A robbanóanyagok (röviden: robbanóanyag) olyan speciális kémiai vegyületek, valamint ezek keverékei, amelyek külső körülmények vagy folyamatban lévő belső folyamatok hatására felrobbanhatnak, miközben rendkívül forró gázok képződnek és hő szabadul fel. A robbanóanyagoknak három csoportja különböztethető meg, amelyek különböző érzékenységűek a külső hatásokra és különböző típusú robbanásokra. Ide tartoznak: iniciáló, hajtó, valamint robbantó anyagok. Ez a cikk információkat tartalmaz a nagy erejű robbanóanyagokról és azok alkalmazásáról.
Általános fogalmak
A robbanás egy robbanóanyag gyors átalakulása jelentős mennyiségű, rendkívül sűrített és felhevült gázzá, amelyek kitágulva a következő munkát végzik: mozgatják, összetörik, megsemmisítik, kilökődnek.
Robbanóanyag: kémiai elemek mechanikus keveréke vagy vegyületei, amelyek gyorsan gázokká alakulhatnak. A robbanás hasonló a szén vagy tűzifa elégetéséhez, de különbözik ennek a folyamatnak a nagy sebességében, ami gyakran tízezred másodperc. NÁL NÉLaz átalakulás sebességétől függően a robbanások a következőképpen oszlanak meg:
- Égés. Az energia átadása az anyag egyik rétegéből a másikba a hővezetésnek köszönhető. Az égés és a gázok képződése alacsony sebességgel megy végbe. Az ilyen robbanás a lőporra jellemző, amikor a golyó kilökődik, de a hüvely nem sérül meg.
- Detonáció. Az energia szinte azonnal átadódik rétegről rétegre. A gázok szuperszonikus sebességgel képződnek, a nyomás gyorsan növekszik, és súlyos pusztulás következik be. Egy ilyen robbanás az RDX, ammonit, TNT velejárója.
A robbanási folyamat megindulásához külső hatásra van szükség a robbanóanyagra, amely a következő típusú lehet:
- robbanás – robbanás egy másik robbanóanyag mellett;
- termikus - fűtés, szikra, láng;
- kémiai - kémiai reakció;
- mechanikus – súrlódás, szúrás, ütés.
A robbanásveszélyes anyagok eltérően reagálnak a külső hatásokra:
- egyesek képesek gyorsan felrobbanni;
- mások csak bizonyos hatásokra érzékenyek;
- harmada felrobbanhat anélkül, hogy bármilyen hatással lenne rájuk.
A BB alapvető tulajdonságai
Fő tulajdonságaik:
- külső hatásokra való érzékenység;
- brisance;
- jellemző összesített állapot;
- a robbanás által felszabaduló energia mennyisége;
- vegyi ellenállás;
- gyors detonáció;
- sűrűség;
- robbanékonyság;
- időtartam és körülményekegészséges állapot.
Minden robbanóanyag részletesen leírható minden jellemzőjük felhasználásával, de a legtöbb esetben kettőt használnak:
- Brisance (törni, összetörni, összetörni). Vagyis ez egy robbanóanyag azon képessége, hogy pusztító hatást váltson ki. Minél nagyobb a brisance, annál gyorsabban keletkeznek a gázok a robbanás során, és a robbanás nagyobb erővel történik. Ennek eredményeként a lövedék teste jól összetörik, a szilánkok nagy sebességgel szétszóródnak, és erős lökéshullám lép fel.
- A robbanékonyság a pusztító, dobó és egyéb műveleteket végrehajtó robbanóanyag hatékonyságának mértéke. A fő hatást a robbanás során felszabaduló gáz térfogata határozza meg. Hatalmas mennyiségű gáz sok munkát képes elvégezni, például betont, talajt, téglát dobhat ki a robbanásveszélyes területről.
A nagy robbanásveszélyes erős robbanóanyagok alkalmasak bányákban történő robbantásra, jégtorlódások megszüntetésére, különböző gödrök építésére. A lövedékek gyártása során először a brisance-ra figyelnek, és a robbanékonyság háttérbe szorul.
Osztályozás
A robbanóanyagoknak többféle osztályozása van. Tulajdonságaik alapján a következőképpen osztályozhatók:
- Indító – más robbanóanyagok aláásására szolgálnak. Nagy érzékenységgel rendelkeznek az iniciációs tényezőkre, és nagyobb a detonációs sebességük. Ezeket elsődleges robbanóanyagoknak is nevezik, amelyek gyenge mechanikai behatás hatására felrobbanhatnak. A csoporthoztartalmazza: diazodinitrofenol, higany-fulminát.
- Erős robbanóanyagok – nagy fényerő jellemzi, és a legtöbb lőszer fő tölteteként használják. Ezek másodlagos robbanóanyagok, amelyek az elsődleges robbanóanyagokhoz képest kevésbé érzékenyek a külső hatásokra. Kémiai összetételükben nitrátokat és vegyületeiket tartalmazzák, erős robbanó hatásúak. Kis mennyiségű indítóanyagot használnak fel robbantásukra.
- Dobás – energiaforrásként szolgál golyók, lövedékek, gránátok dobásához. Ide tartoznak a különböző típusú rakéta-üzemanyagok és a lőpor.
- Pirotechnikai kompozíciók – speciális lőszerekhez használják. Égő, jellegzetes hatást adnak - jel, világítás.
Ezen kívül fizikai állapotuk szerint a következők:
- kemény;
- folyékony;
- gáznemű;
- emulzió;
- felfüggesztések;
- műanyag;
- kocsonyás;
- rugalmas.
Forrasztás BB
A brisant anyagok a francia briser szóból kapták a nevüket, ami oroszra fordítva azt jelenti, hogy törni, összetörni. Az ilyen robbanóanyagok lehetnek különálló kémiai vegyületek - PETN, TNT, nitroglicerin, vagy keverékek - dinamitok, dinamonok, ammonitok. Nem egyszerű impulzusoktól robbannak fel: lángsugár vagy szikra, ami elég ahhoz, hogy felrobbantsa az indító anyagokat. A robbanóanyagok alacsony hőérzékenysége, súrlódása és ütési érzékenysége garantálja a biztonságotvelük dolgozni. Fragmentáló- és légibombák, tengeri és gépi aknák gyártására használják, ahol erőteljes robbanásra van szükség a lövedékhéj széttöredezésével.
Teljesítmény-besorolás
Magas és iniciáló anyagokat együtt használnak. A másodlagos robbanóanyagokban a detonációt az elsődleges robbanóanyag robbanása gerjeszti. A Brisant robbanóanyagok teljesítménye megnövekedett, normál és csökkent.
A megnövelt teljesítményű anyagok a legérzékenyebbek a külső hatásokra, ezért gyakran használják olyan keverékekben, amelyek csökkentik az érzékenységet vagy normál teljesítményűek. És közbenső detonátorokhoz is használhatók.
Nagy teljesítményű robbantási anyagok
A megnövelt teljesítményű robbanóanyagok nagy detonációs sebességgel rendelkeznek, és jelentős mennyiségű hőt bocsátanak ki a robbanás során. Nagyon érzékenyek a külső impulzusokra.
Bármilyen detonátor robbanást okoz, beleértve a puskagolyó becsapódását is. Nyílt lángnak kitéve erősen égnek, anélkül, hogy kormot és füstöt bocsátanának ki, erős lánggal robbanás lehetséges. Az anyagok ebbe a csoportjába tartozik:
- A Teng fehér por, amely kristályokból áll. Ez a robbantási anyag nem lép reakcióba fémekkel és vízzel, acetonban hígul, és a legérzékenyebb a külső hatásokra. Detonátorzsinórokhoz, segéddetonátorokhoz és detonátorsapkákhoz használják.
- A Tetril sárgás kristályos por, sós ízzel. Acetonnal és benzinnel jól hígítható, alkohollal rosszul, fémekkel nem oldódik.reagál, jól enged a nyomásnak. Detonátorok készítésére használják.
- Az RDX az egyik legragyogóbb anyag, amely kis fehér kristályokból áll, szagtalan és íztelen. Vízzel és fémekkel nem lép reakcióba, rosszul préselődik. Külső hatásra robbanás következik be, sziszegéssel ég, élénk fehér színű láng. Egyes robbantósapkák mintáihoz, ipari robbanásokhoz, tengeri aknákhoz való keverékek készítéséhez használják.
Erős robbanóanyagok normál teljesítménnyel
Ezek az anyagok (a dinamitok kivételével) hosszú eltarthatósággal rendelkeznek, külső tényezők nem befolyásolják őket jelentősen, a gyakorlati felhasználás során biztonságosak.
A robbanóanyagok közé tartozik:
- A TNT sárgás vagy barnás kristályos anyag, keserű ízzel. Olvadáspontja 81 °C, lobbanáspontja 310 °C. A szabad levegőn a TNT égését robbanás nélkül erős kormos sárgás láng kíséri, és beltéren detonáció is előfordulhat. A fémeket tartalmazó anyagok nem mutatnak kémiai aktivitást, gyakorlatilag érzéketlenek az ütésekre, súrlódásokra és hőhatásokra. Kölcsönhatásba lép sósavval és kénsavval, benzinnel, alkohollal és acetonnal. Például, amikor puskagolyóval átlövik, kiöntik és megnyomják, a TNT nem gyullad meg, és nem történik robbanás. Lőszerként különféle ötvözetekben és tiszta formában használják. Az anyagot különféle méretű préselt dámák formájában használják.bontási munkák végzésekor.
- A pikrinsav egy robbanóanyag, kristályok formájában, amelyek sárga színűek és keserű ízűek. Hőre, ütésre és súrlódásra érzékenyebb, mint a TNT, és felrobbanhat, ha puskagolyón keresztül lövik. Égés közben a láng nagyon füstöl. Az anyag nagy felhalmozódása esetén detonáció következik be. A TNT-hez képest a pikrinsav erősebb robbanóanyag.
- Dinamitok – különböző összetételűek, és nitroglicerint, nitroésztereket, salétromot, falisztet és stabilizátorokat tartalmaznak. A fő alkalmazás a nemzetgazdaság. A dinamit fő tulajdonsága a vízállóság és a jelentős erő. Hátrányuk a termikus és mechanikai hatásokkal szembeni fokozott érzékenység. Ez óvatosságot igényel a szállítás és a robbantás során. Hat hónap elteltével a dinamitok elveszítik robbanóképességüket. Ezenkívül körülbelül 20 °C-os negatív hőmérsékleten megfagynak, és működés közben veszélyessé válnak.
Csökkentett BB-teljesítmény
Az alacsony teljesítményű brisant anyagok teljesítménye csökkent az alacsony detonációs sebesség és a kevés hő miatt. Brisance tulajdonságait tekintve gyengébbek azoknál az anyagoknál, amelyek normál teljesítményűek, de ugyanolyan robbanékonyak. A csoport leggyakrabban használt robbanóanyagai ammónium-nitrát alapúak. Ezek a következők:
- Az ammónium-nitrát fehér vagy sárgás kristályos anyag, amely ásványi műtrágya, vízben tökéletesen oldódik. Az érzéketlenek közé tartozikalacsony robbanóanyag. Tűztől és szikrától nem gyullad meg, az égési folyamat csak erős lángfókuszban indul be. Az ammónium-nitrát alacsony költsége lehetővé teszi, hogy olcsó robbanóanyagokat állítsanak elő belőle robbanóanyagok vagy éghető anyagok hozzáadásával.
- A dinamonok ammónium-nitrát és éghető, de nem robbanásveszélyes anyagok, például szén, tőzeg vagy fűrészpor keveréke.
- Az Ammonalok olyan keverékek robbanásokhoz, amelyek salétromot tartalmaznak, éghető és robbanásveszélyes adalékanyagokkal és alumíniumporral a robbanáshő növelése érdekében.
Minden típusú ammónium-nitrát alapú erős robbanóanyag biztonságosan használható. Nem repülnek a levegőbe, ha puskából dörzsölik, ütik, lövik. Levegőben megvilágítva csendesen, felrobbanás nélkül égnek, sárga koromlánggal. Tárolás céljából jól szellőző helyen tárolják. Néha zsírsavakat és vas-szulfidot adnak a salétromhoz, ami hozzájárul ahhoz, hogy a robbanóanyag hosszú ideig vízben maradjon tulajdonságaik elvesztése nélkül.
Erős robbanóanyag használata
A nagy erejű robbanóanyagok másodlagos robbanóanyagok, amelyeknél a detonáció a robbanóanyag-átalakítás fő típusa, amelyet a kezdeti robbanóanyag kis töltete gerjeszt. Fel vannak ruházva azzal a képességgel, hogy összetörjenek és hasadjanak. Bányák töltésére, különféle aláásási eszközökre, torpedókra és lövedékekre használják. A robbanásveszélyes tulajdonságokkal rendelkező anyagok koncentrált és gazdaságos mechanikai energiaforrást jelentenek. Széles körben használják a nemzetgazdaságban. A színesfémek nagy részét, valamint a vasfémek szinte teljes mennyiségét robbantással bányászják.
A robbanóanyagok a következő területeken találtak alkalmazást:
- széntelepek és ásványlelőhelyek fejlesztésére;
- vasúti és közúti töltések;
- gátépítés;
- vízcsatornák ásása;
- gáz- és olajvezetékek lefektetése;
- bányaaknák fejlesztése.
Hol használják még robbantási anyagokat? A fentieken kívül használatosak:
- talaj tömörítésekor;
- öntözőrendszerek kivitelezése;
- erdőtüzek oltása;
- a terület kiegyenlítése és megtisztítása.
Kutatás és fejlesztés is folyamatban van ennek az erős robbanóenergiának a felhasználásának kiterjesztésére – a kémiai folyamatok felgyorsítására nagy nyomással, mesterséges csapadékkal és robbantásos fúrással.
A nagy robbanóanyagok kémiája és technológiája
A kémiai vegyületek vagy keverékeik bizonyos mennyiségű kémiai energiát tartalmazó molekuláit energiával telített anyagoknak nevezzük. Az energia a külső tényezők hatására bekövetkező átalakulás eredményeként fénnyé, mechanikussá vagy termikussá válik.
A pirotechnikai kompozíciók, a puskapor és más robbanóanyagok az energiával telített anyagok leghíresebb típusai közé tartoznak. A bennük lévő kémiai energia a robbanás gyors áramlása miatt más formákká alakul át. Jelentős mennyiségűa robbanás következtében kibocsátott hő a teljesítményének fő kritériuma. Mivel kompakt és erős mechanikai energiaforrások, a nagy robbanóanyagokat széles körben használják a különböző iparágakban.
