ГЕЛЕОБРАЗНЫЙ ВОДОСОДЕРЖАЩИЙ ПОРОХОВОЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ
GEL-LIKE WATER-BEARING EXPLOSIVE POWDER COMPOSITION

Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых составов на основе гелеобразной матрицы, сенсибилизированной пироксилиновым порохом.
Известен гелеобразный пороховой состав, включающий пироксилиновый порох, аммиачную селитру, нитраты щелочных металлов, мочевину, хлористый натрий, загуститель, структурирующий агент, в котором для повышения детонационной способности в качестве дополнительного сенсибилизатора используются гексогенсодержащие взрывчатые составы (пат. РФ №2243200 от 27.12.2004).
Недостатком этого состава является высокая степень опасности, обусловленная наличием высокочувствительных гексогенсодержащих компонентов.
Известен также пороховой состав, взятый нами в качестве прототипа, содержащий порох пироксилиновый или его смесь с баллиститным, аммиачную и натриевую селитры, растворимое в воде органическое горючее, воду, полиакриламид и структурирующий агент (пат. РФ №2243957).
Благодаря гелеобразному раствору окислителей с горючим состав обладает высокой степенью безопасности при обращении, низкой чувствительностью к механическим воздействиям. Недостатком этого состава является относительно низкая детонационная способность и чувствительность к инициирующему импульсу. Гелеобразный раствор окислителей, содержащий окислитель и растворимое в воде горючее, практически инертен, в основном, обеспечивает пожаро- и взрывобезопасность состава, при этом слабо влияя на его детонационные характеристики.
Целью настоящего изобретения является повышение детонационной способности и чувствительности к инициирующему импульсу водосодержащего порохового состава при сохранении высокой степени безопасности в обращении.
Поставленная цель достигается тем, что состав, включающий порох пироксилиновый, или его смесь с баллиститным, нитрат натрия, аммиачную селитру, растворимое в воде органическое горючее, полиакриламид, структурирующий агент, воду, дополнительно содержит алюминиевую пудру, частички которой имеют гидрофобное покрытие, и калий фосфорнокислый однозамещенный при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Порох пироксилиновый или его смесь с баллиститным порохом
40,-65,0
Натриевая селитра
6,0-15,0
Аммиачная селитра
10,0-25,0
Растворимое в воде органическое горючее
4,0-10,0
Полиакриламид
0,3-2,0
Структурирующий агент
0,03-0,3
Вода
10,0-25,0
Алюминиевая пудра, частички которой имеют гидрофобное покрытие
2,0-6,0
Калий фосфорнокислый однозамещенный
0,05-0,1
В качестве растворенного в воде органического горючего может использоваться карбамид, или этиленгликоль, или глицерин, или уротропин. В качестве структурирующего агента используется смесь бихромата калия и натрия серноватистокислого или соль двухвалентного железа и натрия серноватистокислого.
Сущность изобретения заключается в том, что для достижения высокой детонационной способности в гелеобразный раствор, содержащий окислители и горючее, дополнительно вводится алюминиевая пудра, частички которой имеют гидрофобное покрытие.
Алюминиевая пудра, частички которой имеют гидрофобное покрытие (например, ПАП-2), не смачивается, ее частицы (их размер - несколько нм) образуют пузырьки.
Сочетание органического горючего и алюминиевой пудры, частички которой имеют гидрофобное покрытие, придает самому гелеобразному раствору высокую детонационную способность, при этом чувствительность этой системы к инициирующему импульсу выше, чем у пороховых составов без алюминиевой пудры [Дубнов Л.В. и др. Промышленные взрывчатые вещества, - М.: Недра, 1988, с. 235-236]. Использование гелеобразного раствора, обладающего высокой чувствительностью к инициирующему импульсу, обеспечивает высокую чувствительность всего порохового заряда. Кроме этого пороховой заряд, содержащий гелеобразный раствор, сенсибилизированный алюминиевой пудрой, обладает более высокой детонационной способностью, критический диаметр снижается с 12 до 8 мм.
Калий фосфорнокислый однозамещенный вводится с целью предотвращения реакции гелеобразного раствора с алюминием при повреждении гидрофобной оболочки частиц алюминия в процессе хранения состава.
Наличие в составе натриевой селитры повышает его морозостойкость, улучшает его детонационные характеристики и снижает количество ядовитых газов в продуктах взрыва, тем самым улучшая экологическую обстановку при проведении взрывных работ.
В качестве структурирующей добавки используется смесь, состоящая из двух компонентов - бихромата калия и натрия серноватистокислого, или соли двухвалентного железа и натрия серноватистокислого, в результате взаимодействия которых образуется структурирующий агент - трехвалентный ион хрома или железа.
Максимальное содержание пороха в составе достигает 65 мас.%. Соответственно минимальное содержание гелеобразной матрицы составляет 35 мас.%. При меньшем содержании жидкой фазы полости между пороховыми зернами ею заполняются не полностью.
Для проверки взрывчатых характеристик были изготовлены образцы, состав которых приведен в табл. 1.
Роль гелеобразной матрицы и технология ее приготовления заключаются в следующем.
В отмеренное количество воды при перемешивании загружаются навески нитрата аммония, нитрата натрия, полиакриламида, калия фосфорнокислого однозамещенного, натрия серноватистокислого и растворимого в воде органического горючего. В качестве горючего используются карбамид, или этиленгликоль, или глицерин, или уротропин. Всю массу перемешивают до однородного состояния, после чего вводят навеску бихромата калия или соли двухвалентного железа. В полученную таким образом гелеобразную матрицу вводят навеску алюминиевой пудры, перемешивают до получения однородной массы и прекращения пыления алюминиевой пудры, после чего вводят навеску пороха. Полученную смесь вновь перемешивают, патронируют в оболочку и оставляют в ней до завершения процесса структурирования.
Предлагаемый состав испытан в лабораторных условиях и, несомненно, будет применим в практике взрывных работ.