explozivi industriali

Click here to load reader

Post on 02-Jan-2016

242 views

Category:

Documents

6 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • CAPITOLUL 2 EXPLOZIVI I AMESTECURI DE INIIERE

    2.1. Introducere. Proprieti caracteristice explozivilor de iniiereAtta timp ct s-a utilizat ca ncrctur de propulsie i explozie numai pulberea neagr, problema

    iniierii era relativ simpl deoarece ea se aprinde foarte uor de la o flacr sau scnteie. Conceperea unui mijloc de iniiere se reducea deci la construirea unui dispozitiv capabil de a da o flacr sau scnteie la un moment dat.

    La nceput se utilizau n acest scop fitile care puteau comunica focul la ncrctura de azvrlire dispus n eava armametului i la ncrctura de explozie din proiectile sau bombe. Dezavantajele acestui mod de iniiere erau substaniale i ele se refereau la manipularea lor incomod, ntrzieri mari de iniiere (caden de tragere mic), precizie mic a tragerilor. n plus, prin practicarea n culata evii a orificiului de comunicare a flcrii, armele erau de multe ori periculoase pentru trgtori.

    Inconveniente mult mai grave au aprut atunci cnd s-au descoperit pulberile fr fum i explozivii brizani care cereau cu necesitate existena unor mijloace de iniiere sigure i fiabile. Conceperea i realizarea acestora nu a fost posibil dect dup descoperirea i fabricarea explozivilor i amestecurilor de iniiere.

    Apariia explozivilor primari i a mijloacelor pirotehnice de iniiere ncepnd cu secolul XIX a dus la ample schimbri calitative n construcia de armament i muniii.

    Prin explozivi primari sau explozivi de iniiere se neleg toi acei explozivi care din cauza vitezei mari de reacie i a mecanismului de descompunere, sufer o transformare rapid i violent sub form de detonaie. Acetia sunt utilizai exclusiv pentru iniiere, fiind capabili a amorsa deflagraia pulberilor de azvrlire i propulsie, dar i detonaia explozivilor brizani.Detonaia explozivilor primari poate fi provocat de: un impuls mecanic (oc, frecare, impact), caloric (flacr, efect Joule), electric (scnteie), radiaie (laser).

    Rezult din definiia lor c pentru explozivii de iniiere, energia de activare a reaciei de descompunere atinge foarte uor pragul pentru care se formeaz o und de detonaie stabil. Practic, explozivii primari detoneaz uor chiar n cantiti mici sub aciunea unor energii de valori mici. Sensibilitatea lor la sarcinile exterioare (mecanice, termice sau electrice) este deci foarte ridicat (pentru substane n stare pur), ceea ce influeneaz esenial securitatea muncii - fabricarea, ncrcarea i manipularea lor.

    Contrar ateptrilor, explozivii de iniiere se comport destul de bine i adesea mult mai bine la creterea progresiv a temperaturii, avnd temperaturi de decrepitaie relativ ridicate (cu excepia fulminatului de mercur i a tetrazenului).

    Sensibilitatea la aciuni exterioare depinde foarte mult de structura lor cristalin i de granulometrie. Bineneles aceste lucruri nu sunt valabile dect n stare uscat deoarece apa "flegmatizeaz" n general explozivii primari, adic le diminueaz sensibilitatea. Aceast proprietate este larg utilizat n fabricaia i transportul explozivilor (cu excepia azoturii de plumb pe care apa o "flegmatizeaz" prost i o descompunere n timp).

    Explozivul primar de regul nu arde, descompunerea sa fiind sub form de detonaie; metode moderne de investigaie au artat recent c aceast afirmaie trebuie nuanat.

    De fapt exist aproape ntotdeauna o tranziie deflagraie-detonaie, mai mult sau mai puin rapid dup natura mediului, condiiile de confinare i compresiune: azotura de plumb ntotdeauna detun, fulminatul de mercur puternic comprimat nu detun sub aciunea unei flcri sau ocului, iar diazodinitrofenolul i stifnatul de plumb pot s capete regimuri intermediare.

    Energia eliberat la detonaia explozivilor primari este relativ mic; energia nmagazinat de molecule este mult mai mic dect explozivii brizani obinuii. n consecin i viteza de detonaie va fi mai mic, fiind n jur de 5000 m/s, comparativ cu valoarea ei pentru explozivii secundari, ce se situeaz ntre 7000 i 8500 m/s.

    Dei cantitatea de energie eliberat la detonaie este mic, aceasta este capabil a amorsa explozivii brizani i pulberile coloidale. Caracteristicile speciale ale explozivilor primari provin din faptul c cel mai adesea configuraia molecular nu cuprinde elementele carburante i oxidante mpreun, aa cum se ntmpl la explozivii brizani i pulberile coloidale.

    Ei sunt compui endotermici, deci netastabili; este suficient o energie exterioar mic pentru a distruge echilibrul lor destul de fragil, elibernd astfel energia de formare. n acest caz, tipic pentru azotura de plumb, exist o mic emisie de gaze (volume specifice mici). Cu toate acestea (cazul TNRPb i DDNF) exist n acelai timp i grupe NO2 n molecul, deci avem o reacie clasic de oxido-reducere.

    n concluzie, distincia dintre "explozivi primari" i "explozivi secundari" este puin artificial. Ei se deosebesc prin una sau mai multe din urmtoarele caracteristici:

    - mare sensibilitate la sarcinile exterioare;- regim unic de descompunere sub form de detonaie;- energia eliberat relativ sczut;- vitez de detonaie relativ mic;- volum redus al produilor gazoi eliberai la descompunere.

    2.2. Utilizarea explozivilor i amestecurilor de iniierePentru ca utilizarea unui exploziv brizant sau a unei pulberi coloidale s fie posibil, trebuie amorsat

    reacia de descompunere (detonaie, deflagraie) evitnd fenomenele tranzitorii.Deci utilizarea explozivilor de iniiere i a amestecurilor sale este strns legat de utilizarea substanelor

    explozive n general.1

  • Apariia explozivilor primari i a mijloacelor (sistemelor) de iniiere a deschis cmpul aplicaiilor cu pulberi i explozivi n domeniul militar i civil, revoluionnd tiina i tehnica ce au ca obiect substanele explozive.

    Domeniile principale de utilizare ale explozivilor primari sunt:- amorsarea detonaiei explozivilor brizani;- aprinderea pulberilor propulsive.

    Datorit sensibilitii lor extrem de ridicate i a pericolelor ce apar la manipulare, explozivii de amorsare nu sunt niciodat utilizai dect n cantiti mici (limitate), ncrcai n dispozitive mecanice care n funcie de complexitate sunt denumite mijloace sau sisteme de iniiere.

    Pentru amorsarea detonaiei explozivilor brizani se vor utiliza explozivi primari ncrcai n detonatoare care conin, n general, fraciuni de gram de exploziv de iniiere i un exploziv secundar (cel mai adesea trinitrorezorcinatul de plumb, azotura de plumb i pentrita sau hexogenul); iniierea poate fi realizat fie de un percutor, flacr, fie de o scnteie sau curent electric. Aceste detonatoare pot fi conectate prin intermediul fitilelor detonante la ncrcturile explozive (n domeniul civil), fie la relee explozive (detonatori suplimentari) ce transmit detonaia la ncrctura exploziv a proiectilului sau bombei.

    n cazul aprinderii (inflamrii) pulberilor propulsive se vor utiliza amestecuri pe baz de explozivi primari deoarece amorsarea deflagraiei necesit pe lng o cantitate mare de energie termic i o proporie nsemnat a produilor solizi de reacie aflai la temperaturi ridicate.

    Dup cum se cunoate, amorsarea eficient a reaciei explozive nu se poate face dect dup crearea unor "centrii de iniiere" (vezi teoria "punctelor calde" a lui Bowden).

    Amestecurile sunt ncrcate n alveolele metalice ale capselor de aprindere prin percuie sau frictoarelor, ori depuse pe "punile" electrice ale capselor electrice de aprindere.

    Dup descoperirea n 1779 de ctre Howard a fulminatului de mercur, n 1807 apar primele arme cu sistem de percuie ce utilizau un amestec pirotehnic cu fulminat aezat ntre dou hrtii ceruite. Pericolul la manipularea acestora a condus la introducerea alveolelor metalice, pentru prima dat n 1811, n America. Alveolele de cupru ce conineau amestecul de iniiere au luat denumirea de capse de aprindere.

    Dup fabricarea n 1842 de ctre Flaubert a primului cartu acuplat, la care amestecul de iniiere era presat direct pe fundul tubului cartu, n 1861 s-au folosit primele capse de aprindere cu percuie central.

    n artilerie, s-au utilizat la nceput procedeele de aprindere prin frecare (tuburi frictoare) ca dup 1897 s se foloseasc uruburile portamors (S.P.A.).

    Pentru proiectilele explozive au aprut mai nti focoase speciale, fr detonatori, a cror ncrctur se aprindea de la o caps lovit de un percutor.

    Odat cu descoperirea explozivilor brizani i a fenomenului de detonaie s-au construit focoase cu capse detonante.

    ncepnd cu secolul XX capsele de aprindere prin percuie au devenit principalul mijloc pentru producerea impulsului caloric pentru pulberile propulsive de infanterie i artilerie, dar i n muniii care erau acum echipate cu ncrcturi explozive amorsate de detonatori. n paralel existau preocupri pentru realizarea unor mijloace de iniiere cu ajutorul curentului electric. Pionierii acestui domeniu au fost Watson n Anglia i Benjamin Franklin n S.U.A. n anul 1880 acest tip de amorsor capt semnificaie, fiind fabricai i comercializai primii amorsori electrici.

    Primul detonator electric de "joas tensiune", pus n funciune de un explozor sau o pil voltanic (baterie), era construit dintr-o capsul de lemn dublat de un tub metalic care coninea o cantitate de fulminat de mercur. Iniierea acestuia se fcea la trecerea curentului electric printr-un filament introdus n explozivul de iniiere.

    Din 1900 tehnica a evoluat rapid i a permis utilizarea unor fire electrice fuzibile "fixate de o armtur intermediar numit "punte electric". Cmpul aplicaiilor detonatorilor i amorsorilor electrici s-a extins mult, aprnd sisteme de amorsare specifice locului unde se utilizau. Exigenele exploatrii acestor dispozitive au impus apariia electrodetonatorilor cu funcionare instantanee i cu ntrziere, dar i cu microntrziere.

    Asigurarea deplinei sigurane n manipulare, dar i a fiabilitii n exploatare au det

View more