Průmyslové trhaviny – Ing. Ondřej Němec

Anotace:

Předložená disertační práce vychází ze zadání projektu MPO ČR č. FR-TI 2/639, tedy z aplikovaného výzkumu využití delaborovaných trhavin na bázi TNT pro přípravu průmyslových trhavin. V rámci řešení byla navržena poloprovozní linka na výrobu W/O emulzních matric a trhavin v podmínkách Poličských strojíren, a.s., které linku realizovaly a převzaly i technologický postup výroby emulzních trhavin. V oblasti základního výzkumu byla pozornost věnována vlivu složení anorganické fáze na fyzikálně-chemické a výbušinářské parametry emulzních trhavin typu W/O se zacílením především na vliv dusičnanu vápenatého. Studiem závislosti detonační rychlosti (VoD) na složení anorganické fáze byl zjištěn kritický obsah AN v emulzní trhavině. U čtyř typů W/O trhavin byl stanoven kritický průměr v hliníkových trubkách, a byla stanovena teoretická VoD v nekonečném průměru. Ze znalosti průběhu závislosti detonační rychlosti na průměru nálože bylo možné vypočítat šířku reakční zóny, která dobře odpovídala experimentálně stanovené šířce pomocí doposud nepoužívané fotonové Dopplerovi velocimetrie (PDV); tato aplikace souvisí s řešením v rámci projektu TA ČR No. TA02010923. PDV bylo dále použito pro stanovení rychlosti částic v reakční zóně dvou emulzních trhavin W/O typu. Byly nalezeny významné body detonace, jako jsou ZND a CJ body a byla také stanovena šířka reakční zóny. Tato zjištění přispívají k objasnění chemie a fyziky detonace emulzních W/O trhavin, obsahující i jiné dusičnany než AN, a jsou potenciálně využitelné pro modelaci těchto jevů. Zcitlivění W/O emulzních matric delaborovaným TNT, označovaným jako Politol, se ukázalo být nevhodným, a proto byl Politol nahrazen delaborovanou směsnou trhavinou na bázi TNT a RDX, označovanou jako Kompozice B 50/50. Kompozicí B zcitlivěné emulzní trhaviny vykazovaly již stabilní detonační parametry; jejich VoD je možné přídavkem Kompozice B měnit v relativně širokém rozmezí, ovšem RPS těchto trhavin je v uvedeném smyslu ovlivněna v řádu jednotek procent. Delším skladováním u W/O trhavin, zcitlivěných TNT, docházelo k poklesu intenzity výbušné přeměny, při jejich zcitlivění Kompozicí B tomu bylo naopak. Z hlediska detonačních parametrů by směsi W/O emulzních matric a delaborovaných trhavin mohly být náhradou klasických dynamitů. …víceméně

Abstract:

This dissertation is based on the MPO no. 2/639 FR-TI project specification focused on applied research of the utilization of recycled explosives based on TNT for the preparation of industrial explosives. Part of the thesis deals with design of a pilot line for the production of W/O emulsion matrix and explosives, which was realized in Poličské Strojírny Corporation. In basic research area, attention was paid to the influence of the composition of the inorganic phase on the physico-chemical and detonation parameters of W/O emulsion explosives, with focusing mainly on the effect of calcium nitrate. Critical contend of AN was determined by studying dependence of VoD on the inorganic phase composition. For the four types of W/O explosives was the critical diameter in aluminum tubes determined and VoD in theoretical infinite diameter was established. From knowledge of the behavior of the detonation velocity depending on the charge diameter was possible to calculate the reaction zone width, which corresponded well with the experimentally determined width by a previously unused photon Doppler velocimetrie (PDV). PDV was further used for the velocity of particles in the reaction zone of two W/O emulsion explosive determination. CJ and ZND points were found. These findings contribute to clarifying chemistry and physics of the detonation of W/O emulsion explosives containing other nitrates than AN only and are potentially useful for modeling these phenomena. Sensitization of W/O emulsion matrices by demilitarized TNT, also known as Politol, turned out to be inappropriate, and therefore was Politol replaced by demilitarized mixed explosives based on TNT and RDX known as composition B 50/50. Emulsion explosives containing composition B showed stabile detonation parameters which varied in broad range in the dependence on the content of composition B. It has been found that RS of emulsion explosives containing composition B do not varied significantly in the dependence on composition B content. Ageing of emulsion explosives with Politol showed decreasing thermal sensitivity, when emulsion explosives fortify by composition B results were the opposite. In terms of detonation parameters could be mixtures of W/O emulsion explosives and composition B a replacement for the classic dynamites. …víceméně