1 / 51

VÝBUŠNINY

VÝBUŠNINY. Základné pojmy: definícia výbuchu a výbušnín. podmienky výbušnej reakcie. typy chemickej premeny výbušnín rozdelenie výbušnín charakteristika, druhy a vlastnosti suroviny a prostriedky pre výrobu význam a použitie. DEFINÍCIA VÝBUCHU A VÝBUŠNÍN.

nigel
Download Presentation

VÝBUŠNINY

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. VÝBUŠNINY Základné pojmy: definícia výbuchu a výbušnín. podmienky výbušnej reakcie. typy chemickej premeny výbušnín rozdelenie výbušnín charakteristika, druhy a vlastnosti suroviny a prostriedky pre výrobu význam a použitie

  2. DEFINÍCIA VÝBUCHU A VÝBUŠNÍN Výbuchom- nazývame rýchle uvoľnenie energie. Vyznačuje sa : • prudkým a vysokým stúpnutím tlaku v mieste výbuchu • doprevádzaný zvukovým, tepelným a svetelným efektom. Dve štádiá priebehu výbuchu: 1. prevod určitého druhu energie v energiu silno stlačených plynov alebo pár 2. expanzia týchto látok. Energia stlačených plynov a pár koná mechanickú prácu. Druhy energií: - elektrická - kinetická - tepelná - atomová - chemická

  3. - látky schopné výbušnej reakcie - výbuchom výbušniny sa rozumie samovoľne a s veľkou rýchlosťou sa šíriacu chemickú reakciu, za súčasného uvoľnenia veľkého množstva tepla a vývinu plynov. VÝBUŠNINY:

  4. PODMIENKY VÝBUŠNEJ REAKCIE: • Exotermičnosť reakcie • Samovoľné šírenie reakcie • Prítomnosť plynov v splodinách výbuchu • Veľká rýchlosť reakcie

  5. EXOTERMIČNOSŤ REAKCIE Uvoľnenie tepla je základnou podmienkou výbuchu. Bez neho by výbuch nemohol vôbec nastať. K uvoľneniu energie dochádza vo forme tepla, ktoré ohreje výbuchové splodiny na 1000 - 5000oC. Exotermičnosť reakcie je daná tým, že pevnosť väzieb medzi atómami v produktoch výbuchu je značne väčšia, ako pevnosť väzieb východzej látky.

  6. SAMOVOĽNÉ ŠÍRENIE REAKCIE Je podmienené uvoľnením tepla. Energia uvoľňujúca sa vo forme tepla, musí prevyšovať aktivačnú energiu výbušniny. Pre posúdenie možnosti samovoľného šírenia reakcie sú dôležité dve hodnoty: 1. Veľkosť aktivačnej energie, potrebnej k aktivácii určitej jednotkovej časti výbušniny. 2. Veľkosť energie, uvoľnenej pri výbušnej premene

  7. PRÍTOMNOSŤ PLYNOV V SPLODINÁCH VÝBUCHU Možnosť premeny tepelnej energie v mechanickú je zaistená prítomnosťou plynov alebo pár, v splodinách výbuchu, ktoré pri krátkosti trvania výbuchu, nemajú čas uniknúť do okolitého priestoru, takže v mieste výbuchu vzniká vysoký tlak. Tento je pri chemickom výbuchu spôsobený dvomi príčinami: - objemom plynných splodín - teplom, ktoré sa uvoľňuje pri výbuchu

  8. RÝCHLOSŤ REAKCIE Podmienka rýchlosti reakcie je dôležitá z týchto dôvodov: a) pri veľkej rýchlosti výbušnej premeny sa trvanie reakcie skracuje, čím sa znižujú tepelné straty a zvyšuje sa teplota danej reakcie (výbuchu) čím je uľahčené samovoľné šírenie reakcie. b) rýchlosť reakcie má zásadný význam pre pracovný účinok výbušnín.

  9. TYPY CHEMICKEJ PREMENY VÝBUŠNÍN • explozívne horenie • detonácia

  10. EXPLOZÍVNE HORENIE • pri výbuchu vzniknuté plyny stačia odtekať z miesta výbuchu tak, že nenastáva podstatné zvýšenie tlaku v mieste rozkladu • Ak prebieha explozívne horenie na voľnom vzduchu, nazýva sa tiež d e f l a g r á c i o u

  11. Explozívne horenie prebieha v troch fázach : - zážih - vzplanutie - vlastné horenie ZÁŽIH: Je to počiatok horenia výbušniny, na väčšej alebo menšej časti jej povrchu. VZPLANUTIE: Po zažihnutí aspoň časti povrchu výbušniny nastáva šírenie plameňa po povrchu , ktorý sa nazýva vzplanutie. Na vzduchu sa šíri horenie po povrchuprachu oveľa rýchlejšie ako do jej vnútra. VLASTNÉ HORENIE

  12. PRECHOD EXPLOZÍVNEHO HORENIA V DETONÁCIU Explozívne horenie môže za určitých podmienok prejsť samovoľne v detonáciu. Tento prechod je závislý na výbušnine a na ostatných vonkajších faktoroch.

  13. AKCELERÁCIA Schopnosť výbušniny samovoľne prejsť z horenia v detonáciu. Akcelerácia je rôzna pre každú výbušninu. Po zapálení malého množstva dôjde k prechodu v detonáciu veľmi zriedkavo. Horenie prechádza v detonáciu ak horí veľké množstvo trhaviny Iný prípad nastane, keď plynné produkty horenia nemôžu volne odtekať z miesta horenia a hromadia sa. Dochádza tým k zvýšeniu tlaku, ktorý má zasa kladný vplyv na zvýšenie rýchlosti horenia a pri určitom tlaku, dochádza skokom k prechodu v detonáciu.

  14. DETONÁCIA Je charakteristická tým, že prebieha väčšou rýchlosťou ako je rýchlosť zvuku za miestnych podmienok v detonačnej vlne. Rýchlosť výbušnej premeny pri detonácii sa pohybuje od 1000 – 9000 m.s-1, podľa druhu výbušniny a podmienkach výbuchu. Rázová vlna šíriaca sa vo výbušnine sa nazýva d e t o n a č n á v l n a.

  15. STANOVENIE DETONAČNEJ RÝCHLOSTI • Experimentálne • Výpočtom Spočítame čas, za ktorý urazí detonačná vlna určitú vzdialenosť. Druhá skupina metód zachycuje priebeh fotograficky na film. Do tretej skupiny sú zaradené metódy, u ktorých pre meranie detonačnej rýchlosti využívame známe detonačné rýchlosti inej výbušniny. DAUTRICHOVA METÓDA: Je založená na zrovnaní neznámej detonačnej rýchlosti so známou detonačnou rýchlosťou zrovnávacej bleskovice. Táto metóda je jednoduchá a preto sa často používa.

  16. VPLYV NIEKTORÝCH FAKTOROV NA RÝCHLOSŤ A STÁLOSŤ DETONÁCIE • Spodný (kritický) medzný priemer • Rozmery zŕn výbušniny • Zmena skupenstva • Hustota (najmä u zmesných výbušnín).

  17. PRENOS DETONÁCIE Rázová vlna pri detonácii jednej nálože, (aktívnej) môže vyvolať detonáciu druhej (pasívnej) nálože a to aj vtedy, ak sú obe nálože od seba vzdialené. Takýto roznet sa nazýva prenos detonácie.

  18. CITLIVOSŤ VÝBUŠNÍN schopnosť výbušniny reagovať na ten či onen vonkajší podnet vznikom výbušnej premeny. (horenia, alebo detonácie) DRUHY IMPULZOV: a) Tepelný impulz - zahriatie, plameň, priamy styk s ohriatym telesom b) Mechanický impulz - náraz, trenie, nápich, priestrel c) Impulz detonačnej vlny inej výbušniny - prenos detonácie d) Elektrický impulz - iskra e) Svetelný impulz, rádioaktívne žiarenie

  19. FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE CITLIVOSŤ • 1. Skupenstvo • 2. Kryštalická forma • 3. Hustota • 4. Teplota výbušniny • 5. Prímesy • 6. Chemická štruktúra

  20. STABILITA VÝBUŠNÍN Je ich schopnosť, udržať si v priebehu doby svoje chemické, fyzikálne a výbušninárske vlastnosti. FYZIKÁLNA STÁLOSŤ: • Schopnosť výbušniny nemeniť svoje fyzikálne vlastnosti za normálnych podmienok skladovania a používania. CHEMICKÁ STABILITA:  Schopnosť výbušniny nepodliehať za normálnych podmienok chemickým reakciám, ktoré by výbušninu podstatne zmenili, alebo viedli k samovznieteniu, či k výbuchu. Niektoré výbušniny sa rozkladajú pomaly a to aj za ideálnych podmienok skladovania.

  21. DEFINÍCIA A ROZDELENIE VÝBUŠNÍN Výbušniny - látky schopné chemického výbuchu. Delia sa na tieto základné skupiny: • Streliviny (prachy) • Trhaviny • Traskaviny • Pyrotechnické zlože

  22. Streliviny • čierny prach • bezdymné prachy • Nc(nitrocelulózové) • Ng(nitroglycerínové) • Dg(Diglykolové) • TPH(tuhé pohonné hmoty)

  23. MECHANICKÉ ZMESI - ČIERNY PRACH Je to najstaršia známa výbušnina, vynájdená v Číne. Čierny prach je zmesou 75% dusičnanu draselného (liadku draselného), 15% dreveného uhlia a 10% síry. Až do zavedenia bezdymného prachu bol používaný ako strelivina. Neskoršie sa používal ako trhavina.

  24. KOLOIDNÉ BEZDYMNÉ PRACHY • najdôležitejší druh strelivín Výhody: • pri výstrele sa tvorí minimálne mmožstvo dymu, viditeľné značnejšie u väčších kalibrov • sú balisticky výkonnejšie, ich balistické vlastnosti môžeme lepšie a vo väčšej miere ovládať

  25. Podľa tvarov zrna rozoznávame 3 druhy horenia : 1. Degresívne horenie prachu: • horia prachové zrná tvaru kociek, guličiek, doštičiek a krúžkov • tento typ horenia prachu je výhodný pre zbrane s krátkou hlavňou 2. Neutrálne horenie prachu: • vyznačuje sa rovnakou veľkosťou horiacej plochy po celú dobu horenia • približujú sa mu prachy tvaru dlhých trubičiek a pásikov 3. Progresívne horenie prachu: - pri tomto spôsobe horenia dochádza k zväčšovaniu horiacej plochy napr. ak horí trubička so 7 dierami usporiadanými tak, že jedna je v strede zrna a ostatných 6 je pravidelne rozmiestnených v kruhu okolo nej.

  26. TUHÉ POHONNÉ HMOTY Raketový motor na tuhú pohonnú hmotu je konštrukčne jednoduchý, skladá sa zo spaľovacej komory s tryskou a zážihového ústrojenstva. V spaľovacej komore je uložená náplň tuhej pohonnej hmoty (TPH), ktorá je buď • homogénna(v podstate dvojzložkový bezdymný prach) • heterogénnatvorená zmesou paliva , okysličovadla a balistických prísad.

  27. MASY PRE SPALITEĽNÉ NÁBOJNICE Výhodou je, že nemusíme vyhadzovať nábojnice z hlavne. Nevýhodou je, že u krátkych zbraní vplyvom zahrievania hlavne dochádzalo k samovznieteniu nábojky pred uzamknutím uzáveru.

  28. Čierny strelný prach : podľa zrnitosti ( TN(vesuvit); A; T 1-2 ; V; Vr,Vz,VB) podľa chem.zloženia( %N B7, čp 75; čp 70 ) časovacie (podľa množstva uhlíka: vz.25; vz.26, vz.77 ) Bezdymné prachy: - Podľa druhu: nitrocelulózovNc nitroglycerínovýNg diglykolDg nitroguanidinovýGu - Podľa tvaru elementu: valčekový, trubičkový,trubkový, sedemdierny, doštičkový, kotúčový, sférický OZNAČOVANIE STRELIVÍN

  29. TRHAVINY Trhaviny sú výbušniny, ktorých hlavným typom výbušnej premeny je detonácia, ktorá je ich hlavným ničivým účinkom na okolité prostredie. Sú málo citlivé k nárazu a treniu, je možné s nimi bezpečne manipulovať. Pri styku s plameňom sa zapália a v malom množstve na vzduchu vyhoria bez účinku na okolie.

  30. Na spoľahlivú detonáciu trhavín je preto potrebné použiť iniciátor – rozbušku, bleskovicu alebo počinovú nálož. Prvotný impulz silných rázových vĺn je v iniciátori vyvolaný výbušnou premenou tzv. primarných výbušnín – traskavín. Preto väčšine klasickým trhavinám hovoríme i sekundárne výbušniny.

  31. POUŽITIE TRHAVÍN Trhaviny obecne slúžia k trhaniu pevných materiálov. V priemysle sú trhaviny používané pre ťažbu nerastných surovín. Vo vojenskej technike sa trhaviny používajú k plneniu striel, granátov, leteckých púm, raketových hlavíc, mín, a inej munície a ako trhacie nálože pre deštrukčné práce.

  32. Podľa zloženia:dusičné esterynitroglycerín, nitroglykol, nitrocelulóza, pentrit, (diglykoldinitrát (nitrodiglikol, dinitrodiglykol))Nitrolátky- alifatické – nitrometán- aromatické – tritol, kyselina pikrová, tetryl, dinitrotoluénNitroamíny-hexogén, oktogén, nitroguanidinZlúčeniny-Amonoliadkové zmesi (amatol, ammonal, Schneiderit), chlorátové a perchlorátové trhaviny Podľa fyzikálneho stavu: pevné, ktoré sa používajú ako sypké alebo kompaktné nálože kvapalné plastické(zmesi) Podľa oboru použitia: vojenské priemyselné KLASIFIKÁCIA TRHAVÍN

  33. PLASTICKÉ TRHAVINY Za plastické sa považujú také látky, ktoré sa pôsobením vonkajších mechanických vplyvov ľahko a trvalo deformujú a to bez toho, aby sa pritom porušila ich súdržnosť. Plastické trhaviny sú ľahko tvarovateľné, čo umožňuje prispôsobiť trhavinovú nálož ničenému objektu a iniciovať ju z hľadiska žiadaného účinku na najvhodnejšom mieste. Súčasné plastické trhaviny obsahujú hexogén, alebo pentrit a plastické pojidlo, na báze vhodného termoplastického polyméru, alebo elastomeru (kaučuku).

  34. Composition C 4 - plastická trhavina USA - obsahuje 91% hexogénu, 2,1% polyizobutylénu, 1,6% minerálneho oleja a 5,3% di-/2-ethylhexil/sebakátu - detonačná rýchlosť 8040 m/s - brizancia podľa hustoty je 117 - 130% TNT * Naše plastické trhaviny sú na báze pentritu, alebo hexogénu, v zmesi s pentritom, spojených s plastickým kaučokovým spájadlom.

  35. PLNp10: - obsahuje 68,8% pentritu, 17,6% nitrocelulózy a sadzí, 8,4% DNT, 5,2% centralitu, 0,4% vlahy a tekavých látok a 0,1% popola - je to tvárnivá hmotašpinavošedej farby - je o 50% účinnejšia ako TNT - nie je citlivá na úder, trenie a priestrel - pri teplotách -100C a nižších tuhne, preto je potrebné obnoviť jej trvanlivosť zahriatím v ruke - je vyrábaná v náložkách 2,5kg tvaru tehiel, ktoré sú balené v parafínovom papieri - v civilnom sektore sa používa pod označením Semtex 1,2,3, ktoré sa od seba líšia fyzikálnymi vlastnosťami - plasticitou, priliehavosťou, aj výbušninárskymi vlastnosťami

  36. Semtex 1A - je to brizantná trhavina, plastickej konzistencie, červenej farby - detonuje spoľahlivo od rozbušky č.8 a to už vo vrstve 2mm - detonačná rýchlosť 7500 m/s - je možné ju použiť v rozmedzí teplôt -30 až +500C - je možné ju vyrábať v rôznych tvaroch náloží

  37. Semtex 3 - je podobná trhavine Semtex 1 - je tmavo šedej farby - má zvlášť vynikajúcu priľnavosť k predmetom z rôzneho materiálu • detonačná rýchlosť 7700 m.s-1 • 55 %pentrit; 15 % CaCO3; 15 % butadiénstyrénový kaučuk; • Stopy červenej farby

  38. TVAREX 14A • Plastická trhavina na báze Hexogénu, práškového hliníka a plastického pojiva určená pre špeciálne použitie (deštrukčné práce, sekundárne rozpojovanie, počinové nálože) • Látka sivej farby, • RDX 82%` Al 4% • Detonačná rýchlosť 7300m.s-1

  39. Copmosition Che • Termoplastická trhavina na báze Hexogénu určená predovšetkým na ženijné práce • RDX 80%; AL8% ; pojivo 12% • Deton.rýchlosť 7300 m.s-1 • Tehly o rozmeroch 240x135x40mm

  40. Copmosition Cha a Chf • Plastická listová trhavina Cha a Chf (ozn. aj DYNA-S) je určená výlučne na dynamickú ochranu obrnených vozidiel • Tuhá, homogénna látka bielej farby na báze hexogénu • CHa obsah 88% RDX • CHf obsah 84% RDX

  41. TRASKAVINY Traskaviny - sú výbušniny, ktoré našli upotrebenie vo forme iniciátorov. Bez traskavín - rozbušiek nebol by umožnený obrovský rozmach trhacej techniky. Traskaviny v zmesiach - zložiach sú základné časti zápaliek, roznetiek, na ktorých je závislá funkcia všetkých druhov munície, či už športové, lovecké, pechotné, či delostrelecké. Traskaviny vo forme iniciátorov sú dušou munície, prvým (primárnym) činiteľom zavadzajúcim zážih - iniciáciu prachových náplní, iniciáciu trhavín, trhavinových náloží (výbušnin sekundárnych), a preto sa nazývajú výbušninami iniciálnymi či primárnymi.

  42. TRASKAVINY Traskaviny je možné priviesť k výbuchu jednoduchým spôsobom. Iniciačný podnet, počiatočný impulz môže mať povahumechanického tlaku ako náraz, nápich, trenie, môže to byť energia tepelná, plameň, žiara, elektrická iskra. Sú teda traskaviny veľmi citlivé a na rozdiel od ostatných výbušnín môžu detonovať od prostého počiatočného impulzu.

  43. DRUHY TRASKAVÍN • traskavá ortuť /hnedá, biela/ • azid olovnatý technický /výnimočne tiež čistý/ • trinitrorezorcinát olovnatý (TNRO) /styfnát olovnatý, tricinát/ • tetrazén (1-/5-tetrazolyl/ -4-guanyltetrazén hydrát )

  44. Traskavá ortuť - Hg/OCN/2 • je to soľ kyseliny fulminovej C = N-O-H a preto sa tiež nazýva fulminát ortuťnatý • pre výrobu iniciátorov sa používa traskavá ortuť v bielej a hnedej modifikácii • biela traskavá ortuť je menej čistá ako hnedá • vo vode nepatrne rozpustná • rozpúšťa sa v hydroxide amónnom, v roztoku kyanidu draselného, v pyridine, v mono- , di- , trietanolamínu. Z týchto roztokov sa prekryštalyzováva • suchá traskavá ortuť s kovmi takmer nereaguje • za prítomnosti vlhkosti reaguje s meďou a mosadzou • reakcia s hliníkom a horčíkom je veľmi prudká • pomalšie reaguje so zinkom, vzniká výbušný fulminát zinočnatý, pôsobenie na cín aj za vlhka je malé, vznikajú matné škvrny na povrchu • na nikel a železo nepôsobí. S olovom reaguje pomaly

  45. Azid olovnatý - Pb/N3/2: • je to olovnatá soľ kyseliny dusíkovodíkovej /azoimidu/ • v praxi sa používa azid olovnatý, chemicky čistý len ojedinele • chemicky čistý tvoria biele kryštáliky • poznáme dve kryštalické formy. Alfa-azid /kosoštvorcové kryštáliky/, beta-azid /ihlicové kryštáliky/. Ihlicový beta-azid je veľmi citlivý, pri každom zlomení ihly dochádza k explózii • čistý je prakticky nenavĺhavý, vo vode nepatrne rozpustný • čiastočne sa rozpúšťa v roztokoch dusičnanu sodného, octanu sodného, dobre rozpustný v monoetanolamínu • pôsobením svetla tmavne, čo nemá vplyv na explozívne vlastnosti • nesmie prísť do styku s meďou, vytvára s ňou nebezpečné veľmi citlivé azidimedi • najvhodnejším materiálom pre styk je hliník • nereaguje s olovom, cínom • so železom reaguje za tvorby nestabilných azidov

  46. Trinitrorezorcinát olovnatý - TNRO • je to olovnatá soľ trinitrorezorcínu - kyseliny stifnovej • tricinát rôznej farby, oranžovo-žltej až temno-hnedej s fialovým leskom • nenavĺhavý, dobre rozpustný v roztoku octanu amónneho • - môže sa plniť do polotovarov s najbežnejších kovov t.j. meď, mosadz, hliník, meď-nikel, cín • je najnebezpečnejšou traskavinou technicky vyrábanou, lebo má vysoký sklon k elekrtizácii, • - je vhodný do zápalkových a roznetkových zloží v kombinácii s tetrazénom • používa v hliníkových zážihových rozbuškách v zmesi s azidom olovnatým

  47. Tetrazén - GNGT: • suroviny k výrobe sú aminoguanidinsulfán a dusitan sodný • tvorí kryštály farby slabožltej • lisovaním sa hustota zvyšuje • samotný sa ľahko prelisováva, už pri tlaku 20 MPa stráca iniciačné vlasnosti • - je nenavĺhavý a takmer nerozpustný vo vode, alkohole, éteri a iných organických rozpúšťadlách • rozkladný vplyv má i voda od teploty 60oC, úplný rozklad nastáva varom • pri rozklade vodou vzniká nebezpečná traskavina - tetrazylazid • nepôsobí na žiadne kovy

  48. PYROTECHNICKÉ ZLOŽE • Pyrotechnické zlože sú mechanické zmesi látok, ktoré po vhodnej iniciácii spolu exotermicky reagujú. Tieto zmesi sa skladajú z horľavín, okysličovadiel a prídavných látok. Exotermických reakcií je využívané k produkcii tepla, svetla, plynov, dymov a zvuku.

  49. SUROVINY PYROTECHNICKÝCH ZLOŽÍ • okysličovadlá, • horľaviny, • spájadlá, • látky farbiace plameň, • farbivá pre zlože farebných dymov, • dymotvorné látky pre zlože zastieracích dymov • látky zlepšujúce zvláštny účinok /svietivosť, farbu plameňa.../, • flegmatizátory – látky znižujúce citlivosť zloží, • stabilizátory – látky zvyšujúce chemickú stálosť zloží, • látky zrýchľujúce alebo spomaľujúce horenie, • rozpúštadlá

More Related