and Environmental Protection
http://ago.helion.pl ISSN 1733-4381, Vol. 3 (2006), p-69-82
Analiza możliwości zastosowania prochów pozyskiwanych z utylizowanej amunicji jako składników palnych materiałów wybuchowych emulsyjnych Maranda A.
Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa Tel. 022 6837541
e-mail amaranda@eat.edu.pl
Streszczenie
Różnorodność substancji palnych pochodzenia organicznego stwarza możliwości praktycznie dowolnego ich wzajemnego przetwarzania w celu formowania paliwa o określonych właściwościach i przeznaczeniu. Dobór paliwa winien być uwarunkowany rodzajem procesu, charakterystyką komory spalania, a także zdolnością do emisji określonych substancji powstających w wyniku procesu spalania lub współspalania. Możliwość współspalania paliw jaką dopuszcza dyrektywa Unii Europejskiej 2000/76 stwarza potrzebę poznania zachowania się formowanych paliw w warunkach termicznych komory. Z tego względu prowadzi się szereg testów laboratoryjnych, a także badań na stanowiskach eksperymentalnych w skali półtechnicznej i technicznej oceniając warunki współspalania z węglem kamiennym, brunatnym, drewnem. Wyniki tych badań w zakresie oceny stopnia emisji składników agresywnych dotyczące emisyjności mieszanek węglowo-biomasowych są przedmiotem rozważań niniejszej publikacji.
Abstract
Using capability analysis of powders of utilized communition origin as a combustible emulsion explosives compone
In this work there are presented results of the detonation and thermochemical parameters examination of the emulsion explosives containant smokeless powder of deelaborated ammunition origin. It was demonstrate that smokeless powders are capable of using as high-energy component of analysed explosives. Such solution is safe, ecological and economically well-founded form of utilization of the explosives descending from ammunition taken out of the military stocks.
1. Wstęp
Rozwój górniczych materiałów wybuchowych (MW) w stosunku do innych wyrobów jest bardzo powolny. Opracowane w roku 1863 przez Alfreda Nobla dynamity, po szeregu modyfikacji, w dalszym ciągu są bardzo popularnym środkiem strzałowym stosowanym w przemyśle wydobywczym. Jednak od czasu ich opracowania pojawiło się kilka typów
górniczych materiałów wybuchowych, których wdrożenie wywołało przełom w technice strzelniczej. Wynikało to z faktu, że kolejno wprowadzane saletrole, materiały wybuchowe zawiesinowe i materiały wybuchowe emulsyjne charakteryzują się bardzo niską wrażliwością na bodźce mechaniczne (tarcie, uderzenie) umożliwiającą mechanizację prac strzałowych.
Materiały wybuchowe emulsyjne (MWE) pojawiły się na rynku w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia. Ich klasyczne odmiany nie zawierają typowych kruszących lub miotających MW. Pomimo tego w ramach programów utylizacji MW pozyskiwanych z wycofywanej amunicji, wykonano szereg prac [1 ÷ 10] w celu określenia możliwości zastosowania między innymi MW miotających jako składników palnych a zarazem wysokoenergetycznych, materiałów wybuchowych emulsyjnych.
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku prochów bezdymnych na parametry detonacyjne i termochemiczne emulsyjnych materiałów wybuchowych, prowadzonych w ośrodkach zagranicznych. Skonfrontowano je z rezultatami eksperymentów zrealizowanych w krajowych instytucjach naukowych i badawczych. Pokazano wdrożone w Polsce rozwiązanie oraz wskazano kierunek dalszych badań, których wyniki powinny umożliwić opracowanie zmodyfikowanych odmian MW o parametrach detonacyjnych i właściwościach użytkowych odpowiadających na zapotrzebowanie górników strzałowych
2. Materiały wybuchowe emulsyjne
Od kilkudziesięciu lat dominującym górniczym środkiem strzałowym są materiały wybuchowe zawierające wysoko przetworzoną saletrę amonową. Ich pierwszą odmianą były saletrole zawierające saletrę amonową porowatą [11]. Następnie dzięki zastosowaniu jako składnika teksturotwórczego wody opracowano materiały wybuchowe zawiesinowe [12] i emulsyjne [13]. W pierwszym przypadku saletra amonowa jest częściowo rozpuszczona w wodzie a w drugim cała znajduje się w przesyconym wodnym roztworze. Szczególnie materiały wybuchowe emulsyjne stały się w ciągu ostatnich kilkunastu lat bardzo popularnym środkiem strzałowym. Są one wieloskładnikowymi układami wybuchowymi dwu- lub trójfazowymi, których parametry detonacyjne determinują zawartości i właściwości fizykochemiczne poszczególnych komponentów decydując o strukturze MWE. Podstawowymi składnikami MWE są: utleniacze, składniki palne, woda oraz substancje zapewniające uformowanie struktury zdolnej do procesu detonacji.
Obserwowana pod mikroskopem emulsja ma postać wielograniastych kropelek (przesyconego wodnego roztworu nieorganicznego utleniacza), z których każda jest pokryta cienką warstwą organiczną (rys. 2.1.). W przypadku matryc MWE możliwa jest redukcja cząsteczek fazy zdyspergowanej do rozmiarów submikronowych, poprzez oddziaływanie emulgatora i odpowiednio intensywne warunki mieszania. Oczywiście również grubość warstwy organicznej jako fazy ciągłej jest maksymalnie zredukowana. Teoretycznie maksymalne upakowanie uzyskuje się w postaci układu o strukturze „plastra miodu”.
Rys. 2.1. Struktura emulsji typu W/O [14]
Teoria Bancrofta [15] zakłada polimolekularny charakter warstwy granicznej, która musi się składać co najmniej z trzech mikrowarstw: fazy rozproszonej (w przypadku matrycy MWE przesycony wodny roztwór utleniaczy nieorganicznych), emulgatora, fazy ciągłej (w matrycach MWE fazę ciągłą formuje emulgator i paliwo organiczne). Możliwość występowania heksagonalnego kształtu fazy rozproszonej (rys. 2.2) w przypadku MWE można wyjaśnić na podstawie prac Pickeringa [15]. Wykazał on, że maksymalna ilość fazy rozproszonej w emulsji utrwalonej emulgatorem może dochodzić do 99 % (w matrycy MWE ilość fazy rozproszonej wynosi maksymalnie ok. 95 %). Wartość ta jest zdumiewająco wysoka, jeśli zważyć, że w najbardziej zwartym upakowaniu sztywne kule tej samej wielkości zajmują 74 % wypełnionej przestrzeni. Wynika stąd, że mikrokropelki fazy rozproszonej ulegają deformacji, spłaszczając się w punktach zetknięcia z innymi mikrokropelkami w miarę wzrostu ich ilości lub rozmiarów do chwili, gdy faza ciągłą pozostanie w postaci cienkiej błonki. Jest oczywiste, że warstwa emulgatora musi odznaczać się wysoką wytrzymałością mechaniczną. W idealnym przypadku faza rozproszona przyjmuje kształt wielościanów.
Czynnikiem determinującym minimalny wymiar mikroelementu przesyconego wodnego jest minimalna grubość organicznego filmu, co wynika z następujących faktów. Ciągła faza organiczna jest zbudowana z czterech warstw, dwóch wewnętrznych olejowych oraz dwóch zewnętrznych uformowanych przez emulgator. W tabeli 2.1 zestawiono wielkości kropli fazy zdyspergowanej i korelującymi z nimi grubościami poszczególnych warstw fazy ciągłej [14]. Obliczenia zostały wykonane dla emulsji, w której stosunki objętościowe poszczególnych faz kształtowały się następująco: faza zdyspergowana/faza olejowa/emulgator 36/2,3/1.
Rys. 2.2. Model budowy elementu strukturalnego emulsji typu W/O [14]
Tabela 2.1. Korelacja pomiędzy rozmiarem cząstek fazy zdyspergowanej a grubością fazy ciągłej [14]
Grubość warstwy molekularnej [Ǻ] Rozmiar cząstki
fazy
zdyspergowanej
[µm] Emulgator Paliwo Całkowita
Grubość warstwy ciągłej [Ǻ] 1 0,5 0,3 0,1 30,7 15,7 12,3 3,1 72,0 36,8 28,8 7,2 102,7 52,5 41,1 10,3 205,4 105,0 82,2 20,6
Z powyższej tabeli wynika, że przy wielkości cząstek fazy zdyspergowanej poniżej 0,5 µm grubość poszczególnych mikrowarstewek organicznych wynosi poniżej 50 Ǻ. Każda z warstw może być minimum monomolekularna. Porównanie molekuł oleju i emulgatorów wskazuje na to, że te ostatnie są większe i ich rozmiar będzie determinował minimalną grubość organicznego filmu, a więc również wielkość cząstki fazy zdyspergowanej. W tabeli 2.2 podano grubości bimolekularnych filmów dla różnego typu emulgatorów [14]. Tabela 2.2. Grubość bimolekularnych warstw emulgatorów [14]
Typ emulgatora Grubość bimolekularnej warstwy
[Ǻ] Lecytyny Tlenek cholesterolu Monooleinian glicerolu Monooleinian sorbitanu 48 ÷ 77 74 47 48
Jednym z najbardziej popularnych emulgatorów jest monooleinian sorbitanu, w przypadku którego grubość bimolekularnej mikrowarstwy wynosi 48 Ǻ. Zakładając, że warstwy olejowa i emulgatora przenikają się w niewielkim stopniu można przyjąć minimalną grubość organicznego filmu – 82 Ǻ, czemu odpowiada wielkość cząstki fazy zdyspergowanej - 3000 Ǻ (0,3 µm). Na rys. 2.2 pokazano hipotetyczną budowę emulsji typu W/O o maksymalnym rozdrobnieniu. Zmniejszenie rozmiaru cząstki fazy rozproszonej z 1 cm do 0,3 µm powoduje wzrost całkowitej powierzchni wytworzonych elementów w stosunku do powierzchni wyjściowej około 40000 razy, dzięki czemu w maksymalny stopniu jest rozwinięta powierzchnia potencjalnej reakcji pomiędzy utleniaczem i paliwem.
3. Wyniki badań prowadzonych w ośrodkach zagranicznych
Jedną z podstawowych cech prawidłowo prowadzonego procesu utylizacji powinien być brak szkodliwego oddziaływania na otoczenie. Dlatego w wielu państwach zrezygnowano z masowej destrukcji amunicji polegającej na detonowaniu dużych ich ilości. Jednak jak wykazały badania prowadzone w Finlandii [15 ÷ 17], gdzie rocznie na poligonie niszczono 3000 ÷ 4000 ton amunicji, zanieczyszczenie gleby było znacznie niższe niż limity określane przez odpowiednie przepisy [16]. Również pomiary emisji NO, NO2 i HCN w
odległości 20 km od centrum prowadzenia prac strzałowych wykazało niskie zawartości wymienionych związków w powietrzu [16]. Pomimo tego bardzo istotne są wyniki dotychczas wykonanych prac ukierunkowanych na zastosowanie materiałów wybuchowych pozyskanych z utylizowanej amunicji jako składników palnych (wysokoenergetycznych) przemysłowych materiałów wybuchowych. Wyniki, których część została przedstawiona w pracy [18] a pozostałe w niniejszym podrozdziale.
Jednym z państw, które dysponują dużą ilością przestarzałej amunicji jest Rosja. Dlatego w szczególnie w tym kraju od pewnego czasu prowadzone są intensywne prace, których celem jest maksymalne wykorzystanie MW z utylizowanej amunicji w górniczych
mieszaninach wybuchowych – między innymi w materiałach wybuchowych emulsyjnych. W pracy [6] zestawiono dane dotyczące górniczych materiałów wybuchowych, które zostały dopuszczone do stosowania w rosyjskim przemyśle wydobywczym a zawierają w swoim składzie MW z deelaboracji amunicji (tabela 3.1).
Tabela 3.1. Właściwości rosyjskich górniczych materiałów wybuchowych zawierających MW z dealaboracji amunicji [6] Nazwa MW Gęstość [kg/m3] Ciepło wybuchu [kJ/kg] Prędkość detonacji [m/s] Bilans tlenowy [%] Trotyl-U 750 ÷ 800 3900 5000 -74,0 Grammonit 30/70 800 ÷ 900 3768 3800 ÷ 4500 -45,9 Grammonit 40/60 800 ÷ 900 3747 3700 ÷ 4400 -36,5 Algetol-15 900 ÷ 1000 4735 4600 -80,8 Algetol-25 900 ÷ 1000 4860 4800 -78,8 Algetol-35 900 ÷ 1000 4986 5000 -75,9 Emulsen-G 1450 ÷ 1480 4291 5400 ÷ 6000 -16,0 Emulsen-P 1500 3200 5200 ÷ 5600 -15,6 Gelpor-1 1300 ÷ 1400 3771 5000 ÷ 5200 -0,8 ÷ -14,0 Gelpor-2 1300 ÷ 1400 4190 4500 ÷ 5300 3,0 ÷ -8,0 Gelpor-3 1300 ÷ 1400 3561 5100 ÷ 5300 1,9 ÷ -6,7 Porotol 1500 3875 6500 -59,4 Granipor PPF 800 ÷ 900 3436 5500 ÷ 6300 -42,0 ÷ -45,0
Z wymienionych w tabeli 3.1 materiałów wybuchowych dopuszczonych do stosowania w rosyjskim przemyśle wydobywczym prochy i paliwa rakietowe wykorzystano w emulsenach, gelporach i porotolu. Natomiast materiałami wybuchowymi emulsyjnymi są wyłącznie emulseny. Należy zwrócić uwagę, że większość wymienionych powyżej MW ma ujemny bilans tlenowy co powoduje, że podczas ich detonacji generowane są toksyczne gazy – HCN i CO.
Również w kolejnej pracy [3] przedstawione są porównawczo dwa rodzaje MW zawierających materiały wybuchowe miotające, stosowanych w rosyjskiej kopalni. Były to materiały wybuchowe zawiesinowe (akwapan) i emulsyjne (emulpan). Z danych przedstawionych w tabeli 3.2 wynika, że wyższe parametry termochemiczne (ciepło wybuchu, koncentracja energii) i detonacyjne (prędkość detonacji, próba wgłębienia w płycie stalowej) ma materiał wybuchowy emulsyjny. Również emulpan w stosunku do akwapanu ma wyższą zdolność do detonacji – niższa średnica krytyczna. Należy także podkreślić, że zarówno emulpan jak i akwapan zaliczono są do MW o wysokiej klasy bezpieczeństwa w aspekcie przepisów transportowych.
Tabela 3.2. Parametry termochemiczne oraz detonacyjne MW akwapan i emulpan [3] Materiał wybuchowy
Parametr
Akwapan Emulpan
Ciepło wybuchu, oszacowane [kcal/kg] 880 920
Energia koncentracji, oszacowana [kcal/dm3] 1056 1196
Gęstość ładunku [kg/m3] 1200 1300
Średnica krytyczna [mm] 65 45
Prędkość detonacji [[m/s] w różnych eksperymentach
po składowaniu w określonych warunkach
3800 ÷ 4200 4000, 3 miesiące w t = 0 ÷ 20 oC 4200 ÷ 5200 4700, 1 miesiąc w t = 5 ÷ 20 oC Próba wgłębienia w płycie stalowe, ekwiwalent TNT 0,70 0,72
Klasyfikacja według regulacji ONZ 1.5 1.5
Prowadzono również badania o charakterze poznawczym [7]. Ich celem było wyjaśnienie jak różnego rodzaju prochy nitrocelulozowe (tabela 3.3) wpływają na parametry detonacyjne MWE zawierające matrycę o składzie [%]: azotan(V) amonu – 61,8, azotan(V) wapnia – 24,0, woda – 7,1, olej – 3,5, polimer – 1,6 i seskwioleinian sorbitolu – 2,0 oraz bilansie tlenowym 2,6 %.
Tabela 3.3. Charakterystyka prochów nitrocelulozowych [7] Oznaczenie
prochu
Typ Składniki Średnica
kanalika [mm] 1 Nc tp 3,0x1,25/3,5 – KF 1 Nc, stabilizatory, części lotne, grafit 0,28
2 S 070 Nc, stabilizatory, woda, grafit 0,25
3 Jednokanalikowy, rurkowy Nc, stabilizatory, grafit 0,25
4 6/7P - SBPFL Nc, stabilizatory, części lotne, grafit 0,15 ÷ 0,20 S Nc 7p 8,9x1,7/14(11/7) Nc, stabilizatory, części lotne 0,45 Gdzie: Nc – nitroceluloza
W ramach eksperymentów mierzono między innymi prędkość detonacji. Badania prowadzono w rurach o średnicy 20, 32 i 40 mm. Ładunki inicjowano pobudzaczami o masie 30 g wykonanymi z materiału wybuchowego semtex S1A. Próbowano podwyższyć zdolność materiałów wybuchowych emulsyjnych do detonacji dodając 0,5, 1,0 i 1,5 %
szklanych mikrosfer produkcji firmy 3M o średnicy 80 µm. Jednak próby dały wynik negatywny ponieważ MWE w dalszym ciągu nie detonowały od zapalników nr 8. Wyniki eksperymentów przedstawiono w tabeli 3.4.
Tabela 3.4. Wyniki pomiarów prędkości detonacji MWE zawierających prochy nitrocelulozowe [7] Oznaczenie prochu Zawartość prochu [%] Gęstość MWE [g/cm3] Średnica ładunku [mm] Prędkość detonacji [m/s] 1 20 1,463 40 1400 1 30 1,469 32 3830 1 30 1,469 40 5400 1 40 1,472 20 1760 1 40 1,472 40 5600 2 30 1,464 32 4660 3 30 1,401 32 3920
Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów prędkości detonacji oraz zdolności do wykonania pracy określanej metodą wahadła balistycznego autorzy pracy [9] dochodzą do podstawowego wniosku, że optymalna zawartość prochu nitrocelulozowego w badanych MWE wynosi 30 %.
4. Wyniki badań prowadzonych w krajowych ośrodkach naukowych
W ramach prac prowadzonych w Wojskowej Akademii Technicznej we współpracy z Instytutem Przemysłu Organicznego w Warszawie i Głównym Instytutem Górnictwa Kopalnią Doświadczalną „Barbara” w Mikołowie badano wpływ dwóch prochów nitroglicerynowych na parametry detonacyjne MWE [19]. MWE jako podstawowy składnik zawierały matrycę AN/SN wykonaną przez firmę „Blastexpol” w Duninowie o ogólnym składzie [%]: utleniacze – 83,6, faza organiczna – 7,0 i woda – 9,4 oraz gęstości 1,45 g/cm3. Do matryc w celu ich uczulenia były dodawane szklane mikrosfery szklane o gęstości nasypowej 0,096 g/cm3 w ilości 3 % i 5 %, a następnie dwie odmiany homogenicznych prochów nitroglicerynowych. Proch A zawierał następujące składniki [%]: nitroceluloza – 57,0, nitrogliceryna – 40,0, centralit I – 2,5 i wazelinę – 0,5. Ziarna prochu A miały wymiary 2x2 mm i grubości 0,25 mm. Proch B zawierał [%]: nitroceluloza – 56,0, nitrogliceryna 26,5, dinitrotoluen – 9,0, centralit I – 3,0, ftalan dibutylu – 4,5 i wazelina 1,0. Ziarna prochu B miały zbliżone wymiary do proch A.
Jednym z parametrów decydującym o zastosowaniu materiału wybuchowego w górnictwie jest zdolność do wykonania pracy. Pomiar tego parametru wykonuje się wieloma metodami [20]. Od kilku lat w Polsce preferowana jest między innymi metoda wykorzystująca pomiar intensywności fali podmuchowej w powietrzu. Ładunki materiałów wybuchowych o masie 350 g i średnicy 45 mm znajdujące się w cienkościennej rurce papierowej były
umieszczone w odległości 200 i 300 cm od czujników. Detonujący ładunek generował powietrzną falę podmuchową, która po dojściu do czujnika powodowała wysłanie wzmocnionego sygnału rejestrowanego na oscyloskopie cyfrowym. Po przeskalowaniu odpowiedzi napięciowej czujników otrzymywano zależność ciśnienia powietrznej fali podmuchowej generowanej detonacją MW od czasu. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabelach 4.1 ÷ 4.4.
Tabela 4.1. Wartości nadciśnienia fal podmuchowych generowanych w powietrzu w wyniku detonacji mieszanin prochów i MWE zawierających 3 % mikrosfer szklanych
Nadciśnienie [kPa] Materiał wybuchowy Odległość 2 m Odległość 3 m MWE-3 MWE-3/ProchB 80/20 MWE-3/ProchB 60/40 MWE-3/ProchB 40/60 MWE-3/ProchA 80/20 MWE-3/ProchA 60/40 MWE-3/ProchA 40/60 95,28 78,99 34,20 28,50 89,58 73,29 72,48 50,41 45,66 20,76 17,79 50,41 42,99 43,59
Tabela 4.2. Wartości nadciśnienia fal podmuchowych generowanych w powietrzu w wyniku detonacji mieszanin prochów i MWE zawierających 5 % mikrosfer szklanych
Nadciśnienie [kPa] Materiał wybuchowy Odległość 2 m Odległość 3 m MWE-5 MWE-5/ProchB 80/20 MWE-5/ProchB 60/40 MWE-5/ProchB 40/60 MWE-5/ProchA 80/20 MWE-5/ProchA 60/40 MWE-5/ProchA 40/60 - 74,92 65,15 29,32 88,75 96,09 100,16 - 45,37 38,84 17,20 50,41 50,11 51,00
Tabela 4.3. Wartości impulsu fal podmuchowych generowanych w powietrzu w wyniku detonacji mieszanin prochów i MWE zawierających 3 % mikrosfer szklanych
Impuls [Pas] Materiał wybuchowy Odległość 2 m Odległość 3 m MWE-3 MWE-3/ProchB 80/20 MWE-3/ProchB 60/40 MWE-3/ProchB 40/60 MWE-3/ProchA 80/20 MWE-3/ProchA 60/40 MWE-3/ProchA 40/60 45,29 39,52 15,03 13,35 43,12 37,82 37,14 32,07 28,83 11,02 9,81 32,02 28,04 28,02
Tabela 4.4. Wartości impulsu fal podmuchowych generowanych w powietrzu w wyniku detonacji mieszanin prochów i MWE zawierających 5 % mikrosfer szklanych
Impuls [Pas] Materiał wybuchowy Odległość 2 m Odległość 3 m MWE-5 MWE-5/ProchB 80/20 MWE-5/ProchB 60/40 MWE-5/ProchB 40/60 MWE-5/ProchA 80/20 MWE-5/ProchA 60/40 MWE-5/ProchA 40/60 - 39,60 31,51 12,42 44,87 45,84 47,86 - 29,05 24,89 9,54 32,32 31,41 32,90
Wyniki badań prowadzonych w zagranicznych i krajowych ośrodkach wykazują, że wpływ na parametry detonacyjne mieszanin wybuchowych zawierających MWE i prochy mają właściwości MW miotającego. Zastosowanie prochu o wyższej energetyczności zapewnia odpowiednio wysoką zdolność do wykonania pracy.
W Polsce oprócz badań naukowych prowadzone są prace utylitarne, których celem jest wdrożenie w przemyśle wydobywczym środków strzałowych zawierających prochy bezdymne pozyskane podczas deelaboracji amunicji. Opracowano metodę bezpiecznego cięcia prochów nitroglicerynowych, a Zakłady Tworzyw Sztucznych „ERG-BIERUŃ” uzyskały dopuszczenie na stosowanie w zakładach podziemnych (bez atmosfery palnej) i odkrywkowych MWE emulinitu 5 zawierającego kilka procent prochu nitroglicerynowego. Emulinit 5 jest materiałem przeznaczonym do specyficznych zastosowań przy pracach
selektywnego urabiania złóż lub przy ochronie stref przystropowych Parametry wybuchowe i termochemiczne emulinitu 5 zestawiono w tabeli 4.5.
Tabela 4.5. Parametry wybuchowe i termochemiczne emulinitu 5 [21]
Parametr Wartość
Gęstość [g/cm3]
Prędkość detonacji, rura stalowa 32 mm [m/s] Zdolność do wykonania pracy, próba Trauzla [cm3] Względna zdolność do wykonania pracy [%] Skład chemiczny gazów postrzałowych [%] CO
NOx
Wrażliwość na tarcie [N] Wrażliwość na uderzenie [J] Bilans tlenowy [%]
Objętość właściwa gazów powybuchowych [m3/kg] Ciepło wybuchu [kJ/kg] Temperatura wybuchu [K] 1,20 5200 223 53 0,125 0,025 353 25 -6,21 0,955 2795,52 2208 5. Podsumowanie
Przedstawione w pracy wyniki badań prowadzonych w zagranicznych i polskich ośrodkach naukowo-badawczych wykazały, że prochy pochodzące z deelaboracji amunicji mogą być z powodzeniem stosowane jako efektywny składnik palny emulsyjnych materiałów wybuchowych. Biorąc pod uwagę niską cenę MW pochodzących z deelaboracji amunicji ich stosowanie ma uzasadnienie ekonomiczne. Również obecnie uważa się, że jest to najbardziej ekologiczna metoda utylizacji przeterminowanych i niepełnowartościowych materiałów wybuchowych. Jednak podstawowym problemem jest bardzo duża podaż prochów bezdymnych z deelaboracji wielokrotnie wyższa niż możliwość ich zastosowania w górniczych środkach strzałowych. Dlatego badania należy kontynuować między innymi w kierunku zastosowania prochów w MW sypkich typu amonitów.
Literatura
[1] Machacek O., Eck G.R., Alternate use of rocket propellants as ingredients in commercial watergel explosives, Proc. Fifth International Symposium on Explosives Technology, Pretoria, October 1994, 499.
[2] Machacek O., Eck G.R., Waste propellants and smokeless powders as ingredients in commercial explosives, Proc. 23rd International Annul Conference of ICT., Waste Management of Energetic Materials and Polymers, Karlsruhe, June – July 1992, 11.1. [3] Munson W.O., Demilitarization of large rocket motors and propellants utilization, ed.
O. Machacek, NATO Science Series, Application of Demilitarized Gun and Rocket Propellants in Commercial Explosives, Kluwer Academic Publishers, Printed in the Netherlands, 2000, 17.
[4] Odintsov V.V., Pepekin V.I., Kutuzov B.N., Otsenka paremetrov denotsii novogo klassa emuls’ionnykh VV, Khimicheskaya Fizika 1994, 13, 12, 1.
[5] Odintsov V.V., Pepekin V.I., Sravnitelnye kharakteristyki nekotorykh klassov promyshlennykh emul’sionnykh VV. I. Brizantnoe deystvie, Khimicheskaya Fizika, 1995, 14, 7, 132.
[6] Matseevich B.V., Commercial explosives on the base of removed energetic condensed systems (conception, problems, decisions), ed. O. Machacek, NATO Science Series, Application of Demilitarized Gun and Rocket Propellants in Commercial Explosives, Kluwer Academic Publishers, Printed in the Netherlands, 2000, 7 .
[7] Kohlicek P., Jakubcek E., Zeman S., Some aspects of the application of small grain powders in the emulsion explosives, ed. O. Machacek, NATO Science Series, Application of Demilitarized Gun and Rocket Propellants in Commercial Explosives, Kluwer Academic Publishers, Printed in the Netherlands, 2000, 59.
[8] Salygin N.K., Matseevich B.V., Glinski V.P., Mardasov O.F., Plekhanov N.I., Use of converted high energy value explosive materials as industrial energetic materials, ed. O. Machacek, NATO Science Series, Application of Demilitarized Gun and Rocket Propellants in Commercial Explosives, Kluwer Academic Publishers, Printed in the Netherlands, 2000, 175.
[9] Rabotinsky N.I., Sosnin V.A., Iliukhin V.S., The application of reclaimed explosives in commercial emulsion explosives ed. O. Machacek, NATO Science Series, Application of Demilitarized Gun and Rocket Propellants in Commercial Explosives, Kluwer Academic Publishers, Printed in the Netherlands, 2000, 198.
[10] Glinsky V.P., Mardasov O.F., Mochova N.V., Salygin N.K., Obraztsova B.F., Creation of safe on manipulation industrial explosives and products for mining industry on the basis of gunpowder, ed. O. Machacek, NATO Science Series, Application of Demilitarized Gun and Rocket Propellants in Commercial Explosives, Kluwer Academic Publishers, Printed in the Netherlands, 2000, 203.
[11] Baron V.L., Kantor V.Kh., Tekhnika i tekhnologia vzryvnykh rabot v SShA, Izd. Nedra, Moskva 1989.
[12] Cook M.A., Farnam H.E., pat. USA 2 930 685, 1960. [13] Bluhm H.F, pat. USA 3 447 978, 1969.
[14] Takeuchi F., Yamamoto K., Sakai H., Emulsion type explosives, Kogyo Kayaku, 1982, 43, 285.
[15] Latvala T., Mass detonations in Finland, Proc FINNEX 2002, 9-11, September, Levi, Kittilä, 176.
[16] Hagfors M., Enviromental impact of the disposal of old ammunition in open surface detonations, Proc FINNEX 2002, 9-11, September, Levi, Kittilä, 163.
[17] Hagfors M., Hokkanen M., Assestment of the impact of heavy metal emissions on soil caused by open surface mass detonations, Proc FINNEX 2002, 9-11, September, Levi, Kittilä, 257.
[18] Maranda A., Nowaczewski J., Analiza możliwości zastosowania prochów bezdymnych i paliw rakietowych pozyskanych z wycofywanej amunicji jako składników palnych górniczych materiałów wybuchowych, Paliwa z Odpadów, Tom IV, Wyd. Helion, Gliwice 2001.
[19] Lipińska K., Lipiński M., Maranda A., Demilitarized double base propellants as ingredients of commercial explosives, Central European Journal of Energetic Materials 2005, 2, 1, 69.
[20] Sucheska M., Test methods for explosives, Springer, New York 1990.
[21] Katalog materiałów wybuchowych, “ERG-BIERUŃ” Zakłady Tworzyw Sztucznych. Praca naukowa finansowana ze środków budżetowych na naukę w latach 2005-2007 jako projekt badawczy nr3 T09B 011 28.
