Iniciačný prostriedok

Číslo patentu: 278839

Dátum: 04.03.1998

Autori: Lindqvist Vidon, Löfgren Lars-gunnar, Olsson Tord

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Iniciačný prostriedok, obsahujúci výbušninu neprimárneho typu, je tvorený obalom, obsahujúcim sekundárnu výbušninu, pričom prvá koncová časť je upravená na zapálenie sekundárnej výbušniny pomocou zapaľovacích prostriedkov a druhá koncová časť je prispôsobená na uvoľnenie detonačného impulzu, a ďalej obsahuje mezdiľahlú časť, v ktorej je sekundárna výbušnina schopná premeny deflagrácie na detonáciu. Prostriedok obsahuje sekundárnu výbušninu spracovanú na granulované kryštály, tvorené časticami, ktorých hmotnostný priemer veľkosti je v rozmedzí od 0,1 do 100 mikrometrov, a/alebo obsahuje reakčný katalyzátor zo skupiny uhlík, kryolity alebo zlúčeniny kovov.

Text

Pozerať všetko

vynález sa týka iniciačného prostriedku, ktorý sa používa v rozbuškách, obsahujúcich výbušninu neprimárneho typu, aje tvorený obalom, obsahujúcim sekundárnu výbušninu, ktorý má prvú koncovú časť prispôsobenú konštrukčne na zapálenie uvedenej sekundárnej výbušniny pomocou zapaľovacích prostriedkov a druhú koncovú časť prispôsobenú konštrukčne na uvoľnenie detonačného impulzu a medziľahlú časť, V ktorej je sekundáme výbušnina po zapálení schopná premeny deflagrácíe na detonáciu.Rozbušky môžu byť použité ako výbušné prostriedky samé osebe, ale všeobecne sa používajú na iniciovanie iných výbušnín. Všeobecne povedané, majú tieto rozbušky vstupnú časť, ktorá je upravená na privedeníe spúšťacieho signálu, čo je vo zvyčajnom uskutočnení elektrický prúd alebo tepelná iniciácía a náraz, pochádzajúci zo zápalnice a ďalej výstupnú časť, ktorá obsahuje vo zvyčajnom uskutočnení primámu náplň, teda roznecovaciu nálož sekundárnej výbušniny. Medzi uvedenou vstupnou časťou a výstupnou časťou sú umiestnene prostriedky na zaistenie prevodu vstupného signálu na detonačný priebeh tejto roznecovacej nálože. V civilných rozbuškách je toto uskutočnenie signálu zvyčajne uskutočnené pomocou malého množstva primárnej výbušniny, ktorá je umiestnená v mieste, priľahlom k umiestnenia roznecovacej nálože, pričom je táto výbušnina v okamihu, ked je iniciovaná teplom alebo nárazom, uvedená rýchlym spôsobom do spoľahlivého výbuchu. Ale na druhej strane je potrebné uviesť, že vysoká senzitivita uvedenej primárnej výbušniny vyžaduje veľmi prísne bezpečnostné opatrenia pri výrobe rozbušiek, v ktorých sa používajú tieto primárne výbušniny a pri ich používaní. Tieto primárne výbušniny nemôžu byť transportované vo voľnej sypnej forme, ale musia byť pripravované až priamo na mieste výroby rozbušiek. Okrem relatívne vysokých výrobných nákladov, ktoré sú nutné pri výrobe týchto primárnych výbušnín v malých jednotkách, vyžaduje väčšina týchto primámych výbušnín manipulovanie s jedovatými alebo nebezpečnými látkami. V priemyselnej výrobe je nutné tieto primárne výbušniny pripravovať a transportovať len v malých vsádzkach, pričom konečné dávkovanie a stláčanie je nutné vykonávať pomocou diaľkovo riadených strojov a prístrojov. Zvyčajne sa táto operácia vykonáva za krytmi, chrániacimi pred eventualnym výbuchom. V takto vyrobenej rozbuške predstavuje prítomnosť primárnej výbušniny potenciálne nebezpečenstvo neúmyselnej náhlej detonácie, ku ktorej môže dôjsť tak pri transporte,ako aj pri použití. Akékoľvek poškodenie, náraz, tepelné pôsobenie alebo pôsobenie trenia, vznikajúce v mieste výskytu tejto primárnej výbušniny, môže spustiť túto rozbušku a znamená náhly výbuch. Táto primáma výbušnina môže tiež reagovať na náraz, pochádzajúci z blízkej detonácie a tým môže spôsobiť hromadnú detonáciu na tesne usporiadaných alebo naskladaných rozbušiek. Preto existujú veľmi prísne vládne nariadenia na transport týchto typov rozbušiek. Podobným prísnym opatrením podlieha aj manipulácia na mieste použitia týchto rozbušiek.Čo sa týka doterajšieho stavu techniky, je už veľa rokov vyvíjaná snaha nahradiť tieto primárne výbušniny o 10veľa menej nebezpečnými sekundámymi výbušninami,ktoré sa používajú napríklad V roznecovacích náložiach. Pri rozbuškách s neprimárnymí výbušninami, by sa značne zjednodušila výroba, tieto výrobky by bolo možné voľne transportovať, vrátane transportu pomocou liedadiel, a tiež by sa značne zrnenšili bezpečnostné opatrenia pri používaní týchto typov rozbušiek, napríklad by bolo možné uskutočňovať vyvrtávanie dier na ukladanie týchto rozbušiek a súčasné ukladanie týchto rozbušiek.V prípade sekundárnych výbušnín je možné pomocou zapaľovacích alebo zážihových prostriedkov typu roznecovacích drôtov alebo roznecovacích fólií, ako sú napríklad prostriedky podľa francúzskeho patentu č. 2 242 899, v prípade, že sú podrobené vysokým okamžitým prúdom, vyvolať zážih alebo náraz dostatočnej sily, aby došlo k priamemu vyvolaniu detonácie tejto sekundámej výbušniny. Tieto prostriedky zvyčajne nie sú vhodné pri civilných aplikáciách, pretože sú príliš drahé a vyžadujú zložitú prípravu roznecovadiel, pričom je nutné taktiež ako nevýhodu uviesť, že nie sú kompatibilné s bežnými pyrotechnickými oneskorovacími prostriedkami.Ďalší typ rozbušky, obsahujúci výbušninu neprimárneho typu, je opisovaný v patentoch Spojených štátov amerických č. 3 978 791, 4 144 814 a 4 239 004, pričom v týchto patentoch je navrhované použitie iniciovaných a detlagrácii podliehajúcich sekundárnych výbušnín na akcelerovanie nárazového disku, ktorý naráža na akceptorovú sekundárnu výbušninu s dostatočnou rýchlosťou,čím dôjde k vyvolaniu detonácie tejto akceptorovej výbušniny. Konštrukčná uskutočnenie týchto prostriedkov je však veľké a mechanický zložité, pretože tieto prostriedky musia odolávať veľkým silám, vyvolaným vnútri tohto prostriedku, pričom je nutné taktiež poznamenať,že tieto uskutočnenia nie sú celkom spoľahlivé.Ďalší typ rozbušky, obsahujúci výbušninu neprimárneho typu, je opisovaný v patente Spojených štátov amerických č. 3 212 439, pričom v tomto riešení sa využíva schopnosť iniciovanej a deílagrácíi podliehajúcej sekundámej výbušniny vyvolávať spontánnu premenu deflagrácie na detonáciu m určitých podmienok. Zvyčajne tieto podmienky zahmujú masívny obal, V ktorom je obsiahnuté veľké množstvo výbušniny, čo však znamená prídavné náklady na výrobu týchto výrobkov a taktiež aj rozmery týchto výrobkov sú príliš veľké v porovnaní s vyhotovením rozbušiek, obsahujúcich primámu výbušninu, dosiaľ bežne používaných.Široké a úspešné priemyselné rozšírenie týchto známych typov rozbušiek, obsahujúcich výbušninu neprimámeho typu, bolo až dosiaľ obmedzené prinajmenšom dvoma okolnosťamí. Prvým obmedzením je nutnosť vyriešenia komplexného konštrukčného uskutočneniavrátane masívneho obalu, čo znamená prídavné náklady tak na materiál, ako aj na výrobné zariadenia,pretože v týchto prípadoch nie je možné použiť bežné až dosiaľ používané výrobné zariadenia. Vzhľadom na to,že tieto výrobky nemajú štandardné rozmery, zitatnená táto skutočnosť taktiež aj ďalšie prídavné náklady pre užívateľa. Druhé obmedzenie spočíva v tom, že aj napriek tomu, že je možne dosiahnuť funkčnosť rôznych uskutočnení rozbušiek, obsahujúcich neprimárne výbušniny,do určitej miery je veľmi ťažké dosiahnuť to pri rozbuškách, obsahujúcich primáme výbušniny. Táto vysoká spoľahlivosť je požadovaná užívateľmi týchto rozbušiek preto, aby sa predišlo nebezpečnej situacii, kedy je nutné zlikvidovať nevybuchnutú nálož, uloženú vo vývrte.Riešenie týchto uvedených aspektov sa čiastočne stretáva s protichodnýmí požiadavkami, Zmenšenie obalu a plnenie môže vyvolať taktiež zníženie spoľahlivosti, čo sa týka funkčnosti týchto rozbušiek, alebo prinajmenšom obmedziť prevádzkové tolerancie, čo prispieva k vyššej nepodarkovosti vo výrobe a znamená ďalšie výdaje na kontrolné prostriedky. Jednoduché a malé vyhotovenie tej časti výbušniny, v ktorej dochádza k prechodu deílagrácie na detonáciu, znamená zhotovenie zložitejších alebo komplikovateľnejších zapalovacích prostriedkov s cieľom vyvolania rýchlej a reprodukovateľnej detlagrácie.V patente Spojených štátov amerických č. 4 727 808 sa opisuje nový typ rozbušky, obsahujúcej výbušninu neprimámeho typu, ktorá je založená na uskutočnení deflagracie sekundárnej výbušniny na detonácíu. Vyhotovenie tejto rozbušky je také, že môže byť zapálená pomocou väčšiny typov bežne používaných zapaľovacích prostriedkov, ďalej je možne tieto rozbušky vyrobiť s použitím bežných rozbuškových uzáverových častí, taktiež je možné ich vkladať do bežných obalov a v neposlednom rade je možné ich priviesť k spoľahlivej detonácii s použitím malého množstva nálože sekundámej výbušníny. V extrémnych podmienkach je možné ešte ďalej zvýšiť iniciačnú spoľahlivosť týchto prostriedkov.Hlavným cieľom vynálezu je vyvinúť iniciačný prostriedok rozbušky, obsahujúci výbušninu neprimámeho typu, v ktorom by bolí prekonané nedostatky doterajšieho stavu techniky. Konkrétne je možne uviesť, že cieľom vynálezu je vyvinúť iniciačný prostriedok s vysokou spoľahlivosťou pri premene deflagrácie na detonáciu. Ďalším cieľom vynálezu je vyvinúť iniciačný prostriedok s vysokou spoľahlivosťou v extrémnych podmienkach. Ďalším cieľom vynálezu je zaistenie rýchlej a spoľahlivej deflagrácie iniciačného prostriedku v sekundárnej výbušnine,pričom by v tomto uskutočnení boli použité jednoduché,hlavne teplom iníciované, bežné zapaľovacie prostriedky. Ďalším cieľom vynálezu je dosiahnuť premenu deílagrácie na detonáciu v relatívne malom množstve sekundámej výbušniny. V neposlednom rade je cieľom vynálezu vyvinutie iniciačného prostriedku a rozbušky, ktorá obsahuje tento iniciačný prostriedok, ktorá by bola nenákladna a pri ktorej by bolo možné použiť bežné zariadenie na výrobu rozbušíek, obsahujúcich primárnu výbušninu podľa doterajšieho stavu techniky.Podstatu vynálezu tvorí iniciačný prostriedok, obsahujúci výbušninu neprimárneho typu, tvorený obalom,obsahujúcim sekundárnu výbušninu, pričom prvá koncová časť je upravena na zapálenie sekundárnej výbušniny pomocou zapaľovacích prostriedkov a druhá koncová časť je prispôsobená na uvoľnenie detonačného impulzu a ďalej obsahuje medziľahlú časť, v ktorej je Sekundárna výbušnina schopná premeny deílagrácie na detonáciu,pričom obsahuje sekundárnu výbušninu, spracovaní na granulované kryštály, tvorené časticami, ktorých hmotnostný priemer veľkosti je V rozmedzí od 0,1 do 100 mikrometrov a/alebo obsahujúci reakčný katalyzátor zo skupiny uhlík, kryolity alebo zlúčeniny kovov.Vo výhodnom uskutočnení vynálezu je katalyzátorom jemnozmý prášok, ktorý sa výhodne pridáva do granulovanej sekundámej výbušniny.Ako katalyzátor sa výhodne používa uhlík, kryolityalebo zlúčeniny kovov, ako napríklad zlúčeniny hliníka,mangánu, železa, kobaltu, niklu, ortute, striebra, zinku alebo najmä olova, chrómu a medi.Sekundárna výbušnina je modifikované na granulované kryštály a má hmotnostný priemer veľkosti častíc v rozmedzí od 0,1 do 100 mikrometrov. Tento granulovaný materiál obsahuje taktiež vo výhodnom uskutočnení spojivo pre kryštály sekundárnej výbušniny v množstve 0,1 až 10 hmotnostných tohto granulovanćho materiálu. Granuly sekundámej výbušniny majú výhodne hmotnostný priemer veľkostí častíc v rozmedzí od 10 do 2000 míkrometrov.Vo výhodnom uskutočnení je takto modifikovaná Sekundárna výbušnina uložená v mieste, priľahlom k prvej koncovej časti iniciačného prostriedku, pričom náplň málo modifikovanej alebo vôbec nemodiñkovanej sekundárnej výbušniny je umiestnená medzi časťou priľahíou k prvému koncu a k druhému koncu.iniciačný prostriedok podľa vynálezu je výhodne rozdelený na íniciačnú náplň, ktorá je priľahlá k prvému koncu, a na medziľahlú náplň, ktorá je umiestnená medzi uvedenou iniciačnou náplňou a druhým koncom,pričom tieto náplne sú oddelené postupným znížením hustoty stlačenia iniciačnej náplne k medziľahlej náplní. Vo výhodnom uskutočnení obsahuje náplň modifikovanú sekundárnu výbušninu, ktorá je priľahlá prvému koncu a kryštalický materiál, priľahlý k medziľahlej náplní. Hmotnostný pomer tejto modifikovanej sekundámej výbušniny k uvedenému kryštalickému materiálu je vo výhodnom uskutočnení v rozmedzí od 15 do 51. Gradient hustoty stláčania vo výhodnom uskutočnení v tejto iniciačnej náplní vzrastá v smere od prvej koncovej časti k druhej koncovej časti. Priemerná hustota stláčania tejto iniciačnej náplne je výhodne v rozmedzí od 50 do 90 hustoty kryštálov na použitú výbušninu. Taktiež je výhodné, ak uvedená medziľahlá náplň obsahuje kryštalický materiál. Aj pre medziľahlú náplň je výhodné, ak gradient hustoty stláčania vzrastá v smere od prvej koncovej časti smerom k druhej koncovej časti. Vo výhodnom uskutočnení je priememá hustota stláčania pre medziľahlú náplň v rozmedzí od 30 do 80 hustoty kryštálov na použitú výbušninu.Vo výhodnom uskutočnení je medzi iniciačnou náplňou a medzíľahlou náplňou usporiadané prepážka, pričom touto prepážkou môže byť miskovitá prepážka alebo disková prepážka, ktorá je oddelená od uvedeného obalu, ale tesne k nemu prilieha.iniciačný prostriedok podľa uvedeného vynálezu obsahuje vo výhodnom uskutočnení ako sekundárnu výbušninu pentaerytritoltetranitrát, alebo cyklotrímetyléntrinitramín alebo obe tieto látky.Použitím iniciačného prostriedku podľa uvedeného vynálezuje možné prostredníctvom pórovitej výbušniny,modifíkovanej spaľovacím katalyzátorom, zvýšiť reakčnú rýchlosť selektívnym spôsobom v kritíckom období reakčného procesu. Všeobecne je známe, že sa pri týchto spaľovacích katalyzátoroch predpokladá, že ich najintenzívnejší vplyv na reakčnú rýchlosť nastáva pri nízkych tlakoch, kedy transport reakčných zložiek v plynnej fáze je čo do rozsahu určovaný celkovou reakčnou rýchlosťou. Na účely uvedeného vynálezu je táto vlastnosť využitá na obmedzenie kritickej prvej periódy urýchlenia reakcie až k detlagrácii, alebo až takmer k rýchlostiam spôsobujúcim detonáciu. Ak je táto perióda príliš dlhá, potom uvoľnené tlakové sily môžu rozrušiť štruktúru rozbušky ešte pred dokončením reakcie a za SK 278839 B 6staviť tak ďalšie pokračovanie tejto reakcie. Takto dosiahnuté skrátenie kritickej prvej periódy urýchlenia reakcie podľa uvedeného vynálezu, môže byť využite na zmenšenie rozmeru obalu, ďalej na obmedzenie fyzikálnej dĺžky alebo šírky stĺpca sekundámej výbušniny, čo sa napríklad prejaví v zlepšenom zapaľovaní, alebo v zlepšení spoľahlivosti, pričom súhme je možné všeobecne uviesť, že toto riešenie slúži na obmedzenie predimenzovanosti. Spaľovací katalyzátor ako aditívum taktiež pôsobí tak, že znižuje závislosť od reakčnej teploty použitej výbušniny, čo sa prejaví v značne rozšírenom rozsahu prevádzkových teplotných podmienok, ktoré je možné použiť v týchto rozbuškách. Toto aditívum taktiež pôsobí tak, že pri tejto sekundámej výbušnine znižuje minimálne tlakovú úroveň, pri ktorej je možné udržať stabilný lineárny priebeh horenia, ktorá teda nemusí dosahovať V týchto prípadoch atmosférický tlak. Táto skutočnosť znižuje požiadavky, čo sa týka vytvárania tlaku pomocou zapaľovacích prostriedkov a oneskorovacích prostriedkov, takže je možné predpokladať plné fungovanie týchto prostriedkov v situáciách, kedy dôjde k poškodeniu rozbušky a k úniku prostriedkov, čo je možne spôsobiť zapaľovacími prostriedkami. Okrem toho je potrebné uviesť, že na týchto katalyzátoroch bola pozorovaná schopnosť zlepšovať skladovaciu stabilitu a vodivć vlastnosti, pokiaľ sú obsiahnuté v náplní sekundámej výbušniny.Tým, že sa v iniciačnom prostriedku podľa uvedeného vynálezu použije sekundáma výbušnina, modifikovaná na formu častíc granulovaných kryštálov výbušniny, je možné dosiahnuť významné zlepšenie, čo sa týka zapaľovacích vlastností tejto náplne. Proti pôsobeniu týchto zapaľovacich prostriedkov je pri týchto granulovaných časticiach vystavená viacvrstvová mikroštruktúra so značným špecifickým povrchom, čo urýchľuje rýchle zapálenie tejto sekundámej výbušniny bez toho, aby bolo nutne udržovať tvorbu tepla v týchto zapaľovacích prostriedkoch. Pórovitosť tohto granulovaného materiálu uľahčuje laterálnu expanziu počiatočného zapaľovacieho bodu,pričom sa vytvára stabilná plochá konvekčná fronta. Všetky tieto vlastnosti napomáhajú eliminovaniu prolongovaných a značne premenlivých zapaľovacích fáz, čo môže priaznivo ovplyvňovať tak presnosť určenia detonačného času, ako aj integritu rozbušky, ako už bolo uvedené. Pri výrobe týchto rozbušiek, potom tieto vlastnosti voľne tečúceho materiálu pri tomto granulovanom materiáli, uľahčujú dávkovanie a stláčanie a stlačiteľnosť tohto granulovaného materiálu umožňuje vytváranie výhodných hustotných gradientov, ktore postupne vzrastajú od iniciačného konca smerom dopredu. Podľa výhodného uskutočnenia tohto iniciačného prostriedku podľa vynálezu, je prvá časť sekundámej výbušniny optimalizovaná na účely zapálenia, pričom je tvorená granulovaným materiálom, zatiaľ čo druhá časť je optimalizovaná na dosiahnutie vysokých reakčných rýchlosti aje tvorená jemne kryštalickým materiálom, pričom táto štruktúra druhej časti umožňuje vytváranie vysokých, hustotne strmších gradientov a lepšiu integritu náplne. Uvedené navrhované združené riešenie poskytuje značné výhody oproti doterajšiemu stavu techniky, najmä čo sa týka funkčnej spoľahlivosti, pričom toto riešenie je možné využiť samotné, alebo v kombinácii so spaľovacím katalyzátorom, ako už bolo uvedené.Ďalšie znaky a výhody riešenia podľa uvedeného vynálezu budú zrejme z nasledujúceho detailného opisu iniciačného prostriedku.boli diskutované v uvedenom texte, je možné využiť v tých prípadoch, ked je potrebné ovplyvniť reakčný priebeh v sekundámej výbušnine spôsobom, ktorý bol uvedený, napríklad pri rôznych rozbuškách, opísaných v časti doterajšieho stavu techniky. Vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu sa však tieto základné znaky uvedeného vynálezu využívajú v súvislosti so špecilickými typmi rozbušiek, obsahujúcich neprimárnu výbušninu, ktoré sú založené na premene detlagrácie na detonáciu (to znamená DDT mechanizmus), ktorá spočíva v schopnosti sekundámej výbušniny, v ktorej došlo k deflagrácii, prejsť na detonačnú premenu za určitých vhodných podmienok. Uvedený vynález bude opisovaný hlavne v súvislosti s iniciačnými prostriedkami, pri ktorých sa využíva tento mechanizmus.Rozdiel medzi primámou a sekundárnou výbušninou je z doterajšieho stavu techniky dostatočne dobre známy a v danej oblasti výbušnín široko využívaný. Na praktické účely je možné primárnu výbušninu definovať ako výbušnú látku, ktorá je schopná vyvolať úplnú detonácíu V prípade, že je iniciovaná zapálením alebo privedením tepla, V objeme niekoľkých kubických milimetrov tejto látky aj bez použitia akéhokoľvek obalu. Sekundárna výbušninu nie je možné priviesť k detonácii za uvedených podobných podmienok. Všeobecne je možné uviesť, že sekundárnu výbušninu je možne priviesť k detonácii v prípade, že je zapálená alebo iniciovaná privedením tepla len v prípade, že sa vyskytuje V oveľa väčších množstvách, alebo v prípade, že je umiestnená do masívneho obalu, ako je napríklad masívny hrubostenný obal, alebo v prípade, že je vystavená pôsobeniu mechanického nárazu medzi dvoma povrchmi z tvrdého kovu. Ako príklad týchto primárnych výbušnín je možné uviesť fulminál ortuťnatý, styfanát olovnatý, azid olovnatý a diazodinitrofenol, alebo zmesi dvoch alebo viacerých z týchto uvedených látok a/alebo iné podobné látky. Ako reprezentačný priklad sekundárnych výbušnín je možné uviesť pentaerytritoltetranitrát (PETN), Cyklotrimetyléntrinitramín (RDX), cyklotrimetyléntetranitramín(HMX), trinitrofenylmetylnitramín (Tetryl) a trinitrotoluén (TNT), alebo zmesi týchto dvoch uvedených látok alebo zmesi viacerých uvedených látok, a/alebo iné podobne látky.Na účely uvedeného vynálezu je možne použiť akúkoľvek z uvedených sekundárnych výbušnín, alebo zmesi týchto látok, pričom je výhodné vybrať na účely uvedeného vynálezu ľahšie zapáliteľné a ľahšie k detonácii privoditeľnć sekundárne výbušniny, ako je najmä cyklotrimetyléntrinitramín (RDX) a pentaerytritoltetranitrát(PETN), alebo zmesi týchto látok. Tiež je možné, aby rôzne časti iniciačného prostriedku obsahovali rôzne sekundárne výbušniny. V prípade, že je iniciačný prostriedok podľa vynálezu zreteľne rozdelený na deílagračnú sekciu a na detonačnú sekciu s podmienkou, že presné umiestnenie bodu premeny sa môže meniť, takže toto rozdelenie sekcií nemusí zodpovedať akejkoľvek fyzikálnej štruktúre, usporiadanej v tomto iniciačnom prostriedku, potom je výhodné použiť ľahšie zapáliteľné a ľahšie k detonácii privoditeľné Výbušniny prinajmenšom v deflagračnej sekcii, zatiaľ čo výbušnina na detonačnú sekciu môže už byť zvolená voľnejšie.Čo sa týka špecifických aditivnych prostriedkov, používaných podľa uvedeného vynálezu, je možné uviesť, že je možné použiť bežné aditívne látky, ako je napríklad hliník, mangán alebo zirkóníový prášok, pričom tieto aditívne látky sa pridávajú do prostriedku podľa vynálezus cieľom modifikovať senzitivitu a reakčných Vlastnosti. Vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného vynálezu sa používa prídavok sekundámej výbušniny, modifikovanej spaľovacím katalyzátorom, do tohto iniciačného prostriedku. Hlavným účelom tohto prídavku je ovplyvniť reakčnú rýchlosť pri nízkych tlakoch, ako napríklad pri tlakoch do asi 20 MPa, vo výhodnejšom uskutočnení pri tlakoch do asi 50 MPa, alebo dokonca pri tlakoch do asi l 00 MPa. V týchto tlakových rozmedziach je reakčná rýchlosť približne určovaná rovnicou podľa VieillehoV ktorej znamená r normálnu rýchlosť horenia, vztiahnutú na spaľovaciu plochu, p je tlak, N je exponent tlaku aJedným z požadovaných účinkov V uvedenom tlakovom rozmedzí je všeobecne zvýšenie reakčnej rýchlosti,čo môže byť vyjadrené zvýšením hodnoty rýchlostnej konštanty (A), napríklad zvýšením tejto hodnoty o 10 ,vo výhodnejšom uskutočnení zvýšením tejto hodnoty o 50 a najvýhodnejšie zvýšením prinajmenšom o 100 ,pričom účelom zvýšenia reakčnej rýchlosti je uľahčenie rýchleho vytvárania stabilnej lineámej fronty horenia. V prípade danej zmesi je výhodné, ak je táto rýchlostná konštanta dostatočne vysoká, aby bol udržaný stabilný priebeh horenia pri konštantnom atmosférickom tlaku. Ďalším požadovaným účinkom týchto zmesí je závislosť od vysokého tlaku, pričom účelom je dosiahnutie lavínovitej reakčnej rýchlosti v danom obale so stúpajúcim tlakom, čím sa dosiahne veľké urýchlenie počiatočnej reakcie. Preto by mal byť exponent tlaku (N), meraný ako líneárna aproximácia V uvažovanom tlakovom rozmedzí,výrazne nad nulovou hodnotou, vo výhodnom uskutočnení by táto hodnota mala byť vyššia než 1, najvýhodnejšie je táto hodnota vyššia než 1,5. Inými slovami, je podľa uvedeného vynálezu Výhodné, ak prídavok katalyzátora neznižuje tento exponent tlaku V sekundámej výbušníne V porovnaní so sekundámou výbušninou bez katalyzátora, pričom vo výhodnom uskutočnení zvyšuje tento exponent prinajmenšom o 10 , ešte lepšie o prinajmenšom 50 a najvýhodnejšie prinajmenšom o 100 . Ďalší z požadovaných účinkov spočíva v zvýšení reakčnej rýchlosti pri nízkych teplotách a vo výhodnom uskutočnení podľa uvedeného Vynálezu, Všeobecne povedane V zmenšení závislosti reakčnej rýchlosti od teploty, pričom účelom tohto opatrenia je dosiahnuť spoľahlivosť a reprodukovateľnú funkčnosť prostriedku podľa vynálezu pri rôznych prevádzkových teplotách. Vo výhodnom uskutočnení sa teplotná závislosť, vyjadrená ako dA/dT, kde A je rýchlostná konštanta a T je teplota, zníži prinajmenšom o 10 , ešte výhodnejšie prinajmenšom o 50 a najvýhodnejšie sa táto závislosť zníži o prinajmenšom 100 °/a V prípade, že sa k sekundárnej výbušnine pridá Vhodný katalyzátor.S cieľom dosiahnuť uvedené výsledky je možné použiť mnoho zlúčenín, pričom uvedený vynález nie je obmedzený na určité konkrétne zlúčeniny alebo kombinácie týchto zlúčenín. Všeobecne je možné uviesť, že metóda voľby vhodného katalyzátora na uvedené účely spočíva V stanovení rýchlostnej konštanty A a konštanty exponentutlaku N, uvedených V uvedenej rovnici podľa Vieilleho,pre sekundámu výbušninu bez prídavku katalyzátora a s prídavkom katalyzátora a sledovaní dosiahnutého zlepšenia. Pri vykonávaní štandardnej meracej techniky sa spáli testovaná zmes v uzavretej tlakovej nádobe s dostatočne veľkým objemom, aby bol počas reakcie dosiahnutý približne konštantný tlak. Zmerá sa reakčný čas a tým sa určí reakčnà rýchlosť pri danom tlaku. Vynesením niekoľkých takto získaných hodnôt reakčných rýchlostí proti zodpovedajúcim hodnotám tlaku v logaritmickom diagrame sa získa hodnota pre konštantu A pri štandardnom tlaku a hodnota konštanty N,čo sa zistí zo sklonu krivky závislosti reakčnej rýchlosti od tlaku, v tomto prípade je táto krivka aproximoVaná na rovnú čiaru. Teplotnú závislosť je možné určiť uskutočñovaním ďalších opakovaných meraní pri rôznych počiatočných teplotách. Pomocou uvedenej metódy je možné ohodnotiť akýkoľvek katalyzátor a zistiť, či sú jeho vlastností vhodné alebo nie, na použitie v iniciačnom prostriedku podľa uvedeného Vynálezu z hľadiska uvedeného návodu.Vhodné katalytické prostriedky sú uvádzané V doterajšom stave techniky ako strelivo, pričom však zvyšovanie reakčnej rýchlosti týchto látok je síce čiastočnou konečnou požiadavkou, nie Však hlavným cieľom. Patent Spojených štátov amerických č. 3 033 718, ktorý tu slúži ako odkaz na doterajší stav techniky a súvisiace následné patenty, uvádza niektoré strelivove katalytickć zmesi, ktoré môžu byť použité podľa vynálezu na uvedené účely samotné, alebo po vytriedení V zmysle uvedených predpokladov. Na rozdiel od strelivín je na výbušninách podľa uvedeného vynálezu Výhodnou vlastnosťou neobmedzené urýchľovanie reakčnej rýchlosti, pričom V tejto súvislosti sú na uvedené účely upravené typickým spôsobom Vysoké hodnoty pre konštanty A a N, ako bolo uvedené, a ďalej charakteristická pórovitosť preto, aby bol pôsobeniu vystavený veľký povrch.Ako príklad katalyzátoraje možne uviesť uhlík, kryolity, zlúčeniny kovov, ako sú napríklad hliník alebo mangán, alebo sa vo výhodnom uskutočnení používajú zlúčeniny ťažkých kovov, ako sú napríklad železo, kobalt, nikel, ortuť, striebro, zinok alebo najmä olovo,chróm a meď. Vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu sa používajú organické zlúčeniny kovov. Tieto zlúčeniny zvyčajne ovplyvňujú reakčný priebeh viac než len jedným spôsobom, pričom ako Vhodné príklady, Využiteľné podľa Vynálezu, ale rozsah vynálezu nijako neobmedzujú, je možné uviesť to, že práškový uhlík zvyšuje hodnotu konštanty A, kryolity znižujú teplotnú závislosť a zlúčeniny kovov môžu ovplyvňovať konštantu A alebo N. Vo výhodnom uskutočnení sa používajú katalytické zmesi, pretože pri ich použití je možné dosiahnuť kombinovane účinky.Požadovaný dôkladný kontakt jednotlivých zložiek zmesi, to znamená katalytických zložiek a výbušniny, je možné dosiahnuť tak, že sa spracujú kryštály výbušníny s katalytickým roztokom alebo so suspenziou katalyzátora, alebo sa podľa výhodného uskutočnenia pripraví táto zmes miešaním týchto zložiek za sucha, pričom sú obe zmiešané zložky V jemnozmej forme, ako bude ešte podrobnejšie uvedene V súvislostí s granulovaným materiálom. Množstvo tohto katalyzátora je zvyčajne udržované na nízkej úrovni, ako je napríklad 0,1 až 10

MPK / Značky

MPK: F42B 3/10, C06C 7/00

Značky: iniciačný, prostriedok

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-278839-iniciacny-prostriedok.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Iniciačný prostriedok</a>

Podobne patenty