20

Тема 6. Средства инициирования

6.1. Инициирующие вв

Средствами инициирования (СИ) называют совокупность принадлежностей, предназначенных для инициирования зарядов ВВ и содержащих инициирующие ВВ.

В качестве первичных инициирующих ВВ применяют гремучую ртуть, азид свинца, тенерес, в качестве вторичных бризантных ВВ – тетрил, гексоген, тэн.

Гремучую ртуть получают при взаимодействии металлической ртути, этилового спирта и азотной кислоты. Насыпная плотность порошкообразной гре­мучей ртути равна 1,22-1,25 г/см³. Она хорошо прессуется. При давлении прессования 30 МПа плотность ее достигает 3,5 г/см³.

Чистая гремучая ртуть практически малогигроскопична, она слабо раство­ряется в воде. В 100 г воды при температуре 12°С растворяется всего лишь 0,07 г, а при 100° С – 0,77 г гремучей ртути. При сильном увлажнении она теряет взрывчатые свойства, при 10%-ой влажности горит, не детонируя, 30%-ной – даже не загорается. Поэтому гремучую ртуть в целях безопасности хранят под водой. Химическая устойчивость гремучей ртути достаточна для практического применения.

Температура вспышки гремучей ртути находится в пределах 170-180° С. От луча огня огнепроводного шну­ра или от электровоспламенителя она безотказно загорается. Порошкообразная гремучая ртуть, взятая в небольших количествах, загорается, дает вспышку с характерным глухим хлопком, но при этом не получается бризантного действия. За­прессованная под давлением 25-35 МПа, она взрывается и инициирует навеску бризантного ВВ. Недостатком гремучей ртути является ее способность перепрессовываться, вследствие чего при воспламенении от огня она выгорает, но не детонирует.

Температура взрыва гремучей ртути, вычисленная на основании уравнения взрывчатого разложения, равна 4450°С.

При разложении 1 кг гремучей ртути образуется 311 л газообразных продуктов.

Теплота взрыва 1701 кДж/кг.

Скорость детонации 4,5-4,85 км/с.

Гремучую ртуть ранее широко применяли в качестве инициирующего ВВ в капсюлях-детонаторах и электродетонаторах, однако в последнее время ее все шире заменяют азидом свинца. Кроме перечисленных недостатков гремучей ртути, причиной ограничения ее применения является высокая токсичность паров ртути, образующихся при ее взрыве.

Азид свинца получают осаждением из водных растворов азида натрия и азотнокислого свинца.

Азид свинца не содержит ни углерода, ни водорода, ни кислорода. Реакция взрыва азида свинца представляет собой распад молекулы на свинец и азот (PbN₆ = Pb+3N₂) и сопровождается значительным выделением тепла.

Азид свинца представляет собой мелкокристал­лический порошок белого цвета с плотностью в кристаллах 4,73 г/см³.

Прессование не оказывает заметного влияния на инициирующую способность азида свинца, но применяется он только в прессованном виде.

Чувствительность азида свинца к лучу огня, особенно в запрессованном виде, несколько ниже, чем у гремучей ртути. Температура его вспышки равна 325-350° С.

К основным недостаткам азида свинца следует отнести возможность самопроизвольных взрывов в процессе изготовления из-за высокой его чувствительности к механическим воздействиям (удару, трению и др.).

Применение медных или латунных гильз для снаряжения капсюлей-детонаторов азидом свинца запрещено, так как создается опасность образования азида окисной меди, чувствительность которого к механическим воздействиям чрезвычайно высока.

С алюминием азид свинца не взаимодействует. Практически азид свинца не реагирует с железом, поэтому его обычно запрессовывают в стальные колпачки (втулки).

Теплота взрывчатого разложения азида свинца равна 1600 кДж/кг.

Объем газов, образующихся при взрыве, составляет 308 л/кг.

Температура взрыва 4300°С, скорость детонации 5,3 км/с.

Азид свинца применяют в качестве инициирующего ВВ в капсюлях-детонаторах.

Тенерес (тринитрорезорцинат свинца – ТНРС) получают на основе резорцина, который подвергают нитрации. Затем его обрабатывают углекислым натрием для получения тринитрорезорцината натрия, водный раствор которого используют для осаждения тринитрорезорцината свинца при взаимодействии с раствором азотнокислого свинца.

Тенерес представляет собой темно-желтые, сильно электризующиеся кристаллы плотностью 3,01 г/см³. Он физически и химически стоек, малораетворим в воде и малогигро­скопичен, с металлами не взаимодействует.

Чувствительность к удару у тенереса ниже, чем у гремучей ртути и азида свинца. По чувствительности к трению он занимает среднее место между гремучей ртутью и азидом свинца.

Объем газов взрыва 448 л/кг, теплота взрыва 1756 кДж/кг, температура взрыва 3030° С, скорость детонации 5,2 км/с.

Температура вспышки тенереса 270-280°С, инициирующая способность ниже, чем у гремучей ртути и азида свинца. В связи с этим его применяют в качестве инициирующего ВВ лишь вместе с азидом свинца, которому он передает воспламенение.

В электродетонаторах тенерес используется как навеска массой 0,1 г поверх азида свинца для восприятия первичного теплового импульса.

Инициирующие ВВ способны даже в незначительных количествах взрываться под действием одного из простейших начальных импульсов (огня, удара, накола, трения). Способность инициирующих ВВ детонировать в ничтожно малых количествах связана с быстрым нарастанием скорости их взрывчатого превращения. Например, при взрыве азида свинца присущая этому инициирующему ВВ скорость детонации устанавливается на очень коротком участке, измеряемом долями миллиметра. Критический диаметр детонации азида свинца составляет всего 0,01-0,02 мм.

Для возбуждения взрыва инициирующих ВВ обычно используют тепловой импульс. При одинаковых условиях воспламенения восприимчивость к детонации у одних инициирующих ВВ выше, у других – ниже.

Например, если на лист картона положить одинаковые, небольшие количества азида свинца и гремучей ртути и поджечь их, то гремучая ртуть только сгорит, а азид сдетонирует и пробьет в картоне отверстие.

Инициирующую способность инициирующих ВВ устанавливают несколькими методами. Наиболее распространенным из них является определение предельного заряда, который требуется для того, чтобы вызвать полную детонацию в заряде вторичного (бризантного) ВВ, запрессованного в медную гильзу капсюля-детонатора.

Инициирующие ВВ очень чувствительны к трению, что увеличивает опасность обращения с КД в процессе изготовления зажигательных трубок в результате трения о стенки гильзы КД. Даже легкое трение инициирующих ВВ способно вызвать их взрыв. Поэтому обращаться с инициирующими ВВ и изделиями, содержащими их, надо очень осторожно.

В зависимости от способа возбуждения взрыва средств инициирования различают следующие способы взрывания зарядов:

1. огневой, когда возбуждение взрыва капсюля-детонатора происходит от пучка искр огнепроводного шнура;

2. электроогневой, когда капсюль-детонатор взрывается от пучка искр огнепроводного шнура, который, в свою очередь, поджигается электровоспламе­нителем;

3. бескапсюльный, когда инициирующий импульс зарядам ВВ передается детонирующим шнуром, взрыв которого, в свою очередь, инициируется капсюлем-детонатором или электродетона­тором;

4. электрический, когда тепловой импульс в электро­детонатор передается от электровоспламенителя;

5. неэлектрическая система инициирования на основе ударно-волновой трубки (УВТ).