Hnacie výbušniny zahŕňajú pušný prach a tuhé raketové palivo. Hlavnou formou ich výbušnej premeny je spaľovanie. Pušný prach je látka schopná pravidelného spaľovania v paralelných vrstvách bez prístupu kyslíka zvonku, pričom horenie prebieha bez premeny na detonáciu za podmienok výstrelu.
Pušný prach sa delí na dymové a bezdymové.
Čierny prach sa používa na výrobu vyhadzovacích náloží do trieštivých (odrážacích) a signálnych mín, na výrobu zápalných šnúr a zapaľovačov do rakiet, rozbušiek do ručných granátov, diaľkových zápalníkov, zariadení na loveckú muníciu, výrobu petárd a iné pyrotechnické výrobky. Zloženie strelného prachu je mechanická zmes dusičnanu draselného (75%), drevené uhlie(15 %) a síry (10 %). Zrná strelného prachu majú čiernu alebo jemne hnedú farbu zŕn s lesklým povrchom. Podľa veľkosti zŕn sa pušný prach delí na jemnozrnný a hrubozrnný. Čierny prášok je vysoko hygroskopický, pri vystavení vlhkosti zvlhne a nie je vhodný na použitie pri vlhkosti nad 2 %. Sušený (po navlhčení) pušný prach má zníženú kvalitu. Pri skladovaní a používaní čierneho prášku je potrebné vzhľadom na jeho vysokú horľavosť dodržiavať osobitné opatrenia.
Ryža. 1. Tvary bezdymových práškových zŕn (doštičky, páska, rúrka, valec so siedmimi kanálmi)
Bezdymové prášky sa delia na pyroxylín, balistit a kordit. Používajú sa na výrobu náplní do strelných zbraní: pyroxylínové prachy sa používajú najmä v nábojoch do ručných zbraní, balistické strelné prachy, ktoré sú výkonnejšie, sa používajú v rôznych delostreleckých muníciách, ako aj v raketometoch (tuhé letecké palivo). V niektorých prípadoch sa na trhacie práce používa pušný prach (vo forme vnútorných náplní). K detonácii prachových náloží dochádza, ak sú iniciované dostatočne výkonným medzirozbuškou.
Tvar bezdymových práškových zŕn používaných v munícii môže byť rôzny: guľový, tanierový, remeňový, jednokanálový alebo viackanálový rúrkový, kubický alebo valcový s alebo bez vnútorných kanálikov.
Stabilizátory môžu byť pridané do bezdymových práškov na ochranu pred chemickým rozkladom počas dlhodobé skladovanie; flegmatizéry - na spomalenie rýchlosti horenia vonkajšieho povrchu práškových zŕn; grafit - na dosiahnutie tekutosti a elimináciu lepenia zŕn.
Viac k téme pohonných výbušnín:
- 56. Nelegálne obchodovanie so zbraňami: charakteristika znakov trestných činov. Krádeže alebo vydieranie zbraní, streliva, výbušnín, výbušných zariadení.
- 6. Trestné činy zasahujúce do zavedeného postupu pre zahraničnú ekonomickú činnosť
- 4. Trestné činy, ktoré porušujú všeobecné bezpečnostné pravidlá. Charakteristika určitých druhov trestných činov proti verejnej bezpečnosti
2.6 Klasifikácia výbušnín
Všetky výbušniny možno rozdeliť do nasledujúcich skupín:
skupina I – iniciačné (primárne) výbušniny;
skupina II - trhaviny, alebo drvivé (sekundárne) výbušniny;
skupina III – pohonné výbušniny, alebo pušný prach.
Hlavnými znakmi rozdelenia výbušnín do skupín sú: spôsob transformácie výbušniny charakteristický pre každú z nich (spaľovanie alebo detonácia) a podmienky pre jej vybudenie.
Skupina I–iniciačné (primárne) výbušniny. Tieto výbušniny sa často nazývajú primárne, pretože slúžia na iniciáciu detonácie trhavín, nazývaných sekundárne výbušniny, a na zapálenie výbušnín.
Charakteristickým typom výbušnej premeny látok tejto skupiny je detonácia. Ľahko explodujú jednoduché typy vonkajší vplyv - plameň, náraz, prepichnutie, trenie. Horenie iniciačných výbušnín (IEV) je nestabilné aj pri atmosferický tlak a keď sa zapália, k detonácii dôjde takmer okamžite.
Najdôležitejšími predstaviteľmi iniciačných látok sú:
fulminát ortuti;
azid olovnatý;
trinitroresorcinát olova alebo TNRS;
tetrazén
Skupina II–trhanie alebo drvenie výbušnín. Charakteristickým typom výbušnej premeny výbušnín tejto skupiny je detonácia; Sú schopné horenia, ale za určitých podmienok sa spaľovanie môže stať nestabilným a viesť k výbuchu alebo výbuchu.
Trhaviny sa používajú najmä na nabíjanie munície a na trhacie práce.
Na základe ich chemickej povahy a zloženia možno trhaviny rozdeliť do troch tried:
Prvá trieda– dusičnanové estery alebo dusičnany alkoholov alebo uhľohydrátov (nitroestery).
Estery sacharidov s kyselinou dusičnou. Hlavným predstaviteľom týchto trhavín sú dusičnany celulózy (nitrocelulóza), ktoré sa v závislosti od obsahu dusíka delia na dva druhy: pyroxylíny a koloxylíny.
Estery alkoholov s kyselinou dusičnou. Typickými predstaviteľmi sú:
a) nitroglycerín;
b) dinitrodiglykol;
Druhá trieda–nitrozlúčeniny. Predstavujú najdôležitejšiu triedu trhavín. Tie obsahujú:
a) trinitrotoluén alebo TNT;
b) trinitroxylén alebo xylyl;
c) trinitrofenol alebo kyselina pikrová;
d) tetryl;
e) hexogén;
e) oktogén.
Významné uplatnenie našli zliatiny nitrozlúčenín, napríklad TNT s dinitronaftalénom, hexogénom alebo xylylom, a mechanické zmesi niektorých nitrozlúčenín alebo ich zliatin s inými látkami alebo práškovým hliníkom.
Tretia trieda–výbušné zmesi s oxidačnými činidlami, čo sú zmesi okysličovadla s výbušnou alebo horľavou látkou.
Skupina III–hnacie výbušniny alebo pušný prach. Pre látky tejto skupiny je charakteristickým typom výbušnej premeny horenie, ktoré ani vtedy neprejde do detonácie vysoké tlaky, vyvíjajúce sa v podmienkach výstrelu; Tieto látky sú vhodné na udelenie pohybu guľke alebo projektilu vo vývrte zbrane a na udelenie pohybu projektilom striel.
Na spustenie horenia je potrebné pôsobenie plameňa. Na základe ich fyzikálnej a chemickej štruktúry možno výbušniny rozdeliť do dvoch tried: nitrocelulózové prášky a tuhé raketové palivá.
Nitrocelulózové prášky- Ide o pohonné trhaviny, ktorých základ tvoria dusičnany celulózy, plastifikované nejakým rozpúšťadlom.
Pevné zmiešané a pyrotechnické palivá sa vyrábajú vo forme zmesí oxidačných činidiel, horľavých látok a spojív (polymérov).
2.6.1 Iniciácia výbušnín
Iniciačné výbušniny (IEV) sa od ostatných skupín výbušnín líšia tým, že horia nestabilne a po zapálení sa ich horenie takmer okamžite zmení na detonáciu.
Zistilo sa, že aj pri nízkych tlakoch horia výbušniny vysokou rýchlosťou, ktorá sa prudko zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom na hodnoty, pri ktorých sa spaľovanie stáva nestabilným.
IVV sa vyznačujú vysokou rýchlosťou úplné spálenie, čo spôsobuje, že produkty spaľovania dosahujú vysokú teplotu; V dôsledku toho sa nové vrstvy výbušnín ľahko zapália a rýchlosť hromadného spaľovania sa zvyšuje.
Zvýšenie rýchlosti hromadného spaľovania v týchto prípadoch vedie k nestabilnému spaľovaniu a následne k rýchlemu prechodu k detonácii. Nárast detonačnej rýchlosti možno charakterizovať aj hrúbkou vrstvy výbušniny, cez ktorú sa dosiahne maximálna (udržateľná) detonačná rýchlosť. Hrúbka tejto výbušnej vrstvy sa nazýva úsek zrýchlenia detonácie.
Iniciačné výbušniny sa vyznačujú krátkou dobou nábehu a tým aj krátkym úsekom zrýchlenia detonačnej rýchlosti. Okrem krátkej periódy zrýchlenia musia mať iniciačné výbušniny dostatočnú brizanciu na spustenie detonácie sekundárnych výbušnín.
Je známe veľké množstvo iniciačných výbušnín, ale len málo z nich našlo praktické uplatnenie. Najdôležitejšie z týchto látok budú diskutované nižšie: fulminát ortuti, azid olovnatý, trinitrorezorcinát olovnatý, tetrazén a diazodinitrofenol.
Ortuť fulminujeg(ONS) 2 získaný rozpustením kovovej ortuti v kyseline dusičnej a pridaním výsledného roztoku do etylalkoholu. Ortuťový fulminát je biely alebo sivý kryštalický prášok. Voda znižuje citlivosť ortuťového fulminátu na mechanické namáhanie a iné typy počiatočných impulzov. Keď je obsah vody 30%, nevznieti sa od požiarneho lúča. Z tohto dôvodu sa ortuťový fulminát zvyčajne skladuje pod vodou.
Ortuťový fulminát sa používa na výrobu nárazových a napichovacích zmesí, na vybavenie uzáverov zapaľovačov a uzáverov rozbušiek. Ortuťový fulminát sa pre svoju vysokú citlivosť, podobne ako iné iniciačné výbušniny, prepravuje len vo forme hotových produktov (kapsúl).
Azid olovnatý sa získava výmenným rozkladom azidu sodného s dusičnanom olovnatým zmiešaním vodných roztokov týchto solí.
Azid olovnatý sa usadzuje vo forme jemne kryštalického, netečúceho a preto nie je vhodný na zariadenie (dávkovanie) prášku. Preto sa do azidu olovnatého zavedie malé množstvo parafínu, dextrínu alebo inej adhezívnej látky (ktorá je tiež flegmatizérom) a granuluje sa. Granule sa sušia a triedia, aby sa odstránili veľké hrudky a prach.
Azid olovnatý nie je dostatočne citlivý na lúč plameňa a prepichnutie. Na zabezpečenie bezproblémovej detonácie pri prepichnutí bodnutím alebo lúčom plameňa v puzdrách azidových rozbušiek sú na vrchnú vrstvu azidu olovnatého natlačené špeciálne zápalné zlúčeniny, ktoré sú citlivejšie na príslušný impulz.
V porovnaní s ortuťnatým fulminátom má azid olovnatý množstvo dôležitých výhod:
1) jeho iniciačný účinok je oveľa väčší, preto je množstvo azidu olovnatého v rozbuškových uzáveroch 2–2,5-krát menšie ako množstvo ortuťového fulminátu;
2) je menej citlivý na otrasy, čo je dôležité najmä pre použitie v puzdrách delostreleckých rozbušiek;
3) výroba azidu olovnatého nevyžaduje vzácne alebo drahé materiály, zatiaľ čo výroba ortuťového fulminátu vyžaduje drahú ortuť.
Trinitroresorcinát olovnatý alebo TNRS, sa získava reakciou sodnej soli kyseliny styfovej s dusičnanom olovnatým vo vodnom roztoku. Citlivý na plameň; Po zapálení vytvára silný lúč ohňa. Citlivosť na náraz je nižšia ako u azidu olovnatého. Používa sa na zapálenie azidu olovnatého v uzáveroch rozbušiek, ako aj v šokových kompozíciách na vybavenie uzáverov rozbušiek.
tetrazen Je to jemne kryštalický prášok so žltkastým odtieňom. Brizancia tetrazénu je nízka; nemá dostatočnú iniciačnú schopnosť iniciovať detonáciu sekundárnych výbušnín. Z hľadiska citlivosti na trenie a náraz sa blíži ortuťovému fulminátu. Pridanie 2...3% tetrazénu k azidu olovnatému prudko zvyšuje jeho citlivosť na pichanie. Tetrazen sa tiež používa v zmesi s TNRS v nárazových kompozíciách uzáverov rozbušiek a nasadzovacích kompozícií uzáverov rozbušiek. Tu zohráva úlohu senzibilizátora TNRS. Tetrazen sa používa na výrobu nekorozívnych kompozícií niektorých zápaliek náplní.
2.6.2 Trhaviny
Silné výbušniny sa používajú na nabíjanie munície (náboje, míny, letecké bomby). V závislosti od účelu streliva sa stanovujú požiadavky na vysokú výbušnosť a výbušnosť výbušnín. Požiadavky na citlivosť výbušnín na mechanické vplyvy sú stanovené v závislosti od podmienok použitia a pôsobenia munície na cieľ.
Ako charakteristika stupňa mechanického vplyvu na trhavý náboj sa vyvinulo napätie v nebezpečný úsek výbušný náboj pri výstrele alebo prepichnutie panciera.
2.6.2.1 Estery dusičnanov (dusičnany)
Nitroglycerín. Na získanie nitroglycerínu sa glycerín spracuje so zmesou kyseliny sírovej a dusičnej. Po oddelení nitroglycerínu od kyselín sa premýva do neutrálnej reakcie, čím sa získa chemicky odolný produkt. Nitroglycerín je olejovitá, číra kvapalina. Citlivosť nitroglycerínu na náraz je vysoká - dáva výbuchy, keď spadne náklad hmoty
2 kg z výšky 4 cm.
Nitroglycerín sa používa na prípravu nitroglycerínových práškov a výbušnín, ako je dynamit. Nitroglycerínové trhaviny sú nevhodné na plnenie munície pre ich vysokú citlivosť na náraz a trenie.
vykurovacie teleso. Od druhej svetovej vojny nadobudol významný význam nitrátový ester pentaerytritol - pentaerytritol - tetranitrát alebo PETN.
PETN sa získava nitráciou štvorsýtneho alkoholu pentaerytritolu. PETN je v porovnaní s inými dusičnanovými estermi chemicky odolný. Je citlivejší na otrasy ako TNT, tetryl a dokonca aj hexogén (vyvoláva výbuchy pri páde bremena s hmotnosťou 2 kg z výšky 30 cm a pri hmotnosti bremena 10 kg a výške jeho pádu 25 cm dochádza k výbuchom v 100 % experimentov). Citlivosť vykurovacích prvkov na detonáciu je o niečo vyššia ako citlivosť hexogénu a iných sekundárnych výbušnín.
Čisté vykurovacie telesá sa používajú ako sekundárne náplne na nabíjanie uzáverov rozbušiek a flegmatizované na nabíjanie zápalníc, rozbušiek, kumulatívnych a niektorých ďalších projektilov.
2.6.2.2 Nitrozlúčeniny
Nitrozlúčeniny sú najdôležitejšou triedou trhavín; Mnohí predstavitelia tejto triedy sa vyznačujú výraznými vysokovýbušnými a trhacími účinkami s nízkou citlivosťou na mechanické namáhanie v porovnaní s výbušninami iných tried.
Východiskovým materiálom na výrobu aromatických nitrozlúčenín sú aromatické uhľovodíky a ich deriváty: benzén C 6 H 6, toluén C 6 H 5 CH 3, xylén C 6 H 4 (CH 3) 2, naftalén, fenol C 6 H 5 OH , dimetylanilín C6H5(CH3)2 atď.
Tieto látky sa získavajú z vedľajších produktov koksovania uhlia: koksárenského plynu a dechtu. V súčasnosti vzniká veľké množstvo aromatických uhľovodíkov (benzén, xylén a hlavne toluén) pri katalytickom krakovaní a reformovaní oleja. Ďalším chemickým spracovaním týchto látok sa získava fenol a iné deriváty aromatických uhľovodíkov.
Na získanie nitrozlúčenín pôsobia na uhľovodíky alebo ich deriváty so zmesou kyseliny dusičnej a sírovej.
TNT. Najvýznamnejším predstaviteľom triedy nitrozlúčenín je trinitrotoluén alebo TNT. Teplota tuhnutia chemicky čistého trinitrotoluénu je 80,85 °C. Teplota tuhnutia technického produktu je kritériom jeho čistoty.
Trinitrotoluén prakticky neinteraguje s kovmi. Citlivosť trinitrotoluénu na mechanické namáhanie a najmä na otrasy je relatívne nízka, čo je jeho hlavnou výhodou oproti mnohým iným nitrozlúčeninám. Pri testovaní na piledriver (záťaž 10 kg, výška pádu 25 cm) dáva TNT 4 až 8 % výbuchov a napríklad tetryl asi 50 %.
Použitie TNT. TNT je hlavná trhavina na plnenie munície. Vďaka svojej relatívne nízkej citlivosti na mechanické namáhanie s uspokojivým vysoko výbušným a vysoko výbušným účinkom je TNT stále najlepšou výbušninou pre granáty pre námorné a pobrežné zbrane. Na nabitie pancierových nábojov do týchto zbraní sa použil flegmatizovaný TNT pozostávajúci z 94% TNT, 4% naftalénu a 2% dinitrobenzénu, ale je možné použiť aj čistý TNT.
TNT sa používalo vo významných množstvách v zliatinách s inými nitrozlúčeninami: s hexogénom na vybavenie kumulatívnych projektilov a projektilov malého kalibru. TNT sa v čase vojny používal v zmesiach s dusičnanom amónnym. Z TNT sú pripravené aj nábojnice a bomby na odstrel.
Hexogén. Hexogén a vyššie opísané vykurovacie teleso patria medzi najsilnejšie a najvýbušnejšie výbušniny. Na zníženie citlivosti hexogénu na náraz a trenie sa flegmatizuje parafínom, voskom, cerezínom a inými látkami, ako aj di- a trinitrotoluénom a inými nitrozlúčeninami.
Kvôli vysokej citlivosti čistých trhavín na mechanické namáhanie sa na lisovanie používa iba flegmatizovaný RDX. V tejto podobe sa z neho lisujú nálože rozbušiek, kumulatívnych a malokalibrových projektilov.
Aplikácia hexogénu.Čistý hexogén, podobne ako vykurovacie telesá, sa používa iba na výrobu uzáverov rozbušiek. Hexogén nachádza významné využitie vo forme zliatin s inými nitrozlúčeninami, napríklad s TNT, na vybavenie rôzneho streliva. Takéto zmesi sú menej citlivé ako RDX a výkonnejšie ako TNT.
HMX sa získava reakciou hexamínu s kyselinou dusičnou a dusičnanom amónnym v prostredí kyseliny octovej a anhydridu kyseliny octovej. Teplota topenia a tepelná odolnosť sú výrazne vyššie ako u hexogénu. Citlivosť na náraz - 50% výbuchov pri páde 5 kg bremena z výšky 42 cm.
HMX sa používa ako žiaruvzdorná trhavina pri vŕtaní hlbokých vrtov a drvení horúcich ingotov výbušnou metódou, pri vykladaní a opravách vysokých pecí. Používa sa vo vojenských zariadeniach ako vo forme nezávislých náloží, tak aj v zmesi s TNT (Octol), používa sa aj v pevných raketových palivách a delostreleckých práškoch.
2.6.3 Výbušné zmesi obsahujúce oxidanty
Výbušniny dusičnanu amónneho. Výbušniny dusičnanu amónneho (skrátene ASVV) sú výbušné zmesi, hlavná neoddeliteľnou súčasťoučo je dusičnan amónny.
Oxidačným činidlom v ASVV je dusičnan amónny a palivom je rôzne látky ako výbušné (TNT, xylyl a iné nitrozlúčeniny), tak aj nevýbušné (drevo alebo iná organická múka a pod.). V zložení jednotlivých ASVV sú zahrnuté aj niektoré špeciálne prísady, napríklad chlorid sodný v ASVV pre uhoľné bane, ktoré sú nebezpečné plynom alebo prachom.
ASBB, ktoré obsahujú výbušné nitrozlúčeniny, sa nazývajú amonity. ASVP obsahujúce okrem dusičnanu amónneho aj nevýbušné horľavé materiály sa nazývajú dynamóny. ASVV, ktorý obsahuje hliník, sa nazýva amonný.
V porovnaní s inými výbušnými zmesami sa ASVV vyznačujú zníženou citlivosťou na mechanické namáhanie; v dôsledku toho, ako aj ich nízkej ceny, uspokojivého vysokovýbušného a trhavého účinku, boli široko používané na vybavenie mnohých typov munície; z rovnakých dôvodov sú široko používané av Rusku - takmer výlučne používané na priemyselné odstreľovanie.
2.6.4 Hnacie výbušniny
2.6.4.1 Čierny prach
Zloženie a zložky čierneho prášku. Priemerné zloženie čierneho prášku: 75% dusičnanov (väčšinou draslíka), 15% uhlia, 10% síry.
Dusičnan draselný je mierne hygroskopický; Táto dôležitá vlastnosť zabezpečuje fyzikálnu stabilitu (nedostatok vlhkosti) z neho vyrobeného strelného prachu. Teplota topenia 334 °C.
Dusičnan sodný je pre svoju vysokú hygroskopickosť nevhodný na výrobu vojenského pušného prachu.
Síra je svetložltá tuhá kryštalická látka, nerozpustná vo vode, teplota topenia 114,5°C.
Uhlie na výrobu pušného prachu sa používa z mäkkého dreva, najčastejšie rakytníka alebo jelše. Spôsob jeho prípravy, predovšetkým stupeň výpalu, má veľký význam pre kvalitu uhlia. V súčasnosti sa prevažne používa uhlie s obsahom uhlíka 74 až 78 %.
O mechanizme výbušnej premeny čierneho prachu. Reakcia medzi pevné látky postupuje veľmi pomaly. Bowdenov výskum ukázal, že na začiatku procesu vznietenia čierneho prachu sa síra topí. Výsledný tesný kontakt kvapalnej síry s dusičnanom draselným a organické látky, obsiahnutý v uhlí, vedie k zvýšeniu reakčnej rýchlosti na hodnoty charakteristické pre výbušnú transformáciu. Keď sa dosiahne normálna rýchlosť horenia strelného prachu, uvoľní sa množstvo tepla, pri ktorom je možná priama oxidácia uhlíka dusičnanom draselným.
Obtiažnejšia zápalnosť bezsírneho strelného prachu sa vysvetľuje tým, že kvapalná fáza v takomto strelnom prachu sa môže objaviť len vtedy, keď sa roztopí vyššia teplota topenia dusičnanu (teplota topenia dusičnanu draselného je 334 °C).
Vlastnosti čierneho prášku.Čierny prášok má bridlicovo sivú farbu a matný lesk s veľkými zrnami často od modro-čiernej po šedo-čiernu farbu s kovovým leskom. Z hľadiska citlivosti na náraz je čierny prach jednou z najbezpečnejších výbušnín na manipuláciu (zlyhanie nastáva pri páde bremena s hmotnosťou 10 kg z výšky 35 cm, výbuchy pri páde bremena vo výške 45 cm).
Citlivosť čierneho prášku na plameň a dokonca aj na malú iskru spôsobenú nárazom medzi kovové predmety spôsobuje veľké nebezpečenstvo pri manipulácii s ním.
Použitie čierneho prášku. V súčasnosti sa čierny prášok používa:
a) na vybavenie diaľkových trubíc (trubicový strelný prach);
b) na výrobu stĺpov, ktoré slúžia na prenos ohňa na vyháňaciu nálož v šrapneli;
c) ako výmetná nálož v črepinách, zápalných a osvetľovacích nábojoch;
d) na výrobu spomaľovačov plameňa a zosilňovačov v elektrónkach a poistkách;
e) na výrobu práškových koláčov v puzdrách kapsúl;
f) na výrobu zapaľovačov pre nálože z nitrocelulózových práškov a pyrotechnických výrobkov;
g) na výrobu požiarnej šnúry.
Okrem toho sa čierny prach používa v loveckých zbraniach a na niektoré druhy ťažby (kusová ťažba kameňa).
2.6.4.2 Nitrocelulózové hnacie plyny
Charakteristickým typom explozívnej premeny strelného prachu je spaľovanie, ktoré sa za podmienok streľby nezmení na detonáciu. Je známe, že rýchlosť horenia strelného prachu sa zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom. Avšak aj pri streľbe z pištole, kde je možné zvýšiť tlak na 3000 . 10 5 N/m 2 (3000 kgf/cm 2), zvýšenie rýchlosti horenia pušného prachu nepredstavuje nebezpečenstvo z hľadiska poškodenia hlavne.
Štúdium spaľovania nitrocelulózových práškov pri zvýšených tlakoch viedlo k formulácii hlavných ustanovení zákona o spaľovaní týchto práškov:
1) zapálenie strelného prachu v uzavretom objeme nastane okamžite;
2) spaľovanie prebieha v paralelných vrstvách pri rovnakej rýchlosti na všetkých stranách práškového prvku.
To umožňuje výberom tvaru a veľkosti práškových prvkov kontrolovať prítok plynov a zabezpečiť dosiahnutie požadovaných balistických parametrov strely.
Zložky nitrocelulózových práškov. Nitrocelulózové prášky dostali svoj názov podľa svojej hlavnej zložky, nitrocelulózy. Je to nitrocelulóza, zodpovedajúca
Spôsob jeho plastifikácie a zhutnenia určuje základné vlastnosti charakteristické pre nitrocelulózové prášky.
Na premenu nitrocelulózy na pušný prach potrebujete najskôr rozpúšťadlo (plastifikátor).
Na dodanie množstva špeciálnych vlastností strelnému prachu sa používajú prísady: stabilizátory, flegmatizéry a iné.
Nitrocelulóza. Na výrobu nitrocelulózy sa používa celulóza, ktorá sa nachádza v bavlne, dreve, ľane, konope, slame atď. v množstve od 92...93% (bavlna) do 50...60% (drevo). Na výrobu vysoko kvalitnej nitrocelulózy
Používa sa čistá celulóza získaná z uvedených rastlinných surovín špeciálnou chemickou úpravou.
Nitrácia celulózy sa nevykonáva čistou kyselinou dusičnou, ale jej zmesou s kyselinou sírovou. Interakcia celulózy s kyselinou dusičnou je sprevádzaná uvoľňovaním vody. Voda riedi kyselinu dusičnú, čím sa oslabuje jej nitračný účinok. Kyselina sírová viaže uvoľnenú vodu, ktorá už nedokáže zabrániť esterifikácii.
Čím silnejšia je zmes kyselín, t.j. čím menej vody obsahuje, tým väčší je stupeň esterifikácie celulózy. Vhodnou voľbou zloženia kyslej zmesi možno získať nitrocelulózu s daným stupňom esterifikácie.
Stabilizátory. Difenylamín sa používa ako stabilizátor v pyroxylínových práškoch. Stabilizačný účinok difenylamínu je založený na tom, že ľahko interaguje s primárnymi produktmi rozkladu nitrocelulózy - oxidmi dusíka, kyselinou dusičnou a dusičnou, pričom vytvára chemicky stabilné nitrózo a nitrozlúčeniny.
V strelných prachoch na báze málo prchavých rozpúšťadiel sa ako stabilizátor používajú deriváty močoviny - centrality.
Flegmatizéry sú látky, ktoré znižujú rýchlosť horenia povrchových vrstiev práškových prvkov. Napríklad gáfor sa používa ako flegmatizér. Gáfor je tuhá prchavá látka so špecifickým zápachom; ťažko rozpustný vo vode, rozpustný v alkohole.
Grafit. Jemnozrnné a lamelárne strelné prachy sú potiahnuté tenkou vrstvou grafitu, aby sa eliminovala elektrifikácia strelného prachu a lepenie zŕn; Okrem toho grafitizácia zvyšuje gravimetrickú hustotu. Napríklad grafitovým povlakom sa podarilo zvýšiť gravimetrickú hustotu puškového prachu z 0,5 na 0,7 kg/dm 3, pričom kapacita nábojnice vzrástla z 2,5 na 3,48 g pušného prachu.
Vlastnosti nitrocelulózových práškov. Balistické vlastnosti strelného prachu sa posudzujú podľa počiatočnej rýchlosti strely, maximálneho tlaku práškových plynov a pravdepodobnej odchýlky počiatočných rýchlostí v sérii výstrelov. Schopnosť strelného prachu udržať si stálosť týchto troch hodnôt pri dlhodobom skladovaní sa nazýva balistická stabilita strelného prachu.
1 všeobecná charakteristika smeru školenia certifikovaného odborníka „chemická technológia energeticky nasýtených materiálov a výrobkov“
Štátny vzdelávací štandardŠtandardná doba na zvládnutie hlavného vzdelávacieho programu na prípravu certifikovaných odborníkov v odbore „Chemická technológia energeticky nasýtených materiálov a výrobkov“ pre denné štúdium je 5,5 roka.
Dočasné požiadavky na základný vzdelávací program postgraduálneho odborného vzdelávania v priemysle 05 00 00 Technické vedy
Dokument1.1. Dočasné požiadavky na hlavné vzdelávací program postgraduálne odborné vzdelanie (ďalej len Dočasné požiadavky) v oblasti vied Technické vedy sa zavádzajú v súlade s uznesením vlády Ruskej federácie.
4 obsah absolventskej prípravy 4 1 súlad vypracovanej vecnej a vzdelávacej a metodickej dokumentácie s požiadavkami štátu
Hlavný vzdelávací programPríprava špecialistov sa vykonáva v súlade s licenciou A č. 3 zo dňa 30.12.2002 podľa nasledujúcich hlavných odborných a vzdelávacích programov uvedených v tabuľke.
Celoruská klasifikácia odborov vo vzdelávaní ok 009-2003 (prijatá a uvedená do platnosti výnosom o štátnej norme Ruskej federácie z 30. septembra 2003 n 276-st) (v znení zmien a doplnení 1/2005) (ako zmenená 31. marca 2010) ruská klasifikácia
nariadeniaCeloruský klasifikátor odborností vo vzdelávaní OK 009-2003 (prijatý a uvedený do platnosti vyhláškou o štátnej norme Ruskej federácie z 30. septembra 2003 N 276-st) (v platnom znení.
Samostatná práca študentov (9)
Samostatná prácaSamostatná práca študentov: metodické odporúčania pre disciplínu OPD.F.13 „Základy technologickej bezpečnosti energeticky nasýtených materiálov“ pre študentov odboru 240301.
Impulz potrebný na spustenie výbuchu je odovzdaný náloži priemyselnej trhaviny v dôsledku výbuchu malorozmerovej nálože iniciačnej trhaviny umiestnenej v (CD), (ED) priamo alebo prostredníctvom výkonnejšej medzirozbušky P. ≈200÷400 g alebo viac na iniciáciu málo citlivých (granulované, liate, vodou plnené výbušniny). Detonácia iniciačných trhavín je vybudená tepelným impulzom v CD horiaceho práškového jadra OS, v ED a elektrických zapaľovacích zariadeniach horiacou kvapôčkou zloženia zapaľovača umiestnenou na žeravom mostíku elektrického zapaľovača, príp. plameň retardačnej kompozície v SC ED a oneskorené ED zapaľovača.
Pri povrchových prácach a baniach plní úlohu iniciačnej nálože umiestnenej v náloži trhaviny DS, ktorej jadro je tvorené silnou trhavinou, na ktorej konci je naviazaná medziľahlá rozbuška. Na spustenie výbuchu je potrebné použiť CD a ED.
Iniciačný prostriedok - súprava príslušenstva na iniciáciu priemyselných výbušných náloží.
Iniciačné výbušniny:
Primárne iniciačné výbušniny sú schopné explodovať v náložiach malej hmotnosti a veľkosti (zlomok gramu) a majú veľmi vysokú citlivosť na mechanické a tepelné vplyvy; spaľovanie týchto výbušnín sa takmer okamžite zmení na detonáciu.
Primárne iniciačné výbušniny (ortuťový fulminát, azid olovnatý, tenery)
Sekundárne iniciačné trhaviny - (tetryl, hexogén, PETN) sú určené na zvýšenie energie prvotného impulzu udeleného náložou primárnej iniciačnej trhaviny a na detonáciu nálože priemyselnej trhaviny. Sú menej citlivé na vonkajšie vplyvy, ale majú vyššiu detonačnú rýchlosť, výbušné teplo a vyššiu iniciačnú schopnosť v porovnaní s primárnou iniciačnou výbušninou.
Charakteristická vlastnosť iniciačné výbušniny (IEV) je, že ich spaľovanie sa ľahko zmení na detonáciu. IVV sa ľahko detonujú aj pod vplyvom jednoduchého prvotného impulzu (lúč ohňa, prepichnutie, náraz a pod.) Práve tieto vlastnosti umožnili ich použitie na výrobu iniciátorov. Vzhľadom na vysokú citlivosť výbušnín na počiatočný impulz je však potrebné pri ich výrobe, ako aj pri ich používaní, dodržiavať osobitné opatrenia. V súčasnosti sú najpoužívanejšími výbušninami ortuťový fulminát, azid olovnatý a trinitrorezorcinát olovnatý (TNRS).
Ortuťový fulminát Hg (ONC) 2 – je kryštalický prášok bielej resp sivá s objemovou hmotnosťou 1,22-1,25 g/cm3. Hustota kryštálov sa pohybuje od 4,30 do 4,42 g/cm3.
Pri vznietení ortuťový fulminát, voľne naliaty v malých množstvách (do 1 g), vytvára záblesk; Pri zapálení vo veľkom množstve dochádza k výbuchu. Ak sa ortuťový fulminát stlačí pod tlakom 250-350 kgf / cm2, potom pri jeho zapálení vždy dôjde k výbuchu.
Preto sa pri výrobe elektrických rozbušiek ortuťový fulminát umiestňuje do medených alebo papierových puzdier.
Azid olovnatý Pb(N 3) 2 je jemne kryštalický biely prášok s hustotou 4,73 g/cm3.
Azid olovnatý je menej citlivý na mechanické účinky (náraz, trenie atď.) ako ortuťový fulminát. Azid olovnatý je tiež oveľa ťažšie zapáliť lúčom ohňa ako ortuť. To je jeho podstatná nevýhoda: pre bezproblémovú prevádzku rozbušiek je potrebné pokryť povrch azidu olovnatého vrstvou trinitrorezorcinátu olovnatého.
Na rozdiel od ortuťového fulminátu lisovanie nezanecháva takmer žiadnu zmenu v citlivosti azidu olovnatého na počiatočný impulz.
Azid olovnatý má vysokú iniciačnú schopnosť (asi 10-krát väčšiu ako ortuťový fulminát).
Výbušné teplo azidu olovnatého je 364 kcal/kg. Objem výbušných plynov je 308 l/kg. Detonačná rýchlosť azidu olovnatého je 4,5-4,8 m/s.
Trinitrorezorcináda olova (TNRS)
Je to zlatožltý kryštál, ktorý na vzduchu tmavne s hustotou asi 3,1 g/cm 3 . THPC je slabo rozpustný vo vode a organických rozpúšťadlách. TNPC sa oveľa ľahšie zapáli lúčom ohňa ako azid olovnatý, ale v iniciačnej schopnosti je výrazne horší. Preto sa TNRS nepoužíva ako samostatná iniciačná trhavina, ale používa sa v elektrických rozbuškách spolu s azidom olovnatým.
Iniciačné výbušniny majú najväčšiu citlivosť na vonkajšie vplyvy. Vývoj detonačného procesu v nich, t. j. stanovenie detonačnej rýchlosti, nastáva vo veľmi krátkom čase, takmer okamžite, a preto sú schopné detonácie vo veľmi malých množstvách (rádovo desatiny gramu) od také jednoduché počiatočné impulzy ako iskra, lúč plameňa, prepichnutie, vzbudzujúce výbušnú premenu na iné, menej citlivé látky.
Veľmi vysoká citlivosť a slabé výbušné vlastnosti iniciačných výbušnín neumožňujú ich použitie ako hlavných výbušnín na získanie mechanickej práce z nich.
Ortuť fulminuje sa získava z kovovej ortuti spracovaním s kyselinou dusičnou a etylalkoholom za prítomnosti určitých prísad (kyselina chlorovodíková a medené piliny). V dôsledku toho po
Praním vzniká biely kryštalický prášok, veľmi citlivý na všetky druhy vonkajších vplyvov, a preto si vyžaduje mimoriadne opatrné zaobchádzanie.
Pri navlhčení ortuťový fulminát stráca svoje výbušné vlastnosti; pri vlhkosti 10% iba horí a neexploduje a pri vlhkosti 30% sa ani nerozsvieti.
V kyselinách a zásadách sa ortuťový fulminát rozkladá a koncentrovaná kyselina sírová spôsobuje jeho výbuch.
Prakticky neinteraguje s kovmi, iba s hliníkom reaguje prudko, uvoľňuje teplo a vytvára nevýbušné zlúčeniny. Ortuťový fulminát môže reagovať s meďou, z ktorej sú vyrobené objímky uzáverov rozbušiek a uzávery roznecovačov, iba za prítomnosti vlhkosti, ale chemické reakcie prebiehajú extrémne pomaly za vzniku meďnatého fulminátu, látky citlivejšej na trenie, náraz a teplo.
Zmeny teploty v medziach jeho normálnych výkyvov neovplyvňujú stabilitu ortuťového fulminátu, ale dlhodobé zahrievanie pri teplotách nad +50 ° C vedie k jeho rozkladu a strate jeho výbušných vlastností. Pri teplotách pod -100 °C stráca ortuťový fulminát svoje výbušné vlastnosti.
Ortuťový fulminát sa v súčasnosti používa len na vybavenie uzáverov rozbušiek a elektrických rozbušiek a v zápalkových zmesiach používaných na vybavenie uzáverov rozbušiek.
Azid olovnatý sa získava z kovového sodíka a olova v dôsledku ich interakcie s amoniakom a kyselinou dusičnou. Azid olovnatý je jedinou používanou výbušninou, ktorá neobsahuje kyslík. Je to biely, jemne kryštalický prášok, nehygroskopický. Pri pôsobení vlhkosti neznižuje jeho citlivosť a schopnosť detonácie. V prítomnosti vlhkosti a pri zvýšených teplotách však azid olovnatý reaguje s kovmi za vzniku azidov kovov (napríklad azid medi), ktoré sú mnohonásobne citlivejšie ako azid olovnatý.
Kyseliny, zásady, oxid uhličitý(najmä v prítomnosti vlhkosti) a slnečného žiarenia pomaly rozkladajú azid olovnatý. Kolísanie teplôt nemá vplyv na jeho životnosť, no pri zahriatí na 200°C sa začne rozkladať.
Azid olovnatý je v porovnaní s ortuťovým fulminátom menej citlivý na iskru, lúč plameňa a náraz; ale iniciačná schopnosť azidu olovnatého je vyššia ako schopnosť ortuťového fulminátu. Napríklad na iniciáciu jedného gramu tetrylu je potrebných 0,29 g ortuťového fulminátu a len 0,025 g azidu olovnatého.
Azid olovnatý sa používa na vybavenie rozbušiek a elektrických rozbušiek.
Teneres [C6H(NO2)3O2PbH2O], skrátene TNPC, je olovnatá soľ kyseliny styfnovej a nazýva sa styfnát olovnatý alebo trinitrorezorcinát olovnatý. Je to jemne kryštalický prášok zlatožltej farby, mierne hygroskopický a neinteraguje s kovmi. Kyseliny ho rozkladajú. Pri vystavení slnečnému žiareniu teneres stmavne a rozkladá sa. Kolísanie teploty má rovnaký vplyv na teneres ako na azid olovnatý.
Výbušniny. Klasifikácia a vlastnosti.
Výbušniny sú chemické zlúčeniny alebo zmesi, ktoré sú pod vplyvom určitých vonkajších vplyvov schopné rýchlej samošíriacej sa chemickej premeny s tvorbou vysoko zahriatych a vysokotlakových plynov, ktoré pri expanzii vytvárajú mechanickú prácu.
Takéto chemické premeny výbušnín sa zvyčajne nazývajú výbušné premeny.
Výbušné premeny v závislosti od vlastností výbušniny a typu dopadu na ňu môžu nastať vo forme výbuchu alebo horenia.
Výbuch sa šíri cez výbušniny vysokou premenlivou rýchlosťou meranou v tisíckach metrov za sekundu. Proces výbušnej premeny, spôsobený vznikom rázovej vlny pozdĺž výbušniny a vyskytujúci sa pri konštantnej (pre danú látku v danom stave) nadzvukovej rýchlosti, sa nazýva detonácia.
Spaľovanie- proces výbušnej premeny spôsobený prenosom energie z jednej vrstvy trhaviny do druhej tepelnou vodivosťou a vyžarovaním tepla plynnými produktmi.
Vybudenie výbušnej premeny výbušnín je tzv zasvätenie. Na vybudenie výbušnín je potrebné s určitou intenzitou informovať požadované množstvo energie (počiatočný impulz), ktorý je možné preniesť jedným z nasledujúcich spôsobov:
Mechanické (náraz; teplo; trenie);
-tepelné (iskra, plameň, kúrenie);
Elektrické (kúrenie, iskrový výboj);
Chemické (reakcie s intenzívnym uvoľňovaním tepla);
Výbuch ďalšej výbušnej nálože (výbuch puzdra rozbušky alebo susednej nálože).
Všetky výbušniny používané pri trhacích prácach a zariadeniach
strelivo je rozdelené do troch hlavných skupín:
Iniciačné výbušniny;
Silné výbušniny;
Hnacie výbušniny (prášok).
Schéma 12. Klasifikácia výbušnín (výbušniny) (voliteľné).
Iniciačné výbušniny sú vysoko citlivé na vonkajšie vplyvy (náraz, trenie a oheň). Výbuch relatívne malých množstiev iniciačných výbušnín v priamom kontakte s trhavinami spôsobí detonáciu výbušnín.
Používa sa výlučne na vybavenie iniciačných zariadení (zápalky rozbušiek, zážihové uzávery atď.)
Ortuť fulminuje(fulminát ortuti) - jemne kryštalická zrnitá látka bielej alebo šedej farby, jedovatá, zle rozpustná vo vode. Je veľmi citlivý na náraz, trenie a teplo, pri navlhčení klesajú výbušné vlastnosti a náchylnosť na prvotný impulz. Používa sa na vybavenie rozbušky (KB) a rozbušky (CD) v medených alebo kupronickelových puzdrách.
Azid olovnatý(dusičnan olovnatý) je jemne kryštalická biela látka, málo rozpustná vo vode. Menej citlivý na náraz, trenie a oheň ako ortuťový fulminát. Iniciačná schopnosť je vyššia ako u ortuťového fulminátu. Používa sa na vybavenie CD.
Teneres(trinitroresorcinát olovnatý, TNRS) je jemne kryštalická, netečúca, tmavožltá látka. Mierne rozpustný vo vode. Citlivosť na náraz je nižšia ako citlivosť ortuťového fulminátu a azidu olovnatého. Veľmi citlivý na teplo. TNRS neinteraguje s kovmi. Pre svoju nízku kapacitu sa používa s azidom olovnatým.
Zloženie kapsuly používa sa na vybavenie zápaliek. Ide o mechanickú zmes (fulminát ortuti, chlorečnan draselný (Bertholletova soľ) a sulfid antimonitý (antimónium)).
Vplyvom tepla alebo nárazu výbušniny sa zloženie kapsuly zapáli a vytvorí lúč ohňa, ktorý sa môže vznietiť alebo spôsobiť detonáciu iniciačnej výbušniny.
Vysoké výbušniny.
Vysokovýbušné výbušniny sú silnejšie a podstatne menej citlivé na rôzne vonkajšie vplyvy ako iniciačné výbušniny. Výbuch zo strednej rozbušky (CD, výbuch inej výbušniny). Relatívne nízka citlivosť trhavín na náraz, trenie a tepelné účinky zaisťuje dostatočnú bezpečnosť a jednoduché praktické použitie. Trhaviny sa používajú v čistej forme vo forme zliatin a prímesí s inými výbušninami.