – 25 %. К готовой смеси добавляют 1,8 % полиакриламида и 0,8 % динитрозопентаметилентетрамина (порообразователь). При плотности 1,0 г/см 3 (в активированном состоянии). смесь имеет скорость детонации до 4850 м/с. Теплота взрыва 3,43 МДж/кг. Объем продуктов взрыва 804 л/кг. 13) Нитрат аммония – 30 %, нитрат натрия – 16 %, нитрат метиламина – 20 %, мелкодисперсный алюминий – 8 %, вода – 26 %. К готовой смеси добавляют 1,2 % полиакриламида и 0,8 % динитрозопентаметилентетрамина. При плотности 1,1 г/см 3 (в активированном состоянии). Смесь имеет 4960 м/с. Теплота взрыва 3,58 МДж/кг. Объем продуктов взрыва 821 л/кг. Критический диаметр для этих смесей составляет всего 3-4 мм при плотности около 1,0 г/см 3 . При увеличении плотности выше 1,2 г/см 3 критический диаметр резко увеличивается и при 1,35-1,4 г/см 3 смесь теряет способность детонировать.

См.также

• [[]]

Литература

• T. Urbanski – Chemistry and Technology of Explosives Vol 4 – Pergamon Press. Oxford. 1984- P. 546-554
• Encyclopedia of explosives and related items./ Basil T. Fedoroff & Oliver E. Sheffield. Vol 9 – Piccatiny Arsenal Dover, New Jersey, USA – 1980. S121-S147.
• Дубнов Л . В . Бахаревич Н . С ., Романов А . И . Промышленные взрывчатые вещества – 3- е изд ., перераб . и доп . – М . Недра , 1988.
• Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь/ Под Ред. Б.П.Жукова. Изд 2-е исправл – М. Янус К. 2000 с. 24,25,26
• Генералов М.Б. Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ: Учеб. Пособие для вузов – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004
• V. E. Annikov, B. N. Kondrikov RESEARCH AND DEVELOPMENT OF THE NEW EXPLOSIVE SOURCES OF SEISMIC WAVES FOR GEOPHYSICAL INVESTIGATIONS , in Proc. 11th Symp. (Int.) on Detonation, 1998.