Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Детонация водосодержащих взрывчатых составов на основе нитрата метиламина

Диссертация: Детонация водосодержащих взрывчатых составов на основе нитрата метиламина
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Определена зависимость растворимости нитрата метиламина, а также ряда других нитратов, используемых в составе ВВВ, в воде в зависимости от температуры. Показано, что во всех случаях нитраты растворяются независимо друг от друга — снижения растворимости одного нитрата в присутствии другого не наблюдается, более того, в ряде случаев растворимость каждого из нитратов в смеси выше, чем по отдельности. Читать ещё >

Содержание

  • 1. ВВЕДЕНИЕ
  • 2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
    • 2. 1. Основные этапы развития водосодержащих взрывчатых составов
    • 2. 2. Изготовление составов, реология
    • 2. 3. Сенсибилизация ВВС, плотность и пористость
    • 2. 4. Предохранительные водосодержащие составы
  • 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ
    • 3. 1. Основные исходные компоненты
    • 3. 2. Методика приготовления составов
    • 3. 3. Методика определения детонационных и физико-химических характеристик ВВС
  • 4. РАСТВОРИМОСТЬ НИТРАТОВ
  • 5. ДЕТОНАЦИЯ РАСТВОРОВ
    • 5. 1. Растворы на основе нитрата метиламина
    • 5. 2. Растворы на основе нитрата этаноламина
    • 5. 3. Влияние двухромовокислого калия
  • 6. АЭРИРОВАННЫЕ СОСТАВЫ НА ОСНОВЕ НИТРАТА МЕТИЛАМИНА
    • 6. 1. Раствор нитрата метиламина
    • 6. 2. Смесь нитратов метиламина и аммония
    • 6. 3. Составы, сенсибилизированные алюминием
    • 6. 4. Разработка предохранительного состава на основе нитрата метиламина
  • 7. ДЕТОНАЦИЯ СОСТАВОВ, СЕНСИБИЛИЗИРОВАННЫХ МОЩНЫМИ ВВ И ПОРОХАМИ
    • 7. 1. Составы на основе гексогена
    • 7. 2. Составы на основе октогена
    • 7. 3. Составы на основе порохов
  • 8. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
  • 9. ВЫВОДЫ

Детонация водосодержащих взрывчатых составов на основе нитрата метиламина (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Водосодержащие взрывчатые составы — одно из основных достижений научно-технической революции во взрывном деле — в настоящее время вошли в число наиболее широко применяемых типов промышленных ВВ и совместно с составами АСДТ (аммиачная селитра—дизельное топливо) практически полностью вытеснили динамиты из горной и других отраслей промышленности. Особое место занимают эти составы среди предохранительных ВВ, разработка которых является основным направлением исследований в области технологии производства и применения промышленных ВВ. Свойства водосодержащих составов— малая горючесть, значительное содержание инертного вещества (вода), пластичность, нечувствительность к механическим воздействиям—как бы специально созданы для разработки ВВ такого типа.

В течение ряда лет в РХТУ им. Д. И. Менделеева ведутся исследование и разработка водосодержащих составов на основе нитрата аммония и алюминиевой пудры. Разработаны составы и заряды для геофизической разведки, предохранительные ВВВ для угольных шахт, опасных по газу или пыли, мощные ВВВ, составы на основе бризантных ВВ и порохов. Получен большой объем научной информации.

Настоящая работа является частью общей задачи обеспечения ведущих направлений промышленного развития, к числу которых, несомненно, относятся горная промышленность, добыча нефти и газа и геологоразведочные работы на нефть и газ, высококачественными взрывчатыми веществами. Основная проблема состоит в том, чтобы изыскать возможности для построения рецептур водосодержащих взрывчатых составов с достаточно высокой детонационной способностью. Основной путь ее решения —применение в водосодержащих составах более активных окислителей и горючих. В данной работе за основу был взят 4 нитрат метиламина, широко используемый в качестве активного горючего в ряде отечественных и зарубежных водосодержащих составов. Изучалась детонационная способность водных растворов, содержащих нитрат метиламина нитрата и гелеобразных составов на его основе, сенсибилизированных как микро-пузырьками газа, так и мощными бризантными ВВ и порохами. Получены основные закономерности влияния содержания компонентов на детонационную способность.

Диссертация состоит из трех основных разделов—обзора литературы по водосодержащим взрывчатым составам, экспериментальной части и обсуждения результатов. Завершают диссертацию краткие выводы. В приложении даются некоторые дополнительные данные по смесям на основе нитрата метиламина и карбамида.

Работа выполнена на кафедре Надежности и безопасности технологических процессов РХТУ им. Д. И. Менделеева в период с 1997 по 2000 год.

Автор выражает глубокую благодарность своим научным руководителям доценту В. Э. Анникову, профессору Б. Н. Кондрикову, всему коллективу кафедры, за постоянное внимание и помощь в работе.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

9. ВЫВОДЫ.

Проведено изучение водонаполненных взрывчатых составов на основе нитрата метиламина (НМА), а также водонаполненных составов, содержащих мощные бризантные ВВ — гексоген и октоген — и пироксилиновые и баллиститные пороха.

1. Определена зависимость растворимости нитрата метиламина, а также ряда других нитратов, используемых в составе ВВВ, в воде в зависимости от температуры. Показано, что во всех случаях нитраты растворяются независимо друг от друга — снижения растворимости одного нитрата в присутствии другого не наблюдается, более того, в ряде случаев растворимость каждого из нитратов в смеси выше, чем по отдельности.

2. Получена низкоскоростная детонация водных растворов смеси нитратов КЩЧОз/^ЦЧОз/ НМА (36/18/46) и смеси НМА с перхлоратом натрия, а также смеси нитрата этаноламина с перхлоратом этаноламина в стальных толстостенных трубах. Определены пределы ее устойчивого распространения.

3. Обнаружено каталитическое влияние бихромата калия на НСД растворов на основе НМА, аналогичное, но более слабое, чем установленное ранее для НСД водных растворов органических перхлоратов.

4. Определены скорость и пределы распространения детонациикритический диаметр и критическая плотность при данном диаметредля аэрированных составов на основе нитрата метиламина, самого по себе и с добавкой пигментной алюминиевой пудры. Зависимость критического диаметра от плотности заряда имеет характерную форму кривой с минимумом. Зависимость скорости детонации от плотности заряда хорошо описывается термодинамическим расчетом (по программе 8Б). Определено влияние хлорида натрия на пределы распространения детонации.

5. На этой базе сформулированы составы предохранительных ВВВ, содержащих НМА и №С1. Проведено их полное лабораторное обследование, предложен состав АПМ-24 для дальнейшей отработки,.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Taylor J. and Gay P. British Coal Mining Explosives (1958).
  2. А. Пороха и взрывчатые вещества. -ОНТИ, 1936.
  3. Ф. Нитроглицерин. -М.: Госхимтехиздат, 1934.
  4. Н.М. Применение суррогатов взрывчатых смесей и отходов пироксилиновых (винтовочных порохов) в народном хозяйстве / Фрунзе, 1946.
  5. Н.М., //Взрывное дело № 49/6, -М. Госгортехиздат, 1962, С. 89.
  6. JI.B. Вопросы применения водонаполненных ВВ// Взрывное дело № 60/17, М.: Недра, 1966. С.173−188.
  7. JI.B., Светлов Б. Я. Водонаполненные промышленные ВВ. М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 1966. -6 с.
  8. Cook М.А. Explosives: a survery of technical advances//Ind. Eng.Chem. -1968. -V.60, N7. -P.44−55.
  9. Clay R.B., Cook M.A., Pack D.H., Peterson W.H. Slarry Explosives for Small Diameter Blasting // Bulletin of the University of Missoury School of Mining and Metallurgy. Technical Series. -1959. -№ 95. P.38.
  10. Cook M.A. Modern Blasting Agents// Science. -1960. -V.132. № 33−34. -P.68.
  11. Dixon John F.C. Developments in slurry explosives// Canad. Mining and Metallurgy. -1959. -№ 97. -P. 124−139.
  12. Пат. 2 930 685 США, НКИ 149−2. 1960.
  13. Morrey W.B. New developments in slurry explosives// Canad. Mining and Metallurgy. -1973. -V.66. № 735. -P.54−59.
  14. Opperman A.B. Water gel: a safer commercial explosive // J. Pit and Quarry. -1982. -V74, № 10. -P.89−92.
  15. Cook M.A. Ammonium Nitrate Slarry Blasting Agents// Quarterly of the Colorado School of Mines. -1961. -V.56, № 1, -P.200.
  16. Пат. 3 113 059 США, НКИ 149−2,1963.
  17. Пат. 3 288 658 США, НКИ 149−2, 1966.
  18. Mason C.N., Montgomery W.S. Aluminum additives impart energy and sensitivity to many explosives// Eng.Min.J. -1976. -V.177. № 7. -P.83−85.
  19. Shaarma, S., Tyle, P. Explosive materials and harnessing their power// C.R.W. Chem.Eng.World. -1983. -V.18. № 3. -P.38−42.
  20. Cook M.A. Slurry blasting forges ahead//Ireco Chem. advertisement. -1970. -P.1−3.
  21. Вещества взрывчатые промышленные. Акванал АМШ. Технические условия. ТУ 84−1006−84.
  22. Вещества взрывчатые промышленные. Акванал АМС. Технические условия. ТУ 2 066 498−03−91.
  23. Пат. 3 617 404 США, НКИ 149−2, 1972.
  24. Е.Е. Состав и структура водонаполненных ВВ и их детонационные характеристики. Дис. .канд.техн.наук. -М.: МХТИ им. Д. И. Менделеева. 1988 г.
  25. .Н., Анников В. Э. Водонаполненные взрывчатые вещества на основе тонкодисперсного алюминия// Взрывное дело. № 75/32. -М.: Недра.-1975, -С. 151−158.
  26. Tovex water gel explosives and the moduler production plant explosives products division// E.I.Du Pont de Nemours and Co. Wilmington. Delaware. 19 898, USA.-1978. March.
  27. Вещества взрывчатые промышленные. Аквамин СК-1. Технические условия ТУ МХТИ-ИГД 6.1−12−90.
  28. В. Э. Кондриков Б.Н., Пузырев С. Н., Сумин А. И. Детонация аэрированных водных растворов и суспензий// Детонация и ударные волны. Материалы VIII Всесоюзного Симпозиума по горению и взрыву (Ташкент), -Черноголовка. -1986, -С. 114.
  29. С.Н. Мощные аквамины. Изучение детонационных характеристик, разработка составов. Дис. .канд.техн.наук. -М.: МХТИ им. Д. И. Менделеева. -1986.
  30. А.Т. Методика и техника взрывных работ при сейсморазведке //№: Недра. -1987. -С.105−106.
  31. Пат. 3 161 551 США, НКИ 149−46, 1961.
  32. Пат. 3 164 503 США, НКИ 149−18, 1963.
  33. Пат. 2 867 172 США, НКИ 149−46, 1959.
  34. Пат. 4 110 134 США, МКИ С 06 В 45/00.
  35. Петрищев Е.В. М. Синтез и некоторые свойства обратных эмульсий и водосо держащих ВВ на их основе. -Дис. .канд.техн. наук. ВНИПИВзрывгеофизика. -Раменское, Моск. обл. -1989 г.
  36. Пат. 4 555 276 США, НКИ 149−6, 1985. High Density Pressure Resistant Invert Blasting Emulsions.
  37. Заявка 1 335 097 Англии, НКИ С ID, 1974.
  38. Powerful all purpose explosive — a new development// Pit and Quarry. 1977. P.91.
  39. Вещества взрывчатые промышленные. Порэмит. Технические условия ТУ 84 520−107−85.
  40. В.Э., Кондриков Б. Н., Парфенов Л. П. и др. Изучение детонации алюминийсодержащих водонаполненных ВВ //Вопросы теории взрывчатых веществ: Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. -1974. -Выпуск 83. -М.: -С.173−182.
  41. Пат. 4 096 003, США, МКИ С 06 В 45/00, 1978.
  42. JI.B., Бахаревич Н. С., Романов А. И. Промышленные взрывчатые вещества //-М.: Недра. -1982.
  43. A.c. 681 724 СССР, МКИ С 06 В 45/00. Водосодержащий взрывчатый состав. 1978.
  44. М.Н., Холодова Ю. В. Полиакриламид // -Киев, Техника -1976.
  45. A.c. СССР 1 210 386, МКИ С 06 В 31/28. Водосодержащий взрывчатый состав. 1985.
  46. А.с.СССР 843 449, МКИ С 06 В 31/28. Водосодержащий взрывчатый состав.1981.
  47. Пат. РФ по заявке № 5 045 925, МКИ С 06 В 31/28. Водосодержащий взрывчатый состав.1992.
  48. Пат. 2 080 280 А Англии, МКИ С 06 В 43/00. Emulsion blasting agent contaning urea Perchlorate, 1982.
  49. Пат. 4 509 988 США, МКИ С 06 В 45/00. Эмульсионные взрывчатые составы, полученные при использовании эмульгатора аминного типа.
  50. Пат. 4 490 194 США. МКИ С 06 В 40/00. Эмульсионный взрывчатый состав.
  51. Пат. 4 453 989 США, МКИ С 06 В 45/02. Твердые сенсибилизаторы для взрывчатых эмульсий типа вода в масле.
  52. Эмульсии. Под ред. Ф. Шермана / Пер. с англ. -Л.: Химия, 1972.
  53. А., Влодарчик Э., Серафимович Я. Анализ детонационных параметров эмульсионных ВВ, сенсибилизированных стеклянными микросферами, заполненными воздухом//Вш1е!уп \^зкоуе. Акаёегш ТесИшсгле] кп ВаЬгоуз1ае§ о. -1986. -V. 35, № 9. -Р.25.
  54. Пат. 4 552 597 США, МКИ С 06 В 45/00. Мягкие смесевые взрывчатые вещества и способ их получения.
  55. Н.Н. Водосодержащие составы малой плотности. Дис.канд.техн.наук. -М.: МХТИ им Д. И. Менделеева. -1985.
  56. Пат. 136 081 ЕПВ, МКИ С 06 В 45/00. Эмульсионные взрывчатые составы типа вода в масле.
  57. Пат. 4 357 184 США, МКИ С 06 В 45/00. Взрывчатые составы, основанные на коллоидных дисперсиях, устойчивых во времени.
  58. Заявка 208 354 ЕПВ, МКИ С 06 В 47/14. Способ получения эмульсионных взрывчатых веществ типа вода в масле и применяемый окислитель.
  59. Пат. 4 714 503 США, МКИ С 06 В 42/02. Составы ЭВВ и метод получения.
  60. Пат. 2 120 228 А Англии, МКИ С 06 В 47/00, 31/00. Эмульсионное ВВ и способ его получения.
  61. Пат. 4 138 281 США, МКИ С 06 В 45/00. Промышленный способ получения взрывчатых эмульсий.
  62. Пат. 4 500 369 США, МКИ С 06 В 45/00. Эмульсионный взрывчатый состав.
  63. Пат. 140 534 ЕПВ, МКИ С 06 В 45/00. Состав эмульсионного ВВ типа в масле.
  64. Пат. 4 543 136 США, МКИ С 06 В 45/02. Эмульсионный взрывчатый состав типа вода в масле.
  65. Пат. 4 461 660 США, МКИ С 06 В 45/00. Валовое производство эмульсионного ВВ.
  66. A.A., Шутов Ф. А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров. М.: Наука. -1980. -503 с.
  67. Е.Д. Влияние температуры на устойчивость обратных эмульсий, стабилизированных алкиламидами синтетических жирных кислот//Коллоидный журнал. -1973. -№ 2. -С.332.
  68. A.A., Федосеева Н. П., Кучумова В. М. и др. Критические эмульсии как лиофильные коллоидные системы// Коллоидный журнал. -1975. -№ 5. -С.843.
  69. A.B., Корецкий А. Ф., Соколовская H.A. Обращение фаз в эмульсиях, стабилизированных маслорастворимыми додецилполиэтилен-гликолевыми эфирами/ЛСоллоидный журнал. -1976. -№ 4. -С.803.
  70. Пат. 3 453 159 США, МКИ С 06 В 27/00, 1969.
  71. Пат. 4 496 405 США, МКИ С 06 В 45/00.Взрывчатый состав.
  72. Заявка 2 138 801 Англии, МКИ С 06 В 45/00, 31/00. Эмульсионные детонирующие составы типа вода в масле.
  73. Заявка 2 138 800 Англии, МКИ С 06 В 45/00, 23/00. Эмульсионное взрывчатое вещество типа вода в масле.
  74. Пат. 4 566 920 США, МКИ С 06 В 45/02. Взрывчатые составы эмульсии типа вода в масле.
  75. Пат. 2 199 575 А Англии, МКИ С 06 В 45/08. Усовершенствованный взрывчатый состав типа эмульсии воды в масле.
  76. В.Э., Кондриков Б. Н., Андриянова Е. Е. Корнеева H.H. О структуре фронта детонационной волны в аэрированных водных растворах. // Тезисы докл. III Всесоюзн. совещания по детонации. -Черноголовка: изд. ОИХФ АН СССР. -1985. -С.20.
  77. Е.Е., Кондриков Б. Н., Анников В. Э. Влияние структуры дисперсной системы на ее детонационную способность// Фунд. пробл. физики ударных волн. -Тезисы докладов. Т.1, 4.1. -Черноголовка: изд. ОИХФ АН СССР. -1987, -С.37
  78. Я.В., Анников В. Э., Кондриков Б. Н. -Параметры и механизм детонации промышленных ВВ типа обратных эмульсий//Взрывчатые материалы и пиротехника, ЦНИИНТИКПК, вып. 11−12 (242−243)6 1994 .
  79. Э. Роль пузырьков газа в инициировании детонации водонаполненных взрывчатых веществ//Вш1е!уп Wojskowej Akademi Technicznej im. Dabrowskiego. -1985. -V.34. № 3. -P.3.
  80. Hattori Katsuhide, Fukatsu Yoshiaki, Sakai Hiroshi. Влияние размера стеклянных микросфер на скорость детонации эмульсионных взрывчатых веществ// Когё Каяку Кёкайси, J. Ind. Explos. Soc. Jap. -1982. -V.43. № 5. -P.295−301.
  81. Hattori Katsuhide. Влияние размера полых шариков на критический диаметр// Когё Каяку Кёкайси, J. Ind. Explos. Soc. Jap. -1984. -V.45. № 3. -P.143.
  82. В.Э., Кондриков Б. Н., Корнеева Н. Н., Пузырев С. Н. О механизме детонации газонаполненных водных гелей// ФГВ. -1983. -No 4. -С. 139−143.
  83. Cook, М.А. Maximum Available Energy or «strength» of High Explosives. Australian Mining, -1970. -V.62. № 12. -P.51−57.
  84. Пат. 3 367 705 США, НКИ 149−2,1968.
  85. Пат. 3 617 404 США, НКИ 149−2, 1971.
  86. Пат. 3 409 484 США, НКИ 149−2, 1968.
  87. Пат. 3 419 444 США, НКИ 149−2, 1968.
  88. Пат. 3 397 097 США, НКИ 149−2, 1968.
  89. Пат. 3 642 547 США, НКИ 149−2, 1969.
  90. Международная заявка № 86/3 483 РСТ. МКИ С 06 В 21/00, 23/00, 43/00. Взрывчатые смеси, активируемые пузырьками воздуха. 1986.
  91. Пат. 3 390 028 США, НКИ 149−2. 1968.
  92. Пат. 3 713 919 США, НКИ 149−2. 1973.
  93. Пат. 155 691 Норвегия, МКИ С 06 В 47/14. Способ снижения плотности взрывчатой смеси типа воды в масле.
  94. Барон B. JL, Кантор В. Х. Техника и технология взрывных работ в США//-М.: Недра,-1989.
  95. Пат. 578 460 Австралия, МКИ С 06 В 45/00. Стабилизированные эмульсионные взрывчатые вещества типа вода в масле.
  96. Пат 299 192 ЕПВ, МКИ F 42 В 33/02. Способ и устройство для патронирования ЭВВ типа В/М.
  97. Пат. 4 554 032 США, МКИ С 06 В 45/02. Взрывчатая эмульсия типа воды в масле.
  98. Takenchi F., Yamamoto K., Sakai H. Emulsion Type Explosives //Когё Каяку Кёкайси/ J.Ind.Explos.Soc. Jap. -1982. -V.43. № 5. -P.285.
  99. Пат. 4 547 232 США, МКИ С 06 В 45/00. Сенсибилизация эмульсионного ВВ.
  100. Пат. 4 383 873 США, МКИ С 06 В, 45/00. Чувствительная эмульсионная взрывчатая композиция с низким содержанием воды.
  101. Пат. 4 371 408 США, МКИ С 06 В 45/02. Эмульсионные взрывчатые составы с низким содержанием воды, содержащие инертные соли.
  102. Р.Н., Рыбаков Е. А., Павлова О. М., Степанова И. В. Влияние окислителей и антифризов на свойства водонаполненных взрывчатых веществ при низких температурах //Взрывное дело. № 75/32. -М.: Недра. -1975.-С.158−163.
  103. Tambe, V.J., Manjre Rar, A.P. Some Indigenous Development in the Field of Exploives. -Indian Mining and EngJ., 1974, v.14, N 6, p.44−45.
  104. Van Dolah, R.W., Mason, C.M., Forschey, D.H. Development of Slarry for Use in Potentially Flameable Gas Atmospheres. US Bureau of Mines, 1968, Rept. 7105, p.1−8.
  105. Mason C.M., Lissotto E.C., Ruhe C.T. Van Dolah R.W. Further Developments nonincedive Water Gel Explosives. In: ХШ Int. Conference on Safety in Mines Res., Tokio, 1969, Rept. № 35.103
  106. Watson R.W., Ribovich J. Recent Developments in Permissible Explosives in USA. -Preliminary Report on the XVI-th Int. Conference on Safety in Mines Res. 1975, 8 pp.
  107. Hay J.E., Watson R.W., Developments of Watergel Permissible Explosives. -In: XV Int. Conference on Safety in Mines Res. Carlovy Vary, CSSR, 1973.
  108. Патент ФРГ N 2 350 605, 1979.
  109. V.Krishna Mohan and M.A. Srinivas. A design criterion for Permissible Water Gel Explosives.-J."Propellants and Explosives", N 4, 1979, p.4−9.
  110. Joshida T., Tanaka M., Matsumoto S. Radiographic Observation for Detonation of Slarry Explosives. In: XII Int. Conference of Mine Safety Res. 17th Varna, 1977, (3−7 X), Papers, Section F, G, H, No F-3, p. 17−26.
  111. Патент США № 4 096 003, 1978
  112. Б. H. Кондриков, В. Э. Анников, Г. Д. Козак. Обобщенная зависимость критического диаметра детонации пористых веществ от плотности. Физика горения и взрыва, т. ЗЗ, № 2, c. l 11—123. 1997
  113. Б. Н. Кондриков, В. П. Тарутин, В. Э. Анников. Кинетические особенности детонационного превращения водных растворов перхлоратов. Физика горения и взрыва. № 3, с. 75−78. 1988.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!