Часть II. Нитроэфирсодержащие взрывчатые вещества. Взрывчатые вещества нефть


Взрывчатые вещества и взрывные работы в горном деле: история, современность, инновации

Они находят применение во взрывных, буровзрывных, прострелочно-взрывных работах, а также для дробления некондиционных кусков породы, ликвидации аварий и в иных ситуациях. Прогресс в области химии взрывчатых веществ и физики взрыва позволяет постоянно совершенствовать технологии промышленного применения взрывчатки.

История вопроса

Первые случаи использования взрывчатых веществ в промышленных целях относятся к эпохе Возрождения. В этот период единственным взрывчатым веществом, известным человечеству, был чёрный порох, отличавшийся малой эффективностью и большим расходом, требуемым для сколь-либо масштабных взрывных работ. Тем не менее, в XVI веке черный порох был небезуспешно применен для заглубления фарватера на реке Неман (1548 год, Польско-Литовское содружество). В следующем, XVII столетии, взрывные работы нашли применение и в горном деле, первым случаем их успешного использования для добычи полезных ископаемых было применение пороха на руднике Банска Штявница в Священной Римской империи (современная Словакия) в 1627 году. К концу семнадцатого века взрывные работы с использованием черного пороха получили большое распространение в европейском горном деле.

В таком виде технология продолжала использоваться на протяжении двух столетий – семнадцатого и восемнадцатого веков, а также в начале века девятнадцатого. Однако прогресс химической науки в начале девятнадцатого века привел к появлению новых взрывчатых веществ, в большей степени подходящих для проведения промышленных взрывных работ. В 1846 году итальянец А. Собреро открыл нитроглицерин – первое известное человечеству мощное взрывчатое вещество, а в результате работ Н.Н.Зинина, В.Ф.Петрушевского и А.Нобеля появились первые практичные взрывчатые смеси на основе нитроглицерина – динамиты. Применение динамитов в горном деле практиковалось на протяжении остатка XIX века и начала века двадцатого, несмотря на то, что вскоре после их изобретения появились и существенно более практичные для промышленных работ взрывчатые вещества – аммонитовые составы. Разработаны они были в Швеции, патент на них получили химики Норбит и Ольсен в 1867 году, однако патент был выкуплен компанией Нобеля и не использовался долгое время. Только в 1890-е годы началось внедрение взрывчатых смесей на основе аммиачной селитры в горном деле.

Современная эпоха, когда первым и основным промышленным ВВ стали именно смеси на основе аммиачной селитры, началась только в середине двадцатого века. В этот период разнообразие промышленных взрывчатых веществ существенно возросло: например, в СССР были разработаны скальные аммониты повышенной мощности с небольшим содержанием таких веществ, как гексоген, гранулированные аммониты, заливаемые взрывчатые вещества на водяной основе и горячельющиеся.

В качестве альтернативы им какое-то время рассматривались такие необычные ВВ, как оксиликвиты. Оксиликвиты привлекательны простотой и низкой стоимостью изготовления, поскольку компонентами их являются общедоступные дробленое твердое органическое топливо и жидкий кислород. Однако, постепенно от применения оксиликвитов отказались по той причине, что для их приготовления нужен криогенный сжиженный газ, быстро испаряющийся, и по этой причине они не поддаются хранению.

Современное положение

В современной добыче полезных ископаемых именно взрывные и буровзрывные работы являются основным способом разрушения горных пород. Эффективность применения этих технологий предопределяет производительность большинства других техпроцессов, как-то: транспортировки, погрузки, выгрузки, выемки, и т.д. В странах, где объемы добычи полезных ископаемых возрастают, идет быстрый технический прогресс в области технологий взрывных работ. Производится разработка менее опасных взрывчатых веществ, устройств автоматизации их применения, технологий контроля за процессом и эффектом взрыва.

Основными применяемыми взрывчатыми веществами по-прежнему являются смеси на основе аммиачной селитры. В Российской Федерации используются такие из них, как, например, карбатол, ифзанит, игданит; за рубежом используются аналогичные смеси- нетрекс, динагель, аммонекс, алювит и многие другие. Эти вещества прекрасно приспособлены именно к промышленным взрывным работам; они или их компоненты хорошо хранятся, безопасны в обращении, дают достаточно высокую мощность взрыва в случае применения по назначению и не представляют угрозы для общества, так как в силу различных причин использовать их в немирных целях затруднительно. К числу их достоинств относится также разнообразие форм и удобство разработки составов с нужными свойствами: путем сочетания аммиачной селитры с различными веществами можно варьировать мощность получаемых смесей, их агрегатное состояние и другие свойства. Существуют взрывчатые вещества с особыми свойствами, которые можно применять в условиях взрывоопасной загазованности или запыленности воздуха, при бурении нефтяных и газовых скважин, для дробления сульфидных руд.

Существует достаточно много способов классификации промышленных взрывчатых веществ и их свойств. Среди наиболее важных в горном деле свойств выделяют пластичность, сыпучесть, текучесть, слеживаемость, расслаиваемость, гигроскопичность, водоустойчивость. Пластичность, сыпучесть и текучесть – это присущие различным агрегатным состояниям веществ (твердым, жидким, вязким, гранулированным, и т.д.) способности к изменению формы и перемещению. Слеживаемость, гигроскопичность и расслаиваемость – нежелательные способности взрывчатых веществ к утрате полезных свойств.

Инновации во взрывном деле

Достигнутое многообразие промышленных взрывчатых веществ и высокий уровень технологий их применения привели к тому, что прогресс в этой области следует главным образом по пути улучшения уже имеющихся методик. Примером может служить разработка более экологически чистых взрывчатых смесей, не дающих после применения азотосодержащих и иных токсичных газов. Например, в Российской Федерации в 2012-2013 годах компанией «РВС» было разработано новое эмульсионное взрывчатое вещество истрит, отличающееся низким содержанием токсичных веществ в продуктах взрыва. Большое внимание оказывается также ресурсосберегающим направлениям развития во взрывном деле. Иными словами, в настоящее время основное внимание уделяется не достижению более высокой эффективности взрывчатых веществ, а минимизации последствий от их применения.

По этой причине многие инновационные направления, считавшиеся перспективными в двадцатом веке, вышли из употребления и более не рассматриваются как многообещающие. Наиболее яркий пример такой технологии двадцатого века – это применение ядерных устройств во взрывных работах. Это направление активно развивалось в СССР, где с помощью ядерных устройств производилось как дробление руд, так и строительные работы и сейсмическое зондирование. В рамках мирной ядерной программы СССР провел 124 атомных взрыва, последствия многих из которых по современным меркам были неприемлемы. В трех случаях (по другим источникам в четырех) в результате ошибок произошло достаточно серьезное загрязнение окружающей местности; в двадцати четырех других случаях загрязнение имело место быть, но было сочтено локальным и не представляющим опасности.

С другой стороны, причиной прекращения практики использования в горном деле и других отраслях народного хозяйства ядерных взрывов были не столько экологические опасения, сколько политические причины (ужесточение международного контроля над ядерным оружием, распад СССР и ослабление научного и технического потенциала новых независимых государств). Однако в США аналогичная программа была свернута именно из экологических опасений, а также опасений коллизий юридического характера, связанных с возможной порчей земель, находящихся в частной собственности.

Синхронно с миром

Ещё одним важным направлением развития во взрывном деле является международный обмен опытом, стандартизация и синхронизация хозяйственных аспектов этих технологий в разных странах. По причине специфического характера используемых технологий, взрывное дело во многих странах было закрытой сферой, и обмен опытом с другими странами не велся. Для России прекращение подобной практики закрытости пришло со вступлением в ВТО, организацию, которая обязывает своих членов приводить к «общему знаменателю» все сферы экономики и народного хозяйства.

Как выяснилось, за время холодной войны, несмотря на фундаментально общую суть промышленных взрывных технологий, использовавшихся в странах бывшего СССР и в западном мире, многие аспекты радикально разошлись в стороны. Оборудование для зарядки взрывчатых веществ отечественного производства несовместимо с импортными взрывчатыми веществами, и наоборот. А случаи успешного использования «смеси» технологий не проверены на предмет безопасности, и их статус с точки зрения законности довольно сомнителен. Целые классы оборудования, такие, как самоходные зарядно-доставочные машины, в нашей стране отсутствуют в производстве, и еще не до конца наработана практика их применения.

Внедрение западных технологий и требований вынуждает также изменять составы взрывчатых веществ, использующихся в горном деле. Целый класс веществ – смесей аммиачной селитры с тротилом – в настоящее время выводится из применения как представляющий опасность и с точки зрения экологии, и с точки зрения техники безопасности.

Это, однако, не означает, что отечественный опыт применения взрывов в горном деле отвергается мировым сообществом как незначительный. Не только на Западе существуют технологии, аналогов которым у нас нет, но и наоборот. Многие инженеры считают, что существуют советские и российские разработки, способные существенно повлиять на прогресс взрывного дела в мировом масштабе.

news-mining.ru

Взрывчатые вещества — Статьи — Горная энциклопедия

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (а. explosives, blasting agents; н. Sprengstoffe; ф. explosifs; и. explosivos) — химические соединения или смеси веществ, способные в определённых условиях к крайне быстрому (взрывному) самораспространяющемуся химическому превращению с выделением тепла и образованием газообразных продуктов.

Взрывчатыми могут быть вещества или смеси любого агрегатного состояния. Широкое применение в горном деле получили так называемые конденсированные взрывчатые вещества, которые характеризуются высокой объёмной концентрацией тепловой энергии. В отличие от обычных топлив, требующих для своего горения поступления извне газообразного кислорода, такие взрывчатые вещества выделяют тепло в результате внутримолекулярных процессов распада или реакций взаимодействия между составными частями смеси, продуктами их разложения или газификации. Специфический характер выделения тепловой энергии и преобразования её в кинетическую энергию продуктов взрыва и энергию ударной волны определяет основную область применения взрывчатых веществ как средства дробления и разрушения твёрдых сред (главным образом горных пород) и сооружений и перемещения раздробленной массы (см. Взрывная технология).

В зависимости от характера внешнего воздействия химические превращения взрывчатых веществ происходят: при нагреве ниже температуры самовоспламенения (вспышки) — сравнительно медленное термическое разложение; при поджигании — горение с перемещением зоны реакции (пламени) по веществу с постоянной скоростью порядка 0,1-10 см/с; при ударно-волновом воздействии — детонация взрывчатых веществ.

Классификация взрывчатых веществ. Имеется несколько признаков классификации взрывчатых веществ: по основным формам превращения, назначению и химическому составу. В зависимости от характера превращения в условиях эксплуатации взрывчатые вещества подразделяют на метательные (или пороха) и бризантные. Первые используют в режиме горения, например, в огнестрельном оружии и ракетных двигателях, вторые — в режиме детонации, например, в боеприпасах и на взрывных работах. Бризантные взрывчатые вещества, применяемые в промышленности, называются Промышленными взрывчатыми веществами. Обычно к собственно взрывчатым относят только бризантные взрывчатые вещества. В химическом отношении перечисленные классы могут комплектоваться одними и теми же соединениями и веществами, но по-разному обработанными или взятыми при смешении в разном соотношении.

По восприимчивости к внешним воздействиям бризантные взрывчатые вещества подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят взрывчатые вещества, способные взрываться в небольшой массе при поджигании (быстрый переход горения в детонацию). Они также значительно более чувствительны к механическим воздействиям, чем вторичные. Детонацию вторичных взрывчатых веществ легче всего вызвать (инициировать) ударно-волновым воздействием, причём давление в инициирующей ударной волне должно быть порядка несколько тысяч или десятков тысяч МПа. Практически это осуществляют с помощью небольших масс первичных взрывчатых веществ, помещённых в капсюль-детонатор, детонация в которых возбуждается от луча огня и контактно передаётся вторичному взрывчатому веществу. Поэтому первичные взрывчатые вещества называются также инициирующими. Другие виды внешнего воздействия (поджигание, искра, удар, трение) лишь в особых и труднорегулируемых условиях приводят к детонации вторичных взрывчатых веществ. По этой причине широкое и целенаправленное использование бризантных взрывчатых веществ в режиме детонации в гражданской и военной взрывной технике было начато лишь после изобретения капсюля-детонатора как средства инициирования детонации во вторичных взрывчатых веществах.

По химическому составу взрывчатые вещества подразделяют на индивидуальные соединения и взрывчатые смеси. В первых химические превращения при взрыве происходят в форме реакции мономолекулярного распада. Конечные продукты — устойчивые газообразные соединения, такие, как азот, окись и двуокись углерода, пары воды.

Во взрывчатых смесях процесс превращения состоит из двух стадий: распада или газификации компонентов смеси и взаимодействия продуктов распада (газификации) между собой или с частицами неразлагающихся веществ (например, металлов). Наиболее распространённые вторичные индивидуальные взрывчатые вещества относятся к азотсодержащим ароматическим, алифатическим гетероциклическим органическим соединениям, в том числе нитросоединениям (тротил, тетрил, нитрометан), нитроаминам (гексоген, октоген), нитроэфирам (нитроглицерин, нитрогликоли, нитроклетчатка, тэн). Из неорганических соединений слабыми взрывчатыми свойствами обладает, например, аммиачная селитра.

Многообразие взрывчатых смесей может быть сведено к двум основным типам: состоящие из окислителей и горючих, и смеси, в которой сочетание компонентов определяет эксплуатационные или технологические качества смеси. Смеси окислитель — горючее рассчитаны на то, что значительная часть тепловой энергии выделяется при взрыве в результате вторичных реакций окисления. В качестве компонентов этих смесей могут быть как взрывчатые, так и невзрывчатые соединения. Окислители, как правило, при разложении выделяют свободный кислород, который необходим для окисления (с выделением тепла) горючих веществ или продуктов их разложения (газификации). В некоторых смесях (например, содержащиеся в качестве горючего металлические порошки) в качестве окислителей могут быть также использованы вещества, выделяющие не кислород, а кислородсодержащие соединения (пары воды, углекислый газ). Эти газы реагируют с металлами с выделением тепла. Пример такой смеси — алюмотол.

В качестве горючих применяют различного рода природные и синтетические органические вещества, которые при взрыве выделяют продукты неполного окисления (окись углерода) или горючие газы (водород, метан) и твёрдые вещества (сажу). Наиболее распространённым видом бризантных взрывчатых смесей первого типа являются взрывчатые вещества, содержащие в качестве окислителя нитрат аммония. В зависимости от вида горючего они, в свою очередь, подразделяются на аммониты, аммотолы и аммоналы. Менее распространены хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества, в состав которых в качестве окислителей входят хлорат калия и перхлорат аммония, оксиликвиты — смеси жидкого кислорода с пористым органическим поглотителем, смеси на основе других жидких окислителей. К взрывчатым смесям второго типа относятся смеси индивидуальных взрывчатых веществ, например динамиты; смеси тротила с гексогеном или тэном (пентолит), наиболее пригодные для изготовления шашек-детонаторов.

В смеси обоих типов, кроме указанных компонентов, в зависимости от назначения взрывчатых веществ могут вводиться и другие вещества для придания взрывчатому веществу каких-либо эксплуатационных свойств, например, сенсибилизаторы, повышающие восприимчивость к средствам инициирования, или, напротив, флегматизаторы, снижающие чувствительность к внешним воздействиям; гидрофобные добавки — для придания взрывчатому веществу водостойкости; пластификаторы, соли-пламегасители — для придания предохранительных свойств (см. Предохранительные взрывчатые вещества). Основные эксплуатационные характеристики взрывчатых веществ (детонационные и энергетические характеристики и физико-химические свойства взрывчатых веществ) зависят от рецептурного состава взрывчатых веществ и технологии изготовления.

Детонационная характеристика взрывчатых веществ включает детонационную способность и восприимчивость к детонационному импульсу. От них зависят безотказность и надёжность взрывания. Для каждого взрывчатого вещества при данной плотности имеется такой критический диаметр заряда, при котором детонация устойчиво распространяется по всей длине заряда. Мерой восприимчивости взрывчатых веществ к детонационному импульсу служат критическое давление инициирующей волны и время его действия, т.е. величина минимального инициирующего импульса. Её часто выражают в единицах массы какого-либо инициирующего взрывчатого вещества или вторичного взрывчатого вещества с известными параметрами детонации. Детонация возбуждается не только при контактном подрыве инициирующего заряда. Она может передаваться и через инертные среды. Это имеет большое значение для шпуровых зарядов, состоящих из нескольких патронов, между которыми возникают перемычки из инертных материалов. Поэтому для патронированных взрывчатых веществ проверяется показатель передачи детонации на расстояние через различные среды (обычно через воздух).

Энергетические характеристики взрывчатых веществ. Способность взрывчатых веществ при взрыве производить механическую работу определяется запасом энергии, высвобождаемой в виде тепла при взрывчатом превращении. Численно эта величина равна разности между теплотой образования продуктов взрыва и теплотой образования (энтальпией) самого взрывчатого вещества. Поэтому коэффициент преобразования тепловой энергии в работу у металлсодержащих и предохранительных взрывчатых веществ, образующих при взрыве твёрдые продукты (окислы металлов, соли-пламегасители) с высокой теплоёмкостью, ниже, чем у взрывчатых веществ, образующих только газообразные продукты. О способности взрывчатых веществ к местному дробящему или бризантному действию взрыва см. в ст. Бризантность взрывчатых веществ.

Изменение свойств взрывчатых веществ может происходить в результате физико-химических процессов, влияния температуры, влажности, под воздействием нестойких примесей в составе взрывчатых веществ и др. В зависимости от вида укупорки устанавливают гарантийный срок хранения или использования взрывчатых веществ, в течение которого нормированные показатели взрывчатых веществ либо не должны изменяться, либо их изменение происходит в пределах установленного допуска.

Основной показатель безопасности в обращении с взрывчатыми веществами — их чувствительность к механическим и тепловым воздействиям. Она обычно оценивается экспериментально в лабораторных условиях по специальным методикам. В связи с массовым внедрением механизированных способов перемещения больших масс сыпучих взрывчатых веществ к ним предъявляются требования минимальной электризации и низкой чувствительности к разряду статического электричества.

Историческая справка. Первым из взрывчатых веществ был изобретенный в Китае (7 в.) чёрный (дымный) порох. В Европе он известен с 13 в. С 14 в. порох применяли в качестве метательного средства в огнестрельном оружии. В 17 в. (впервые на одном из рудников Словакии) порох использовали на взрывных работах в горном деле, а также для снаряжения артиллерийских гранат (разрывных ядер). Взрывчатое превращение чёрного пороха возбуждалось поджиганием в режиме взрывного горения. В 1884 французским инженером П. Вьелем был предложен бездымный порох. В 18-19 вв. был синтезирован ряд химических соединений, обладающих взрывчатыми свойствами, в том числе пикриновая кислота, пироксилин, нитроглицерин, тротил и др., однако их использование в качестве бризантных детонирующих взрывчатых веществ стало возможным только после открытия русским инженером Д. И. Андриевским (1865) и шведским изобретателем А. Нобелем (1867) гремучертутного запала (капсюля-детонатора). До этого в России по предложению Н. Н. Зинина и В. Ф. Петрушевского (1854) нитроглицерин использовался при подрывах взамен чёрного пороха в режиме взрывного горения. Сама гремучая ртуть была получена ещё в конце 17 в. и повторно английским химиком Э. Хоуардом в 1799, но способность её детонировать тогда не была известна. После открытия явления детонации бризантные взрывчатые вещества получили широкое применение в горном и военном деле. Среди промышленных взрывчатых веществ первоначально по патентам А. Нобеля наибольшее распространение получили гурдинамиты, затем пластичные динамиты, порошкообразные нитроглицериновые смесевые взрывчатые вещества. Аммиачно-селитренные взрывчатые вещества были запатентованы ещё в 1867 И. Норбином и И. Ольсеном (Швеция), но их практическое использование в качестве промышленных взрывчатых веществ и для снаряжения боеприпасов началось лишь в годы 1-й мировой войны 1914-18. Более безопасные и экономичные, чем динамиты, они в 30-х годах 20 века начали всё в больших масштабах применяться в промышленности.

После Великой Отечественной войны 1941-45 аммиачно-селитренные взрывчатые вещества, вначале преимущественно в виде тонкодисперсных аммонитов, стали доминирующим видом промышленных взрывчатых веществ в CCCP. В других странах процесс массовой замены динамитов на аммиачно-селитренные взрывчатые вещества начался несколько позже, примерно с середины 50-х гг. С 70-х гг. основные виды промышленных взрывчатых веществ — гранулированные и водосодержащие аммиачно-селитренные взрывчатые вещества простейшего состава, не содержащие нитросоединений или других индивидуальных взрывчатых веществ, а также смеси, содержащие нитросоединения. Тонкодисперсные аммиачно-селитренные взрывчатые вещества сохранили своё значение главным образом для изготовления патронов-боевиков, а также для некоторых специальных видов взрывных работ. Индивидуальные взрывчатые вещества, в особенности тротил, широко применяются для изготовления шашек-детонаторов, а также для длительного заряжания обводнённых скважин, в чистом виде (гранулотол) и в высоководоустойчивых взрывчатых смесях, гранулированных и суспензионных (водосодержащих). Для прострелочных работ в глубоких нефтяных скважинах применяют гексоген и октоген.

www.mining-enc.ru

Часть II. Нитроэфирсодержащие взрывчатые вещества

5 Технология производства нитроэфирсодержащих взрывчатых веществ

5.1 Современные направления развития

нитроэфирсодержащих промышленных ВВ

Нитроэфирсодержащими [1] называют все виды промышленных ВВ, содержащих нитроглицерин (НГЦ) (самостоятельно или в смеси с другими жидкими нитроэфирами), независимо от природы и содержания других компонентов. За рубежом нитроглицериновые ВВ называют динамитами. Их классифицируют по содержанию нитроглицерина (низкопроцентные – до 15 %, высокопроцентные – более 60 %), по консистенции (порошкообразные, пластичные, полупластичные) и по другим признакам (рисунок 5.1).

Динамиты – это первые смесевые бризантные ВВ, широко применяемые в горной промышленности. Первым представителем динамитов был гурдинамит, состоящий из нитроглицерина и кизельгура в качестве поглотителя, затем динамитные смеси, где в качестве поглотителя использовались активные наполнители – древесная мука, селитра. В данных ВВ НГЦ недостаточно прочно связан с поглотителем и легко вытесняется водой. В дальнейшем развитие получили физически более стабильные и мощные пластичные ВВ или желатин-динамиты. В них НГЦ связан нитроклетчаткой (коллодионный хлопок), с которой он образует желатин. Простейшим по составу и в то же время наиболее мощным динамитом является гремучий студень, представляющий собой пластичную каучукоподобную массу.

Динамиты более сложного состава содержат, помимо желатинированного динамита, смесь окислителя и горючего. При значительном содержании порошкообразных компонентов динамиты приобретают полупластичную структуру. Для понижения температуры замерзания в большинство динамитов (труднозамерзающих) наряду с НГЦ вводят нитрогликоли, образующие с НГЦ эвтектические смеси.

Достоинством динамитов является их высокая плотность, водоустойчивость и пластичность, благодаря чему достигается высокая технологичность и плотность заряжания. Однако высокая чувствительность к механическим воздействиям и высокая стоимость привели к сокращению производства динамитов во всех странах и к их замене более безопасными и дешевыми ВВ, главным образом аммиачно-селитренными В

Нитроглицерин

Гурдинамит

Динамитные смеси

нитроглицерин 75 %

нитроглицерин 25–75 %

кизельгур 25 %

активные наполнители 25–75 %

нитроглицерин (нитроэфиры) – коллодионный хлопок

порошкообразные ВВ

гремучий

студень

желатинизированный

нитроглицерин

нитроглицерин 5–20 %

активные наполнители 95–80 %

коллодионный хлопок 0,5–1,0 %

нитроглицерин 92 %

коллодионный хлопок 8 %

нитроглицерин 97 %

коллодионный хлопок 3 %

детониты

высокопредо-

хранительные

желатиндинамит

аммонжелатин-

динамит

нитроглицерин 5–15 %

аммиачная

селитра 74–78 %

тротил 5–10 %

алюминий 5–11 %

нитроглицерин 10–15 %

активные

наполнители 60–70 %

пламегасители 7–18 %

желатинированный

нитроглицерин 46–65 %

активные

наполнители 35–54 %

желатинированный

нитроглицерин 30–40 %

аммиачная

селитра 60–70 %

Рисунок 5.1 – Нитроэфирсодержащие ВВ

настоящее время во взрывном деле в основном используются порошкообразные ВВ с содержанием нитроэфиров не более 20 %. Данные ВВ применяются там, где необходимы заряды небольших габаритов (патроны) с высокой восприимчивостью к детонационному импульсу. К таким ВВ относятся детониты и высокопредохранительные ВВ. Детониты по химическому составу – это аммиачно-селитренные ВВ, сенсибилизированные нитроэфирами и алюминиевой пудрой. Применяются для дробления пород особой крепости и в шахтах, не опасных по газу и пыли. Сенсибилизация жидкими нитроэфирами особенно важна применительно к высокопредохранительным ВВ, энергия которых ослаблена наличием инертных солей-пламегасителей. Высокопредохранительные ВВ применяются в угольной промышленности в шахтах с опасными и особо опасными условиями ведения взрывных работ.

ФНПЦ «Алтай» – один из крупных научных центров России по разработке рецептур, технологий и производств промышленных ВВ [2, 3]. На рынке потребления ВВ он известен как поставщик аммоналов, детонитов, карбатолов (мощных ВВ для разрушения особо крепких горных пород), гексопластов (пластичных и листовых ВВ для резки и упрочнения металлов взрывом), а также как единственный производитель антигризутных или высокопредохранительных ВВ для категорийных угольных шахт, опасных по горючему газу и угольной пыли. Дело в том, что при добыче угля в атмосферу шахт помимо угольной пыли выделяются и сопутствующие горючие газы, главным образом, метан. Давление газов в угольных пластах может достигать 60 атм, а их содержание в угле до 100 м3 на одну тонну. Как метан, так и угольная пыль в смеси с воздухом чрезвычайно чувствительны к искре, пламени и температуре. Концентрационные пределы взрывчатости Кпр горючих веществ в смеси с воздухом, минимальная энергия воспламенения от искры W и температура вспышки Т приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Взрывоопасные характеристики горючих смесей

Вещество

Характеристика

Кпр

W, мДж

Т, С

Метан

5–15 %

0,28

545–730

Оксид углерода

12,5–74,2 %

8

500–610

Ацетилен

2,5–80,0 %

0,19

335–355

Угольная пыль

10–2500 г/м3

40

750–1100

Взрывы и пожары в угольных шахтах во всем мире стали наблюдаться начиная с XVIII в., когда по мере увеличения добычи угля возникла необходимость разрабатывать пласты, залегающие на значительных глубинах и обладающие большой газообильностью. К сожалению, случаются они и в настоящее время. За последние 15 лет на угольных шахтах России произошло 128 взрывов и пожаров метано- и пылевоздушных смесей. При этом аварийные ситуации от взрывных работ составили 28,7 %; от электрических приборов и устройств 23,3 %; от эндогенных пожаров 12,3 %; фрикционного искрения 19,3 % и от прочих 16,4 %. В этих условиях необходимо повышение безопасности взрывных процессов, поэтому требования к ВВ постоянно возрастают.

Большой вклад в решение этого вопроса внесли советские ученые. В работах академиков Н.И. Семенова и Я.Б. Зельдовича основное развитие получила теория цепных реакций применительно к газовым взрывам.

Экспериментальные работы Л.В. Дубного, К.К. Андреева, А.П. Глазковой, Б.Н. Кукиба и других по изучению механизма ингибирования реакций окисления метана на стадии воспламенения горючих смесей послужили основой для проектирования высокопредохранительных ВВ.

В настоящее время ФНПЦ «Алтай» выпускает углениты и иониты (таблица 5.2) – многокомпонентные селективно-детонирующие ВВ ионно-обменного типа, обладающие самой высокой степенью безопасности из всех существующих. По сути действия – это очень «умные» ВВ, способные самостоятельно дозировать выделение энергии в зависимости от технологических условий протекания взрывного процесса.

При аварийных ситуациях выделяется только часть энергии, не способная воспламенить горючую смесь, а в оптимальном режиме – максимальное количество энергии, соизмеримое с энергией большинства промышленных ВВ.

Необходимый уровень предохранительности достигается строгим соблюдением химического и дисперсного состава компонентов.

В состав угленитов и ионитов входят антигризутные, антипиреновые, пламегасящие вещества, окислители, горючие и сен-сибилизатор, в качестве которого используется НГЦ – одно из самых мощных и особо опасных при производстве бризантное ВВ.

Таблица 5.2 – Характеристики нитроэфирсодержащих ВВ

Характеристика

Гремучий студень

Динамит 62 %-ный

Детонит М

Угленит Э-6

Угленит 12ЦБ

Ионит

Плотность, г/см3

1,55

1,4–1,5

0,95–1,2

1,1–1,3

1,0–1,3

1,0–1,2

Скорость детонации, км/с

7,8

6,5

4,2–5,0

1,9–2,2

1,9–2,0

1,6–1,8

Теплота взрыва, кДж/кг

6530

5333

5800

2680

2300

1930

Работоспособность, см3

595

360–400

460–500

130–170

95–120

95–125

Бризантность, мм

24

15–18

18–22

7–11

5–7

5–6

studfiles.net

Взрывоопасное вещество - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Взрывоопасное вещество

Cтраница 1

Взрывоопасное вещество ( ВВ) - вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода воздуха.  [1]

Взрывоопасные вещества - соединения или смеси, которые в условиях переработки или транспортировки способны к взрыву; работа с ними требует соблюдения особых мер предосторожности.  [2]

Взрывоопасные вещества могут образовываться при длительном хранении растворов некоторых комплексных солей ( аммиач-но-серебряные и др.) и при хранении эфиров, ацеталей и других веществ при доступе воздуха.  [3]

Взрывоопасные вещества - вещества ( материалы), способные образовывать самостоятельно или в смеси с окислителем взрывоопасную среду.  [4]

Взрывоопасное вещество ( ВВ) - вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода воздуха.  [5]

Взрывоопасные вещества необходимо хранить в отдельных помещениях, соблюдая все меры предосторожности, предусмотренные специальными инструкциями.  [6]

Взрывоопасные вещества могут образоваться в процессе реакции, при дли-тельном хранении растворов некоторых комплексных солей ( аммиачносеребряные соли и др.) и при хранении эфиров, ацеталей и пр.  [7]

Взрывоопасное вещество ( ВВ) - вещество, способное к взрыву или детонации без участия кислорода воздуха.  [8]

Взрывоопасные вещества - соединения ( или смеси), которые в условиях переработки, хранения или транспортировки способны к взрыву. При работе с такими веществами необходимо соблюдать особые меры предосторожности.  [9]

Взрывоопасные вещества необходимо хранить в отдельных помещениях, соблюдая все меры предосторожности, предусмотренные специальными инструкциями.  [10]

Взрывоопасные вещества могут образовываться в процессе реакции, при длительном хранении растворов некоторых комплексных солей ( аммиачно-серебряные соли и др.) и при хранении эфиров, ацеталей и пр.  [11]

Взрывоопасные вещества и смеси 548, 562, 686 Вибратор электронный 365 Вибромельницы 354 ел.  [12]

Взрывоопасные вещества сами по себе не являются взрывчатыми и поэтому считаются менее опасными по сравнению с взрывчатыми. К взрывоопасным веществам относятся смеси газов, паров и пыли с окружающим воздухом либо другим окислителем. Эти вещества становятся опасными только при условии сочетания их в смеси с определенными количествами окислителя, а также при наличии искры или другого источника высокого нагрева.  [13]

Взрывоопасные вещества по характеру происходящих в них при горении и взрыве химических реакций обычно делятся на вещества простого и сложного разложения, называемые взрывчатыми, и вещества, сгорающие с окислением извне, например, кислородом воздуха, называемые взрывоопасными.  [14]

Взрывоопасные вещества, относящиеся к третьей группе, сами по себе не являются взрывчатыми и поэтому считаются менее опасными по сравнению с первыми двумя группами. К ним относятся смеси газов, паров и пыли с воздухом, либо другим окислителем. Эти вещества становятся опасными только при условии сочетания их в смеси с определенными количествами окислителя, а также при наличии искры или другого источника высокого нагрева.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Современные взрывчатые вещества - Справочник химика 21

    Современные взрывчатые вещества [c.590]

    Сравнивая конкретное описание объектов в монографиях Кофлера и Мак Крона, необходимо заметить, что последняя работа, хотя и менее обширна по числу и разнообразию описанных соединений, но содержит публикацию результатов систематического исследования весьма интересного класса современных взрывчатых веществ. [c.256]

    Целями [ознакомления] должно считать 1) изучение организации центральных учреждений, назначенных для систематической разработки порохового дела, в связи с практическими его применениями, 2) заказ и приобретение приборов, необходимых для предполагаемых работ 3) осведомление, по мере возможности, о новейших исследованиях и видах взрывчатых веществ 4) осмотр заводов, приготовляющих новые виды пороха, буде доступ па оные окажется возможным, и 5) изучение экономической стороны производства веществ (например целлюлозы, ацетона, уксусного эфира и т. п.), применяемых для современных взрывчатых. веществ при их изготовлении. [c.426]

    Таким образом пользуясь электричеством высокого напряжения, можно достигнуть несравненно больших концентраций энергии, чем это удается достигнуть химически, путем, реакции взрывчатого разложения. Например, температура взрыва какого-нибудь взрывчатого вещества не превосходит температуры искры, лейденской банки, а при мгновенных конденсаторных разрядах были достигнуты температуры до 20000°. Поче.му бы невозможно послать миллионы вольтампер по тонкой металлической проволоке и, не пользуясь взрывчатыми веществами, получить прн подобных температурах увеличение объема, которое в течение тысячной доли секунды составляло бы объем в сотни или даже тысячи раз больший по сравнению с объемами, даваемыми современными взрывчатыми веществами  [c.50]

    В справочнике приведены сведения о физико-механических свойствах горных пород, о составе и свойствах взрывчатых веществ, дана подробная характеристика современных средств взрывания. Изложены основные понятия о действии зарядов в твердых средах, приведены расчетные формулы для определения параметров зарядов ВВ, даны сведения о методах и способах производства взрывных работ, об уничтожении и испытании взрывчатых материалов, освещена современная технология взрывных работ. В справочнике также приведены необходимые данные по организации, механизации и обеспечению безопасности взрывных работ на карьерах. [c.215]

    Химическая переработка ископаемого топлива, т. е. каменного угля, нефти, природного газа, торфа и сланца, позволяет получать такие важнейшие продукты, как кокс, моторные топлива, смазочные масла, горючие газы и большое количество органических веществ. Без кокса невозможна современная металлургия, а следовательно, и все зависящие от нее отрасли хозяйства, в том числе машиностроение. Без бензина, лигроина и других моторных топлив была бы невозможна работа авиационного и автомобильного транспорта. Велико значение горючих газов в быту и промышленности как беззольного и бездымного топлива. На базе органических веществ, полученных при переработке природных газов, нефти, угля, торфа и сланца, производятся красители, лаки, лекарственные препараты, спирты, взрывчатые вещества и другие продукты, потребляемые в самых различных производствах и в быту. Особенно большое значение имеют получаемые из продуктов переработки топлива высокомолекулярные синтетические материалы — смолы, используемые для производства пластических масс, синтетических волокон и каучуков. [c.8]

    Около 70 % мае. извлекаемых запасов органических горючих ископаемых мира составляют твердые горючие ископаемые (каменные и бурые угли, антрацит, сланцы, битумы, торф и др.). Роль и значение их по сравнению с жидкими и газообразными горючими были преобладающими до середины нынешнего столетия и остаются весьма значительными в современной мировой экономике. Основная доля добываемых твердых горючих ископаемых продолжает использоваться как энергетическое топливо. Наиболее массовый продукт химической переработки угля - кокс - является основой черной и цветной металлургии. А из жидкой части - смолы - получают большой ассортимент ценных коксохимических продуктов красители, лаки, удобрения, взрывчатые вещества, лекарства, пропитывающие и связующие пеки и углеродные электродные и графитовые изделия и др. [c.15]

    Проще всего ответить на вопрос Из чего Очевидно — из более простых молекул. Из более простых чаще всего означает и из более доступных. Доступные природные источники органических соединений — это ископаемое органическое сырье (нефть, газ, уголь) и живые организмы. Их состав и состав продуктов их переработки в конечном счете и определяют тот спектр соединений, которые могут быть синтезированы на этой основе. Например, общеизвестный современный материал — полиэтилен — смог стать продуктом многотоннажного производства потому, что его синтез проводится полимеризацией этилена — дешевого сырья, продукта переработки природного газа. Огромная область промышленной и лабораторной химии — химия ароматических соединений (полимеров, красителей, лекарственных препаратов, взрывчатых веществ и т. д.) — базируется на том, что фундаментальный общий элемент их структуры (бензольное кольцо) имеется в готовом виде в углеводородах, вьщеляемых в масштабах миллионов тонн при переработке каменного угля и нефти. Вискоза и ацетатное волокно, нитроцеллюлоза и пороха, глюкоза и этиловый спирт — это все продукты, получаемые с помощью химических превращений из полисахаридов, самого распространенного класса органических соединений на Земле. Менее масштабный, но исключительно важный для практических нужд синтез множества лекарственных веществ, таких, как витамины, гормоны или антибиотики, также стал возможным благодаря наличию природных источников первичного сырья, вьщеляемого из различных живых организмов. [c.7]

    Особенностью использования взрывов и ударов для интенсификации процессов растворения является периодическое повторение взрывов или ударов сравнительно небольшой энергии длительное время. Поэтому выбор того или иного вида энергии определяется в первую очередь простотой, удобством и надежностью осуществления взрывов или ударов с заданной частотой следования. Для этого, в свою очередь, необходимо безопасное накопление и хранение запаса энергии, ее дозирование и обеспечение условий для периодического мгновенного преобразования в тепловую энергию (поджиг взрывчатого вещества, впрыск сжиженного таза или перегретого пара, коммутация электрического тока и т. п.). При современном состоянии техники наиболее подходящими являются химические взрывы газообразных смесей и физические взрывы в результате высоковольтных искровых разрядов в жидкости, впрыскивания в жидкость сжиженных газов или перегретого пара, а также механические и электродинамические удары. [c.233]

    Химическая переработка ископаемого топлива, т. е. каменного угля, нефти, природного газа, торфа и сланца дает народному хозяйству такие важнейшие продукты, как кокс, моторные топлива, смазочные масла, горючие газы и большое количество органических веществ. Без кокса невозможна современная металлургия, а следовательно, и все зависящие от нее отрасли хозяйства, в том числе — машиностроение. Без бензина, лигроина и других моторных топлив была бы невозможна работа авиационного и автомобильного транспорта. Велико значение горючих газов в быту и промышленности, как беззольного и бездымного топлива. На базе органических веществ, полученных при переработке природных газов, нефти, угля, торфа и сланца, производятся красители, лаки, лекарственные вещества, спирты, взрывчатые вещества и другие продукты, потребляемые в самых различных производствах и в быту. Особенное значение имеют получаемые из продуктов переработки топлива высокомолекулярные синтетические материалы — смолы, используемые для получения пластических масс, синтетического волокна и каучука. В постановлении Пленума ЦК КПСС по докладу тов. Н. С. Хрущева, принятом 7 мая 1958 г., отмечено, что развитие производства этих материалов явится важнейшим фактором технического прогресса всего народного хозяйства, дальнейшего подъема тяжелой промышленности и новым огромным источником сырья для производства товаров народного потребления. [c.7]

    В современной нефтяной промьПиленности катализ играет исключительно важн)Ню роль. В настоящее время эта промышленность занята главным образом производством высокооктанового моторного топлива и смазочных масел, но в будущем важное место займет синтетическое получение индивидуальных углеводородов бензола, толуола, ксилола, моноолефинов и диолефинов, ацетилена и других веществ, употребляемых в производстве взрывчатых веществ, красителей, синтетического каучука, пластмасс, смол, фармацевтических и парфюмерных препаратов и ряда других продуктов. О бурном росте мировой нефтяной промышленности можно лучше всего судить по тому, что объем потребляемого моторного топлива за период с 1920 г. по 1940 г. увеличился приблизительно в пять раз. [c.684]

    Из нитроцеллюлозы, пластифицированной нитроглицерином, можно прессовать пороховые шашки с очень точным соблюдением заданных размеров. При поджигании они горят по поверхности, причем скорость горения зависит от концентрации газообразных продуктов вблизи горящей поверхности и, следовательно, от давления. В настоящее время можно получить порох, который горит или разлагается на простые вещества со строго определенной скоростью, необходимой для поддержания ускорения метательного снаряда но всей длине канала ствола. Можно также получать ракетные заряды, горящие с постоянной заданной скоростью, обеспечивая постоянную тягу двигателя. Современные пороха уже не всегда содержат нитроглицерин. Некоторые (так называемые одноосновные) пороха состоят лишь из нитроцеллюлозы и модификаторов. Существуют также пороха, представляющие собой смеси органических смол с перхлоратом аммония или хорошо дегазированные смеси на основе бризантных взрывчатых веществ. [c.587]

    В заключение необходимо сказать несколько слов о ядерных взрывчатых веществах. В принципе органические взрывчатые вещества можно заменить ядерными, однако до этого еще далеко. Современные ядерные устройства очень сложны, слишком громоздки для большинства мирных целей и к тому же дают при взрыве радиоактивные продукты. Даже применение ядерных взрывчатых веществ для сооружения подземных хранилищ является слишком опасным, так как может привести к загрязнению окружающей среды. [c.595]

    Но не только этим определяется исключительное значение органической химии. Органические соединения составляют основу многих отраслей химической промышленности (пластических масс, синтетического каучука и резины, моторного топлива и смазочных материалов, растворителей, лаков и красок, красителей для волокна, медикаментов, взрывчатых веществ, текстильных, кожевен,-ных и пищевых материалов и т. д.) и широко используются в современном производстве, [c.7]

    На все подготовительные работы по производству этого грандиозного взрыва было затрачено около двух месяцев. Подсчеты показали, что работа, которую совершили при помощи взрывчатых веществ, даже при использовании самых современных механизмов потребовала бы для своего выполнения не менее двух лет. [c.148]

    Органическая химия в современном мире. Человечество оказалось бы в затруднительном положении, лишившись в один из дней синтетических органических соединений и получаемых из них материалов. В самом деле, без пластических масс, синтетических каучуков и смол, искусственных и синтетических волокон, синтетических моторных топлив, лекарственных, красящих и взрывчатых веществ, соединений, способствующих повышению продуктивности сельского хозяйства, и многих других ценных продуктов было бы невозможно нормальное существование и прогресс современного мира. [c.15]

    Переработка и производство органических продуктов занимают в современной химической промышленности ведущее место по количеству выпускаемой продукции и особенно по многообразию изготовляемых веществ. Искусственные газообразные, жидкие и твердые топлива, антидетонаторы, органические кислоты, спирты, эфиры, красители, лекарственные и душистые вещества, пластмассы, синтетический каучук, искусственное и синтетическое волокно, органические инсектициды, моющие средства, взрывчатые вещества — вот далеко не полный перечень основных продуктов, вырабатываемых предприятиями промышленности органического синтеза. [c.7]

    Контактный метод производства серной кислоты был предложен Б 1831 г. и впервые реализован в промышленности в 1875 г. Применение контактного метода в его современном виде стало возможно лишь после того, как были установлены оптимальные условия окисления SO2 в SO3 и найдены причины отравления катализатора. Широкое распространение контактный метод получил только в конце прошлого столетия, когда в связи с развитием промышленности синтетических красителей и взрывчатых веществ, возросшим потреблением серной кислоты для очистки нефти и для других нужд возникла потребность в больших количествах концентрированной серной кислоты. [c.93]

    Учение о коллоидах является самостоятельной главой физической химии, как и электрохимия, фотохимия и др., и если во всех высших учебных заведениях коллоидная химия выделена в самостоятельный курс, то для этого имеются очень серьезные основания. Главное из них заключается в чрезвычайно большом значении коллоидов для современной промышленности. Действительно в настоящее время трудно назвать такую отрасль промышленности, которая в той или иной мере не пользовалась бы основными положениями этой науки или ее методами исследования. Такие отрасли промышленности, как резиновая, текстильная, искусственного волокна, пластических масс, кожевенная, клееваренная, пищевая, взрывчатых веществ и др., в основе своей имеют дело с коллоидами (каучук, хлопок, шерсть, шелк [c.9]

    В первых главах каждой части освещаются общие свойства взрывчатых веществ данного класса и теоретические основы процесса их получения. Далее дается описание важнейших представителей этого класса. В первой части книги, кроме указанного, изложены теоретические основы синтеза взрывчатых веществ в свете современных представлений о строении и реакционной способности органических веществ. Описана кинетика процесса нитрования в гомогенных и гетерогенных условиях как основа для расчета непрерывных процессов производства, а также технологическое оформление процесса нитрования и кислотное хозяйство заводов взрывчатых веществ. [c.4]

    Применение аммиака и солей аммония. Аммиак имеет огромное значение в современной химической промышленности и сельском хозяйстве. Он является исходным веществом для производства азотной кислоты и ее солей, солен аммония, разнообразных азотных удобрений (в частности, мочевины 0(Nh3)2), взрывчатых веществ, красителей, для производства соды аммиачным способом (см. 73) и широко применяется в медицине. Жидкий аммиак применяется непосредственно как удобрение. Испарение жидкого аммиака сопровождается поглощением большого количества тепла из окружающей среды. Поэтому аммиак исполь- [c.194]

    В 1870—1871 гг., во время осады Парижа, Б. входил в состав комиссии по обороне и заинтересовался химией взрывчатых веществ. В результате — ряд работ, положивших основание для современного учения о взрывчатых веществах. [c.154]

    Фредерик Содди нисколько не преуменьшал те трудности, которые стоят на пути человечества в деле использования на Земле атомного огня и возможности контроля над ним Вероятно, человечеству придется трудиться много лет, быть может, даже столетий, чтобы найти это средство однако цель уже у всех на виду и исследователи идут к ней самыми разными путями . Разразившаяся первая мировая война поколебала веру Содди в достижение рая на земле с помощью ядерных сил Можно себе представить, как бы выглядела современная война, если бы было открыто такое взрывчатое вещество . [c.82]

    При современном техническом уровне развития из нефти получают множество самых разнообразных продуктов спирт, жирные кислоты, каучук, ацетон, бензол, глицерин, взрывчатые вещества, краски, лекарства, духи, моющие средства, парафин, нафталин и многое другое. Однако основную часть добываемой нефти (95—97%) перерабатывают для получения различных видов топлив и смазочных материалов. Первичная переработка нефти основана на разделении (разгонке) нефти на фракции. При этом способе переработки не происходит изменение структуры углеводородов, а только из общей смеси многочисленных углеводородов выделяются отдельные группы, которые называют фракциями. Разделение на фракции основано на том, что углеводороды, входящие в состав нефти, имеют различную температуру кипения. [c.5]

    Сухаревский М. Я. Современные взрывчатые вещества. Краткое пособие. [c.223]

    Столь быстрый рост производств индивидуальных углеводородов оказался возможным потому, что современные методы производства различных видов качественного моторного топлива и смазочных масел мало отличаются от имеющих уже известную промышленную историю методов получения синтетического каучука, спиртов и других растворителей. Кроме того, для получения и тех и других видов продукции (т. е. продукции как топливного, так и нетопливного назначения) используется однотипная аппаратура (зачастую это аппаратура высоких давлений), потребляется одно и то же исходное сырье (нефть или уголь) и часто применяются одни и те же или родственные методы синтеза — полимеризация, алкилирование, гидрирование, а в производстве полупродуктов нередко также окисление или галондирование. Таким образом, основной органический синтез, включающий изготовление 1) авиабензина, 2) полупродуктов производства взрывчатых веществ, 3) каучука и пластических масс,— по существу является единым комплектом смежных производств. Начальным периодом развития )той отрасли химической промышленности следует считать годы нс рвой мировой войны — 1914—1918 гг. [c.455]

    По мере развития химической промышленности все большее значение приобретает изучение факторов, влияющих на скорость реакции. Убедительным примером в этом отношении может служить современный метод производст ва толуола, применяемого для изготовления взрывчатого вещества — тринитротолуола — и для других целей. Исходным сырьем является метилциклогексан 7h24, в больших количествах содержащийся в нефти. При высокой температуре и низком давлении это вещество распадается на толуол СтНз и водород. Эта реакция, однако, протекает настолько медленно, что ее нельзя было использовать в промышленных условиях, пока не было найдено, что определенная смесь окислов увеличивает скорость реакции настолько, что процесс приобретает практическое значение. В ходе предшествующего изложения уже приводилось множество примеров катализа (процесса ускорения реакции при помощи катализатора), а в дальнейшем будут приведены и другие примеры (см. разд. 14.4). [c.288]

    Кокс — основной вид топлива в ряде металлургических процессов. Его широко применяют в доменном производстве (в мире до 250 млн т/год), в вагранках литейных цехов, в шахтных печах цветной металлургии. Коксовая мелочь является ве цпцим видом топлива при агломерации железных руд. Однако значение процесса коксования этим не ограничивается. Попутно с коксом получают нецелевые продукты коксовый газ, бензол, фенолы, нафталин, каменноугольные смолу и пек, сульфат аммония. Их используют как сырье для ряда других производств (фотохимия, парфюмерия, лаки, анилиновые краски, пластмассы, взрывчатые вещества, медикаменты и т.п.). Химическая продукция современных коксохимических заводов составляет около 40% стоимости кокса. [c.265]

    Научные исследования относятся к учению о химических процессах. В первых работах (1916— 1925) получил данные о явлениях, вызванных прохождением электрического тока через газы, об ионизации паров металлов н солей под действием электронного удара и о механизме пробоя диэлектриков. Разработал основы тепловой теории пробоя диэлектриков, исходные положения которой были использованы им при создании (1940) теории теплового взрыва и горения газовых смесей. На основе этой теории вместе с учениками развил учение о распространении пламени, детонации, горении взрывчатых веществ и порохов. Его работы по ионизации паров металлов и солей легли в основу современных представлений об элементарном строении и динамике химического превращения молекул. Изучая окисление паров фосфора, в сотрудничестве с /О. Б. Харитоном и 3. Ф. Вальтой открыл (1926--1928) предельные явления, лимитирующие химический процесс,— критическое давление , критический размер реакционного сосуда и установил пределы добавок инертных газов к реакционным смесям, ниже которых реакция не происходит, а выше которых идет с огромной скоростью. Те же явления обнаружил (1927—1928) в реакциях окисления водорода, окиси углерода и других веществ. Открыл (1927) новый тип химических процессов — разветвленные цепные реакции, теорию которых впервые сформулировал в 1930—1934, показав их большую распространенность. Доказал экспериментально и обосновал теоретически все наиболее важные представления теории цепных реакций о реакционной способности свободных атомов и радикалов, малой энергии активации [c.456]

    Изучение факторов, влияющих на скорость реакций, приобретает все большее значение но мере продолжающегося развития химической промышленности. Современный метод производства толуола, применяемого для изготовления взрывчатого вещества — тринитротолуола — и для других целей, может в этом отношении служить примером. Соединение метилцик-логексан С7Н14 в больших количествах присутствует в нефти. При высокой температуре и низком давлении это вещество распадается на толуол С7Н и водород. Эта реакция, однако, протекает крайне медленно, и ее промышленное использование не могло быть осуществлено до того, как было установлено, что определенная смесь окислов увеличивает скорость реакции настолько, что она приобретает практическое значение. В ходе предшествующего изложения уже было приведено множество примеров катализа (процесса ускорения реакции, достигаемого при помощи катализатора), а в последующих главах будут приведены еще и другие. [c.332]

    Масштабы химической индустрии грандиозны. Она включает в себя производство неорганических и органических соединений, используемых в промышленности, пластиков, лекарственных средств и других биохимических продуктов, каучука, удобрений и пестицидов, красок, мыл, косметики, адгезивов, чернил, взрывчатых веществ и т.д. и т.д. В последние годы США продавали химических продуктов примерно на 175—180 млрд. долл. в год с положительным балансом экспорта над импортом примерно в 8—12 млрд. долл. В химической и родственных индустриях США занято более миллиона человек, в том числе свыше 150 ООО ученых и технологов. Это большие числа, и их экономическое значение велико. Но даже и они не полностью характеризуют глубину проникания химии в нашу жизнь и ее сощ1альную значимость. Химические продукты поставляются бессчетному числу других производств для переработки и продажи в ином качестве. Кроме того, современные производства включают множество химических процессов, число которых постоянно растет. Механические операции, такие как резка, сгибание, сверление и клепка, заменяются травлением, металлизацией, полимеризацией, сшиванием, спеканием и т.д. Например, изготовление электронных микросхем включает, вероятно, сотню химических стадий. Наконец, химия — это наука, на которой основываются наши знания о живых системах. Наследственность теперь понимается в терминах [c.126]

    В книге описаны свойства а способы получения бризантных взрывчатых веществ. Подробно освещены вопросы химии и технологии аитросоединеиий, нвтраминов в эфиров азотной кислоты. Теория процесса нитрования излагается с точки зрения современных электронных представлений. Рассматриваются технологические процессы и их аппаратурное оформление, контроль процесса нитрования, кислотное хозяйство заводов взрывчатых веществ. Дана классификация взрывчатых веществ в характеристика сырья для их промышленного получения. [c.2]

    Непрерывное производство нитроглицерина значительно менее опасно, чем периодическое, прежде всего меньшей загрузкой взрывчатого вещества в каждом из аппаратов технологической схемы, а также возможностью дистанционного автоматического контроля и управления [109]. Этому принципу отвечают все современные установки по производству нитроглицерина [ПО]. Так, на заводе в Гитторпе, выпускающем пластичный динамит, контроль и управление производства осуществляется с помощью телекамер из специального помещения (убежища),.расположенного в центре завода. Персонал входит в производственные отделения лишь после остановки процесса для чистки машинного комплекса [13]. Здания размещены на широких бетонных плитах, которые лежат на слое песка толщиной 50 см, амортизирующем вибрацию. Стены сделаны из отливных плит армированного бетона. Каждая комната имеет отдельный потолок на деревянных балках. Потолок состоит из двойного слоя клееной фанеры, покрытой картоном. Сверху на потолок положен мешок с песком и затем обычная деревянная крыша, покрытая кровельным толем. Каждое строение со всех сторон окружено толстым земляным валом. Проходы между строениями выполнены из дерева со стенками, покрытыми пластиком. Проходы не прямолинейны, а изгибаются под прямым углом. Благодаря этому человек защищен на случай, если произойдет взрыв в одном [c.618]

    Современный опыт буровзрывной отбойки руды говорит о том, что наиболее характерные пути ее совершенствования — это применение самоходного автоматизированного бурового оборудования и использование непатронированных взрывчатых веществ (ВВ), позволяющих легко механизировать его достав, ку и зарядку скважин. Так, например, на соляном руднике [c.74]

    Обладая огромными возможностями, химия создает невиданные в природе материалы, умножает плодородие земли, облегчает труд человека, экономит его время, одевает, обувает и лечит его. Новые материалы позволяют создавать современные машины и аппараты большой мощности, работающие с высокими скоростями, стойкие к износу и трению, воздействию агрессивных сред, высоких и низких температур. Трудно перечислить все то, что дает химия человеку металлы, удобрения, пластмассы, химические волокна, искусственную кожу и меха, резиновые изделия, красители, лаки, пленкп, душистые и моющие средства, смазки, ядохимикаты, взрывчатые вещества, строительные материалы, целлюлозу, бумагу и множество других продуктов для народного хозяйства и быта. Развитие техники и методов органического синтеза позволяет получать искусственным путем антибиотики, витамины и другие препараты, которые были до сих пор продуктами только биологических процессов. Обширные исследования ведутся в области синтеза пищи. [c.5]

    Основные виды современных П.— нитроцеллюлоз-ные, смесевые П. и дымный (черный) порох. П. на основе нитроцеллюлозы (бездымные П., ранее назывались коллоидными, или коллоидальными) представляют собой высокомолекулярное взрывчатое вещество — нитроцеллюлозу, пластифицированную тем или иным низкомолекулярным органич. растворителем. При этом получается твердое, прочное, роговидное вещество. Различают 3 основных вида нитроцеллюлозных П. пироксилиновые (на легколетучем растворителе), баллиститные (на труднолетучем растворителе) и кордитные (на смешанном растворителе). Два последних вида называют также нитроглицериновыми П. Известны П. без растворителя — нитрованные вискоза или пергамент. [c.133]

chem21.info

Константин Андреев - Взрыв и взрывчатые вещества

Нитроглицерин и динамиты по сравнению с тротилом очень чувствительны и применять их для снаряжения боеприпасов, особенно же артиллерийских снарядов, нельзя. То же относится и к большинству других взрывчатых веществ, близких нитроглицерину по строению.

Однако одно вещество составляет исключение. Это тэн, как сокращенно называется пентаэритриттетранитрат (С5Н8N4O12), по внешнему виду - белый порошок, плавящийся при 140°. Будучи по силе взрыва близок к нитроглицерину, тэн обладает много меньшей чувствительностью к удару, а также большей химической стойкостью, что тоже очень желательно. Поэтому тэн оказалось возможным применить, правда обычно с примесями, понижающими его чувствительность, для снаряжения малокалиберных артиллерийских снарядов, а также в других боеприпасах, где требуется особенно сильное действие.

Наряду с тэном во второй мировой войне был применен в качестве взрывчатого вещества повышенной мощности циклотриметилентринитрамин (С3Н6N6O6) - сокращенно гексоген. Гексоген не уступает тэну по бризантности и фугасному действию и в то же время обладает несколько меньшей чувствительностью; он имеет также гораздо бóльшую химическую стойкость, приближаясь в этом отношении к тротилу.

Гексоген получается при действии азотной кислоты на уротропин, применяемый также в качестве лекарства.

Тэн и гексоген были использованы в военной технике впервые во время второй мировой войны. Это был значительный шаг вперед по сравнению с тротилом и смесями на его основе в деле повышения разрушительного действия взрыва.

Исследователи продолжают работу по получению новых взрывчатых веществ. Два главных мотива лежат в основе этих исследований. С одной стороны, хотя толуол вырабатывается промышленностью переработки каменного угля и нефти в больших количествах, но все же во время большой войны его может не хватить. В то же время, помимо толуола, из угля и нефти получают большие количества других химических соединений, из которых также можно получить взрывчатые вещества. Конечно, требуется, чтобы такие вещества были не хуже тротила по своим свойствам. Если бы удалось разработать рациональные способы их производства, то сырьевые ресурсы промышленности взрывчатых веществ резко увеличились бы. С другой стороны, пример гексогена показывает, что можно получить взрывчатые вещества, значительно превосходящие тротил по взрывному действию и в то же время достаточно стойкие и не очень чувствительные. Поэтому химики, работая над новыми взрывчатыми веществами, имеют в виду также и задачу превзойти тротил, а еще лучше и тэн и гексоген по взрывному эффекту.

Во время второй мировой войны внимание американских химиков привлекали два вещества - этилендинитрамин (С2Н6N4O4) и динитрат диэтанолнитрамина (С4Н8N4O8), получившие в США названия эдна и дина. Эдна может готовиться из этилена (С2Н4) и азотной кислоты различными, еще не вполне отработанными способами; таким образом, она имеет широкую сырьевую базу. В то же время эдна, по силе взрыва не уступая тетрилу, менее чувствительна к удару, что очень желательно для применения в боеприпасах. Дину также можно готовить, исходя из этилена, и по силе взрыва она значительно превосходит эдну. Однако дина имеет существенные недостатки - более низкую химическую стойкость и в известных условиях высокую чувствительность к удару, которые затрудняют ее широкое внедрение, как взрывчатого вещества.

Следует полагать, что эдна и дина не единственные и, вероятно, даже не лучшие из разработанных новых взрывчатых веществ; это видно хотя бы из того, что сведения об их свойствах и способах получения были уже опубликованы в открытой печати.

Во всех рассмотренных взрывчатых веществах энергия выделяется главным образом за счет окисления горючих элементов - углерода и водорода кислородом, подобно тому, как это происходит при горении; обычных топлив.

Существуют и такие взрывчатые вещества (некоторые из них применяются в технике), которые не содержат ни углерода, ни кислорода. При взрыве таких взрывчатых веществ тепло выделяется не в результате окисления кислородом, а за счет других реакций. Примером этих взрывчатых веществ может служить соединение азота с водородом, содержащее на один атом водорода три атома азота - азотистоводородная кислота (HN3).

Образование этого соединения из азота и водорода сопряжено со значительной затратой энергии - около 1500 больших калорий на килограмм кислоты. Соответственно этому распад азотистоводородной кислоты на азот и водород сопровождается большим выделением тепла и может протекать в форме взрыва.

Сама азотистоводородная кислота - жидкость с низкой температурой кипения (37 градусов), очень чувствительная к малейшим воздействиям, крайне опасна в обращении и поэтому не может применяться в качестве взрывчатого вещества. Практическое значение имеют соединения ее с некоторыми металлами, в первую очередь свинцовая соль азотистоводородной кислоты - азид свинца (PbN6), который является очень эффективным инициирующим взрывчатым веществом.

Более 20 лет назад проф. Солонина и инженер Владимиров разработали и внедрили у нас в производство безопасный способ изготовления азида свинца и снаряжения им капсюлей-детонаторов.

Реакция взрыва азида свинца представляет собой распад молекулы азида, состоящей из атома свинца и шести атомов азота, на свинец и азот и сопровождается так же, как и в случае распада азотистоводородной кислоты, значительным выделением тепла.

Таким образом, реакция взрыва может быть основана также на распаде химического соединения на элементы, если этот распад идет с большим выделением тепла.

Наконец, возможны и комбинированные случаи, когда наряду с распадом на элементы происходят и реакции окисления кислородом, содержащимся в молекуле того же соединения или в молекулах других составных частей взрывчатого вещества. Так именно обстоит дело при взрыве тетрила, гексогена и некоторых других взрывчатых веществ, образование которых из элементов происходит с поглощением энергий.

Обычный воспламенительный состав, применяемый в капсюлях-воспламенителях для огнестрельного оружия, содержит гремучую ртуть [Hg(ONC)2] и бертоллетову соль (КСlO3). При воспламенении состава, вызываемом ударом бойка, гремучая ртуть распадается со значительным выделением тепла, которое было затрачено при ее образовании из элементов; кроме того, тепло выделяется за счет окисления углерода, содержащегося в молекуле гремучей ртути, кислородом бертоллетовой соли, а также тем, который содержится в самой гремучей ртути.

До сих пор мы говорили о таких взрывчатых веществах, которые представляют собой определенные химические соединения. Однако на практике редко такие соединения применяются в чистом виде. Обычно к ним добавляют различные, небольшие по количеству, примеси, изменяющие их свойства в нужном направлении. Очень часто применяют такие примеси, которые снижают чувствительность взрывчатого вещества к удару, как говорят, флегматизируют взрывчатое вещество, не уменьшая при этом сильно его взрывное действие. Так, к тротилу, когда его применяют для бронебойных снарядов, добавляют воск, парафин, или такие малочувствительные взрывчатые вещества, как динитробензол; гексоген и тэн флегматизируют парафином, чувствительность пикриновой кислоты снижают, применяя ее не в чистом виде, а в виде сплава с динитронафталином.

Еще более широкое применение имеют такие взрывчатые смеси, в которых все или некоторые составные части в отдельности не взрывчаты или слабо взрывчаты. В последнем случае в состав смеси обычно вводят некоторое количество сильно взрывчатого вещества, облегчающего и убыстряющего прохождение взрыва в ней.

Из смесей, содержащих только невзрывчатые составные части, напомним дымный порох и оксиликвиты, о которых уже шла речь. За рубежом применялись также смеси из бертоллетовой соли (КClO3) и различных взрывчатых или невзрывчатых горючих, вроде керосина. При взрыве бертоллетова соль взаимодействует с горючим, отдавая ему свой кислород и превращаясь в хлористый калий (KCl). При этом выделяются газы (углекислота, пары воды) и тепло. Однако наряду с газами получается и много твердого вещества - хлористого калия. Это ослабляет действие взрыва по сравнению с теми взрывчатыми веществами (вроде оксиликвитов), которые при взрыве полностью превращаются в газы. Взрывчатые вещества на основе бертоллетовой соли не получили у нас применения главным образом из-за большой чувствительности к трению, делающей их опасными в применении.

В горной промышленности за рубежом, особенно в США, широко используются и до настоящего времени динамиты.

Динамиты имеют большую энергию взрыва и принадлежат к числу самых сильных взрывчатых веществ. До Великой Октябрьской социалистической революции они были основным типом взрывчатых веществ в горной промышленности России.

В СССР, где забота о безопасности труда стоит на первом месте, применение динамитов давно уже почти полностью прекращено из-за их относительно высокой чувствительности к удару и нагреву, которая делает динамиты опасными в применении.

profilib.org

Артиллерия русской армии (1900–1917 гг.)

Взрывчатые вещества относятся по своей природе к химическим веществам широкого применения. Изготовление взрывчатых веществ не представляло таких больших трудностей, как изготовление пороха, и могло производиться не только на специальных заводах, а на многих хорошо оборудованных химических заводах, как это было в Германии.

Существовавшая в России к началу первой мировой войны химическая промышленность находилась на такой низкой ступени развития, что совершенно не могла удовлетворять тем огромным и непредвиденным потребностям армии во взрывчатых и химических веществах, какие стали предъявляться во время войны.

Взрывчатые вещества изготовлялись в России только на специально оборудованных для этого заводах: двух казенных артиллерийских — Охтенском и Самарском и одном частном — Русского общества для выделки и продажи пороха (в действительности этот завод являлся германским предприятием — см. ниже, третью часть).

До мировой войны фугасные снаряды (гранаты, бомбы) русской артиллерии снаряжались мелинитом (пикриновой кислотой) и тротилом, (тринитротолуолом). Фугасных снарядов полагалось иметь в боевых комплектах немного (для 75-мм пушек лишь 1/7 комплекта). Потребность в мелините и тротиле по расчетам довоенного времени удовлетворялась названными тремя заводами в полной мере, производительность которых выражалась не более 15000 пудов (около 250 т) в месяц. Во время войны потребность во взрывчатых веществах непрерывно возрастала, и уже с конца ноября 1915 г. требовалось ежемесячно до 3700 т разного рода взрывчатых веществ — не только мелинита и тротила, но и тетрила, динитронафталина, аммонала, шнейдерита, аммиачной селитры (примешиваемой к тротилу для снаряжения 76-мм гранат), тринитроксилила или ксилила (для замены тротила).

Потребность во взрывчатых и химических веществах достигла максимума к 1917 г., причем к тому времени выявилась потребность и в таких химических веществах, как удушающие и отравляющие средства химической борьбы, производство которых для военных целей не было установлено ни в России, ни в союзных с ней государствах.

Для русской армии требовалось в 1917 г. ежемесячно до 30140 т разных взрывчатых и химических веществ, а на весь 1917 г. потребность в них выражалась следующими внушительными цифрами:330

Тротила (и ксилила) 1 935 000 пудов
Мелинита (пикриновой кислоты) 1 201 000
Динитронафталина 148 800
Аммиачной селитры 4213000
Тетрила 33600
Аммонала и шнейдерита 3251000
Натровой селитры 9200000 пудов
Толуола и фенола 455 000 пудов
Цианистого натрия 18 000 пудов
Цианамида кальция 60 000 пудов
Жидкого хлора 900 000 пудов
Хлорпикрина 66 000 пудов
Фосгена 220 380 пудов
Всего 21701 780 пудов,
или около 361700 т

Правительство царской России не имело в своем распоряжении достаточных данных о возможности добывания в России исходных материалов, без которых нельзя обойтись при производстве тех или иных взрывчатых и химических веществ и которые в довоенное время получались из-за границы. В частности, чилийская селитра, необходимая для производства азотной кислоты, привозилась из Америки, а толуол, необходимый для получения тротила, привозился из Германии.

ГАУ еще задолго до мировой войны отдавало себе отчет в том, что русское производство пороха и взрывчатых веществ, базировавшееся главным образом на заграничном сырье, должно очутиться в критическом положении в случае войны с Германией и закрытия западной границы.

Но своевременно не было принято необходимых мер, и только в июле 1914 г., за несколько дней до начала войны, ГАУ командировало на юг России одного из профессоров Артиллерийской академии с военным инженером из Арткома, специалистом по взрывчатым веществам, для выяснения возможности добывания там толуола и другого сырья, необходимого для выработки взрывчатых веществ.

По мнению командированного туда профессора, заводы взрывчатых веществ можно было удовлетворить толуолом за счет бензола с коксовальных заводов Донецкого бассейна лишь после соответственного переоборудования этих заводов, на что потребовалось бы до 1 1/2 лет.

Между тем, на сентябрь 1914 г. требовалось не менее 35000 пудов взрывчатых веществ, тогда как русские заводы могли дать, при условии использования всех имеющихся запасов толуола, не более 15000 пудов. Единственным выходом из создавшегося угрожающего положения представлялось немедленное обращение к заграничным заказам взрывчатых веществ.

Тот же профессор Артиллерийской академии, командированный в Америку, выяснил, что существовавшая в 1914 г. в Америке коксобензольная промышленность может лишь в самых ограниченных размерах удовлетворить громадный спрос России и ее союзников на толуол и прочее химическое сырье.

Таким образом, для России еще с осени 1914 г. стала очевидной невозможность получения взрывчатых и химических веществ из-за границы и в особенности получения сырья из Америки.

Вновь выехавшая в ноябре 1914 г. в Донецкий бассейн комиссия из видных ученых специалистов химии, представителей Арткома и профессуры Артиллерийской академии пришла на этот раз к заключению о полной возможности организовать в Донецком бассейне производство бензола и толуола в сравнительно короткий срок.

На второй год войны — осенью 1915 г. при ГАУ была образована еще другая комиссия по заготовлению удушающих и отравляющих средств. Затем обе комиссии были влиты в общий химический комитет при ГАУ, получивший вполне законченную организацию к весне 1916 г., причем в химический комитет привлечено было для работы около 300 человек, большинство которых были специалистами химии — инженерами и техниками (см. первую часть, схему 1).

Перед химическим комитетом ГАУ предстала огромной важности ответственная задача: потребовалась не мобилизация русской химической промышленности, так как в сущности нечего было мобилизовать, а создание своей русской мощной химической промышленности, независимой от заграничного сырья.

Задача эта была с успехом выполнена благодаря высоким знаниям, энергии и творчеству работников химического комитета ГАУ. В сравнительно короткий срок русскими учеными химиками и техниками был разрешен и практически осуществлен ряд химических задач большого научного и практического значения и не только военного, но и общегражданского.

Признана была крайняя необходимость производства в России бензола и толуола, самого широкого поднятия производства в России серной и азотной кислот, получения ряда других исходных продуктов для выработки различных взрывчатых веществ.

Бензол, толуол и прочие ароматические углеводороды, как то: ксилил, нафталин, антрацен, фенол (карболовая кислота), находятся совместно в продуктах сухой перегонки каменного угля, которая ведется в коксовальных печах с целью получения кокса, необходимого при металлургических процессах для получения чугуна, железа, стали. Легкие углеводороды — бензол, толуол и ксилил — находятся в газах, а карболовая кислота, антрацен и нафталин содержатся главным образом в каменноугольной смоле.

После обследования наиболее важных коксовальных заводов в Донецком бассейне был разработан план организации производства бензола и толуола путем устройства дополнительных сооружений для полного улавливания продуктов коксования при существующих заводах и путем постройки новых бензольных заводов.

Химическому комитету ГАУ удалось в 1915–1916 гг. увеличить почти в 8 раз число коксовальных печей, дающих полностью все продукты сухой перегонки каменного угля, и пустить в ход часть строившихся бензольных заводов. В результате производство в России сырого бензола увеличилось с 364 300 пудов (около 6000 т) в 1915 г. до 656700 пудов (10915 т) в 1916 г.

Производство толуота из продуктов каменного угля в Донбассе не могло быстро развернуться настолько, чтобы покрывать большую в нем потребность войны. Поэтому химический комитет озаботился изысканием других источников получения толуола, и после ценных в этом отношении научных работ решено было добывать толуол из бензола. Кроме того, химический комитет после ряда опытов над разложением нефти при высоких температурах организовал производство бензола и толуола из нефти.

В 1916 г. каменноугольным и нефтяным методами получено было (округленно) чистого бензола до 2800 т и чистого толуола до 2300 т.

Натурального фенола, добываемого из каменноугольной смолы, в России почти не было. Химический комитет установил производство синтетического фенола (путем сульфатации бензола) для получения из него пикриновой кислоты (мелинита), а также производство многих других продуктов, необходимых для приготовления взрывчатых веществ: нафталина из каменноугольной смолы; диметиланилина из производных бензола (на Трехгорном пивоваренном заводе в Москве), являющегося исходным продуктом для получения сильно взрывчатого тетрила; дифениламина, необходимого для придания стойкости порохам, и т. д.

Бездымные пороха получаются азотизацией (нитрацией) целлулозы, а взрывчатые вещества — азотизацией толуола или фенола. Для процесса нитрации при производстве пороха и взрывчатых веществ требовалась серная и азотная кислота в огромных количествах.

До войны в России необходимый для выработки серной кислоты колчедан добывался частью на Урале, а большая часть (до 75%) привозилась из-за границы. В связи с военными операциями подвоз колчедана из-за границы прекратился, и бывшие в Польше и в Прибалтийском районе заводы серной кислоты остановились, вследствие чего с осени 1915 г. ежемесячное производство серной кислоты упало до 12000 т с 25000 т, вырабатываемых в мирное время. Недостаток серной кислоты угрожал значительным сокращением производства пороха и взрывчатых веществ, несмотря на то, что выработка прочих основных видов химического сырья к 1916 г. уже наладилась. Химический комитет ГАУ летом 1915 г. приступил к осуществлению намеченной им программы развития в России колчеданного и сернокислотного производства, и через несколько месяцев ежемесячная выработка серной кислоты увеличилась приблизительно на 8500 т, а к осени 1916 г. месячная производительность серной кислоты на русских заводах достигла 25000 т, т. е. довоенной нормы, когда колчедан получался из-за границы.

Для приготовления азотной кислоты требовалось в год около 100000–120 000 т селитры, которая в России вовсе не добывалась, а привозилась из Чили (в Америке) через Владивосток. Дальняя перевозка селитры требовала большой затраты времени, труда и средств, загромождая транспорт по Сибирской железнодорожной магистрали.

Изыскания русских залежей селитры, предпринятые химическим комитетом, не привели к положительным результатам. Тогда химический комитет выработал способы получения селитры из аммиачных вод, количество которых непрерывно и быстро возрастало в связи с установлением улавливания побочных продуктов коксования каменного угля. На юге был построен первый завод для получения азотной кислоты переработкой аммиачных вод производительностью до 1 000 т селитры в месяц Затем осенью 1916 г. химический комитет разработал проект завода цианамида кальция в целях разрешения вопроса о связанном азоте. Еще ранее, в 1915 г., начал строиться на севере завод азотной кислоты на р. Суне, чтобы воспользоваться водяной энергией ее водопадов. Завод проектировался для добывания азота из воздуха путем сжигания воздуха в особых печах при посредстве вольтовой дуги и превращения получаемых при этом окислов азота в азотную кислоту. Производительность этого завода проектировалась до 8500 т азотной кислоты в год. Во время войны начата была постройка только опытного завода, а в 1917 г. постройка завода прекратилась.

Летом 1915 г. выяснилось, что для химической (газовой) борьбы с противником необходимо организовать в России производство ряда химических продуктов для получения отравляющих и удушающих веществ.

Первоначально, после ряда научных изысканий, установлены были производства: хлора для выпуска из баллонов (к хлору прибавлялось немного фосгена), а для снаряжения химических снарядов разные вещества и главным образом хлорпикрин, фосген, синильная кислота и хлористый мышьяк. Большие трудности встретились при установлении производства фосгена, который до войны вовсе не изготовлялся в России.

Несмотря на широкое развитие русской химической промышленности, снабжение русской армии взрывчатыми веществами все еще находилось в большой зависимости от иностранцев.

Подача для русской армии в 1915–1916 гг. главнейших взрывчатых веществ (тротила и ксилила, пикриновой кислоты, аммиачной селитры, аммонала и шнейдерита) выражалась следующими цифрами: всего было подано около 85550 т, в том числе от русских заводов около 42650 т и по заграничным заказам около 43000 т, т. е. почти поровну.

На 1917 г. всего требовалось около 178000 т главнейших взрывчатых веществ. Русская химическая промышленность при правильном снабжении сырьем и топливом и при достаточном обеспечении рабочей силой могла бы выработать в 1917 г. до 70000 т главнейших взрывчатых веществ; в действительности она при тех неблагоприятных условиях, при каких ей приходилось работать, особенно в последние месяцы 1917 г., дала в 1917 г. лишь около 46000 т. Производство взрывчатых веществ в России далеко не обеспечивало полную потребность в них армии. Необходимо было принимать меры к дальнейшему развитию русской химической промышленности, а впредь до осуществления этих мер приходилось прибегать к крупным заграничным заказам, главным образом в Америке (см. третью часть).

Необеспеченность русской армии взрывчатыми и химическими веществами во время мировой войны явилась следствием легкомысленного отношения царского правительства России к вопросам своевременной и соответственной подготовки промышленности к войне.

Впрочем и другие государства, принимавшие участие в мировой войне 1914–1918 гг., испытывали кризис в отношении необеспеченности их армий взрывчатыми веществами и в особенности химическим сырьем. Не была исключением и Германия, но благодаря высокому развитию ее химической промышленности она смогла ликвидировать кризис в химическом снабжении своими средствами в сравнительно короткий срок.

Недостаток взрывчатых веществ, обнаружившийся в германской армии в самом начале войны, заставил германскую технику применять ряд многочисленных заменяющих их веществ, среди которых получили большое значение динитробензол и тринитроанизол. Оба они получались нитрацией бензола, подобно тому как толуол и фенол добывались из каменноугольного дегтя или из светильного газа.

До войны потребность Германии в азоте более чем на 50% покрывалась ввозом чилийской селитры из Америки, а остальная часть добывалась в самой Германии как побочный продукт работы коксовальных печей и газовых заводов. Но уже за несколько лет до начала мировой войны удалось получить искусственную селитру из свободного азота воздуха и поставить производство на некоторых заводах в Норвегии, где необходимый для этого электрический ток обходился дешево вследствие использования водной энергии. Германская химическая индустрия принимала широкое участие в предприятиях Норвегии и потому инженеры германской химической промышленности были знакомы со способами добывания свободного азота воздуха путем его осадки при прохождении через электрическую дуговую лампу. К началу войны осуществлено было в Германии получение разбавленной азотной кислоты и путем сожжения аммиака, причем аммиак стали добывать из карбида кальция, так как необходимое большое количество аммиака не могло быть получено с газовых заводов и коксовальных печей. Наконец, изобретение Габера, заключающееся в синтезе аммиака из свободного азота воздуха и водорода, настолько было проработано, что уже в начале войны было организовано при Баденском анилиновом и содовом заводе небольшое производство, о почти фантастическом росте которого можно судить хотя бы по следующим цифрам добывания связанного азота из воздуха: 1914 г. — 15000 т, 1915 г. — 40000 т, 1916 г. — 80000 т, 1917 г. — 125000 т, 1918 г. — 300 000 т.

К концу войны, в 1918 г., производство в Германии натриевой селитры (азотнокислого натра) и азотной кислоты во вновь отстроенных гигантских сооружениях так разрослось, что ароматические химические взрывчатые вещества, которые добывались из производных бензола, были по большей части заменены аммиачной селитрой, получаемой непосредственно из азотной кислоты путем нитрации аммиака и переходом его в азотнокислый аммоний. Подобным же способом германцы стали заменять нитроцеллюлозу и нитроглицериновый порох аммоналовым порохом.

Серная кислота добывалась в мирное время из серного колчедана, который Германия получала из-за границы, а во время войны в незначительном количестве — из Швеции, и из кристализованного сернистого цинка, добываемого в достаточном количестве в Верхней Силезии (в Германии). Во время войны производство серной кислоты было организовано в Германии путем синтетического добывания ее из гипса, кремневой кислоты и глинозема на некоторых заводах красок, соответственно оборудованных.

330 Е. З. Барсуков, Работа промышленности на боевое снабжение русской армии в мировую войну, научно-уставной отдел Штаба РККА, 1928 г., стр. 185–207.

   Вперёд>>  

Просмотров: 3750

statehistory.ru