290 likes | 599 Vues
Ipari robbanóanyagok Csoportosítása:. Dinamitok Ammónium-nitrát alapú robbanóanyagok Víztartalmú robbanóanyagok Oxilikvitek. Dinamitok. Zselatin dinamitok Nitroglicerin (30-90%) Nitrocellulóz Nitroglikol : - nitroglicerint helyettesíti - fagyásállóvá teszi a dinamitot
E N D
Ipari robbanóanyagokCsoportosítása: • Dinamitok • Ammónium-nitrát alapú robbanóanyagok • Víztartalmú robbanóanyagok • Oxilikvitek
Dinamitok Zselatin dinamitok • Nitroglicerin (30-90%) • Nitrocellulóz • Nitroglikol : - nitroglicerint helyettesíti - fagyásállóvá teszi a dinamitot - olcsóbb - toxikusabb Jellemzői: • Munkavégző képessége jó • Gyutaccsal vagy gyújtózsinórral jól indíthatók • Vízállóságuk jó • Nagyobb keménységű kőzetek, terméskő robbantására használják
Por alakú dinamitok • Kis erősségűek • Nem vízállók • Szénbányákban használják • 10-20% nitroglicerin Sújtólégbiztos robban(t)óanyagok Hűtősó: • Robbanási hőmérséklet és lángméret csökkentése • Nátrium-klorid ammónium-nitrát tartalmú, kis energiájú dinamithoz • Ammónium-klorid és nátrium-nitrát vagy kálium-nitrát keveréke • Robbanóanyag összetétel: • 58% KNO3 • 32% NH4Cl • 9% nitroglicerin • 1% adalék
Ammónium-nitrát alapú robbanóanyagok Ammónium-nitrát: • Műtrágyaként használják • Oxidálószernek tekintik • 300 oC-on ésfölötte a bomlása robbanásszerű NH4NO3 = N2O + 2H2O 2N2O = 2N2 + O2
ANFO – ammónium- nitrát fűtőolaj Egyéb ammónium-nitrát alapú robbantóanyagok Robbantóanyagok: Kisebb erejű Nagy biztonságú 80% NH4NO3 20% brizáns robbanóanyag (TNT) Alumíniumpor • Legismertebb • Felhasználás helyén állítják elő • 90-95% NH4NO3 • 5% fűtőolaj • Stabilizátor, adalékok
Víztartalmú robbanóanyagok Robbantóiszapok és víz-gélek • NH4NO3/Ca(NO3)2, mint oxidálószer • Brizáns robbanóanyag • Éghető anyag: • Cukor • Karbamid • Etilénglikol • Alumínium-füst Robbanóanyag-emulziók • Víz-olajban és olaj-vízben típusú emulzió • Nagyobb érzékenységű, mint a robbantóiszapok • Ragacsos, viszkózus anyag • Korlátozott ideig tárolhatók
Különleges robbanóanyagok Plasztik robbanóanyagok (PBX) Plaszticitásuk szempontjából: • Lágy plasztikok kézzel jól alakíthatók • Kevés lágyítóval műanyagszerű kinézetű tömb Két csoportjuk: • Érzéketlenített robbanóanyagok • hőre lágyuló műanyagokat vagy lágyított polimereket használnak érzéketlenítésre (flegmatizálásra) • Hatóanyag: RDX, HMX, PETN • A polimer hordozó lehet oxidálható anyag, vagy plasztikus brizáns robbanóanyag • A robbanási energia növelésére alumínium-füstöt keverhetnek hozzájuk
Kompozit robbanóanyagok • Folyékony hordozót használnak a nagyobb töltetek kialakítására, amely a végső burkolatba töltés után térhálósodik • Kis sebezhetőségű • Mechanikai sérülésekkel szemben ellenállóbbak • Magas gyártási költség Egzotikus robbanóanyagok • Kubán-vázas robbanóanyagok
Tetrafluoroammónium-hexafluoroxenát /(F4N)2(XeF6)/ Eddig ez a vegyület adta a legnagyobb elméleti detonációs nyomást az összes robbanóanyag között • Tetrafluoroammónium-hexafluoronikkelát /(F4N)2(NiF6)/ Rendkívül erős oxidálószer rakéta-hajtóanyagok Vízzel robbanásszerű hevességgel reagál
Robbanásveszélyes anyagok és keverékek • Vörösfoszfor és kálium-klorát érzékeny, enyhe ütés hatására is heves robbanás játszódik le • Aminocsoportot tartalmazó vegyületek tömény hipokloritokkal elegyítve, labilis, folyékony halmazállapotú, robbanékony nitrogén-triklorid képződik • Jód-nitrogén (jódazid) érzékeny, instabilis, már erősebb hang vagy ráhullott porszem hatására is detonál • Glicerin/etilénglikol és valamilyen erős oxidálószer spontán meggyullad, magas hőmérsékletű lánggal ég • Perklorátok • Mangán-heptoxid • Szerves oldószerek gőze (CS2, éter)
Repülőtéri biztonságtechnikarobbanóanyagok kimutatása a polgári légiforgalomban TNA (Thermal Neutron Activation) • Nitrogéntartalom kimutatására szolgál • 10,8 MeV energiájú röntgen-foton képződik, amit könnyen detektálnak • Drága eljárás • Sokszor ad téves riasztást
ENS (Elastic Neutron Scattering) • Rugalmas neutron-szóródás • Szén, nitrogén és oxigéntartalmat lehet meghatározni egy 1-5 MeV monoenergiás neutronnyaláb energiavesztéséből • Hátránya: részecskegyorsító kell a neutronnyaláb előállításához, valamint árnyékolás szükséges PFNA (Pulsed Fast Neutron Activation) • Szén, nitrogén és oxigén mennyiségi meghatározására alkalmas • Hátránya: részecskegyorsítót és sugárvédelmet igényel DEX (Dual Energy X-Ray) • Váltakozó energiájú röntgen-sugarakat alkalmaznak • Alkalmas az átlagos atomszám, a sűrűség és az alak egyidejű meghatározására • Előnye: a meglévő orvosi berendezések technikai hátterére épül
BAX (Backscatter Analysis X-Ray) • Meglévő monoenergiás technikán alapul • Gyakran adott hibás riasztást ELDX (Extreme Low Dose X-Ray) • A meglévő orvosi berendezések tovább fejlesztett változata • Alacsony sugármennyiséget használ • Hátránya: a poggyászokban levő sok tárgy miatt komplikált az általa szolgáltatott kép DEX-CT (Dual Energy X-Ray Computed Tomography) • Három dimenziós, nagy felbontású képek nyerhetők, melyeket automatikus programok elemeznek Gőzdetektálási eljárások • Roncsolásmentes eljárások • Érzékenységük és bekerülési költségei változóak Személyes ellenőrzés és nyomkereső kutyák alkalmazása
A robbanóanyagok alapvető jellemzőinek meghatározása Különleges mérési technikák A megbízhatóság és pontosság kiemelt fontosságúvá vált. A mérési eljárások két fő problémaköre: • Egyes anyagok robbanástechnikai jellemzőinek meghatározása • Az anyagok biztonságtechnikai jellemzőinek meghatározása
A robbanástechnikai paramétereket meghatározó eljárások Összes leadott energia mérése : • Ólomtömb-öblösödési vizsgálat • Ballisztikus mozsár vizsgálat
Deflagrációra való hajlam vizsgálata(Audibert-cső vizsgálat) • Minimális töltésátmérőt határoznak meg Égéstermékek meghatározása (Bichel-bomba) Dörzsérzékenység vizsgálata Ütésérzékenység vizsgálata • Ejtőkalapácsos vizsgálat • Páncéllemezbe csapódási teszt, Susan teszt • Detonációsebesség meghatározása(Dautriche eljárás)
A robbanóanyag stabilitásával kapcsolatos vizsgálati módszerek Hőstabilitási vizsgálatok: • Abel teszt (1875): azt az időt adja meg, amely alatt 1g robbanóanyagból 82,2 0C hőmérsékleten a felszabaduló gázok elszínezik a gáztérbe tartott, keményítős, KI-os szűrőpapírt. • Bergman-Junk teszt (1904): nitrocellulóz és kétkomponensű lőporok vizsgálatára alkalmas. • Holland teszt (1927): a szilárd hajtóanyagok stabilitásának jellemzésére vezették be. • Vákuum-stabilitási vizsgálat: a minta kis részét vákuumban 80-130 0C-ra hevítik és a lezárt edényben a nyomás változását mérik az idő függvényében.
A robbanóanyagok békés alkalmazásai Új kristályfázisok előállítása Porhegesztés Felületi edzés Fémmegmunkálás Bevonatképzés-robbantásos hegesztés
Lőporok és (rakéta)hajtóanyagok Szilárd hajtóanyagok: lőszerekben, rakétákban, gázgenerátorokban használják. Csoportosítása: • Egybázisú lőporok: tartalmaz nitrocellulóz, lágyítószer, torkolattűz- csökkentő, feldolgozás-könnyítő adalék, stabilizáló anyag víztartalma 0,5±0,3% között • Kétbázisú lőporok: tartalmaz nitrocellulóz, egy másik, lágyító hatással is rendelkező robbanóanyag adalékok és a víztartalom megegyezik az egybázisúéval
Hárombázisú lőporok (hideg lőporok): A kétbázisú lőporokhoz nitroguanidint kevernek, amelyből nagy mennyiségű gáz fejlődik, ugyanakkor viszonylag alacsony lánghőmérsékletű. Nitroglicerin helyett más lágyító robbanóanyagot is használnak (pl.: butántriol-trinitrát). • Kompozit hajtóanyagok: Egy éghető polimer kötőanyagába kristályos oxidálószert és nagy erejű robbanóanyagot (RDX, HMX) kevernek.
Folyékony hajtóanyagok: Csoportosítása: • Egykomponensű (monergol) Egy molekulán belül tartalmazzák az oxidálószert és az oxidálható anyagot (pl.: nitro-vegyületek, hidrogén-peroxid), vagy alkalmazott körülmények között stabilis, homogén folyadékelegyet képeznek, amelyet az égéstérbe befecskendezve hevesen reagálnak egymással. Főként műholdak pályakorrekciójának végrehajtására használt rakéták hajtóanyagául használják. • Kétkomponensű (diergol) A külön tartályokban elhelyezett oxidálószert és tüzelőanyagot az égéstérbe fecskendezve reagáltatják egymással. oxidálószerek pl.: cc. H2O2, folyékony NO2, folyékony oxigén tüzelőanyagok pl.: szénhidrogének, alkoholok, aminok kezelésük nehézkes, instabilak, környezeti károkat okoz, drágák
Hipergol: azok a folyékony hajtóanyagú rendszerek , melyek alkotói egymással érintkezve spontán meggyulladnak. Hajtóanyagok gyakorlati alkalmazásai Hagyományos és modern lőszerek
Hüvelymentes lőszerek • Kis kaliberű fegyverekhez dolgozták ki • Előnyei: • Nem kell fölösleges súlyt szállítani (sárgaréz hüvely) • Gyorsabban utána lehet tölteni a fegyvert • Egyenlőre csak néhány speciális, nagy tűzgyorsaságú, sorozatlövő kézifegyverben használják