Ipari robbanóanyagok Csoportosítása:

Az előadások a következő témára: "Ipari robbanóanyagok Csoportosítása:"— Előadás másolata:

1 Ipari robbanóanyagok Csoportosítása:
Dinamitok Ammónium-nitrát alapú robbanóanyagok Víztartalmú robbanóanyagok Oxilikvitek

2 Dinamitok Zselatin dinamitok Jellemzői: Nitroglicerin (30-90%)
Nitrocellulóz Nitroglikol : - nitroglicerint helyettesíti - fagyásállóvá teszi a dinamitot - olcsóbb - toxikusabb Jellemzői: Munkavégző képessége jó Gyutaccsal vagy gyújtózsinórral jól indíthatók Vízállóságuk jó Nagyobb keménységű kőzetek, terméskő robbantására használják

3 Sújtólégbiztos robban(t)óanyagok
Por alakú dinamitok Kis erősségűek Nem vízállók Szénbányákban használják 10-20% nitroglicerin Sújtólégbiztos robban(t)óanyagok Hűtősó: Robbanási hőmérséklet és lángméret csökkentése Nátrium-klorid ammónium-nitrát tartalmú, kis energiájú dinamithoz Ammónium-klorid és nátrium-nitrát vagy kálium-nitrát keveréke Robbanóanyag összetétel: 58% KNO3 32% NH4Cl 9% nitroglicerin 1% adalék

4 Ammónium-nitrát alapú robbanóanyagok
Műtrágyaként használják Oxidálószernek tekintik 300 oC-on és fölötte a bomlása robbanásszerű NH4NO3 = N2O + 2H2O 2N2O = 2N2 + O2

5 ANFO – ammónium- nitrát fűtőolaj
Egyéb ammónium-nitrát alapú robbantóanyagok Legismertebb Felhasználás helyén állítják elő 90-95% NH4NO3 5% fűtőolaj Stabilizátor, adalékok Robbantóanyagok: Kisebb erejű Nagy biztonságú 80% NH4NO3 20% brizáns robbanóanyag (TNT) Alumíniumpor

6 Víztartalmú robbanóanyagok
Robbantóiszapok és víz-gélek NH4NO3/Ca(NO3)2, mint oxidálószer Brizáns robbanóanyag Éghető anyag: Cukor Karbamid Etilénglikol Alumínium-füst Robbanóanyag-emulziók Víz-olajban és olaj-vízben típusú emulzió Nagyobb érzékenységű, mint a robbantóiszapok Ragacsos, viszkózus anyag Korlátozott ideig tárolhatók

7 Különleges robbanóanyagok
Plasztik robbanóanyagok (PBX) Plaszticitásuk szempontjából: Lágy plasztikok kézzel jól alakíthatók Kevés lágyítóval műanyagszerű kinézetű tömb Két csoportjuk: Érzéketlenített robbanóanyagok hőre lágyuló műanyagokat vagy lágyított polimereket használnak érzéketlenítésre (flegmatizálásra) Hatóanyag: RDX, HMX, PETN A polimer hordozó lehet oxidálható anyag, vagy plasztikus brizáns robbanóanyag A robbanási energia növelésére alumínium-füstöt keverhetnek hozzájuk

8 Kompozit robbanóanyagok
Folyékony hordozót használnak a nagyobb töltetek kialakítására, amely a végső burkolatba töltés után térhálósodik Kis sebezhetőségű Mechanikai sérülésekkel szemben ellenállóbbak Magas gyártási költség Egzotikus robbanóanyagok Kubán-vázas robbanóanyagok

9 Tetrafluoroammónium-hexafluoroxenát /(F4N)2(XeF6)/
Eddig ez a vegyület adta a legnagyobb elméleti detonációs nyomást az összes robbanóanyag között Tetrafluoroammónium-hexafluoronikkelát /(F4N)2(NiF6)/ Rendkívül erős oxidálószer rakéta-hajtóanyagok Vízzel robbanásszerű hevességgel reagál

10 Robbanásveszélyes anyagok és keverékek
Vörösfoszfor és kálium-klorát érzékeny, enyhe ütés hatására is heves robbanás játszódik le Aminocsoportot tartalmazó vegyületek tömény hipokloritokkal elegyítve, labilis, folyékony halmazállapotú, robbanékony nitrogén-triklorid képződik Jód-nitrogén (jódazid) érzékeny, instabilis, már erősebb hang vagy ráhullott porszem hatására is detonál Glicerin/etilénglikol és valamilyen erős oxidálószer spontán meggyullad, magas hőmérsékletű lánggal ég Perklorátok Mangán-heptoxid Szerves oldószerek gőze (CS2, éter)

11 Repülőtéri biztonságtechnika robbanóanyagok kimutatása a polgári légiforgalomban
TNA (Thermal Neutron Activation) Nitrogéntartalom kimutatására szolgál 10,8 MeV energiájú röntgen-foton képződik, amit könnyen detektálnak Drága eljárás Sokszor ad téves riasztást

12 ENS (Elastic Neutron Scattering)
Rugalmas neutron-szóródás Szén, nitrogén és oxigéntartalmat lehet meghatározni egy 1-5 MeV monoenergiás neutronnyaláb energiavesztéséből Hátránya: részecskegyorsító kell a neutronnyaláb előállításához, valamint árnyékolás szükséges PFNA (Pulsed Fast Neutron Activation) Szén, nitrogén és oxigén mennyiségi meghatározására alkalmas Hátránya: részecskegyorsítót és sugárvédelmet igényel DEX (Dual Energy X-Ray) Váltakozó energiájú röntgen-sugarakat alkalmaznak Alkalmas az átlagos atomszám, a sűrűség és az alak egyidejű meghatározására Előnye: a meglévő orvosi berendezések technikai hátterére épül

13 BAX (Backscatter Analysis X-Ray)
Meglévő monoenergiás technikán alapul Gyakran adott hibás riasztást ELDX (Extreme Low Dose X-Ray) A meglévő orvosi berendezések tovább fejlesztett változata Alacsony sugármennyiséget használ Hátránya: a poggyászokban levő sok tárgy miatt komplikált az általa szolgáltatott kép DEX-CT (Dual Energy X-Ray Computed Tomography) Három dimenziós, nagy felbontású képek nyerhetők, melyeket automatikus programok elemeznek Gőzdetektálási eljárások Roncsolásmentes eljárások Érzékenységük és bekerülési költségei változóak Személyes ellenőrzés és nyomkereső kutyák alkalmazása

14 A robbanóanyagok alapvető jellemzőinek meghatározása
Különleges mérési technikák A megbízhatóság és pontosság kiemelt fontosságúvá vált. A mérési eljárások két fő problémaköre: Egyes anyagok robbanástechnikai jellemzőinek meghatározása Az anyagok biztonságtechnikai jellemzőinek meghatározása

15 A robbanástechnikai paramétereket meghatározó eljárások
Összes leadott energia mérése : Ólomtömb-öblösödési vizsgálat Ballisztikus mozsár vizsgálat

16 Deflagrációra való hajlam vizsgálata (Audibert-cső vizsgálat)
Minimális töltésátmérőt határoznak meg Égéstermékek meghatározása (Bichel-bomba) Dörzsérzékenység vizsgálata Ütésérzékenység vizsgálata Ejtőkalapácsos vizsgálat Páncéllemezbe csapódási teszt, Susan teszt Detonációsebesség meghatározása (Dautriche eljárás)

17 A robbanóanyag stabilitásával kapcsolatos vizsgálati módszerek
Hőstabilitási vizsgálatok: Abel teszt (1875): azt az időt adja meg, amely alatt 1g robbanóanyagból 82,2 0C hőmérsékleten a felszabaduló gázok elszínezik a gáztérbe tartott, keményítős, KI-os szűrőpapírt. Bergman-Junk teszt (1904): nitrocellulóz és kétkomponensű lőporok vizsgálatára alkalmas. Holland teszt (1927): a szilárd hajtóanyagok stabilitásának jellemzésére vezették be. Vákuum-stabilitási vizsgálat: a minta kis részét vákuumban C-ra hevítik és a lezárt edényben a nyomás változását mérik az idő függvényében.

18 A robbanóanyagok békés alkalmazásai
Új kristályfázisok előállítása Porhegesztés Felületi edzés Fémmegmunkálás Bevonatképzés-robbantásos hegesztés

19 Lőporok és (rakéta)hajtóanyagok
Szilárd hajtóanyagok: lőszerekben, rakétákban, gázgenerátorokban használják. Csoportosítása: Egybázisú lőporok: tartalmaz nitrocellulóz, lágyítószer, torkolattűz- csökkentő, feldolgozás-könnyítő adalék, stabilizáló anyag víztartalma 0,5±0,3% között Kétbázisú lőporok: tartalmaz nitrocellulóz, egy másik, lágyító hatással is rendelkező robbanóanyag adalékok és a víztartalom megegyezik az egybázisúéval

20 Hárombázisú lőporok (hideg lőporok):
A kétbázisú lőporokhoz nitroguanidint kevernek, amelyből nagy mennyiségű gáz fejlődik, ugyanakkor viszonylag alacsony lánghőmérsékletű. Nitroglicerin helyett más lágyító robbanóanyagot is használnak (pl.: butántriol-trinitrát). Kompozit hajtóanyagok: Egy éghető polimer kötőanyagába kristályos oxidálószert és nagy erejű robbanóanyagot (RDX, HMX) kevernek.

21 Folyékony hajtóanyagok:
Csoportosítása: Egykomponensű (monergol) Egy molekulán belül tartalmazzák az oxidálószert és az oxidálható anyagot (pl.: nitro-vegyületek, hidrogén-peroxid), vagy alkalmazott körülmények között stabilis, homogén folyadékelegyet képeznek, amelyet az égéstérbe befecskendezve hevesen reagálnak egymással. Főként műholdak pályakorrekciójának végrehajtására használt rakéták hajtóanyagául használják. Kétkomponensű (diergol) A külön tartályokban elhelyezett oxidálószert és tüzelőanyagot az égéstérbe fecskendezve reagáltatják egymással. oxidálószerek pl.: cc. H2O2, folyékony NO2, folyékony oxigén tüzelőanyagok pl.: szénhidrogének, alkoholok, aminok kezelésük nehézkes, instabilak, környezeti károkat okoz, drágák

22 Hajtóanyagok gyakorlati alkalmazásai
Hipergol: azok a folyékony hajtóanyagú rendszerek , melyek alkotói egymással érintkezve spontán meggyulladnak. Hajtóanyagok gyakorlati alkalmazásai Hagyományos és modern lőszerek

23 Hüvelymentes lőszerek Kis kaliberű fegyverekhez dolgozták ki
Előnyei: Nem kell fölösleges súlyt szállítani (sárgaréz hüvely) Gyorsabban utána lehet tölteni a fegyvert Egyenlőre csak néhány speciális, nagy tűzgyorsaságú, sorozatlövő kézifegyverben használják