Основные компоненты промышленных ВВ

В 1867 году в Швеции И. Олсон и И. Норбин получили патент на использование аммиачной селитры в составах ВВ.

Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний или нитрат аммония), NH₄ NO₃ представляет собой бесцветное кристаллическое вещество. Выпускается в виде чешуек, гранул, кристаллов. Легко растворяется в воде, Плотность 1,56–1,74 г/см³; при температуре от –18° до +32°С плотность составляет 1,725 г/см².

В зависимости от температуры аммиачная селитра (АС) может существовать в различных модификациях. Фазовые переходы в АС осуществляются при температурах: –16°С; +32°С; +85°С; +125°С. При температуре 169,1°С АС плавится. При разложении один грамм селитры выделяет 0,2 г кислорода, окисляющего водород, углерод, алюминий. Из-за этого свойства АС используют в качестве компонента взрывчатых смесей.

Насыпная плотность АС 0,8–0,9 г/см³. Толщина слоя, по которому устойчиво может распространяться детонация, равна 30–50 мм, а слоя из пыли АС – 15÷20 мм. Критический диаметр открытого заряда АС при плотности 0,8 г/см³ – 100 мм, а сухая и тонкоизмельченная АС имеет критический диаметр 10 мм, товарная (обычная селитра) имеет критический диаметр 200÷250 мм.

Растворение АС в воде происходит со значительным поглощением тепла и понижением температуры замерзания раствора. При растворении 6 частей в 10 частях воды температура снижается на 17°, а раствор, содержащий 50 г АС на 100 г воды, замерзает при –18°С. В связи с этим в местах хранения АС и аммиачно-селитренных ВВ следует систематически вести наблюдения за температурой и влажностью воздуха.

Известные трудности возникают при работе со слежавшейся АС. Для уменьшения слеживаемости АС выпускают в виде гранул или крупных чешуек. Водоустойчивая аммиачная селитра ЖВ, содержащая гидрофобную смесь парафина и железных солей жирных кислот, обладает заметно меньшей слеживаемостью.

Скорость детонации АС в зависимости от условий 1,5–3,4 км/с. Инициирование зарядов АС осуществляют промежуточным детонатором (например, зарядом аммонита, массой 5÷20 % массы заряда АС). Теплота взрыва 335÷375 ккал/кг. В зависимости от материала оболочки существенно изменяется критический диаметр АС: в бумажной оболочке – 10÷12 см, а в стальной – 5 см.

Гранулированная или чешуйчатая АС в мешке не детонирует от взрыва 500 г тротиловой шашки.

По условиям хранения и транспортирования аммиачная селитра не относится к ВВ.

Натриевая, калиевая и кальциевая селитры имеют высокую плотность (более 2 г/см³) и в два раза больше содержат кислорода, чем АС. Но эти селитры имеют ограниченное применение, их добавки повышают плотность ВВ, снижают температуру его замерзания, хорошо удерживают воду в составе ВВ. Смеси перечисленных селитр с горючими добавками более чувствительны к механическим воздействиям и воспламенению.

Динамоны – смеси АС с горючими невзрывчатыми веществами: тонкодисперсной смеси АС с горючими веществами типа древесной муки, измельченного торфа и других целлюлозных материалов, а также алюминиевой пудры и горючих жидкостей. К этой группе относятся игдани т и гранулит. Первый получают путем смешивания гранулированной АС с дизельным топливом (ДТ). Названо это ВВ было авторами (1958 г.) в честь института горного дела им. А.А. Скочинского – ИГД. Второе ВВ – гранулит – представляет собой смесь гранулированной АС с минеральными маслами, иногда содержащие добавку алюминиевой пудры. Известны гранулиты АС–4, АС–8, гранулит–М и др.

Тротил (тринитротолуол, тол) C₇ H₅ (NO₂)₃ – ВВ класса химических соединений (однокомпонентное ВВ). Впервые получен в 1863 г., а в 1891 г. его стали выпускать как промышленный продукт во многие страны мира. Кристаллы чистого тротила имеют цвет от светло- до темно-желтого.

Насыпная плотность тротила 0,9 г/см³. Плотность литого тротила 1,54–1,59 г/см³; в расплавленном состоянии – 1,467 г/см³. При прессовании под давлением 4×10⁸ Па плотность тротила достигает 1,6 г/см³ Плотность монокристаллов – 1,663 г/см³. Тротил практически нерастворим в воде; в толуоле и ацетоне растворяется легко. К самовозгоранию и саморазложению не способен. Температура вспышки тротила около 310°С. Вспышка взрывом не сопровождается. Горение тротила в замкнутом пространстве или больших масс может привести к взрыву.

Восприимчивость тротила к инициированию можно по мере ее уменьшения представить таким рядом: порошкообразный, прессованный, чешуйчатый, гранулированный, литой. Прессованный тротил инициируют капсюлем-детонатором (КД) или несколькими витками детонирующего шнура (ДШ). Для взрыва литого тротила требуется промежуточный мощный детонатор из прессованных шашек тротила или патронов аммонита.

Теплота взрыва тротила при плотностях 0,85 г/см³ и 1,5 г/см³ составляет соответственно 810 ккал/кг и 1010 ккал/кг. Скорость детонации сухого гранулированного тротила в открытых зарядах диаметром 60 мм составляет 2,7÷3,3 км/с, в водонаполненном состоянии – 6 км/с.

Критический диаметр детонации сухого гранулированного тротила в открытых зарядах около 60 мм, водонаполненного 25÷30 мм кислородный баланс (–74%). Работоспособность водонаполненного гранулированного тротила по пробе Трауцля дает 310–315 см³, сухого порошкообразного – 285 см³.

Бризантность водонаполненного гранулированного тротила составляет 23 мм, сухого гранулированного – 9 мм, а тонкоизмельченного – 16 мм.

В настоящее время из-за токсичности практически все страны мира не производят тротил и не используют его в промышленности.

Алюмотол – смесь тротила с алюминиевым порошком (№15). Гранулированный алюмотол готовят путем смешивания расплавленного тротила с алюминиевым порошком и последующей грануляции полученной смеси в воде. Продукт представляет собой серебристого цвета гранулы диаметром 3–5 мм.

Теплота взрыва водонаполненного алюмотола составляет 1240 ккал/кг; работоспособность 420–430 см³; бризантность – 24,5 мм. Скорость детонации в открытых зарядах диаметром 60 мм 5,5÷6,0 км/с.

Тетрил (тринитрофенилметилнитрамин) C₆ H₂ (NO₂)₃ N(NO₂)CH₃ – белый кристаллический порошок, технический перекристаллизованный представлен кристаллами светло-желтого или желтого цвета. Впервые получен в 1877 году.

Плотность монокристалла тетрила – 1,725 г/см³; насыпная ~1 г/см³, а прессованного – 1,68 г/см³. В литом виде не применяется.

Чувствителен к механическим и тепловым воздействиям. Горение обычно заканчивается взрывом. Теплота взрыва 1080 ккал/кг.

Используют в детонаторах (ЭД, КД) как вторичное инициирующее ВВ, для изготовления шашек – промежуточных детонаторов.

Гексоген (циклотриметилентринитрамин, циклонит, RDX) – формула С₃H₆N₆O₆ – кристаллический белый порошок с насыпной плотностью 1,1 г/см³. Монокристалл имеет плотность 1,8 г/см³. Температура плавления 203,5°С. Чрезвычайно токсичен, химически стоек, в воде нерастворим. Прессуется плохо. Впервые получен в 1837 году.

Скорость детонации при плотности 1,7 г/см³ – 8,6 км/с. Температура вспышки – 290°С. Чувствительность к удару – 30 см. Теплота взрыва в прессованном виде 1300 ккал/кг; работоспособность по Трауцлю 475 см³. При испытаниях по стандартной пробе Гесса навеска гексогена разрушает свинцовый столбик.

Применяется как вторичное инициирующее ВВ в детонаторах; в смеси с тротилом или в сплаве с тротилом в виде шашек ТГ; в качестве сенсибилизатора в некоторых сортах мощных аммонитов (например, в аммоните скальном №1). Гексоген флегматизируют воскообразными веществами в составах А-IХ-I, А-IХ-2 или специальным лаком в составе ГФГ-2; с тротилом или алюминием – шашки ТГА; в виде пластичных и эластичных ВВ на основе гексогена. Используют в некоторых типах твердых ракетных топлив в качестве активного горючего.

Октоген (циклотетраметилентетранитрамин, НМХ) C₄H₈N₈O₈ – кристаллический белый порошок; плотность монокристаллов 1,9 г/см³; температура плавления с разложением 277°С. Температура вспышки 335°С. Токсичен. Скорость детонации около 9 км/с. Получен в 1941 г.

Обладает относительно высокой термостабильностью. Входит в состав твердых ракетных топлив. Его используют в зарядах для перфорации глубоких нефтяных скважин с температурой выше 180°С. Имеет 4 кристаллических модификации. Одна из них – β-модификация – является стабильной формой, обладает наименьшей чувствительностью к механическим воздействиям.

Тэн (тетранитропентаэритрит) C₅H₈(ONO₂)₄ получен в 1894 году. Кристаллический порошок белого цвета. Плотность монокристаллов 1,728 г/см³. Влаги не боится. Скорость детонации 8,2÷8,7 км/с. Температура вспышки 255°С, температура плавления с разложением – 141°С, работоспособность 500 см³. Чувствительность к удару 30 см. Химически стойкое вещество. Теплота взрыва 1480 ккал/кг. Бризантность высокая: свинцовый столбик разрушается.

Небольшие количества тэна сгорают спокойно, при повышенном давлении горение переходит во взрыв. Обладает высокой чувствительностью к трению и удару, поэтому его выпускают не только в чистом виде, но и флегматизированным парафином и другими подобными веществами.

Критический диаметр детонации тэна при плотности 1 г/см³ равен 3 мм.

Используется в качестве вторичного инициирующего ВВ в некоторых КД. Застывшая суспензия тэна в тротиле (пентолит) применяется в шашках в качестве промежуточных детонаторов. Используется для изготовления пластитов и эластитов. Применяется в качестве медицинского препарата под названием "ЭРИНИТ", который является аналогом нитроглицерина. Кроме этого, тэн нашел широкое применение в детонирующих шнурах, поскольку имеет критический диаметр детонации – 1 мм.

Нитроглицерин (тринитрат глицерина, НГ, НГЦ) C₃H₅(ONO₂)₃ – тяжелая маслянистая и бесцветная жидкость плотностью 1,6 г/см³, синтезирован итальянским химиком А. Собреро в 1846 г. Технический глицерин имеет желтовато-коричневый цвет. Затвердевает при +13,2°С. Теплота взрыва 6040 кДж/кг. Скорость детонации 2 и 7,6 км/с. Работоспособность 550 см³. Ядовит, при контакте с кожей человека вызывает головную боль.

Применяется в качестве сенсибилизаторов при изготовлении некоторых предохранительных ВВ: победитов, угленитов, серного и нефтяного аммонитов. Единственное штатное БВВ жидкое и единственное с положительным кислородным балансом.

Нитрогликоль C₂H₄(ONO₂)₂ – прозрачная жидкость с удельным весом 1,5 г/см³. Затвердевает при –20°С. В смеси с нитроглицерином образует растворы, имеющие температуру затвердевания от –17°С до –23°С. Химически стоек; теплота взрыва 7120 кДж/кг, скорость детонации 7,4 км/с; работоспособность 600 см³.

При работе с нитрогликолем нужна особая осторожность – недопустим контакт открытых поверхностей тела. Области применения такие же, как и у нитроглицерина.

Дата добавления: 2014-01-03