
- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Содержание
- •Введение
- •1 Взрывчатые вещества
- •1.1 Общие сведения о взрывчатых веществах [3–6]
- •1.2 Классификация взрывчатых веществ [36]
- •1.3 Реакции взрывчатого разложения
- •1.4 Общие свойства взрывчатых веществ
- •1.4.1 Чувствительность взрывчатых веществ [4, 7]
- •1.4.2 Стойкость взрывчатых веществ [4, 7]
- •1.5 Действие взрыва на окружающую среду [4]
- •1.6 Понятие о боеприпасах и выстрелах [8]
- •1 − Взрыватель; 2 − заряд взрывчатого вещества; 3 − корпус;
- •4 − Ведущий поясок; 5 − сопло; 6 − твердотопливный реактивный заряд; 7 − боевая часть
- •1.7 Инициирующие взрывчатые вещества [9]
- •1.7.1 Гремучая ртуть
- •1.7.2 Азид свинца
- •1.7.3 Тринитрорезорцинат свинца
- •1.7.4 Тетразен
- •1.8 Средства инициирования
- •1.8.1 Средства воспламенения
- •1 − Колпачок; 2 − покрытие ударного состава; 3 − ударный состав
- •1 − Корпус гильзы; 2 – наковальня; 3 − капсюль-воспламенитель; 4 − затравочные отверстия
- •1.8.2 Средства детонирования
- •1 − Колпачок; 2 – чашечка; 3 – сетка шелковая; 4 – тнрс; 5 – азид свинца; 6 – тетрил; 7 – накольный состав
- •1.9 Бризантные взрывчатые вещества [3]
- •1.9.1 Нитроглицерин [3, 4, 10, 11]
- •1 − Инжектор для подачи водной эмульсии нитроглицерина на фазу
- •1.9.2 Гексоген [3,4]
- •1.9.3 Октоген [3,4]
- •1.9.4 Нитраты целлюлозы [4, 11–16]
- •5 Редуктор; 6 – вертикальный вал; 7 – кронштейн; 8крышка
- •1.9.5 Тротил [3, 4]
- •1.10 Промышленные взрывчатые вещества [4, 17–19]
- •1.10.1 Простейшие гранулированные взрывчатые вещества
- •1.10.2 Взрывчатые смеси аммиачной селитры с тротилом
- •1.10.3 Водосодержащие взрывчатые вещества
- •1.10.4 Эмульсионные взрывчатые вещества (эмулиты)
- •1.10.5 Нитроэфиросодержащие взрывчатые вещества
- •1.10.6 Предохранительные взрывчатые вещества
- •1.10.7 Конверсионные промышленные взрывчатые вещества
- •1.11 Снаряжение боеприпасов взрывчатыми веществами
- •1.12 Применение взрывчатых веществ в народном хозяйстве
- •2 Пороха и сртт
- •2.1 Общие сведения о порохах
- •2.2 Классификация порохов
- •2.3 Дымный порох [4, 11, 19, 38]
- •2.3.1 Свойства дымного пороха
- •2.3.2 Производство дымного пороха [11, 39]
- •2.3.3 Применение дымного пороха
- •2.4 Пироксилиновые пороха [4, 11, 40–42, 87–88]
- •2.4.1 Производство пироксилиновых порохов периодическим методом
- •2.4.2 Производство пироксилиновых порохов непрерывным методом
- •2.5 Особенности технологии производства сферических
- •2.6 Баллиститные пороха [4, 11, 44–46, 89]
- •2.6.1 Изготовление пороховых масс баллиститного типа
- •2.6.2 Переработка пороховых масс баллиститного типа методом проходного прессования
- •2.6.3 Иные способы переработки пороховых масс баллиститного типа
- •2.6.4 Применение баллиститных порохов в народном хозяйстве [18, 19]
- •1 − Буровая вышка; 2 − пиропатрон; 3 − узел воспламенения; 4 − пороховая шашка; 5 − воспламенительный заряд; 6 − нефтяной пласт; 7 − пороховой заряд; 8 − скважина с жидкостью (вода, растворы кислот)
- •1 − Прибор крепежный для измерения давления; 2 − наконечник;
- •3 − Кабель; 4 − головка кабельная; 5 − бронепокрытие; 6 − заглушка;
- •7 − Заряд воспламенительный; 8 − трубка алюминиевая; 9 − пиропатрон; 10 − заряд дополнительный; 11 − заряд многощелевой
- •1 − Газогенератор плазмы; 2 − заряд твердого плазменного топлива;
- •6 − Нагрузка; 7 − магнитная система
- •2.7 Смесевые ракетные твердые топлива
- •1 − Воспламенитель; 2 − обечайка камеры; 3 − заряд сртт;
- •4 − Сопловой блок
- •1 − Защитный кожух; 2 − блок центровочного зеркала; 3− заряд твердого топлива; 4 − теплоизоляционное покрытие; 5 − корпус; 6 − вкладыш; 7 − расширяющаяся часть сопла; 8 − резиновая заглушка;
- •9 − Воспламенительное устройство
- •1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок; 4 − корпус; 5 − воспламенительное устройство
- •1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок; 4 − корпус; 5 − воспламенительное устройство
- •1 − Корпус; 2 − теплозащитное покрытие; 3 − тороидальный воспламенитель; 4 − сопловой блок; 5 − графитовый вкладыш
- •1 − Двигательная установка; 2 − ракета «Союз»
- •1 − Глухой торец камеры сгорания; 2 − заряд тт; 3 − фильтр; 4 − сопло
- •2.7.1 Принципиальный состав сртт и назначение компонентов
- •1 − Окна; 2 − загрузочный люк; 3 − корпус; 4 − защитные мембраны; 5 − выгрузочный люк; 6 − резиновая прокладка; 7 − прижимной фланец
- •1 − Привод ротора; 2 − ротор; 3 − загрузочный люк; 4 − лаз с вышибной крышкой; 5 − загрузочное сопло; 6 − коллектор
- •1 − Корпус (сварная рамная конструкция); 2 – дверь для обслуживания привода; 3 – боковой люк; 4 – шарниры поводковой вилки;
- •1 − Термопара; 2 − вал; 3 − редуктор; 4 − люк; 5 − мешалки; 6 − корпус
- •1 − Автоцистерна с пластификатором; 2 − резервуар для хранения пластификатора; 3 − бункер для взвешивания; 4 − резервуар для
- •6 − Дополнительные жидкие ингредиенты; 7 − питатель твердых
- •13 − Дозирующий насос; 14 − вертикальный тигель со смесью;
- •15 − Передвижной бак с премиксом
- •1 − Предварительный смеситель; 2 − шнек предварительного
- •5 − Шнек вакуумного смесителя
- •1 − Вакуум-насос; 2 − емкость порошкообразных компонентов;
- •3 − Циклон; 4 − дозатор сыпучих компонентов; 5 − течка;
- •6 − Импульсный дозатор; 7 − реактор; 8 − фильтр; 9 − дозатор
- •1 − Контейнер окислителя; 2 − реактор жидковязких компонентов;
- •3 − Мерник связующего; 4 − емкость для алюминия; 5 − смеситель;
- •6 − Изложница; 7 − транспортная платформа
- •2.7.3 Методы контроля качества изделий
- •3 Пиротехнические составы
- •3.1 Общие сведения о пиротехнических составах [4, 85, 86, 90]
- •3.2 Классификация пиротехнических составов
- •3.2.1 Осветительные пиротехнические составы
- •3.2.2 Сигнальные пиротехнические составы
- •3.2.3 Трассирующие составы
- •3.2.4 Зажигательные составы
- •3.2.5 Дымовые (маскирующие) составы
- •3.2.6 Пестицидный состав [86–87]
- •3.3 Использование пиротехнических составов в народном
- •1 − Корпус; 2 − головная часть; 3 − шашка с йодистым серебром;
- •4 Вышибной заряд
- •1 − Головная дистанционная трубка; 2 − отверстия для выхода парогазовой смеси; 3 − шашка активного дыма; 4 − пиропороховой двигатель; 5 − сопловой блок; 6 − парашютный отсек
- •1 − Картонная гильза с шашкой; 2 − картонная оболочка;
- •3 − Льдообразующий состав; 4 − пороховой вышибной заряд;
- •5 − Капсюль-воспламенитель
- •1 − Корпус; 2 − пироэлементы; 3 − воспламенительно-разрывной заряд;
- •4 − Усилитель; 5 − замедлительно-воспламенительный узел; 6 − дроссель; 7 − вышибной заряд; 8 − электровоспламенитель
- •1 Корпус; 2 – крышка; 3 – упор; 4 – обтюратор; 5 – пироэлементы;
- •6 Искристо-форсовый состав; 7 – кометный факел; 8 – диафрагма;
- •Литература
2.6.4 Применение баллиститных порохов в народном хозяйстве [18, 19]
Баллиститные пороха можно использовать в народном хозяйстве как источник энергии в трех режимах: горения, детонации и газификации.
В режиме горения – это заряды для целого класса ракет мирного назначения, фейерверков, МГД-генераторов и др.
В режиме детонации – это промышленные ВВ, синтез алмазов, резка металлов и др.
В режиме газификации – это различного типа газогенераторы, аккумуляторы давления и др.
Наиболее перспективными направлениями использования порохов являются следующие:
применение для космических целей;
для добычи нефти, горных разработок, земляных работ;
для борьбы с градом, грозами и дождем и водообеспечения засушливых районов, а также в качестве зарядов для метеорологических и геофизических ракет;
использование твердотопливных МГД-установок для прогноза землетрясений, поиска полезных ископаемых;
для импульсной обработки металлов, резки сложных и громоздких металлоконструкций (например, устаревших судов), сварки разнотипных металлов (например, медных поясков к снарядам);
для синтеза алмазов, корундов, нитрида бора и других сверхтвердых металлов;
применение порохов в качестве промышленных ВВ.
Применение баллиститных порохов в качестве промышленных взрывчатых веществ. Одним из перспективных направлений использования порохов для мирных целей является их применение в качестве промышленных ВВ. В основном для этих целей используются пороха с истекшим сроком гарантийного хранения и пороха, снятые с вооружения.
По уровню энергетических характеристик, водостойкости и плотности пороха превосходят промышленные ВВ, но по чувствительности к механическим воздействиям и стоимости уступают им. Снижение чувствительности достигается путем введения в порох специальных флегматизирующих добавок. Стоимость снижается за счет использования устаревших порохов. Для изготовления зарядов пороха необходимо измельчить. Эта операция трудоемка и требует специального оборудования. Предложен ряд методов измельчения, из которых нашли применение следующие:
разрезание шашек на небольшие кусочки с помощью специальных резательных станков и ножей;
разрезание шашек на токарных станках с получением пороховой стружки.
Достаточно перспективным является использование баллиститных порохов в горнодобывающей промышленности как в виде индивидуальных, так и в виде комбинированных зарядов:
гранулированных ВВ, в качестве которых могут быть использованы пластинчатые минометные пороха, артиллерийские трубки, разрезанные на элементы длиной 5–10 мм, пороховые таблетки после вальцов и таблетирующего пресса;
гранулированных ВВ, полученных переработкой на вальцах смеси измельченного устаревшего пороха и селитры (содержат 4070 %аммиачной селитры);
литьевых ВВ, смешиваемых непосредственно перед заливкой в скважину из расплава аммиачной селитры (40–70 %), дизельного топлива и гранулированного пороха (20–30 %);
ВВ, состоящих из ракетных или артиллерийских зарядов, загружаемых в скважины и заливаемых затем штатным ВВ.
Все вышеперечисленные ВВ, созданные на основе устаревших порохов баллиститного типа для горнодобывающей промышленности, могут успешно конкурировать со штатными ПВВ (тротилом, гексогеном, динамитом и т.д.).
На основе баллистных порохов разработан новый класс водостойких промышленных ВВ: акванитрат, гранипоры, гельпоры, дибазит.
Применение промышленных взрывчатых веществ на основе порохов для разрезания взрывом. В народном хозяйстве ежегодно возникает потребность в разрезании большого количества крупногабаритных объектов (морских и речных судов, крупногабаритных станков, военной техники и т.д.) для использования их в дальнейшем в качестве металлолома. Разрезание их с помощью электро- или газосварки крайне затруднено, неэкономично, а в ряде случаев и неприемлемо. Более рациональным является их разрезание с помощью взрыва, что позволяет сократить трудоемкость этих операций в 10–15 раз.
Для этих целей применяются специальные кумулятивные линейные заряды шнурового типа сложной цилиндрической формы с кумулятивной выемкой диаметром от 10 до 110 мм. Заряды закрепляют или наклеивают в месте предполагаемого разреза, подрывают, и металл кумулятивной струей разрезается на требуемые куски.
Разработаны специальные составы на основе нитроэфиров со скоростью детонации от 2000 до 8000 м/с для эластичных кумулятивных шнуров, лент и листовых изделий, используемых для разрезания металлических, железобетонных и других подобных конструкций, демонтажа крупногабаритных конструкций под водой и в агрессивных средах.
Интенсификация процессов добычи нефти и газа. В нефтеперерабатывающей промышленности важным вопросом является повышение или восстановление производительности скважин, у многих из которых со временем уменьшается выработка. Это происходит за счет забивки каналов и трещин в пластах различными отложениями, что уменьшает проницаемость пластов коллекторов, вызывает снижение пластового давления в залежи. Одним из достаточно эффективных путей преодоления этого явления и интенсификации добычи нефти и газов является повышение проницаемости прискважинной зоны за счет применения специальных пороховых бескорпусных скважинных генераторов давления (ПГДБК), создающих искусственную трещиноватость в пласте.
При горении порохового заряда, опущенного в скважину, образующиеся продукты сгорания создают в скважине давление, равное или превышающее горное. Это давление вызывает разрыв пласта и образование остаточных трещин, а также термогазохимическое воздействие на пласт, позволяющее растворить парафиновые, асфальтосмолистые и другие конденсированные вещества.
В зависимости от типа скважин применяются генераторы давления типов ПГДБК-100, ПГДБК-150 и ПГДБК-200, которые создают необходимое для разрыва пласта давление с глубины не менее 500 м из-за конструктивных особенностей зарядов, связанных с относительно малой площадью поверхности горения и большим временем работы соответственно.
ПГДБК состоит из камеры сгорания с пороховыми зарядами, узла воспламенения, кабельной головки с электрозапалом, сопловых переходников и муфт с боковыми продольными окнами для выхода пороховых газов. Генератор используется многократно, поэтому его детали изготовляют из высокопрочных сталей (рисунок 40).
Генератор монтируется на опорных трубках из алюминиевого сплава и опускается в скважину на картонажном кабеле, по которому подается электрический ток на пиропатрон. От огня срабатывают пусковые воспламенители, помещенные внутри опорной алюминиевой трубки, установленной в канале заряда, происходят нагрев ее до температуры вспышки топлива и воспламенение заряда по поверхности канала.