Исследование свойств антигризутных горючих добавок в модельных составах предохранительных вв

13 апреля 2007 года Петрову Евгению Анатольевичу - начальнику отдела ФГУП «Федеральный научно-производственный центр «Алтай», профессору, доктору технических наук, действительному члену Академии горных наук, Лауреату Государственной премии РФ, премии Правительства РФ, премии Ленинского комсомола, члену редколлегии научно-

технического сборника «Взрывное дело» и нашего журнала «Вестник НЦ ВостНИИ» исполнилось 50 лет.

Редколлегия журнала поздравляет Евгения Анатольевича с юбилеем и желает ему творческих успехов.

УДК 622.235:662.24

Е.А. Петров, Т. В. Соколова

ФГУП «Федеральный научно-производственный центр «Алтай», Бийский технологический

институт

В.П. Доманов

НЦ ВостНИИ

Исследование свойств антигризутных горючих добавок в модельных составах предохранительных ВВ

Приведены исследования взрывчатых и предохранительных характеристик нитроэфи-росодержащих ВВ со следующими антигризутными добавками: №0!, N440!, ПВХ, ХП, АФ, ДАФ, СаСО3 и карбамидом

Пути повышения предохранительных свойств промышленных ВВ неразрывно связаны с поиском эффективных антигризутных добавок. В современных нитроэфиросодержащих ВВ практическое применение в качестве ингибитора воспламенения метана получил хлористый натрий ЫаО!. По данным исследований [1-3], эффективными пламегасителями метановоздушной смеси

являются органические галоидные соединения, легко освобождающие большое количество хлора в момент взрыва, а также ряд органических щелочных металлов, таких как оксалаты, виннокаменные соли, фтористые, фосфорнокислые и др.

В данной работе исследовались антигризутные свойства ряда добавок (таблица 1), в отличие от ЫаО! способных к химическим реакциям в детонационной волне и к дополнительному выделению газов при взрыве.

Таблица 1 - Состав и дисперсность антигризутных добавок

Добавка Удельная поверхность добавки, см /г

Хлористый натрий (ЫаО!) 800

Хлористый аммоний (ЫН4О!) 500

Поливинилхлорид (ПВХ) 2600

Хлорпарафин (ХП) 1500

Аммониевая соль фосфорной кислоты (АФ) 600

Диаммониевая соль фосфорной кислоты (ДАФ) 600

Углекислый кальций (СаСО3) 2000

Карбамид Гранулы

Добавки вводились в модельные составы на основе водоустойчивой измельченной аммиачной селитры (АС) и смесевого нитроэфира, применяемого в производстве угленитов. Массовое содержание нитроэфиров в составах бралось одинаковым и составляло 6 %. Эффективность ан-тигризутного действия добавок оценивалась в канальной мортире опытного штрека НЦ ВостНИИ при подрыве 300-граммовых зарядов диаметром 36 мм на соответствие IV классу предохрани-тельности. Взрывчатые характеристики ВВ оценивались в патронах массой 200 г (таблица 2).

По теплоте взрыва О, скорости детонации й модельные ВВ уступают штатному аммониту ПЖВ-20, но превосходят по объему газообразных продуктов взрыва V,-. Однако при определении предохранительных свойств в штреке испытания выдержали составы только с ЫаО!, ДАФ и карбамидом при массовом содержании последнего 23 %. Были проведены дополнительные ис-

следования по оценке реакционной способности двойных смесей окислитель + горючее и эффективность взрывного действия АИ по методике [4, 5].

Таблица 2 - Взрывчатые и предохранительные свойства модельных ВВ

Добавка в смеси, % P, г/см3 КБ, % О, ккал/кг л/кг й, м /с АИ, мм Предохранительные свойства

№0! - 20 1,22 +3,12 697 764 2850 - в

N440! - 18 1,11 -0,92 582 962 - - н/в

ПВХ - 18 1,03 -8,06 807 913 3000 12,5 н/в

ХП - 12 1,07 -2,22 796 889 3600 13,0 н/в

АФ - 15 1,12 -0,96 775 888 2600 7,2 н/в

ДАФ - 15 1,16 -1,36 748 926 2700 8,8 н/в

СаСО3 - 18 1,15 +3,50 694 825 - - н/в

Карбамид - 15 1,14 +3,08 748 958 2800 7,4 н/в

Карбамид - 23 1,17 -4,92 728 988 2600 4,5 в

Аммонит ПЖВ-20 1,15 +0,32 813 717 3800 12,7 в

Примечание: в - воспламенил, н/в - не воспламенил

Анализ термограмм, снятых на дифференциальном калориметре фирмы РиРоП: (рисунок 1), показал, что температура взаимодействия практически всех двойных смесей выше, чем температура разложения АС. То есть антигризутные добавки, вводимые в состав ВВ, не увеличивают в целом их реакционную способность и, следовательно, общую энергетику ВВ. Об этом свидетельствуют также результаты измерения АИ. Исследуемые смеси имеют АИ ниже или на уровне ПЖВ-20.

1 I

Температура, 0С

Рисунок 1 - Термограммы смесей АС с антигризутными добавками

Таким образом, из рассмотренного ряда добавок антигризутными свойствами обладает ЫаО!. Составы с ДАФ и карбамидом, хотя и выдержали испытания, но их антигризутная способность, по нашему мнению, в большей степени связана с низкой эффективностью взрывного действия для этих ВВ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Глазкова, А.П. Ингибирование метано-воздушных смесей и проблема антигризутности/

A.П. Глазкова // Кинетика и катализ - 1977. - №1. - С.16 - 19.

2 Кутузов, Б.Н. Безопасность взрывных работ в угольной промышленности/ Б.Н.Кутузов,

B.М. Галаджий, С.А. Давыдов. - М: Недра, 1977. - 344 с.

3 Дубнов, Л.В. Промышленные взрывчатые вещества / Л.В.Дубнов, Н.С.Бахаревич, А.И.Романов. - М.: Недра, 1988. - 358 с.

4 Руднев, А.Ю. Отработка методик определения работоспособности промышленных ВВ / А.Ю. Руднев, В.П. Удовиченко, Е.А. Петров, М.В. Казутин // Материалы и технологии XXI века. - М.: ЦЭИ «Химмаш», 2000.- С.82-85.

5 Петров, Е.А. Разработка и исследования рецептуры угленита М / Е.А.Петров, С.В. Пе-терс // Сборник «Взрывное дело». - 2004. - № 94/51. - С.68-82.