Kraków, 30.05.2010

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

im. Stanisława Staszica

w Krakowie

TECHNIKA STRZELNICZA

Sprawozdanie z Regulic

GIG III, grupa I

Biernat Anna

Wstęp teoretyczny:

Dnia 5 maja 2010 odbyliśmy zajęcia praktyczne w Stacji Badawczej Centralnego Laboratorium Techniki strzelniczej i Materiałów Wybuchowych AGH w Regulicach, które znajduje się w kamieniołomie „Czarna Góra”.

Podczas ćwiczeń terenowych prowadzący przedstawili nam wiadomości dotyczące między innymi:

• materiałów wybuchowych

• środków inicjujących

• środków zapalających

Materiały wybuchowe – są to substancje chemiczne stałe lub ciekłe lub mieszaniny substancji zdolne do reakcji chemicznej z wytwarzaniem gazu o takiej temperaturze i ciśnieniu i z taką szybkością, że mogą powodować zniszczenia w otaczającym środowisku, a także wyroby wypełnione MW.

Związki chemiczne wchodzące w skład MW:

• estry kwasu azotowego (nitrogliceryna, nitroceluloza),

• nitrozwiązki (trotyl)

• sole kwasu azotowego (saletra potasowa i amonowa),

• nitro związki (heksogen, tetryl),

• pochodne kwasu chlorowego i nadchlorkowego .

Materiały wybuchowe można podzielić ze względu na bezpieczeństwo wobec pyłu węglowemu i metanu i wyróżnia się :

• metanity , barbaryty

• materiały wybuchowe skalne, które nie spełniają bezpieczeństwa wobec pyłu węglowego i metanu ,są pakowane w papier koloru czerwonego .Do tej grupy należą : amonity, dynamity ,saletrzaki oraz trotyl i proch.

• materiały wybuchowe węglowe ,które spełniają określone wymagania odnośnie bezpieczeństwa wobec pyłu węglowego, pakowane są w papier koloru niebieskiego i należą do nich karbity,

• materiały wybuchowe specjalne, które spełniają wyższe wymagania bezpieczeństwa wobec pyłu węglowego i metanu , są opakowane w papier koloru białego , a napis na nich jest w czarnej ramce.

Materiały wybuchowe można podzielić także na:

• Materiały wybuchowe granulowane dwuskładnikowe

• Saletrol –94%-96% saletry i 4%-6% oleju napędowego

• Saletrot – 20%trotylu i 80% saletry

• Materiały wybuchowe granulowane trzyskładnikowe

• Saletrol +pył aluminiowy 1%-2%, który zwiększa siłę wybuchu

• Materiały wybuchowe granulowane czteroskładnikowe

• Saletrolit

Rozróżniamy również:

• Materiały wybuchowe zawiesinowe są to wodne roztwory nieorganicznych soli utleniających z dodatkiem rozpuszczalnych paliw, zagęszczaczy i ewentualnie innych dodatków.

• Materiały wybuchowe emulsyjne, które są mieszaniną materiałów zawiesinowych i saletroli

Środki inicjujące – to związki chemiczne o własnościach wybuchowych, służące do zainicjowania MW. Do ich produkcji wykorzystuje się bardzo wrażliwe związki chemiczne tj. azydek ołowiu, pentryt, heksogen.

Do środków inicjujących należą:

• lont detonujący,

• spłonki,

• zapalniki elektryczne.

Środki zapalające – to środki służące pośrednio do zainicjowania MW.

Do środków zapalających należą:

• lont prochowy,

• zapalacze lontowe,

• zapalniki elektryczne nieostre.

Część praktyczna:

Doświadczenie nr 1 – Spalanie próbek materiałów wybuchowych.

Spalono niewielkie próbki następujących MW:

• Dynamitu – słabo się pali, wytapia się, skwierczy, pozostawia dużo popiołu.

• Plastiku – pali się intensywnie jasnym pomarańczowym płomieniem.

• Trotylu – spala się z widocznym czarnym dymem.

• Heksogenu – intensywne, jednolity jasny płomień, prawie bez dymu.

Doświadczenie nr 2 – Wahadło balistyczne.

Wahadło balistyczne służy do oznaczania względnej zdolności do wykonania pracy przez MW przy badaniach dopuszczeniowych lub kontrolnych. Zdolność do wykonania pracy to stosunek pracy wykonanej na wahadle balistycznym przy detonacji badanego MW do pracy wykonanej przy detonacji MW wzorcowego . Oznaczenie względnej zdolności do wykonania pracy przez MW polega na zmierzeniu w stopniach kąta wychylenia ramienia wahadła balistycznego spowodowanego przez materiał badany i porównaniu go z wychyleniem spowodowanym przez materiał wzorcowy – heksogen.

Zdolność do wykonania pracy (czyli skuteczność) obliczamy ze wzoru:

gdzie za materiał wzorcowy uważa się heksogen.

Rodzaj i masa MW	Wychylenie wahadła balistycznego	Skuteczność MW [%]
Trotyl 10g	15°	64,15
Dynamit 10g	16°40’	79,25
Heksogen 10g	18°50 ’	100

Doświadczenie nr 3 – Działanie fali detonującej.

Kształtka trotylowa (ładunek kumulacyjny) o masie 160 g został umieszczony na stalowej podstawce grubości 25mm. Równocześnie odpalony został ładunek kierunkowy także umieszczony na płytce stalowej o grubości 60mm. W przypadku trotylu zauważyliśmy spore wgniecenie oraz wybicie spodniej części płytki, a w przypadku ładunku kierunkowego: otwór na wylot.

Doświadczenie nr 4 – Pomiar prędkości detonacji.

Założone zostały sondy na odcinku lontu detonującego, które wyłączane było kolejno falą uderzeniową powstałą przy wybuchu. Sondy zwarciowe były umieszczone co 10 cm i zarejestrowano następujące czasy dojścia:

czas dojścia fali do kolejnych czujników [µs]	czas między czujnikami [µs]	odległość [cm]	prędkość [^m/s]
15	15	10	6667
28	13	10	7692
42	14	10	7143
58	16	10	6250

Doświadczenie nr 5 – Badanie wrażliwości na uderzenie – „kafar kasta”.

W urządzeniu tym na próbę spada młot (o masie 5kg) z różnej wysokości. Znając masę i wysokość (h) obliczę energię uderzenia młota.

Próbka: 10 g dynamitu

Kolejne wysokości, z których był spuszczany młot oraz obserwacje:

h=0,50m – wybuch nastąpił

h=0,45m – wybuch nie nastąpił

Obliczenie energii uderzenia dla poszczególnych wysokości:

E=m⋅g⋅h

Gdzie:

m – masa młota,

g – przyśpieszenie ziemskie,

h - wysokość

Dla h=0,50m - E = 24,53 [J]

Dla h=0,45m - E = 22,07 [J]

Górna granica niewrażliwości, czyli największa energia uderzenia, przy której przemiana wybuchowa nie zachodzi, dla badanego materiału wynosi: 22,07 [J]

Dolna granica wrażliwości, czyli najmniejsza energia uderzenia, przy której przemiana wybuchowa zachodzi, dla badanego materiału wynosi: 24,53 [J]

Doświadczenie nr 6 – Wyznaczenie średnicy krytycznej.

Próba polega na wyznaczeniu najmniejszej średnicy materiału wybuchowego, dla której materiał detonuje.

φ=46,4 φ=36,4 φ=28,4 φ=21,4 φ=16,4

Po wybuchu średnicą krytyczną okazała się średnica pomiędzy 21,4 [mm].

Doświadczenie nr 7 – Sieć nieelektrycznego inicjowania.

Do inicjacji ładunków zostały użyte lonty detonujące oraz zapalniki nieelektryczne. Zapalniki te są odporne na wszelkie zagrożenia elektryczne. Z uwagi na sposób ich łączenia można przy ich użyciu sporządzać sieci o nieograniczonej ilości elementów.

Doświadczenie nr 8 – Odpalenie serii ładunków przy pomocy zapalników elektrycznych.

W tym przypadku do inicjacji ładunków zostały przewody elektryczne oraz zapalniki elektryczne.