Оценка технологической стойкости взрывчатых веществ

Технологическая стойкость - способность ВВ сохранять свои первоначальные свойства и качество в процессе выполнения с ним технологических операций по подготовке, транспортированию и заряжанию.

Сыпучесть - способность ВВ свободно высыпаться из калиброванных отверстий, полностью заполнять определенные замкнутые объемы (скважины, камеры, бункера зарядных машин). Хорошую сыпучесть имеют гранулированные ВВ, плохую - порошкообразные. Последние теряют сыпучесть при увеличенном содержании влаги, а также при слеживании. Гранулированные ВВ теряют сыпучесть только при значительном увлажнении их. При заряжании восстающих скважин на рудниках необходимо уменьшить сыпучесть гранулированных ВВ добавлением воды, так как сухие ВВ высыпаются из скважины.

Расслаивание - свойство смесевых россыпных ВВ самопроизвольно или в процессе заряжания разделяться на составные компоненты. Это особенно проявляется, когда компоненты ВВ имеют разную плотность. Так, порошкообразные динамоны - смеси аммиачной селитры с древесной мукой - были запрещены для применения из-за расслаивания заряда в процессе заряжания вертикальных скважин на карьерах. При расслаивании образовывались участки чистой селитры и прослойки древесной муки, из-за чего детонация в таком заряде прекращалась. У игданита на обычной гранулированной селитре при его длительном нахождении в скважине наблюдается стекание жидкого компонента в нижнюю часть заряда, из-за чего может произойти затухание детонации заряда. У водосодержащих ВВ, если объем раствора больше, чем объем межгранульного пространства твердой фазы, наблюдается постепенное оседание твердых фракций заряда в нижнюю часть скважины, что также отрицательно сказывается на устойчивости детонации заряда.

Текучесть - способность водосодержащих ВВ вытекать из емкостей сквозь рукава и шланги под действием силы тяжести или избыточного давления воздуха. Это свойство определяет эффективность механизированного заряжания ВВ этих типов и зависит от их температуры, продолжительности хранения, начальной консистенции составов.

Увлажняемость - способность ВВ поглощать влагу из воздуха или при искусственном впрыскивании воды в его состав. Увлажнение аммиачно-селитренных ВВ в основном определяется гигроскопичными свойствами аммиачной селитры. Это свойство имеет особенно важное значение при бестарном хранении гранулированной селитры на складах, а также при бункерном и бестарном хранении гранулированных ВВ, так как увлажняемость, как правило, связана со слеживаемостью ВВ. В некоторых районах при хранении без влагозащитной упаковки ВВ увлажняются, что нарушает их физическую стабильность (увеличивает слеживаемость, ухудшает сыпучесть, способствует разрушению гранул) и ухудшает детонационную способность ВВ.

Водоустойчивость - способность ВВ противостоять проникновению воды в массу заряда и сохранять способность детонировать. Это свойство рассматривается отдельно для порошкообразных, гранулированных и водосодержащих ВВ. Для порошкообразных ВВ водоустойчивость оценивается по величине давления столба воды, необходимого для ее проникновения в заряд в течение определенного времени и для флегматизации заряда. При испытаниях на водоустойчивость патроны ВВ выдерживаются в воде на определенной глубине в течение определенного времени. Все порошкообразные ВВ (россыпные и патронированные) имеют слабую водоустойчивость, особенно при повышенном гидростатическом давлении. Для гранулированных ВВ водоустойчивость характеризуется способностью гранул не растворяться в воде и способностью заряда детонировать в смеси с водой. Для водосодержащих ВВ водоустойчивость определяется способностью к растворению или размыванию заряда. Большинство водосодержащих ВВ в некоторой степени водоустойчивы при нахождении заряда в непроточной воде. Однако при заряжании обводненных скважин сквозь слой воды водоустойчивость этих ВВ резко снижается, так как происходит интенсивное растворение селитры. Также невысока водоустойчивость этих ВВ при их нахождении в скважинах с проточной водой.

Пыление - способность россыпных ВВ при работе с ними измельчаться и выделять в атмосферу мелкодисперсные частицы. Наиболее пылящими являются порошкообразные ВВ, значительно меньше пылят гранулированные, особенно омасленные составы (игданит, гранулиты), а также гранулотол и алюмотол. Пыление бестротиловых ВВ в основном зависит от прочности гранул селитры. У металлизированных ВВ источником пыления также является алюминиевая пудра, а у граммонитов - мелкие фракции тротила.

Для борьбы с пылением в подземных условиях при механизированном пневматическом заряжании ВВ увлажняют, ограничивают скорость транспортирования по шлангам и трубам, соблюдают рациональные расстояния между срезом заряжающего шланга и зарядом ВВ в скважине.

Слеживаемость - способность ВВ терять при хранении сыпучесть и превращаться в прочную связанную массу. Слежавшиеся ВВ непригодны для заряжания и имеют резко сниженную детонационную способность. «Единые правила безопасности при взрывных работах» требуют обязательного измельчения ВВ перед употреблением. Наиболее склонны к слеживаемости порошкообразные аммониты, особенно при изменении влажности и температуры окружающего воздуха. Слеживанию способствуют внешнее давление на ВВ (при патронировании или нахождении его в штабелях), а также расфасовка на заводах-изготовителях недостаточно остывших смесей. Для уменьшения слеживания аммиачно-селитренных ВВ применяют опудривание частиц селитры гидрофобными добавками, добавление в состав поверхностно-активных веществ, гранулирование, омасливание жидкими нефтепродуктами с последующим опудриванием алюминиевой пудрой или органической мукой. Гранулированные ВВ слеживаются значительно меньше. Так, ВВ в мешке приобретает первоначальную структуру при сбрасывании его с высоты 1 м. Гранулированные ВВ, кроме слеживаемости, при высокой влажности и низких температурах могут смерзаться, что также нарушает нормальный процесс заряжания скважин.

Электризация ВВ - способность движущихся частиц ВВ, взвешенных в воздушном потоке, электризоваться (накапливать заряды статического электричества), что может приводить к взрывоподобным вспышкам смеси мелких фракций ВВ с воздухом. Чем выше электрическое сопротивление материала, тем он легче электризуется. Наиболее высокие диэлектрические свойства имеет тротил, который и склонен к электризации. В наименьшей степени электризуются бестротиловые простейшие ВВ. Смесевые ВВ особенно подвержены электризации, если в их составе содержатся тонкодисперсные компоненты с диэлектрическими свойствами (алюминиевая пудра, тротиловая мука). Опасность электризации таких составов увеличивается в связи с тем, что при их транспортировании по проводящим шлангам мелкие фракции диэлектриков покрывают тонким слоем внутреннюю поверхность шлангов и превращают их из проводников в диэлектрики, которые не обеспечивают стекания зарядов из смеси «ВВ - воздух». На электризацию ВВ влияют относительная влажность воздуха, влагосодержание ВВ, его дисперсность, радиус закругления магистралей, скорость транспортирования. При увлажнении транспортируемого ВВ до 6 % на внутренней поверхности шланга образуется токопроводящая пленка, которая обеспечивает стекание электрических зарядов. При скорости до 18 м/с электризация потока происходит незначительно, но с увеличением скорости свыше 20 м/с она становится интенсивной, что может привести к вспышкам. Для уменьшения электризации радиусы закруглений магистралей должны быть более 0,5 м, что одновременно и уменьшает дробление гранул на поворотах магистралей. С увеличением содержания в составе ВВ мелких гранул (<1 мм) и особенно порошкообразных фракций степень электризации при прочих одинаковых параметрах пневмотранспортирования увеличивается. Поэтому пневмотранспортирование порошкообразных и мелкодисперсных ВВ не допускается.

Химическая стойкость - способность ВВ сохранять неизменными свои химические свойства при длительном хранении и транспортировании. Аммиачно-селитренные ВВ имеют достаточно высокую химическую стойкость, поэтому их специальным испытаниям не подвергают. Следует подчеркнуть, что аммиачно-селитренные ВВ резко снижают свою химическую стойкость при попадании в заряд сульфидов (пирита, колчедана). При этом аммиачная селитра вступает в реакцию с сульфидами с выделением тепла и ядовитых окислов азота. При этом температура в очаге реакции возрастает, что может привести к возгоранию ВВ, а затем и к детонации. Поэтому следует исключить контакты зарядов ВВ с сульфидами.

Оценка чувствительности взрывчатых веществ

Чувствительность ВВ - степень восприимчивости к определенному внешнему импульсу, вызывающему детонацию заряда. Она зависит от свойств ВВ, его состояния (порошкообразное, гранулированное, прессованное, литое и т.д.), температуры, влажности, степени засорения примесями и степени ограничения заряда (наружного, в шпуре) и т.д.

Для оценки чувствительности ВВ производят испытания: на удар, трение, нагревание (в том числе на действие открытого пламени), на воздействие ударной воздушной волны (передача детонации на расстояние), на воздействие детонатора.

Чувствительность к инициированию принято оценивать минимальным зарядом, который необходим для возбуждения детонации ВВ.

Чувствительность ВВ к удару определяется на специальных копрах. На навеску ВВ, заключенную между двумя металлическими поверхностями, сбрасывают груз определенной массы. При испытании инициирующих ВВ используют рычажный копер.

Для испытания бризантных ВВ применяют вертикальные копры при высоте падения груза до 3 м. В качестве критерия чувствительности принимается процент взрывов из 25, 50 или 100 испытаний или при сбрасывании груза массой 10 кг с высоты 25 см.

Иногда определяют максимальную высоту сбрасывания ударника массой 2 кг, при которой не происходит ни одного взрыва, и минимальную высоту, при которой взрыв навески происходит при каждом сбрасывании.

На чувствительность к трению ВВ испытывают с помощью маятника трения или путем растирания навески в фарфоровой ступке. На трение (на скользящий удар) ВВ испытывают путем сдвига навески ВВ боковым ударом ролика, прижатого с определенной силой к поверхности ВВ.

Чувствительность ВВ к механическим воздействиям (к удару, трению и т.д.) резко повышается при засорении его песком, мелкими частицами породы и другими твердыми примесями. Чувствительность к удару и трению имеет большое значение при оценке степени безопасности данного ВВ.

Чувствительность ВВ к тепловому импульсу определяется температурой вспышки. Температурой вспышки называют ту температуру (с точностью до 5°С), ниже которой при выдержке навески ВВ в течение 5 мин в термостате вспышка не происходит.

При цитировании материалов в рефератах, курсовых, дипломных работах правильно указывайте источник цитирования, для удобства можете скопировать из поля ниже:

Поделиться материалом

Содержание