Динамит - Dynamite

Эта статья о фугасе. Для использования в других целях см. Динамит (значения).
Диаграмма
  1. Кизельгур (или любой другой впитывающий материал), пропитанный нитроглицерин.
  2. Защитное покрытие вокруг взрывчатого материала.
  3. Капсюль-взрыватель.
  4. Электрический кабель (или предохранитель ) подключен к капсюлю-детонатору.
Приготовление динамита при строительстве Дуглас Дам, 1942.

Динамит является взрывной сделано из нитроглицерин, сорбенты (например, порошкообразные ракушки или глина) и стабилизаторы. Это было изобретено Шведский химик и инженер Альфред Нобель в Geesthacht, Северная Германия и запатентованный в 1867 году. Он быстро получил широкое распространение как более мощная альтернатива черный порошок.

Сегодня динамит в основном используется в добыча полезных ископаемых, разработка карьеров, строительство, и снос отрасли. Динамит по-прежнему является предпочтительным продуктом для рытья траншей и является экономичной альтернативой кастовые ускорители. Иногда динамит используется в качестве инициатора или усилителя для Заряды взрывчатых веществ AN и ANFO.

История

"Нобель-экстрадинамит" производства старой компании Нобеля, Нитроглицерин Актиеболагет.

Динамит изобрел шведский химик Альфред Нобель в 1860-х годах и был первым безопасным взрывчатым веществом, более сильным черный порошок.

Отец Альфреда Нобеля, Иммануил Нобель, был промышленником, инженером и изобретателем. Он построил мосты и здания в Стокгольме и основал первый в Швеции резиновый завод. Его строительные работы вдохновили его на исследование новых методов взрывания горных пород, которые были более эффективными, чем черный порох. После нескольких неудачных сделок в Швеции в 1838 году Иммануил переехал. его семья к Санкт-Петербург, где Альфред и его братья получали частное образование под руководством шведских и русских наставников. В 17 лет Альфред был отправлен за границу на два года; в США он встретил шведского инженера Джон Эрикссон и во Франции учился у знаменитого химика Теофиль-Жюль Пелуз и его ученик Асканио Собреро кто первым синтезировал нитроглицерин в 1847 г. Именно во Франции Нобель впервые столкнулся с нитроглицерином, который Пелуз предостерег от использования в качестве коммерческого взрывчатого вещества из-за его большой чувствительности к шоку.[1]

В 1857 году Нобель подал первый из нескольких сотен патентов, в основном касающихся датчиков давления воздуха, газа и жидкости, но оставался очарованным потенциалом нитроглицерина как взрывчатого вещества. Нобель вместе с отцом и братом Эмиль, экспериментировали с различными комбинациями нитроглицерина и черного порошка. Нобель придумал решение, как безопасно взорвать нитроглицерин, изобретя детонатор, или капсюль-детонатор, позволяющий осуществить управляемый взрыв на расстоянии с помощью предохранитель. Летом 1863 года Нобель произвел свой первый успешный взрыв чистого нитроглицерина, используя капсюль-детонатор из меди. капсюль и гремучая ртуть. В 1864 году Альфред Нобель зарегистрировал патенты как на детонатор, так и на свой метод синтеза нитроглицерина с использованием серной кислоты, азотной кислоты и глицерина. 3 сентября 1864 года во время экспериментов с нитроглицерином Эмиль и несколько других были убиты в результате взрыва на фабрике в имении Иммануила Нобеля в Heleneborg. После этого Альфред основал компанию Nitroglycerin Aktiebolaget AB в г. Винтервикен чтобы продолжить работу в более изолированном районе и в следующем году переехал в Германию, где основал другую компанию, Dynamit Nobel.[1]

Несмотря на изобретение капсюля-детектора, летучесть нитроглицерина сделала его бесполезным в качестве коммерческого взрывчатого вещества. Чтобы решить эту проблему, Нобель стремился объединить его с другим веществом, которое сделало бы его безопасным для транспортировки и обращения, но при этом не уменьшило бы его эффективность как взрывчатого вещества. Он попробовал комбинации цемента, угля и опилок, но безуспешно. Наконец, он попробовал диатомовая земля окаменелые водоросли, которые он принес из Река Эльба рядом с его фабрикой в Гамбург, который успешно стабилизировал нитроглицерин в портативное взрывчатое вещество.[1]

Нобель получил патенты за свои изобретения в Англии 7 мая 1867 г. и в Швеции 19 октября 1867 г.[2] После своего появления динамит быстро получил широкое распространение как безопасная альтернатива черный порошок и нитроглицерин. Нобель жестко контролировал патенты, и нелицензированные компании по производству копий были быстро закрыты. Однако некоторые американские бизнесмены обошли патент с помощью абсорбентов. Другой чем диатомит, например, смола.[3]

Изначально Нобель продавал динамит как «взрывчатый порошок Нобеля», но решил изменить название на динамит, от Древнегреческий слово dýnamis (δύναμις), что означает «сила».[4][5]

Производство

Форма

Динамит обычно продается в виде картонных цилиндров длиной около 20 см (8 дюймов) и около 3,2 см (1 1⁄4 дюйма) диаметром, весом около 190 грамм (1⁄2 тройской фунт).[6] Произведенная таким образом динамитная шашка содержит примерно 1 МДж (мегаджоуль ) энергии.[7] Существуют и другие размеры, оцениваемые либо по частям (Quarter-Stick или Half-Stick), либо по весу.

Динамит обычно оценивают по «силе веса» (количеству содержащегося в нем нитроглицерина), обычно от 20% до 60%. Например, 40% динамит состоит из 40% нитроглицерина и 60% прядильного раствора (абсорбирующая среда хранения, смешанная со стабилизатором и любыми добавками).

Рекомендации по хранению

Максимум срок годности динамита на основе нитроглицерина рекомендуется в течение одного года с даты изготовления при хороших условиях хранения.[6]

Со временем, независимо от используемого сорбента, динамитные шашки будут «плакать» или «потеть» нитроглицерином, который затем может скапливаться на дне ящика или места хранения. По этой причине в руководствах по взрывчатым веществам рекомендуется многократно сдавать ящики с динамитом на хранение. Кристаллы образуются на внешней стороне палочек, что делает их еще более чувствительными к ударам, трению и температуре. Таким образом, хотя риск взрыва без использования капсюль-взрыватель минимален для свежего динамита, старый динамит опасен. Современная упаковка помогает устранить это, помещая динамит в герметичные пластиковые пакеты и используя картон, покрытый воском.

Динамит умеренно чувствителен к ударам. Испытания на ударопрочность обычно проводятся с помощью молотка: около 100 мг взрывчатого вещества помещается на наковальню, на которую сбрасывается груз от 0,5 до 10 кг (1,1 и 22,0 фунта) с разной высоты до тех пор, пока не произойдет детонация.[8] Молотком 2 кг, гремучая ртуть взрывается с расстояния от 1 до 2 см, нитроглицерина с расстояния от 4 до 5 см, динамита с расстояния от 15 до 30 см и аммиачных взрывчатых веществ с расстояния от 40 до 50 см.

Основные производители

Реклама нью-йоркской компании Aetna Explosives.

Южная Африка

В течение нескольких десятилетий, начиная с 1940-х годов, крупнейшим производителем динамита в мире была Союз Южной Африки. Там Де Бирс компания основала завод в 1902 г. Somerset West. Завод взрывчатых веществ позже эксплуатировался AECI (Африканские взрывчатые вещества и химическая промышленность). Спрос на продукт исходил главным образом от огромных золотых приисков страны, сосредоточенных на Витватерсранд. Фабрика в Сомерсет-Уэст действовала в 1903 году, а к 1907 году она уже производила 340 000 ящиков по 23 килограмма (50 фунтов) каждая в год. Конкурирующая фабрика в Моддерфонтейне производила еще 200 000 ящиков в год.[9]

В 1960-х годах на заводе в Сомерсет-Уэст произошло два крупных взрыва. Некоторые рабочие погибли, но гибель людей была ограничена модульной конструкцией завода и его земляных работ, а также посадкой деревьев, которые направляли взрывы вверх. На фабрике Моддерфонтейн произошло еще несколько взрывов. После 1985 года давление профсоюзов заставило AECI прекратить производство динамита. Затем фабрика начала производить взрывчатые вещества на основе эмульсии нитрата аммония, которые более безопасны в производстве и обращении.[10]

Соединенные Штаты

Динамит был впервые произведен в США компанией Гигантская порошковая компания из Сан - Франциско, Калифорния, основатель которой получил эксклюзивные права от Нобеля в 1867 году. В конечном итоге Giant была приобретена DuPont, который производил динамит под названием Giant, пока Giant не был распущен DuPont в 1905 году.[11]После этого DuPont производила динамит под своим собственным именем до 1911-1912 годов, когда ее монополия на взрывчатые вещества была отменена Окружным судом США в «Пороховом деле». После распада были образованы две новые компании: Компания Hercules Powder и Atlas Powder Company, которая впоследствии занялась производством динамита (в различных составах).

Только в настоящее время Дино Нобель производит динамит в США. Единственное предприятие по его производству находится в г. Карфаген, штат Миссури, но материал закупается у Dyno Nobel другими производителями, которые наклеивают свои этикетки на динамит и ящики.

Нединамитные взрывчатые вещества

Другие взрывчатые вещества часто называют динамитом или путают с ним:

TNT

TNT обычно считается тем же, что и динамит (или путают с ним), в основном из-за повсеместного распространения обоих взрывчатых веществ в 20-м веке и гражданской практики изготовления динамитных зарядов в виде палок размером 8 ″ × 1 ″, завернутых в красную вощеную бумагу. и форма, подходящая для цилиндрических скважины пробурено в скале. Эта неправильная связь между TNT и динамитом была усилена Багз Банни мультфильмы, в которых аниматоры начали разметку любой вид мультяшной бомбы (от динамитных шашек до бочонков с черный порошок ) как "TNT", потому что аббревиатура была короче, более запоминающейся и не требовала грамотность "TNT" означает "бомба" (аналогично использованию знаков XXX на виски бутылки и бочки в мультиках). В конечном итоге это привело к общему мнению, что тротил и динамит - одно и то же.

На самом деле, помимо того, что оба являются взрывчатыми веществами, тротил и динамит имеют очень мало общего: тротил второго поколения литьевое взрывчатое вещество принят на вооружение. Немецкие вооруженные силы приняли его в качестве наполнителя для артиллерийских снарядов в 1902 году, примерно через 40 лет после изобретения динамита первого поколения. флегматизированное взрывчатое вещество в первую очередь предназначен для гражданских земляных работ. Тротил никогда не был популярен и широко распространен в гражданских землеройных работах, поскольку он значительно дороже и менее мощный по весу, чем динамит.[12] а также более медленное перемешивание и упаковка в цилиндрические скважины; Со своей стороны, динамит никогда не был популярен в войне, потому что он быстро дегенерирует в тяжелых условиях и может быть взорван огнем или пулей. Основным преимуществом TNT является его замечательная нечувствительность и стабильность: он водонепроницаем и не способен взорваться без сильного удара и тепла, создаваемого капсюль-взрыватель (или симпатическая детонация ); это удобно также позволяет расплавить его при 178 ° F (81 ° C), разлить в фугасные снаряды и позволил повторно затвердеть без дополнительной опасности или изменения характеристик TNT.[13] Таким образом, более 90% тротила, производимого в Америке, всегда предназначалось для военного рынка, причем большая часть снарядов была наполнена. ручные гранаты и авиационные бомбы а остальная часть упакована в коричневые «кирпичи» (не красные цилиндры) для использования в качестве сборы за снос к боевые инженеры.

«Экстра» динамит

В Соединенных Штатах в 1885 году химик Рассел С. Пенниман изобрел «аммиачный динамит», форму взрывчатого вещества, которое использовало нитрат аммония как заменитель более дорогого нитроглицерина. Аммиачная селитра имеет только 85% химическая энергия нитроглицерина.

Он оценивается либо по «силе веса» (количество нитрата аммония в среде), либо по «прочности картриджа» ( потенциальная взрывная сила генерируется количеством взрывчатого вещества определенной плотности и размера зерна, используемого по сравнению с взрывной силой, создаваемой эквивалентной плотностью и размером зерна стандартного взрывчатого вещества). Например, фугасный 65% дополнительный динамит имеет весовую прочность 65% нитрата аммония и 35% «прядильного раствора» (впитывающая среда, смешанная со стабилизаторами и добавками). Его "прочность картриджа" будет его вес в фунтах, умноженный на его прочность по отношению к равному количеству ANFO (гражданский базовый стандарт) или TNT (военный базовый стандарт). Например, 65% -ный аммонийный динамит с 20% -ной прочностью патрона будет означать, что стержень равен 20% -ному ANFO по эквивалентной массе.

«Военный динамит»

«Военный динамит» - заменитель динамита, не содержащий нитроглицерина. Он содержит 75% Гексоген, 15% тротила, 5% моторного масла SAE 10 и 5% кукурузного крахмала, но его гораздо безопаснее хранить и использовать в течение длительного времени, чем динамит Нобеля.[14] Военный динамит заменяет нитроглицерин гораздо более стабильными химическими веществами.[15]

Регулирование

Основная статья: Взрывчатые материалы § Правила

В различных странах мира приняты законы о взрывчатых веществах и требуются лицензии на производство, распространение, хранение, использование и владение взрывчатыми веществами или ингредиентами.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c «Альфред Нобель - Динамит» (на шведском языке). Шведский национальный музей науки и технологий. Получено 1 октября 2017.
  2. ^ Schück & Sohlman (1929), стр. 101.
  3. ^ Патент США 234489, выданный Морсу 16 ноября 1880 г.
  4. ^ "динамит." Словарь английского языка American Heritage®, четвертое издание. 2003. Компания Houghton Mifflin, 19 марта 2013 г. http://www.thefreedictionary.com/dynamite
  5. ^ "динамит." Словарь английского языка Коллинза - полный и несокращенный. 1991, 1994, 1998, 2000, 2003. HarperCollins Publishers, 19 марта 2013 г. http://www.thefreedictionary.com/dynamite
  6. ^ а б "Austin Powder Guide, серия Dynamite, стр. 2" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 21 марта 2012 г.. Получено 9 июн 2012.
  7. ^ ChemViews. "145 лет динамита". Просмотры химии. Журнал ChemViews. Получено 6 мая 2017.
  8. ^ Карлос Лопес Химено, Эмилио Лопес Химено, Франсиско Хавьер Айяла-Карседо, Бурение и взрывные работы горных пород, перевод Ивонн Виссер де Рамиро из Руководство de perforación y voladura de rocas (1987), Геолого-технологический институт Испании (Instituto Tecnológico Geominero de Espan ~ a), Taylor & Francis, Лондон и Нью-Йорк, 1995, ISBN  90-5410-199-7
  9. ^ "Дома". Ассоциация химической и смежной промышленности.
  10. ^ «Исторические моменты 1980-х». 30 июня 2006 г. Архивировано с оригинал 30 июня 2006 г.. Получено 9 июн 2012.
  11. ^ "Федеральный репортер с аннотациями ключевых номеров, том 188: дела, рассмотренные и разрешенные в окружных апелляционных судах, а также в окружных и окружных судах США, август-октябрь 1911 г.". Электронная библиотека ЕНТ. 8 мая 1911 г.
  12. ^ Я. Кёлер, Р. Мейер, А. Хомбург: Explosivstoffe. Zehnte, vollständig überarbeitete Auflage. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Вайнхайм 2008 г., ISBN  978-3-527-32009-7.
  13. ^ Гиббс, Т. Р., Пополато, А. Данные LASL о взрывоопасных свойствах. Лос-Аламосская национальная лаборатория, Нью-Мексико. USDOE, 1980.
  14. ^ «Информация о неразорвавшихся боеприпасах: наполнители боеприпасов». Uxoinfo.com. Получено 9 июн 2012.
  15. ^ Ледгард, Джаред (2007). Справочник солдата, том 1: Операции со взрывчатыми веществами. ISBN  978-0-615-14794-9.

дальнейшее чтение

  • Картрайт, А. П. (1964). Компания Dynamite: история компании African Explosives and Chemical Industries Limited. Кейптаун: Purnell & Sons (S.A.) (Pty) Ltd.
  • Лараби, Энн (2015). Не в те руки: руководства по популярному оружию и их исторические вызовы демократическому обществу. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. С. 38–39. ISBN  978-0-19-020117-3. OCLC  927145132.
  • Schück, H. и Sohlman, R. (1929). Жизнь Альфреда Нобеля. Лондон: William Heinemann Ltd.

внешняя ссылка