Eksploziv

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Znak za opasnost od eksplozivnih materija prema odluci 67/548/EWG Evropskog hemijskog biroa.
Demonstracija eksplozivnih svojstava tri različita eksploziva. Svaki eksploziv je postavljen na mermernoj osnovi i iniciran je usijanim drvenim štapom.
Vidi još: Eksplozija

Eksploziv (ili eksplozivni materijal) su jedinjenja ili smese reaktivne supstance koje sadrže veliku količinu potencijalne energije koja može proizvesti eksploziju ako se iznenada oslobodi, obično praćenu proizvodnjom svetlosti, toplote, zvuka i pritiska. Proces veoma brzog stvaranja toplotne i mehaničke energije uz oslobađanje gasova naziva se eksplozija. Eksplozivno punjenje je izmerena količina eksplozivnog materijala, koja može biti sastavljena samo od jednog sastojka ili mešavina koja sadrži najmanje dve supstance.

Potencijalna energija prisutna u eksplozivnom materijalu može da bude:

Eksploziju prate zvuk, svetlost, mehaničko dejstvo i slične pojave, koje ostavljaju snažan utisak na čoveka. Sagorevanjem 1 kg petroleuma oslobađa 46.000 kJ, ako se sagorevanje vrši na primer u lampi ova energija se postepeno prenosi u okolinu, bez ikakvog mehaničkog dejstva. Međutim, ako se pomeša 1 kg petroleuma sa dovoljnom količinom tečnog kiseonika i paljenje izvrši inicijalnom kapislom, nastaće velika eksplozija u kojoj se trenutno (hiljaditi deo sekunde) oslobađa oko 46.000 kЈ, temperature dostiže i do 4.000 °C (7.230 °F; 4.270 K), izaziva se i pritisak od oko 100 t (220.000 lb) po kvadratnom centimetru (podrazumeva se da udarni talas ima razorno dejstvo).

Osnovna razlika između hemijskih eksploziva od ostalih zapaljivih materija je u tome što se kiseonik potreban za sagorevanje nalazi u molekulima u vidu nitro ili hidratne, hloratne ili perhloratne grupe, pri čemu treba znati da prisustvo internih gasova smanjuje broj kalorija oslobođenih pri eksploziji.

Eksplozivni materijali se mogu kategorisati po brzini kojom se šire. Materijali koji detoniraju (u kojima se front hemijske reakcije kreće kroz materijal brže od brzine zvuka) se smatraju „visoko eksplozivnim”, a materijali koji deflagriraju „nisko eksplozivnim”. Eksplozivi se mogu isto tako kategorisati po njihovoj senzitivnosti to jest osetljivosti. Senzitivni materijali koji mogu da budu inicirani relativno malom količinom toplote ili pritiska su primarni eksplozivi, a materijali koji su relativno neosetljivi su sekundarni ili tercijarni eksplozivi.

Širok opseg hemikalija može da eksplodira; manji broj se specifično proizvodi da bi se koristili kao eksplozivi. Preostali su suviše opasni, senzitivni, toksični, skupi, nestabilni, ili skloni dekompoziciji ili dezintegraciji tokom kratkih vremenskih perioda.

U kontrastu s tim, neki materijali su samo zapaljivi ili gorljivi, ako gore bez eksplozija. Razlika međutim nije potpuno jasna. Pojedini materijali kao na primer — prašina, prah, gas, ili isparljive organske tečnosti — mogu jednostavno da budu zapaljive ili gorljivi u uobičajenim uslovima, a postaju eksplozivni u specifičnim situacijama ili oblicima, kao što su raspršeni vazdušni oblaci, ili zatvaranje ili iznenadno oslobađanje.

Istorijski razvoj[uredi | uredi izvor]

Vidi još: Istorija baruta i Hronologija pravljenja eksploziva

Istorija hemijskih eksploziva se poistovećuje sa istorijom baruta.[1][2] Tokom dinastije Tang u 9. veku, taoistički kineski alhemičari su pokušavali da pronađu eliksir besmrtnosti.[3] Jedan od ishoda njihovih nastojanja je bilo otkriće crnog baruta 1044. godine, koji je bio izrađen od uglja, šalitre i sumpora. Barut je bio prva forma hemijskih eksploziva i do 1161, Kinezi su prvi put koristili eksplozive na bojnom polju.[4][5] Kinezi su koristili eksplozive u salvama koje su ispaljivane iz bambusnih ili bronzanih cevi, koje su bile poznate kao bambusove petarde (krekere). Kinezi su takođe ubacivali žive pacove unutar bambusnih vatrenih krekera za otvaranje vatre prema neprijateljskim položajima, čime su ostvarivali velike psihološke posledice – zastrašujući neprijateljske vojnike i uzrokujući paniku među konjičkim trupama.[6]

Čovek je dosta dugo razvijao i proučavao eksplozive, zajedno sa mogućnostima njihove praktične primene. Istorijski gledano, prvim prototipom modernog eksploziva može se smatrati tzv. "Grčka vatra"; autorstvo ovog pronalaska se pripisuje Grku po imenu Kalinikos, a datum nastanka kompozicije je 667. godine nove ere. Navedenu supstancu su kasnije koristili različiti drevni narodi Evrope i Bliskog istoka, međutim, tokom istorije, recept za njenu proizvodnju je izgubljen; pretpostavlja se da se „grčka vatra“ sastojala od:

Karakteristika ovog eksploziva je da se intenzitet požara povećao kada se pokušao ugasiti plamen izazvan vodom. Nešto kasnije, 682. godine, u Kini su razvijeni prvi prototipovi crnog baruta, koji su uključivali šalitru, sumpor i drveni ugalj; Mešavina je u početku korišćena u pirotehnici, a zatim je dobila vojni značaj.

Što se tiče evropskih zemalja, barut je počeo da se pominje u istorijskim dokumentima od 13. veka (oko 1250. godine), iako istoričari nemaju preciznih podataka o tome ko je tačno bio pronalazač ovog eksploziva. Među mogućim kandidatima za specijalizovane studije pominju se imena, posebno Bertold Švarc i Rodžer Bekon, a italijanski stručnjaci smatraju da prvu upotrebu baruta treba povezati sa gradom Bolonjom početkom veka (1216).

Postoje i informacije da su ovaj eksploziv u kineskoj verziji koristili mongolski osvajači pod vođstvom Džingis-kana, koji su ga koristili da potkopaju zidove tvrđave tokom opsade. Ova činjenica omogućava nekim istraživačima da tvrde da se barut prvenstveno koristio za stvaranje eksplozivnog oružja, a tek onda - vatrenog oružja. Nešto kasnije, početkom 14. veka, dotični eksploziv je našao primenu u artiljeriji, omogućavajući bacanje granata iz topova; poznato je da su krajem istog veka, 1382. godine, korišćeni topovi protiv trupa kana Tohtamiša, koje su opsedale Moskvu. Pored toga, pojava prvih primeraka topova takođe datira iz 14. veka: barutni topovi su prvi put korišćeni u Rusiji 1389. godine, takođe tokom odbrane Moskve. Iako se barut prvenstveno koristio u vojnim poslovima, nastojalo se da se sposobnosti ovog eksploziva prilagode u miroljubive svrhe: na primer, u prvoj trećini 17. veka u Mađarskoj (prema drugim izvorima – u Slovačkoj) prvo je testiran u rudarstvu, a zatim se odgovarajuća tehnologija proširila i na izgradnju puteva i tunela. Otprilike u isto vreme počela je da se savladava i tehnologija proizvodnje artiljerijskih granata, odnosno opremanje artiljerijskih topovskih kugli barutnim punjenjem.

Tradicionalni crni barut je nekoliko vekova ostao ne samo jedina vrsta baruta, već i generalno jedini eksploziv poznat čoveku, iako su u tom periodu učinjeni određeni pokušaji da se on poboljša. U Rusiji je, na primer, relevantna istraživanja sproveo M. V. Lomonosov, koji je sredinom 18. veka pripremio specijalizovano naučno delo - „Disertaciju o rođenju i prirodi šalitre“ (1749); u ovom radu je prvo opisano i naučno protumačeno eksplozivno razlaganje baruta. Paralelno, slična pitanja su u Francuskoj proučavali hemičari A.L. Lavoisier i C.L. Berthollet, koji su do početka poslednje četvrtine istog veka razvili formulu za hloratni barut; u njegovom sastavu, umesto šalitre, korišćena je so kalijum hlorida („Bertoletova“). Međutim, crni barut je nastavio da se koristi u vojsci sve do druge polovine 19. veka, gde se aktivno koristio uglavnom za opremanje artiljerijskih pogonskih punjenja, eksplozivnih granata, u izgradnji podzemnih rudnika itd.

Sledeća faza u razvoju eksploziva vezana je za kraj 18. veka, kada je otkriveno „eksplozivno srebro“, koje se odlikovalo prilično visokim stepenom opasnosti za to vreme. Istovremeno, 1788. godine dobijena je pikrinska kiselina, koja je našla primenu u proizvodnji artiljerijskih granata. Naučni konsenzus pripisuje otkriće „živinog fulminata“ britanskom istraživaču E. Hauardu (1799), ali postoje podaci o njegovom pronalasku još krajem 17. veka. Uprkos činjenici da njegova sposobnost detonacije nije detaljno proučavana, sa stanovišta svojih glavnih karakteristika, živin fulminat je imao određene prednosti u odnosu na tradicionalni crni prah krajem prve trećine 19. veka. Zatim, mešanjem drveta sa azotnom i sumpornom kiselinom dobija se piroksilin, koji je takođe dodavao u arsenal poznatih eksploziva i služio za stvaranje bezdimnog baruta. Godine 1847. italijanski hemičar A. Sobrero je prvi sintetisao nitroglicerin, čiji je problem nestabilnosti i nesigurnosti kasnije delimično rešio A. Nobel pronalaskom dinamita. Godine 1884. francuski inženjer P. Viel predložio je recept za bezdimni barut. U drugoj polovini veka stvoren je niz novih eksploziva, posebno TNT (1863), heksogen (1897) i neki drugi, koji su našli aktivnu upotrebu u proizvodnji oružja. Međutim, njihova praktična upotreba postala je moguća tek nakon pronalaska ruskog inženjera D.I. Andrijevskog 1865. godine i švedskog pronalazača A.Nobela 1867. godine detonatorske kapisle na bazi živinog fulminata. Pre pojave ovog hemijskog elementa to jest brizantnog primarnog eksploziva, domaća tradicija korišćenja nitroglicerina umesto crnog baruta tokom operacija miniranja oslanjala se na eksplozivni režim sagorevanja. Sa otkrićem fenomena detonacije, visoki eksplozivi su počeli da se široko koriste u vojne i industrijske svrhe.

Među industrijskim eksplozivima, dinamiti su u početku bili široko korišćeni prema patentima A. Nobela, zatim plastični eksplozivi i mešani eksplozivni sastavljeni od nitroglicerina u prahu. Vredi naglasiti da su prve patente za neke recepte za eksplozive od amonijum nitrata dobili I. Norbin i I. Olsen (Švedska) 1867. godine, ali je njihova praktična upotreba za municiju i industrijske svrhe pala tokom Prvog svetskog rata. Pošto se ovaj tip eksploziva pokazao mnogo sigurnijim i ekonomičnijim od tradicionalnog dinamita, njegova upotreba u industrijskim primenama značajno je porasla od 1930-ih. U Drugom svetskom ratu je došlo do ekstenzivne upotrebe novih eksploziva (pogledajte eksplozivi korišteni tokom Drugog svetskog rata). Posle Velikog otadžbinskog rata, na teritoriji Sovjetskog Saveza, jedinjenja za miniranje amonijum nitrata (u početku u obliku fino dispergovanih amonita) postala su dominantna vrsta industrijskog eksploziva. U inostranstvu, proces masovnog preopremanja industrije sa dinamita na eksploziv od amonijum nitrata počeo je oko 50-ih godina 20. veka, a kasnije su oni bili zamenjeni moćnijim eksplozivima kao što su C-4 i PETN. Međutim, C-4 i PETN reaguju sa metalom i lako se pale, mada su za razliku od TNT-a, vodootporni i savitljivi.[7]

Od 70-ih godina 20. veka, glavni tip industrijskog eksploziva postao je najjednostavniji sastav zrnatih i vodenih formulacija amonijum nitrata, koji ne sadrže nitro jedinjenja ili druge pojedinačne eksplozive. Pored njih, koriste se i smeše sa nitro jedinjenjima. Eksplozivni sastavi fino dispergovanog amonijum nitrata zadržali su određeni praktični značaj, pre svega za opremanje borbenih patrona i za izvođenje nekih specifičnih vrsta miniranja. Pojedinačni eksplozivi, uglavnom TNT, i dalje se koriste. Osim toga, koriste se za dugotrajno punjenje poplavljenih bunara u čistom obliku (granulotol) i u sastavu različitih visoko vodootpornih smeša (granula i suspenzija), i još uvek se koriste za izvođenje radova na bušenju dubokih naftnih bušotina.

Hronologija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Hronologija pravljenja eksploziva
  • 1190. p. n. e. – Trojanske trupe koristile su zapaljiva sredstva protiv grčke mornarice.
  • 500-470. p. n. e. – u taktici Kineza Fau Li Jena opisana je upotreba kamenih kugli i zapaljivih lopti prilikom opsade gradova.
  • 160-122. p. n. e. – Kinezi pronašli crni barut, smesu 76,2% kalijum-nitrata, 15,4% drvenog uglja i 8,4% sumpora.
  • 222. god. – Rimljani počeli da koriste u pomorskim bitkama, zapaljivu smesu izrađenu od negašenog kreča i asfalta koja se palila u dodiru sa vodom.
  • Sredinom VII veka Grk Kalinikos je usavršio rimsku zapaljivu smesu i pronašao “grčku vatru” koja se sastoji od nafte, sumpora, smole i negašenog kreča.
  • 1073. — Mađari su pri opsadi Beograda prvi koristili crni barut u Evropi.
  • 1250. – Kaluđer R. Bacon dao je sledeći sastav crnog baruta: 41,2% kalijumnitrat, 29,4% sumpora i 19,4% drvenog uglja.
  • 1326. — U Veneciji su izrađeni metalni topovi koji su izbacivali đulad pod pritiskom gasova nastalih sagorevanjem baruta.
  • 1627. — K. Viendl (Wiendl) prvi je koristio crni barut za otkopavanje ruda.
  • 1654. — J. R. Kluber (Clauber) pronašao je amonijum-nitrat (koji se koristi kao oksidans u privrednim eksplozivima).
  • krajem XVII veka J. Lovstern (Lowestern) pronašao je živin-fulminat.
  • 1780. — C. L. Bertholet (Berthollet) pronašao je kalijum-hlorat.
  • 1845. — Otkrivena nitroceluloza, a A. Soborero (Soborero) pronašao nitroglicerin.
  • 1853. — Austrija zamenjuje crni barut nitroceluloznim barutom koji stavljaju u baterije topova
  • 1867. — Alfred Nobel je pronašao dinamit
  • 1873. — Pronađen plastični eksploziv (nitroceluloza + nitroglicerin)
  • 1884. — Pronađen dvobazni barut
  • 1870. — Dobijen je trinitrotoluen (TNT)
  • 1891. — T. Kertis (Curtis) pronašao olovo-azid
  • 1894. — Proizveden je pentrit.
  • U toku Drugog svetskog rata napravljeno je mnogo novih eksplozivnih smesa.
  • 1944. — Počela je proizvodnja livenih dvobaznih baruta za pogon raketnih projektila.

Terminologija[uredi | uredi izvor]

Složenost i raznovrsnost hemije i tehnologije eksploziva, političke i vojne protivrečnosti u svetu, te želja da se bilo koja informacija iz ove oblasti klasifikuje, doveli su do nestabilnih i raznovrsnih formulacija pojmova.

Aktuelno izdanje UN Globalno harmonizovanog sistema klasifikacije i obeležavanja hemikalija (GHS) iz 2011. godine daje sledeće definicije:[8]:

2.1.1.1 Eksplozivna supstanca (ili smeša) - čvrsta ili tečna supstanca (ili smeša supstanci), koji je sam po sebi sposobna za hemijsku reakciju sa oslobađanjem gasova na određenoj temperaturi i pritisku i to takvom brzinom da izaziva oštećenja okolnih predmeta. Pirotehnički supstance su uključene u ovu kategoriju čak i ako ne emituju gasove.

— izvor: UN, autor: UN

Pirotehnička supstanca (ili smeša) - supstanca ili smeša supstanci koja je namenjena da proizvede efekat toplote, vatre, zvuka ili dima ili njihove kombinacije samoodrživim egzotermnim hemijskim reakcijama koje se odvijaju bez detonacije.

Eksplozivi su i pojedinačni eksplozivi i eksplozivne kompozicije koje sadrže jedan ili više pojedinačnih eksploziva, flegmatizatora, metalnih aditiva i drugih komponenti. Eksplozivnu transformaciju eksploziva karakterišu sledeći uslovi:

  • Visoka stopa hemijske transformacije;
  • Oslobađanje toplote (egzotermni proces);
  • Stvaranje gasova ili para u produktima eksplozije;
  • Sposobnost reakcije na samopropagiranje.

U Rusiji, kao deo standardizacije u oblasti vanrednih situacija koje je napravio čovek, supstance koje eksplodiraju kada su izložene plamenu ili su osetljivije na udarce ili trenje od dinitrobenzena klasifikovane su kao eksplozivne.[9].

Opšte karakteristike[uredi | uredi izvor]

Svaki eksploziv ima sledeće karakteristike:

  • Sposobnost za egzotermne hemijske transformacije;
  • Sposobnost da se podvrgnu samorazmnožavajućim hemijskim transformacijama.

Najvažnije karakteristike eksploziva su: [10]:

  • Brzina eksplozivne transformacije (brzina detonacije ili brzina sagorevanja),
  • Pritisak detonacije,
  • Toplota (specifična toplota) eksplozije,
  • Sastav i zapremina gasnih produkata eksplozivne transformacije,
  • Maksimalna temperatura proizvoda eksplozije (temperatura eksplozije),
  • Osetljivost na spoljašnje uticaje,[11],
  • Kritični prečnik detonacije,
  • Kritična gustina detonacije.

Tokom detonacije, raspadanje eksploziva se dešava tako brzo (u vremenu od 10−6 do 10−2 s) da se gasoviti produkti raspadanja sa temperaturom od nekoliko hiljada stepeni sabijaju u zapremini bliskoj početnoj zapremini naelektrisanja. Naglo se šire, oni su glavni primarni faktor destruktivnog efekta eksplozije.

Postoje dve glavne vrste dejstva eksploziva:

  • brizantno (lokalno dejstvo) i
  • fugasno (opšte dejstvo).

Od suštinskog značaja u skladištu i rukovanje eksplozivom je njihova stabilnost.

U primenjenim oblastima široko se koristi ne više od dva do tri desetina eksploziva i njihovih smeša.[12] Glavne karakteristike najčešćih od njih su sumirane u sledećoj tabeli (podaci su dati pri gustini punjenja od 1600 kg/m³):[13]

Eksploziv Kiseonički bilans,
%		 Toplota eksplozije,
MJ/kg		 Obim proizvoda eksplozije,
m3/kg		 Brzina detonacije,
km/s
Trotil -74,0 4,2 0,75 7,0
Tetril -47,4 4,6 0,74 7,6
Heksogen -21,6 5,4 0,89 8,1
TEN -10,1 5,9 0,79 7,8
Nitroglicerin +3,5 6,3 0,69 7,7
Amonit br. 6[14] 0 4,2 0,89 5,0[15]
Amonijum nitrat +20,0 1,6 0,98 ≈1,5[15]
Azid olova neprimenjivo 1,7 0,23 5,3[16]
Balistitni barut[17] -45 3,56 0,97 7,0

Podela eksploziva prema načinu aktiviranja[uredi | uredi izvor]

Eksplozivi su proste ili složene eksplozivne materije koje se pod uticajem spoljašnjeg impulsa (udar, trenje, toplota) trenutno razlože i pređu u gasovito stanje. Pri eksploziji oslobađa se velika količina gasovitih produkata, usled čega dolazi do naglog porasta pritiska i temperature. Eksplozija se javlja kao zvučni efekat pri razlaganju eksploziva. Praćena je pojavom gasova koji su pod većim pritiskom od pritiska sredine u kojoj nastaje eksplozija. Usled razlike u pritiscima dolazi do nagle ekspanzije gasova eksplozije, pri čemu se energija eksplozije pretvara u mehanički rad. Eksploziju ne karakteriše samo količina oslobođene energije, već je mnogo važnija brzina kojom se ova energija oslobađa. Količina oslobođene energije u jedinici vremena predstavlja snagu eksploziva. Pri eksploziji 1 kg (2,2 lb) plastičnog eksploziva oslobodi se oko 4.200 kJ/kg energije u deliću sekunde.

Da bi nastupio proces hemijskog razlaganja eksplozivne materije molekulima treba saopštiti minimalno potrebnu energiju (energiju aktiviranja) da bi postali aktivniji, jer su samo aktivni molekuli podložni hemijskim promenama. Zavisno od načina na koji se dovodi energija aktiviranja, razlaganje eksplozivnih materija može se obavljati na tri načina:

Gorenju su podložne sve eksplozivne materije zavisno od temperature i vremena izlaganja visokim temperaturama. Temperatura gorenja je najčešće niža od temperature eksplozije. Gorenje eksploziva odvija se na račun hemijski ugrađenog kiseonika u eksploziv, bez prisustva kiseonika iz vazduha.

Deflagracija je proces razlaganja eksploziva kod koga se energija aktiviranja molekula predaje od sloja do sloja prenošenjem toplote. Brzina hemijskog razlaganja kod deflagracije je relativno niska i iznosi od nekoliko cm do nekoliko stotina metara u sekundi.

Detonacija je proces razlaganja eksploziva kod koga se energija aktiviranja molekula prenosi od sloja do sloja putem udarnog talasa, koji se kroz eksplozivnu materiju kreće nadzvučnom brzinom. Detonaciona brzina razlaganja eksplozivnih materija dostiže vrednost od 1.300-9.300 m/s. Zavisi od hemijskog sastava eksploziva, gustine punjenja, prečnika patrone i dr.

Podela eksploziva prema brzini razlaganja i načinu delovanja[uredi | uredi izvor]

Prema brzini razlaganja i načinu delovanja rudarske eksplozive delimo na:

  • − deflagrantne, i
  • − brizantne eksplozive.

Deflagrantni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Deflagrantni eksplozivi imaju relativno malu brzinu razlaganja, jer se energija aktiviranja predaje od sloja do sloja provođenjem toplote. Crni barut je glavni predstavnik deflagrantnih eksploziva. Sastoji se od dobro homogenizovane mešavine i to:

Kalijumnitrat je potreban da obezbedi potrebni kiseonik za sagorevanje drvenog uglja i sumpora. Sumpor obezbeđuje lakše paljenje i ravnomernije sagorevanje baruta.

Za izradu baruta komponente se pojedinačno ili po dve zajedno usitne u mlinovima sa kuglama, a zatim dobro izmešaju u bubnjevima sa kožnom oblogom. Mešavina se ovlaži sa nešto vode (15%), zgusne pod žrvnjem, a onda hidrauličnim presama ispresuje u pogače. Dobijene pogače izdrobe se u zrna koja se suše (do ispod 0,5% vlage) i eventualno poliraju grafitom premetanjem u bubnjevima. Presejavanjem kroz sita vrši se obesprašivanje i klasiranje zrna po krupnoći. Zrna običnog crnog baruta prolaze kroz sito otvora 3 mm, a ostaju na situ otvora 0,2 mm.

Zbog toga što sadrži drveni ugalj i kalijum nitrat, crni barut je vrlo higroskopan (već sa 15% vlage ne može se zapaliti), pa ga treba čuvati na suvom mestu. Vlažan barut poznaje se po tome što zrna postaju mutna i drobe se među prstima. Ako se takav barut osušimo, na njemu se pojavljuju mali beli kristali kalijumnitrata. Ova pojava poznata je kao tzv. "cvetanje" baruta. Takav barut ne sme upotrebljavati, već ga treba uništiti.

Osnovna karakteristika crnog baruta je da se vrlo lako pali plamenom, a naročito električnom varnicom. Na otvorenom prostoru gori brzinom od 3—5 m (9,8—16,4 ft), a u zatvorenom do 400 m (1.300 ft). Pri eksploziji ostavlja deo čvrstog ostatka (čađ).

Crni barut spada u najstarije poznate eksplozive koji su se koristili za miniranje. Kasnije je u praksi bio zamenjen jačim i savremenijim eksplozivima, ali se uprkos tome, na izvesnim specijalnim područjima miniranja još uvek zadržao. Rudarski crni barut je eksploziv koji se, zbog izrazito sporog i pretežno potisnog dejstva, upotrebljava svuda tamo gde se prilikom miniranja žele dobiti veliki neoštećeni blokovi stena, npr. kamenolomima ukrasnog kamena i drugih građevinskih materijala, u vajarstvu i sl.

Koristi se za izradu sporogorećih štapina.

Rudarski crni barut standardno se pakuje u polietilenske kese mase 2,5 kg (5,5 lb), koje se zatim stavljaju u kartonske kutije. Za paljenje crnog baruta upotrebljava se sporogoreći štapin sa ili bez detonatora ili detonirajući štapin.

Brizantni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Brizantni eksplozivi su eksplozivi kod kojih se energija aktiviranja prenosi od sloja do sloja putem udarnog talasa, koji se kroz eksplozivnu materiju kreće nadzvučnom brzinom.

Brizantni eksplozivi se dele na:

  • − proste brizantne eksplozive, i
  • − složene brizantne eksplozive.

Prosti brizantni eksplozivi su po hemijskom sastavu najčešće čisti hemijski spojevi. Zbog toga se vrlo retko upotrebljavaju sami, osim za izradu inicijalnih eksploziva i za neke vojne potrebe. Najčešće se prosti brizantni eksplozivi koriste kao brizantna komponenta pri izradi složenih eksploziva, koji se široko primenjuju u privredi.

Složeni brizantni eksplozivi su po sastavu smeše više hemijskih spojeva. U zavisnosti od primenjenog prostog brizantnog eksploziva kao osnovnog sastojka, složeni brizantni eksplozivi se dele na:

  • amonijumnitratske i
  • nitroglicerinske složene eksplozive.

Prema agregatnom stanju složeni brizantni eksplozivi uglavnom se proizvode u čvrstom stanju kao:

  • praškasti,
  • poluplastični,
  • plastični,
  • vodoplastični (kašasti) i
  • granulirani.

Prema nameni složeni brizantni eksplozivi se dele na:

  • − eksplozive opšte namene; i
  • − sigurnosne metanske eksplozive.

Prosti brizantni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Prosti brizantni eksplozivi obuhvataju:

Nitroglicerin - C3H5(ONO2)3[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Nitroglicerin

Nitroglicerin je proizvod delovanja smeše azotne i sumporne kiseline na trovalentni alkohol glicerin C3H5(OH)3. U novije vreme koristi se sintetički glicerin dobijen iz propilena u rafinerijama nafte.

Nitroglicerin, ili tačnije glicerin trinitrat C3H5(ONO2)3, nastaje po jednačini:

C3H5(OH)3 + 3HNO3 = C3H5(ONO2)3 + 3H2O

Pri tehničkoj proizvodnji nitroglicerina upotrebljava se mešavina azotne i sumporne kiseline u koju se uliva glicerin. Dodatak sumporne kiseline neophodan je radi vezivanja oslobođene vode, koja bi razblaživanjem azotne kiseline prekinula proces. S obzirom da je stvaranje nitroglicerina praćeno razvijanjem toplote, to se mešavina glicerina i kiselina mora stalno hladiti. Nastali uljasti nitroglicerin, kao specifično lakši, izdvaja se na površini rastvora odakle se odvaja. Zatim se ispira vodom, oslobađa zaostalih kiselina dodavanjem rastvora sode, pa ponovo ispira vodom da bi se oslobodio primesa sode.

Nitroglicerin je bezbojna prozirna uljasta tečnost, bez mirisa, sladunjavog ukusa, gustine 1,6 g/cm³. Dobro je rastvorljiv u organskim materijama, dok je u vodi neznatno rastvorljiv (tj. vodostabilan je). Čisti nitroglicerin nema praktičnu primenu zbog svoje velike osetljivosti na udar i trenje, kao i otežanom transportu jer je u tečnom stanju. Za izradu složenih eksploziva predstavlja nezamenljivu komponentu. Zahteva veoma pažljivo rukovanje, s obzirom na veliku osetljivost na udar i trenje. Osetljivost na udar tegom od 2 kg (4,4 lb) iznosi 6 cm. Detonaciona brzina mu je oko 8.000 m/s, brizantnost 19 mm, radna sposobnost 550 cm³, toplota eksplozije oko 6.300 kJ/kg, temperatura eksplozije oko 4.100 °C (7.410 °F; 4.370 K), gasna zapremina 715 l/kg. Bilans kiseonika je pozitivan. Dodatkom nitroceluloze nitroglicerin prelazi u više ili manje meki želatin, zavisno od vrste i količine dodate nitroceluloze.

Loša osobina nitroglicerina je što se kristališe u čvrstu masu već na +80 °C (176 °F; 353 K), tj. "smrzava" se, pri čemu postaje jako osetljiv na udar i trenje. Zbog ove osobine nitroglicerinu se pri izradi privrednih eksploziva dodaje nitroglikol. Eksplozivi izrađeni na bazi nitroglicerina, kod kojih je 25% nitroglicerina zamenjeno nitroglikolom, imaju tačku mržnjenja na oko −25 °C (−13 °F; 248 K).

Nitroglikol - C2H4(ONO2)2[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Nitroglikol

Nitroglikol je proizvod delovanja smeše azotne i sumporne kiseline na di-glikol. To je bezbojna prozirna uljasta tečnost, nalik na nitroglicerin, gustine 1,5g/cm³. U vodi se znatno jače rastvara od nitroglicerina. Lako isparava i pri umerenoj temperaturi. Sa nitroglicerinom se meša u svim odnosima. Manje je osetljiv prema udaru i potresu od nitroglicerina. Osetljivost na udar tegom od 2 kg iznosi 15 cm. Brzina detonacije mu je oko 7.800m/s, temperatura eksplozije 4.060 °C (7.340 °F; 4.330 K). Dodatkom nitroceluloze, koju dobro rastvara, lako prelazi u želatin i pri normalnoj temperaturi. Ima nisku tačku mržnjenja oko −22,30 °C (−8,14 °F; 250,85 K). Zbog toga se dodaje nitroglicerinu (u količini od 20-30%), radi sprečavanja kristalizacije ("smrzavanja") nitroglicerina pri nižim temperaturama. Zahvaljujući nitroglikolu današnji nitroglicerinski eksplozivi se mogu koristiti i čuvati na temperaturama do −25 °C (−13 °F; 248 K).

Upotrebljava se kao dodatak nitroglicerinu pri izradi nitroglicerinskih eksploziva.

Nitroceluloza - C24H40-nO20-n(ON2)n[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Nitroceluloza

Nitroceluloza je proizvod nitriranja čiste celuloze (C24H40O20). To je bela ili žućkasta vlaknasta masa, lako zapaljiva, osetljiva na udar i trenje. Za dobijanje nitroceluloze koristi se kratkovlaknasta pamučna celuloza. Po spoljašnjem izgledu nitroceluloza se ne razlikuje od običnog pamuka ili obične celuloze, ali ima svojstva brizantnog eksploziva.

Za proizvodnju privrednih eksploziva proizvodi se posebna vrsta nitroceluloze poznata kao kolodijum pamuk. Gustina kolodijum pamuka je 1,6 g/cm³. U suvom stanju je vrlo osetljiv prema udaru i trenju. Ima važnu osobinu da sa nitroglicerinom i nitroglikolom gradi trajnu želatinsku masu.

Nitroceluloza se upotrebljava za izradu plastičnih nitro-glicerinskih eksploziva, amonijumnitratskih poluplastičnih i želiranih eksploziva, kao i bezdimnih baruta.

Pentrit (nitropentaeritrit) - C(CH2ONO2)4[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Pentrit

Pentrit je proizvod nitriranja četvorovalentnog alkohola (pentaeritrita) azotnom kiselinom. To su beli fini kristali, teško rastvorljivi u vodi, alkoholu i etru, a potpuno rastvorljivi u acetonu. Pentrit je vrlo jak brizantni eksploziv, kao čist retko se upotrebljava za miniranje. Srazmerno je manje osetljiv na udar i trenje. Osetljivost na udar tegom od 2 kg (4,4 lb) iznosi 25 cm. Vrlo je osetljiv prema inicijalnom impulsu, ima veliku brzinu detonacije oko 8.400 m/s pri gustini od 1,62 g/m³ i veliku toplotu eksplozije oko 5.870kJ/kg.

Upotrebljava se za izradu srži detonirajućih štapina i kao sekundarno punjenje detonatorskih kapisli. Ako se pentrit pomeša sa trotilom, osetljivost na udar se znatno smanjuje. Mešavina pentrita i trotila poznata je kao pentolit, koji se upotrebljava za izradu pojačnika (bustera) za iniciranje neosetljivih eksploziva i eksplozivnih smeša.

Trotil (trinitrotoluol) - C6H2(NO2)3 . CH3[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Trotil

Trotil (TNT) se dobija nitriraranjem dinitrotoluola koncentrovanom azotnom kiselinom i oleumom. Iskristalisani trotil se ispira vodom da bi se oslobodio zaostalih kiselina. Potpuno čist trotil dobija se naknadnom prekristalizacijom iz alkoholnog rastvora.

Trotil je bez mirisa, gorkog ukusa, nagriza kožu. Vrlo je stabilan i nije higroskopan. U vodi se ne rastvara i ne gubi eksplozivna svojstva, pa se može koristiti i pod vodom. Ima odlične tehničko-minerske karakteristike. Brzina detonacije je od 6.500-6.900 m/s. Osetljivost na udar tegom od 2 kg (4,4 lb) iznosi 90 cm. Lako se presuje i lije u razne geometrijske forme. Optimalna gustina je 1,44-1,48g/cm³. Ima vrlo nepovoljan bilans kiseonika (-74%), zbog čega u gasovitim produktima nakon detonacije ima mnogo otrovnih gasova (CO, azotovi oksidi i dr.).

Trotil se koristi kao brizantna komponenta većine privrednih eksploziva i kao sekundarno punjenje detonatorskih kapisli.

Tetril (tetranitrometilanilin) - C6H2(NO2)3NCH3NO2[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Tetril

Tetril se dobija nitriranjem metil ili dimetil anilina. U čistom stanju gradi bele kristale, a većinom je ipak žućkaste boje. Presovanjem može povećati gustinu od 1,68 do 1,80 g/cm³, kad se još uvek može lako dovesti do detonacije.

Tetril se uglavnom upotrebljava kao sekundarno punjenje detonatorskih kapisli.

Amonijumnitrat - NH4NO3[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Amonijum-nitratni eksploziv

Amonijumnitrat se dobija direktnim spajanjem sintetičkog amonijaka i sintetičke azotne kiseline, po jednačini:

NH3 + HNO3 = NH4NO3

Završna faza dobijanja amonijumnitrata obuhvata uparavanje rastvora u otvorenim kotlovima ili vakumu. Uparavanjem u vakumu dobija se sitnije iskristalisani amonijumnitrat, koji je pogodniji za proizvodnju eksploziva. U čistom obliku amonijumnitrat sadrži: 34% N, 5% H i 60% O od čega se 20% nalazi u slobodnom stanju.

Amonijumnitrat je beličast sitno iskristalisani prah. Gustina kristalnog amonijumnitrata je 1,725 g/cm³, tačka topljenja 170 °C (338 °F; 443 K). Higroskopan je. Srazmerno je malo osetljiv prema udaru i trenju. U toploj vodi se lako rastvara.

Amonijumnitrat (AN) predstavlja slab eksploziv, a izvanredan oksidans. Pri eksploziji 1g AN dobije se 0,2g kiseonika. Toplota eksplozije je oko 1.430 kJ/kg, radna sposobnost 160-230 cm³, brzina detonacije 1.500-4.200 m/s, temperatura eksplozije 1.550 °C (2.820 °F; 1.820 K), zapremina gasnih produkata 980 l/kg. Kritični prečnik zavisi od granulacije kristala i kreće se od 100-300 mm.

Dugo godina smatralo se da je AN neeksplozivno i bezopasno jedinjenje i da u sastavu eksploziva služi samo kao nosilac kiseonika - oksidans. Povećanje osetljivosti AN postiže se dodavanjem 3,5% kaolina i 0,75% voska. Amonijumnitrat se upotrebljava za proizvodnju amonijum-nitratskih eksploziva raznih vrsta i kao dodatak nekim nitroglicerinskim eksplozivima.

U novije vreme proizvodi se granulisani amonijumnitrat, koji se koristi za proizvodnju amonijumnitratskih-uljnih eksplozivnih smeša (AN-FO smeša). Granulisani amonijumnitrat odlikuje se velikom poroznošću (oko 0,7 cm³/g), što ga čini podesnim za izradu AN-FO smeša.

Inicijalni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Inicijalni eksplozivi su brizantni eksplozivi koji se mogu neposredno dovesti do eksplozije, bez upotrebe drugog eksploziva. Izuzetno su osetljivi na udar, varnicu, toplotu i trenje, pa lako detoniraju posle veoma kratkog vremena sagorevanja. Upotrebljavaju se za proizvodnju detonatorskih kapisli i električnih detonatora.

Najpoznatiji inicijalni eksplozivi su:

Fulminat žive - Hg(CNO)2[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Živa(II) fulminate

Živin fulminat se dobija rastvaranjem žive u azotnoj kiselini i ulivanjem rastvora u etil alkohol. Reakcija je praćena ključanjem, pri čemu se najpre izdvoje isparljivi sastojci, a na dnu suda iskristališu iglice fulminata.

Fulminat žive je beli do svetlo sivi sitni kristalni prah, vrlo osetljiv na udar, trenje i toplotu. Detonira na temperaturi od 190 °C (374 °F; 463 K), zbog čega sa njim treba oprezno postupati. Vlaga smanjuje eksplozivne karakteristike živinog fulminata, tako da pri vlažnosti od 5% dolazi do delimične eksplozije pri udaru. Pri vlažnosti od 10% fulminat se razlaže bez detonacije, a pri vlažnosti od 30% ne nastupa hemijsko razlaganje.

Ima negativan bilans kiseonika (-17%), kristalna gustina je 4,42 g/cm³, a nasipna 1,22-1,6 g/cm³. Specifična zapremina gasova je 243 l/kg. Brzina detonacije, pri gustini od 4,0 g/cm³, je oko 5.400 m/s. Osetljivost na udar tegom od 2 kg (4,4 lb) iznosi samo 4 cm. Dodatkom ulja, voštanih materija, parafina i dr. osetljivost fulminata žive se može znatno smanjiti (dobija se flegmatizovani fulminat žive).

Živin fulminat se prvenstveno koristi kao primarno punjenje detonatorskih kapisli. Količina živinog fulminata u kapisli br. 6. je oko 0,3-0,4 g, a u kapisli br. 8. oko 0,4-0,5 g.

Olovo azid - Pb(N3)2[uredi | uredi izvor]

Olovo azid nastaje iz vodenog rastvora natrijum azida i olovo nitrata (ili acetata), pri čemu se azid olova obori kao sitno iskristalisan beličast prah. Gustina olovo azida je 4,8 g/cm³. Prema udaru i trenju manje je osetljiv od fulminata žive. Može se presovati pod visokim pritiskom (do 200MPa), a da ne gubi osetljivost. Znatno je jači od živinog fulminata. Prema vlazi je manje osetljiv, jer i sa 30% vlage reaguje kao u suvom stanju.

Brzina detonacije olovo azida, pri gustini od 3,8 g/cm³ je oko 4.500 m/s, a pri gustini od 4,6 g/cm³ je oko 5.400 m/s. Osetljivost na udar tegom od 2 kg (4,4 lb) iznosi 10 cm, specifična zapremina gasova je 308 l/kg, a temperatura eksplozije 3.730 °C (6.750 °F; 4.000 K).

Zbog svojih dobrih osobina sve više potiskuje živin fulminat, jer je jeftiniji, jači i sigurniji za rukovanje. Ima visoku tačku zapaljivosti 320—360 °C (608—680 °F; 593—633 K). Pod uticajem ugljendioksida raspada se, stvarajući azotvodoničnu kiselinu koja je sklona detonaciji. Zbog toga se u kapislama iznad olovo azida stavlja sloj nekog drugog inicijalnog eksploziva, najčešće olovo trinitroresorcinata.

Olovo azid se upotrebljava kao primarno punjenja detonatorskih kapisli. Kapisle moraju biti od aluminijuma, jer olovo azid hemijski reaguje sa bakrom i nagriza ga. Elektrodetonatori sa olovo azidom ne smeju se upotrebljavati u rudnicima sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine.

Olovo trinitroresorcinat - C6H(NO2)3O2 Pb H2O[uredi | uredi izvor]

Olovo trinitroresorcinat ("ten") nastaje iz vodenog rastvora olovonitrata (ili acetata) u koji se uliva rastvor Mg (ili Na) trinitroresorcinata. To je sitno iskristalasta materija smeđe boje, gustine 3,01 g/cm³, velike brizantnosti. Lako se pali iskrom.

Upotrebljava se kao primarno punjenje rudarskih kapisli.

Azid srebra - Ag(N3)2[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Srebro azid

Azid srebra nastaje iz vodenog rastvora srebro nitrata i natrijum azida. Dobija se u obliku bezbojnih ortorombičnih kristala koji su veoma osetljivi na udar i trenje. Kristalna gustina je 5,1 g/cm³, temperatura samozapaljenja 290 °C (554 °F; 563 K), relativna energija u odnosu na TNT je 45%.

Iako je vrlo stabilan i osetljiv na udar i trenje, nije našao širu primenu u rudarstvu jer je dosta skup.

Složeni brizantni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Složeni brizantni eksplozivi predstavljaju smešu više prostih eksploziva i drugih materija. Ulazne komponente su međusobno pomešane u mehaničku smešu, koja u sebi sadrži sve neophodne elemente za odvijanje procesa hemijskog razlaganja. U zavisnosti od primenjenog prostog eksploziva, danas se u privredi, pa i u rudarstvu, uglavnom primenjuju amonijumnitratski i nitroglicerinski složeni eksplozivi.

Prema nameni složeni brizantni eksplozivi se dele na:

  • − eksplozive opšte namene; i
  • − sigurnosne metanske eksplozive, namenjene za rad u rudnicima sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine.
Amonijumnitratski eksplozivi opšte namene[uredi | uredi izvor]
Glavni članak: Amonijum-nitratni eksploziv

Amonijumnitratski eksplozivi opšte namene imaju kao glavni sastojak amonijumnitrat sa raznim dodacima u cilju postizanja veće osetljivosti i veće radne sposobnosti. Dodaci su razna nitrojedinjenja kao na primer:

Proizvode se u praškastom i poluplastičnom stanju.

Amonijumnitratski praškasti eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Amonijumnitratski praškasti eksplozivi su mehaničke smeše kristalnog amonijumnitrata sa eksplozivnim nitrojedinjenjima i neeksplozivnim gorućim dodacima. Eksplozivna nitrojedinjenja su u praškastom ili tečnom stanju i to:

Kao gorući neeksplozivni dodaci koriste se drvena strugotina, drveno brašno itd. Najbolji sastav eksploziva je onaj kod koga je odnos gorućih i eksplozivnih komponenti takav da se obezbedi uravnotežen bilans kiseonika.

Amonijumnitratski praškasti eksplozivi kao brizantnu komponentu koriste trotil ili nitroglicerin.

Amonijumnitratski praškasti eksplozivi sa sadržajem trotila sastoje se od:

Malo su osetljivi na udar i trenja, zbog čega spadaju u eksplozive sigurne za rukovanje i transport. Pri niskim temperaturama nisu osetljivi i ne mrznu se. Prema vlazi dosta su osetljivi, tj. higroskopni su, zbog čega se pakuju u parafisani papir i polietilenske kese. Primenjuju se za miniranje mekih do srednje čvrstih stena. Za miniranje čvrstih stena koriste se pojačani AN eksplozivi sa dodatkom sprašenog aluminijuma do 5%. Osetljivost amonijumnitratskih eksploziva na početni inicijalni impuls zavisi od kvaliteta izrade, svojstava i količine senzibilizatora, uslova primene i čuvanja u magacinu. Iniciraju se klasičnim sredstvima za iniciranje: rudarskom kapislom, elektrodetonatorima i detonirajućim štapinom.

Najpoznatiji AN-TNT eksplozivi u bivšoj Jugoslaviji poznati su pod imenom: kamniktiti, amonali i pojačani amonali. Domaća fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trajal korporacija - Kruševac proizvodi amonijumnitratske-TNT praškaste eksplozive opšte namene pod imenom AMONEKS 1-4 i amonijumnitratske praškaste eksplozive za specijalne namene pod imenom DEMEKS 1-3.

AMONEKSI 1-4 su privredni eksplozivi namenjeni za miniranje u rudarstvu, građevinarstvu, šumarstvu, poljoprivredi i nekim drugim privrednim granama. Primenjuju se kako na površinskim kopovima, tako i u jamskoj eksploataciji, gde nisu prisutni metan i eksplozivna ugljena prašina. Uglavnom se koriste za miniranje u suvim i vlažnim minskim bušotinama, a nisu pogodni za miniranje u bušotinama u kojima ima vode. Patroniraju se u parafisani papir ili polietilenska creva standardnih prečnika 28—230 mm (1,1—9,1 in) i masa 100—2.500 g (0,22—5,51 lb). Čuvaju se u skladištima čija je temperatura od −20—+30 °C (−4—86 °F; 253—303 K), a relativna vlažnost vazduha max 75%.

DEMEKSI 1-3 su niskobrizantni eksplozivi koji se uspešno primenjuju pri spajanju i obradi metala eksplozijom. Mogu se koristiti za zavarivanje, površinsku obradu-otvrdnjavanje, za spajanje metala itd. U rudarstvu se koriste za eksploataciju ukrasnog kamena. Isporučuju se u rasutom stanju. Pakuju se u vreće od po 25 kg (55 lb) ili kartonske kutije.

Amonijumnitratski praškasti eksplozivi sa sadržajem nitroglicerina su brizantni eksplozivi koji pored amonijumnitrata, trotila, dinitrotoluola, drvenog brašna, osovinskog ulja i dr. u svom sastavu imaju oko 5% želirane smeše nitroglicerin-nitroglikol. Zbog sadržaja nitroglicerina sa nitroglikolom ne mrznu se ni kod najnižih zimskih temperatura. Manje su osetljivi na vlagu od praškastih eksploziva na bazi trotila. Pakuju se u parafisani papir i polietilenske kese. Primenjuju se za miniranje srednje čvrstih i čvrstih stena. Najpoznatiji eksplozivi iz ove grupe u bivšoj Jugoslaviji su viteziti.

Praškasti i granulirani amonijumnitratski eksplozivi sa sadržajem gorivog ulja[uredi | uredi izvor]

Amonijumnitratski eksplozivi sa sadržajem gorivog ulja izrađeni su na bazi kristalnog ili granuliranog amonijumnitrata i određenog procenta gorivog ulja (nafte). Na zapadu i kod nas ovi eksplozivi poznati su kao AN-FO smeše, dok na istoku (Rusiji) kao "igdaniti". Zbog svog prostog sastava ove eksplozivne smeše spadaju u najsigurnije eksplozive za rukovanje. Kod nas je ova vrsta eksploziva našla najširu primenu na površinskim kopovima.

Praškaste AN-FO smeše na bazi kristalnog amonijumnitrata i gorivog ulja kod nas su poznate pod imenom: Nitrol 1 i Nitrol 2.

  • Nitrol 1 je eksplozivna smeša izrađena od kristalnog amonijumnitrata sa tečnim (ili čvrstim) organskim gorivima, uz dodatak sredstava protiv stvrdnjavanja. Kritični prečnik je 32 mm (1,3 in). Inicira se kapislom br. 8. Pakuje se u patrone standardnih prečnika. Koristi se za podzemna miniranja.
  • Nitrol 2 je smeša izrađena od 92% AN i 8% gorivog ulja. Kritični prečnik je 60 mm (2,4 in), pa se isključivo koristi za miniranje na površinskim kopovima i kamenolomima. Inicira se pentolitskim pojačnikom PP-300. Prenos detonacije je samo u direktnom kontaktu. Pakuje se u plastične vreće za nasipanje u bušotine ili za pneumatsko punjenje.

Nitroli se uspešno primenjuju u rudarstvu, građevinarstvu, šumarstvu i poljoprivredi. U rudarstvu se koriste kako na površinskim kopovima, tako i na kamenolomima za miniranje srednje čvrstih i mekih stena. Ne mogu se upotrebljavati u rudnicima sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine. Pakuju se u polietilenska creva standardnih prečnika (50—230 mm (2,0—9,1 in)), masa 500—25.000 g (1,1—55,1 lb) ili plastične vreće. Čuvaju se u skladištima čija je temperatura od −20—+30 °C (−4—86 °F; 253—303 K), a relativna vlažnost vazduha max 75%.

AN-FO smeše za mehanizovano punjenje proizvode se na mestu upotrebe, a izrađene su na bazi granuliranog-poroznog AN i gorivog ulja u određenim procentima i to:

Obične zrnaste neporozne vrste amonijumnitrata nisu podesne za izradu AN-FO smeša, s obzirom da pri mešanju primaju ulje samo po površini i slabije ga zadržavaju u mešavini. Smeša sa 94,5% AN i 5,5% gorivog ulja smatra se klasičnom i efikasnom smešom. Pri takvom odnosu komponenti smeša ima nulti bilans kiseonika i razlaže se tako da u produktima eksplozije nema otrovnih gasova. Razlaganje se odvija po jednačini:

3NH4NO3 + CH2 → 7H2O + CO2 + 3N2 + 3784 kJ

AN-FO smeše za mehanizovano punjenje prave se na mestu upotrebe, tako što AN-FO vozilo u separatnim bunkerima prevoze obe komponente (AN i gorivo ulje) do minskog polja, gde se uključivanjem odgovarajuće opreme na vozilu vrši spajanje komponenti u AN-FO smešu, koja se zatim pneumatskim putem ubacuje u minske bušotine.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi AN-FO smeše za mehanizovano punjenje pod imenom: ANFEKS P i ANFO J. 1.

AN-FO smeše se prvenstveno koriste za miniranje u suvim minskim bušotinama velikih prečnika. Njihovim razvojem danas je prošireno polje primene na srednje i male prečnike bušotina.

  • ANFO J.1. je namenjen za mehanizovano punjenje minskih bušotina u jamskoj eksploataciji.
  • ANFEKS P je namenjen prvenstveno za punjenje minskih bušotina na površinskim kopovima i kamenolomima. Ne sme se koristiti za miniranje u bušotinama sa vodom, jer se amonijumnitrat lako rastvara u vodi, pri čemu dolazi do slabljenja ili gubljenja eksplozivnog svojstva smeše.

Tehničko-minerske karakteristike AN-FO smeša zavise od čitavog niza faktora, kao što su: granulacija AN, prečnik bušotine, gustina punjenja u bušotini, veličina i snaga pojačnika, vlažnost bušotine, kontakt sa zidom bušotine itd.

Vodoplastični amonijumnitratski-Slurry eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Vodoplastični-"Slurry" eksplozivi predstavljaju najnovije eksplozivne smeše, čija primena kod nas i u svetu neprekidno raste. Zbog svojih dobrih osobina Slurry eksplozivi su našli široku primenu kod masovnih miniranja na površinskim kopovima, gde se radi sa srednjim i velikim prečnicima bušotina. Vodoplastični eksplozivi u svom sastavu sadrže:

U sastav eksploziva ulaze još stabilizatori i visokomolekularni plastifikatori radi postizanja dovoljne plastičnosti i stabilnosti smeše.

Za proizvodnju vodoplastičnih-Slurry eksploziva koristi se kristalni amonijumnitrat, koji se rastvara u vodi (10-14% vode) dajući pri tome zasićen rastvor. Zahvaljujući vodi i pogodnim plastifikatorima-zgušnjivačima ovi eksplozivi imaju kašastu konzistenciju, veliku gustinu i dobru vodootpornost, pa se mogu koristiti i u minskim bušotinama koje sadrže vodu. Zbog sadržaja vode osetljivost na udar i trenje je izrazito smanjena, što povećava sigurnost primene i omogućava mehanizovano punjenje minskih bušotina. Nisu osetljivi na klasična sredstva za iniciranje, pa se za njihovo iniciranje primenjuje pentolitski pojačnik - buster ili patrona običnog eksploziva (amonala). Gustina im je 1,4-1,6 g/cm³, a brzina detonacije 5.000-6.200 m/s. Imaju veliki kritični prečnik φ 60 mm (2,4 in).

Koriste se za miniranje čvrstih stena na površinskim kopovima.

Optimalni rezultati pri miniranju vodoplastičnim-Slurry eksplozivima dobijaju se kod primene na površinskim kopovima, gde je prečnik bušotine veći od 70 mm (2,8 in). Za uspešnu i ekonomičnu primenu ovih eksploziva neophodno je uskladiti dimenzije pentolitskog pojačnika u odnosu na prečnik bušotine i količinu eksploziva.

Vodoplastični-Slurry eksplozivi mogu se proizvoditi:

  • − fabrički i pakovati u patrone određenih dimenzija, ili
  • − proizvoditi na mestu upotrebe i direktno upumpavati u bušotine.

Patronirani vodoplastični-Slurry eksplozivi izrađuju se bez metalnih prahova ili sa sadržajem metalnih prahova, pri čemu imaju dopunsku oznaku M. Metalni prahovi dodaju se radi povišenja toplote eksplozije.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi patronirane vodoplastične-Slurry eksplozive pod komercijalnim nazivom: DETONEKS, BORIT i BORIT M.

Vodoplastični eksplozivi se patroniraju u polietilenska creva standardnih prečnika (60—100 mm (2,4—3,9 in)) i masa (1.500—4.000 g (3,3—8,8 lb)). Čuvaju se u skaladištima čija je temperatura od −20—+30 °C (−4—86 °F; 253—303 K), a relativna vlažnost vazduha max 75%.

Vodoplastični - Slurry eksplozivi za mehanizovano punjenje su eksplozivi koji se spravljaju na mestu miniranja. Sastoje se od:

U sastav eksploziva ulaze i sredstva protiv segregacije koja obezbeđuju stabilnost suspenzije i viskozitet, kao što su natrijumova so karboksimetilceluloze, guar i dr.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac, proizvodi vodoplastične - Slurry eksplozive na mestu primene, pod komercijalnim nazivom: Majdaniti.

Majdaniti su kiseonično balansirane smeše vodenog rastvora i to:

Energija koja se pri eksploziji oslobađa je rezultat vrlo brze oksidaciono-redukcione reakcije između goriva i oksidanta, a koja nastaje kada se smeša inicira snažnim pojačivačem visokog detonacionog pritiska. Ni jedna od komponenata koje ulaze u sastav Majdanita nije sama za sebe eksploziv. Spajanje goriva i oksidanta u eksplozivnu smešu vrši se u toku punjenja minske bušotine. To se ostvaruje na Slurry vozilu, koje predstavlja malu pokretnu fabriku eksploziva. Slurry vozilo u odvojenim bunkerima nosi vodeni rastvor oksidanata i smešu goriva do minskog polja, gde se pomoću elektronski programirane opreme gorivo i oksidant mešaju. Nastala kašasta smeša, pomoću pumpe i gumenog creva, direktno se upumpava u minsku bušotinu. Kod ovog sistema postoji mogućnost punjenja minskih bušotina bez prekida, sa energetski različitim smešama.

Majdaniti su eksplozivi koji svoju punu detonacionu sposobnost dobijaju tek kada se nađu u minskoj bušotini. Za aktiviranje zahtevaju snažan inicijalni impuls, kakav daju pentolitski pojačivači - busteri ili slični brizantni eksplozivi visokog detonacionog pritiska.

Sistem proizvodnje majdanita pomoću Slurry vozila, predstavlja danas najsavremeniji način snabdevanja velikih površinskih kopova sa potrebnim količinama eksploziva. Snaga majdanita se može podešavati prema konkretnoj situaciji i zahtevima stenske mase koja se minira, dok se ne postignu najoptimalniji rezultati. To omogućava da se majdaniti jače energetske snage pumpaju na dno minske bušotine do željene visine, a zatim se bez prekida automatski nastavlja pumpanje energetski slabijeg sastava u gornji deo minske bušotine.

Vodotpornost majdanita je odlična. Izlazeći iz creva spuštenog do dna bušotine pune vode, majdanit potiskuje vodu naviše, a da pri tom ne dolazi ni do kakve promene njegovog sastava, ni smanjenja eksplozivnih svojstava. Stub istisnute vode poprima ulogu čepa minske bušotine.

Emulzioni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Emulzioni eksplozivi predstavljaju poslednju generaciju vodoplastičnih-Slurry eksploziva. Osnova za emulzione eksplozive je stabilna neeksplozivna emulzija izrađena na bazi klasičnog sistema oksidans-gorivo. U tehničkom smislu emulzije predstavljaju disperzni dvofazni sistem u kome je jedna faza dispergovana u drugoj.

Emulzije predstavljaju vodene rastvore neorganskih soli (oksidanti) i različitih gorivih materija:

  • ulja,
  • dizel goriva,
  • rastopljenih voskova i dr.

Suštinski posmatrano emulzije predstavljaju smešu dve tečnosti koje se ne mešaju.

Emulzije mogu biti tipa: voda u ulju ili obrnuto ulja u vodi. Da bi ovako dobijena emulzija posedovala određena eksplozivna svojstva dodaju joj se različiti aditivi, kao što su:

  • stakleni ili plastični mikrobaloni,
  • perliti, granulirani amonijumnitrat,
  • metalni prahovi,
  • atomizirani aluminijum,
  • ferosilicijum i sl.

Emulzioni eksplozivi, za razliku od drugih Slurry eksploziva, imaju idealne detonacione karakteristike, čak i pri malim prečnicima upotrebe. U pogledu konzistencije, detonacionih karakteristika i primene, emulzioni eksplozivi pokazuju veliku fleksibilnost.

Koriste se za miniranje stena različite čvrstoće, sa prečnicima bušotina od φ 30—300 mm (1,2—11,8 in). Poseduju veliku brzinu detonacije, relativno visoku gustinu i detonacioni pritisak. Aktiviraju se jakim pentolitskim pojačivačem ili rudarskom kapislom br. 8, zavisno od vrste i tipa.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi emulzione eksplozive pod komercijalnim nazivom. DETOLIT i DEMULEX.

Amonijumnitratski poluplastični eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Amonijumnitratski poluplastični eksplozivi u svom sastavu imaju:

  • Želirane smeše nitroglicerinnitroglikol 20-40%,
  • amonijumnitrat,
  • trotil,
  • Drveno brašno,
  • Stabilizatore i dr.

Postojani su na visokim i niskim temperaturama. Otporni su na uticaj vlage i vode. Osetljivi su na klasična sredstva za iniciranje. Koriste se za miniranje tvrdih i vrlo čvrstih stena.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac ne proizvodi ovu vrstu eksploziva. Najpoznatiji eksplozivi iz ove grupe koji su se proizvodili u prethodnoj Jugoslaviji su: Viteziti 20; 25; 30; 35 i 40.

U grupu amonijumnitratskih poluplastičnih eksploziva spadaju i eksplozivi za geofizička i seizmička istraživanja - geoviti. U svom sastavu imaju 20-40% želirane smeše nitroglicerin-nitroglikol, amonijumnitrat, barijeve sulfate i druge komponente. Namenjeni su za geofizička istraživanja, odnosno za veštačko izazivanje seizmičkih talasa u steni. Mogu detonirati pod visokim hidrostatičkim pritiskom. Otporni su na visoke i niske temperature. Pogodni su za podvodna miniranja. Iniciraju se specijalnim elektrodetonatorima namenjenim za ova ispitivanja. Patroniraju se u plastična creva od polivinilhlorida, polietilena ili polistirola. Najpoznatiji eksplozivi iz ove grupe koji su se proizvodili u prethodnoj Jugoslaviji su Geovit 26 i 36.

Nitroglicerinski plastični eksplozivi opšte namene[uredi | uredi izvor]

Nitroglicerinski plastični eksplozivi kao glavni sastojak u svom sastavu imaju preko 80% želirane smeše nitroglicerin-nitroglikol, kao i druge organske i neorganske komponente u manjem procentu.

Najpoznatiji nitroglicerinski plastični eksplozivi su:

Minerska želatina (praskava želatina) je najsnažniji nitro-glicerinski eksploziv sa brzinom detonacije 7.800 m/s, temperaturom eksplozije 4.210 °C (7.610 °F; 4.480 K) i radnom sposobnošću 520 cm³ (po Trauclu).

Sastoji se od:

  • nitroglicerina 92-94% i
  • kolodijum pamuka 6-8%, koji u ovom odnosu daju prozirnu, žilavu želatinsku masu, žutomrke boje. Neznatno je osetljiva prema vlazi. Vrlo je stabilna u magacinu. Inicira se rudarskom kapislom br. 3.
Karakteristike nitroglicerinskih plastičnih eksploziva (želirani viteziti)
Karakteristike Vitezit
100		 Vitezit
80 II		 Vitezit
80		 Vitezit
60		 Vitezit
50
Gustina, g/cm³ 1,5 1,5 1,5 1,48 1,48
Brzina detonacije, m/s 7.300 6.800 6.800 6.500 6.300
Prenos detonacije, cm 6-8 6-8 6-8 8-10 8-10
Proba po Trauzlu, 520-560 500-520 480-500 500-520 460-480
Gasna zapremina, m/kg 709 670 639 788 829
Toplota eksplozije, kJ/kg 6.482 5.975 5.573 5.506 4.982
Temperatura eksplozije, °C 4.187 3.937 3.644 3.390 3.030
Specifični pritisak, MPa 1.198 1.067 948 1.092 1.037

Dinamiti se sastoje od želiranog nitroglicerina sa sprašenim natrijumnitratom ili amonijumnitratom uz dodatak kalijumperhlorata, nitrotela, drvenog brašna i dr. Plastični su, ali manje elastični i žilavi od minerske želatine. Prema sadržaju nitroglicerina (63,5 + 10%) razlikuje se: dinamit 1 i dinamit 5. Dinamit 1 ima brzinu detonacije 6.500 m/s, radnu sposobnost 397 cm³ (po Trauclu). S obzirom da je snažnijim od dinamita 5 češće se upotrebljava.

Smrzavanje je opšti nedostatak dinamita, koje počinje na +11 °C (52 °F; 284 K) ili +8 °C (46 °F; 281 K) i naniže napreduje prilično brzo. Smrznuti dinamit je vrlo osetljiv na udar i trenje, pa je suviše opasno da se u takvom stanju koristi. Uz to smrznuti dinamit obično nepotpuno detonira i razvija otrovne gasove. Smrzavanje se sprečava držanjem dinamita na umereno toplom mestu, za što su naročito pogodni podzemni magacini. Takođe, naročitim dodacima (dinitrohloridin i dr.) smrzavanje se može potpuno izbeći, pri čemu se takvi dinamiti označavaju kao "teško smrzavajući". Smrznuti dinamit se "kravi" zagrevanjem u metalnom sudu postavljenom u vruću vodu.

Dinamiti se upotrebljavaju za miniranje stena i ruda različite tvrdoće, zavisno od vrste dinamita.

Želigniti su želirani nitroglicerinski eksplozivi sa sadržajem 34-72% mešavine nitroglicerin-nitroglikol uz dodatak sprašenog kalijumnitrata ili natrijumnitrata i celuloznih materija. Odlikuju se velikom gustinom, znatnom brzinom detonacije, dobrom hemijskom stabilnošću, dobrom postojanošću prema vlazi i dr. Usled sadržaja nitroglikola podnose niže temperature, bez štetnih posledica. Sastav produkata eksplozije je povoljan.

Proizvode se pod komercijalnim imenom viteziti, sa oznakom sadržaja nitroglicerina (% NG). Upotrebljavaju se, zavisno od relativne snage, za miniranje tvrdih, srednje tvrdih i mekih stenskih materijala, pod zemljom i na površini.

Metanski sigurnosni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Metanski sigurnosni eksplozivi su se razvili od klasičnih amonijumnitratskih i nitroglicerinskih eksploziva, od kojih se razlikuju sadržajem određenih količina inertnih soli (10-50% zavisno od vrste). Najčešće korišćene inertne soli su natrijumhlorid i kalijumhlorid. Inertne soli u procesu eksplozije prelaze u parno-gasovito stanje (sublimišu), čime se postiže sniženje temperature eksplozije za oko 1.000 °C (1.830 °F; 1.270 K), kao i smanjenje veličine i dužine plamena eksplozije. Dodavanjem inertnih soli znatno se smanjuje radna sposobnost metanskih eksploziva.

Metanski sigurnosni eksplozivi se proizvode kao:

  • − praškasti metanski eksplozivi; i
  • − poluplastični metanski eksplozivi.

Praškasti metanski eksplozivi na bazi amonijumnitrata sastoje se od:

Pojačane vrste praškastih metanskih eksploziva sadrže i mešavinu nitroglicerin-nitroglikol (do 5%), radi povećanja radne sposobnosti.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi dve vrste praškastih metanskih eksploziva i to: Metandetonit 1 i Metandetonit 2.

Metandetoniti su osetljivi na vodu, tj. higroskopni su, te se pri upotrebi u vlažnim bušotinama moraju zaštititi plastičnim folijama. Imaju pozitivan bilans kiseonika pa su pogodni za jamska miniranja. Proizvodi detonacije ne sadrže otrovne gasove. Koriste se za miniranje u rudnicima sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine.

Poluplastični metanski eksplozivi izrađeni su na bazi amonijumnitrata sa znatno većim procentom želirane smeše nitroglicerin-nitroglikol (21-31%) i uz veću količinu inertnih soli (35-40% natrijumhlorida ili kalijumhlorida). Otporniji su prema vlazi i raspolažu većom radnom sposobnošću u odnosu na praškaste vrste. Poluplastični metanski eksplozivi upotrebljavaju se za miniranje u uglju i pratećim stenama veće čvrstoće.

Posebnu vrstu ovih eksploziva predstavljaju oklopljeni poluplastični metanski eksplozivi. Kod njih se radi povećanja sigurnosti, patrone eksploziva oblažu slojem slabog eksploziva uz dodatak mešavine natrijumbikarbonata i natrijumhlorida (inertnih soli). Pri eksploziji manje vreli gasovi iz obloge patrone deluju kao zaštitni omotač, između vrelih gasova detonacije i prisutnog metana ili eksplozivne ugljene prašine.

Karakteristike domaćih rudarskih eksploziva[uredi | uredi izvor]

Naša domaća Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije – Trayal korporacija-Kruševac u svom proizvodnom programu ima četiri osnovne grupe privrednih eksploziva i to:

Proizvodnja složenih eksploziva[uredi | uredi izvor]

Proizvodnja složenih eksploziva svodi se na mešanje sastavnih komponenti i patroniranje mešavine. Pri tome, proces proizvodnje praškastih i plastičnih eksploziva razlikuje se samo u pojedinostima.

Proizvodnja praškastih amonijumnitratskih eksploziva obuhvata najpre potpuno sušenje higroskopnog amonijumnitrata u cevnim sušnicama, a zatim mlevenje osušenog proizvoda, pošto je sklon zgrušavanju u toku sušenja. Mlevenje se može vršiti istovremeno sa praškastim neeksplozivnim sastojcima, koji ulaze u sastav ovih eksploziva.

Aromatična nitrotela, ukoliko nisu u tečnom stanju, prethodno se stope pa im se u zagrejanom stanju dodaju amonijumnitrat i drugi sastojci. Sve se to izmeša u plitkim cilindričnim mešalicama, koje se spolja zagrevaju vodenom parom.

Neeksplozivne i netopive materije, bogate ugljenikom, iziskuju vrlo prisno mešanje sa amonijumnitratom u suvom ili vlažnom stanju, da bi eksploziv imao dovoljnu moć detonacije.

Opasne eksplozivne materije, kao što su nitroglicerin i nitroglikol, obično se dodaju na kraju proizvodnog procesa, pri čemu se mešanje obavlja u specijalnim mašinskim mešalicama. Ovo se najčešće vrši u posebnim odeljenjima radi veće bezbednosti.

Patroniranje amonijumnitratskih praškastih eksploziva obavlja se automatski utiskivanjem eksploziva u patrone cilindričnog oblika, određenih dimenzija i masa. U zavisnosti od vrste eksploziva i uslova njegove primene zavisi i način pakovanja. Praškasti eksplozivi prečnika ispod 60 mm (2,4 in) pakuju se u parafisani natron papir, a kao zaštita od spoljne vlage koriste se polietilenske kese za skupno pakovanje, koje se hermetički zatvaraju. Prečnici iznad 60 mm (2,4 in) patroniraju se u polietilenska creva ili vrećice, koje se zatim stavljaju u kartonske kutije do određene mase. Dimenzije i mase pojedinih patrona privrednih eksploziva su standardizovane i proizvođači su dužni da ih se pridržavaju u toku proizvodnje.

Proizvodnja plastičnih eksploziva obuhvata kao prvu fazu želiranje mešavine nitroglicerina i nitroglikola mešanjem sa kolodijum pamukom. Kolodijum pamuk koji se koristi za želiranje sadrži 12,25% N i mora se prethodno dobro osušiti. Mešanje se vrši u plitkim sudovima sa lopaticama, koji se spolja zagrevaju vodom temperature 40—50 °C (104—122 °F; 313—323 K). U ove sudove najpre se usipa mešavina nitroglicerina i nitriglikola, a zatim se dodaje kolodijum pamuk u količinama koje su srazmerne sastavu eksploziva.

Zatim sledi mešanje sa sprašenim amonijumnitratom (kod plastičnih amonijumnitratskih eksploziva) ili kod dinamita mešanje sa šalitrom, drvenim brašnom i drugim komponentama, zavisno od vrste dinamita.

Poslednja faza je patroniranje, koje se vrši istiskivanjem plastične mase eksploziva kroz kružni otvor odgovarajućeg prečnika. Patroniranje se vrši u polietilenska creva standardnog prečnika i mase. Zatim se patrone pakuju u polietilenske kese koje se hermetički zatvaraju i slažu u kartonske kutije do određene mase.

Amonijumnitratski-uljni eksplozivi (AN-FO smeše) i vodoplastični-Slurry eksplozivi proizvode se u fabrikama eksploziva (patronirane vrste) ili se prave na mestu miniranja i direktno upumpavaju u bušotine. Fabrike eksploziva su proizvele pokretne stanice (AN-FO i Slurry vozila) koje predstavljaju male pokretne fabrike eksploziva. Slurry ili ANFO vozilo u odvojenim bunkerima nose oksidante (amonijumnitrat) i smešu gorivog ulja do minskog polja, gde se pomoću elektronski programirane opreme, gorivo i oksidant mešaju. Nastala kašasta smeša pomoću pumpe i gumenog creva direktno se upumpava u minsku bušotinu.

Sredstva za iniciranje eksploziva[uredi | uredi izvor]

Da bi privredne brizantne eksplozive doveli do detonacije, potrebno im je saopštiti početni inicijalni impuls. Za to su potrebna sredstva za iniciranje koja imaju sposobnost da detoniraju ako se zapale plamenom ili iskrom.

U sredstva za iniciranje eksploziva spadaju:

Sredstva za iniciranje eksploziva otvorenim plamenom[uredi | uredi izvor]

U sredstva za iniciranje eksploziva otvorenim plamenom spadaju:

Detonatorska-rudarska kapisla (DK)[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Detonator

Detonatorska (rudarska) kapisla koristi se za aktiviranje eksplozivnog punjenja ili detonirajućeg štapina u suvim radnim uslovima, gde nema pojave metana i eksplozivne ugljene prašine. Detonatorska (rudarska) kapisla je metalna cilindrična čaurica, zatvorena sa jedne strane, u koju je upresovana eksplozivna materija. S druge strane čaurice nalazi se otvor u koji se stavlja sredstvo za aktiviranje.

Detonatorska kapisla sastoji se od:

  • − metalne čaurice standardnih dimenzija;
  • − metalne pokrivke;
  • − inicijalnog (primarnog) punjenja; i
  • − brizantnog (sekundarnog) punjenja.

Čaura i pokrivka izrađeni su od istog materijala i to: bakra (i njegovih legura, npr. tombaka) ili aluminijuma (i njegovih legura). Materijal čaure zavisi od vrste inicijalnog eksploziva. Kod čaura od bakra ili tombaka kao inicijalno punjenje upotrebljava se fulminat žive, dok se kod čaura od aluminijuma ili njegovih legura kao inicijalno punjenje upotrebljava olovo azid sa olovotrinitroresorcinatom. U suprotnom dolazi do nagrizanja materijala čaure.

Na dno čaure prvo se upresuje brizantni eksploziv, a iznad njega inicijalni eksploziv. Brizantno punjenje sastoji se od trotila ili pentrita, a može se koristiti i heksogen. Količina brizantnog punjenja kod kapisle br. 8 iznosi 0,8 g, a kod kapisle br. 6 oko 0,5 g. Iznad brizantnog (sekundarnog) punjenja nalazi se 0,4 do 0,5 g inicijalnog (primarnog) eksploziva. Za inicijalno punjenje koristi se fulminat žive ili olovoazid sa olovotrinitroresorcinatom. Ovo punjenje zaštićeno je metalnom pokrivkom sa otvorom na sredini. Vrsta inicijalnog punjenja zavisi od vrste materijala čaure, što je napred već obrazloženo.

Ostali prazan prostor u kapisli (oko 1/3) služi za umetanje i učvršćivanje sporogorećeg štapina ili električnog upaljača, kao sredstva za iniciranje. Prema svojoj jačini detonatorske kapisle se rade od br. 1 do br. 10. U praksi se najčešće upotrebljavaj kapisle br. 6 i br. 8 i to: kapisla br. 8 za amonijumnitratske praškaste eksplozive, a kapisla br. 6 za nitroglicerinske eksplozive.

Naše domaće kapisle imaju oznake:

  • DK-6-Al,
  • DK-8-Al,
  • DK-6-Cu,
  • DK-8-Cu.
  • gde je: DK - oznaka za detonatorsku kapislu;
  • broj 6 i 8 - jačina kapisle;
  • Al i Cu - simbol materijala čaurice.
Oznake i dimenzije kapisli br. 6 i br. 8.
Oznaka L, mm
max		 E, mm
min		 D,
max		 d,
min		 d1 mm
DK-6-Al; DK-6-Cu 35 19 7,5 6 3
DK-8-Al; DK-8-Cu 45 19 7,5 6 3

Detonatorske kapisle sa bakarnom čaurom primenjuju se u jamama sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine. U ovim jamama ne smeju se koristiti aluminijumske kapisle, jer aluminijum na povišenim temperaturama gori otvorenim plamenom koji može upaliti metan ili ugljenu prašinu. Aluminijumske kapisle koristite se na površinskim kopovima i jamama gde nema opasnosti od metana i ugljene prašine.

Kapisle se ne smeju bacati, tumbati ni pritiskati. Inicijalno punjenje je veoma osetljivo na udar, trenje, plamen i varnicu. Temperatura samodetonacije kapisle veća je od 120 °C (248 °F; 393 K). Kapisle ne menjaju svoje funkcionalne osobine pri temperaturama od −20—+20 °C (−4—68 °F; 253—293 K).

Detonatorske kapisle se pakuju po 100 komada u kartonske ili limene kutije, sa otvorom okrenutim na gore. Međuprostori između kapisli ispunjeni su suvom strugotinom. Po pet kutija sačinjava jedan paket. Paketi se slažu u dvostruke drvene sanduke. Sadržaj sanduka može iznositi 5.000 ili 10.000 komada kapisli.

Najvažnije tehničko-minerske karakteristike detonatorskih kapisli su:

  • brizantnost,
  • radna sposobnost po Trauclu,
  • sposobnost detonacije kapisle prema Hejdu,
  • sigurnost detonatorske kapisle itd.

Sporogoreći štapin[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Sporogoreći štapin

Sporogoreći štapin je sredstvo za paljenje koje se u sklopu sa detonatorskom kapislom koristi za pojedinačno paljenje minskih punjenja na površini ili pod zemljom, ukoliko ne postoji opasnost od metana ili eksplozivne ugljene prašine. Za iniciranje detonatorskih kapisli potrebno je sporogoreći štapin staviti u kapislu i stegnuti minerskim kleštima. Zatim se slobodni kraj štapina zapali otvorenim plamenom i kada štapin dogori daje plameni impuls pomoću koga se inicira detonatorska kapisla. Sporogoreći štapin se ne sme upotrebljavati u rudnicima sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine.

Sporogoreći štapin se izrađuje u vidu vrpce (kanapa). Sastoji se od barutne srži i omotača. Srž štapina izrađena je u vidu kontinuiranog punjenja od sitnozrnog crnog baruta (4,5-5,7 g/m'), sa pamučnim koncem kroz sredinu srži, koji ima zadatak da obezbedi ravnomeran raspored crnog baruta pri izradi štapina. Srž štapina obavijena je sa dva ili tri unakrsno pletena zaštitna omotača od kudelje ili pamučne pređe, preko kojih su nanesena dva izolaciona sloja bitumena ili jedan sloj plastične izolacije. Omotač sprečava progorevanje štapina, tj. varničenje u bočne strane.

Zavisno od vrste i broja slojeva zaštitne izolacije razlikujemo:

  • − dupli sporogoreći štapini sa pamučnom pređom i bitumenskom zaštitom, koji se isključivo primenjuju na suvim radilištima; i
  • − univerzalni sporogoreći štapini sa PVC zaštitom, koji se primenjuje za rad u suvim i vlažnim uslovima, kao i za rad pod vodom do dubine 10 m (33 ft).

Vreme gorenja sporogorećeg štapina se kreće u granicama od: 110-140 s/m' sa tolerancijom od +10 s. Iz ovoga proizilazi da 1 m' sporogorećeg štapina gori najbrže 100 s i najsporije 150 s. U praksi se obično uzima da 1 m' štapina gori za 120 s. Vreme gorenja štapina se bitno skraćuje kada gori pod pritiskom (pod vodom ili u jako nabijenoj bušotini), o čemu treba voditi računa prilikom izbora dužine štapina.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi univerzalni sporogoreći štapin (USŠ) za rad u suvim i vlažnim uslovima, kao i za rad pod vodom do dubine 10 m. Osnovne karakteristike ovog štapina su: prečnik φ 5,2+0,5 m, vreme gorenja 110-140 m/s, boja izolacije crna.

Pri pakovanju štapin se namotava u kalemove, pri čemu krajevi štapina moraju biti izolovani od atmosferskih uticaja. Kalem univerzalnog sporogorećeg štapina sadrži 250 m. U kutije od talasastog kartona pakuje se po 4 kalema sporogorećeg štapina. Štapin se čuva u skladištima čija temperatura je od −20—+20 °C (−4—68 °F; 253—293 K), a relativna vlažnost vazduha max. 75%. Čuvan u ovim uslovima štapin treba da se upotrebi u roku od 6 meseci.

Pomoćna sredstva za paljenje sporogorećeg štapina[uredi | uredi izvor]

Da bi se sprečile nezgode koje se dešavaju pri radu sa sporogorećim štapinom, proizvedena su pomoćna sredstva za njegovo paljenje. Ova sredstva omogućuju brzo i bezbedno paljenje štapina.

U pomoćna sredstva za paljenje sporogorećeg štapina spadaju:

  • − minersko saće;
  • − minerski tuljci; i
  • − minerske šibice.

Minersko saće omogućava istovremeno paljenje većeg broja štapina odnosno minskih punjenja. Izrađeno je od kartonskih cevčica, međusobno povezanih u vidu saća, premazanih na jednom kraju zapaljivom masom. Drugi kraj cevčice je otvoren radi stavljanja štapina. Pakovano je po 30 cevčica zajedno, ali se po potrebi može otkinuti i upotrebiti samo onoliko cevčica koliki broj minskih punjenja palimo. Rukovanje saćem je prosto i bezbedno.

Minerski tuljci se upotrebljavaju za istovremeno paljenje 5 štapina, odnosno minskih punjenja koja nisu suviše udaljena jedna od drugog. Izrađeni su od kartona u vidu cevčice, čije je dno premazano zapaljivom smešom. U tuljak može da se stavi 6 štapina, od kojih 5 štapina vode do minskih punjenja, a šestim se pripali zapaljiva smeša u samom tuljku.

Minerska šibica se upotrebljava za pripaljivanje sporogorećeg štapina neposredno ili preko minerskog saća. Vrlo burno sagoreva, razvija visoku temperaturu i zbog toga pali štapin skoro trenutno. Osigurana je protiv uticaja vlage, a gori na promaji i vetru. Vreme gorenja minerske šibice je približno 1 minut. Gašenje šibice je znak mineru da treba da se skloni, ako je najkraći štapin koga pali dužine 1 m.

Sredstva za iniciranje eksploziva električnim impulsom[uredi | uredi izvor]

Pri izvođenju minerskih radova široko se primenjuje električno paljenje minskih punjenja. Zasniva se na toplotnom dejstvu električne struje, koje se može predstaviti izrazom:

Q = I2 R

gde je:

  • I - jačina električne struje, (A);
  • R - otpor strujnog kola, (Ω).

U odnosu na štapinsko paljenje, paljenje mina električnom strujom ima više prednosti, kao što su:

  • − omogućava jednovremeno paljenje velikog broja mina;
  • − omogućava paljenje u tačno određeno vreme;
  • − omogućava vremensko paljenje, pri čemu interval zastoja može da se kreće od nekoliko ms do 1 s;
  • − moguće je paljenje minskog punjenja sa željenog rastojanja;
  • − jedini je način paljenja koji je dozvoljen u rudnicima sa metanskim režimom rada;
  • − može se primeniti u svim vremenskim uslovima, pri toplom i hladnom vremenu, na suvom i vlažnom terenu itd.

U sredstva za električno paljenje mina spadaju:

  • − električni detonatori (ED);
  • − provodnici električne struje;
  • − izvori struje za paljenje;
  • − merno-kontrolni instrumenti; i
  • − pomoćni pribor.

Električni detonatori (ED)[uredi | uredi izvor]

Električni detonator (ED) je hermetički zatvorena detonatorska kapisla br. 8 u koju je ugrađen električni upaljač (EU). Električni detonatori imaju tačno definisane električne karakteristike, koje definišu njihovu funkciju i sigurnost pri radu.

Električni upaljač (EU) služi za stvaranje plamenog impulsa, koji je sposoban da izazove detonaciju inicijalnog (primarnog) i glavnog (sekundarnog) punjenja, koja su smeštena u detonatorsku kapislu (DK). Električni upaljač se sastoji od lako zapaljive glavice i dva izolovana provodnika. U zavisnosti od toga kako struja prolazi kroz električni upaljač i kako se vrši paljenje zapaljive glavice, razlikuju se tri tipa EU:

  • − EU sa metalnim mostićem (mostni);
  • − EU sa strujno-provodljivom zapaljivom glavicom; i
  • − EU sa rascepkom (varnični, naponski).

Prolaskom električne struje kroz glavicu, mostić glavice se usija do određene temperature na kojoj se pali lako zapaljiva glavica, koja daje dovoljno jak toplotni impuls za paljenje usporivačke smeše ili primarnog punjenja detonatorske kapisle.

Materijal od koga se izrađuje zapaljiva glavica mora biti:

  • − osetljiv na toplotni impuls;
  • − stabilan, tj. da ne stupa u hemijsku reakciju;
  • − ne sme biti higroskopan;
  • − sposoban da stvori plameni impuls.

Kao materijal za zapaljivu glavicu koristi se:

  • acetilid bakra;
  • pikrit;
  • pikriminat olova;
  • mononitroresorcinat;
  • olova i dr.

Mostić EU izrađuje se od legura koje imaju veliki specifični otpor, dobru otpornost na koroziju i nisku tačku topljenja. Kao materijal za mostić koriste se legure:

Prečnik žice mostića kreće se u granicama od 0,02—0,05 mm (0,00079—0,00197 in), a dužina mostića je oko 0,5—5 mm (0,020—0,197 in). Učvršćivanje mostića u zapaljivu glavicu može biti elastično ili čvrsto.

U zavisnosti od električne osetljivosti proizvode se tri tipa zapaljivih glavica i to:

  • − standardni tip A sa otporom mostića 1,2-1,4 Ω (struja za serijsko paljenje iznosi I100 ≥ 1,0A);
  • − tip B otporom mostića 0,4-0,6 Ω (struja za serijsko paljenje iznosi I100 ≥ 3,2 A);
  • − visoko neosetljivi upaljači sa otporom mostića ≈0,03 Ω (struja za serijsko paljenje iznosi I100 ≈ 20 A).

Danas se za miniranje uglavnom primenjuju EU standardnog tipa A, sa otporom mostića 1,2-1,4 Ω.

Električni upaljač sa strujno-provodljivom zapaljivom glavicom konstruisan je tako da je sama zapaljiva glavica strujno provodljiva i lako zapaljiva. Provodljivost struje se postiže tako što se u smešu zapaljive glavice ugrađuje sitno mleveni metalni prah i grafit. EU sa dodatkom metalnog praha su vrlo osetljivi. Za pojedinačno paljenje EU ovog tipa potrebno je svega nekoliko mA, pri naponu od 2-3 V. Ove EU lako mogu upaliti lutajuće struje, pa se ne upotrebljavaju za minerske radove u rudnicima.

Električni upaljač sa rascepkom (varnični upaljač) konstruisan je tako da su dovodne žice za struju u zapaljivoj glavici međusobno razmaknute. Napon neophodan za paljenje zapaljive smeše zavisi od rastojanja žica-elektroda, od oblika njihovih krajeva, kao i od vrste zapaljive smeše koja je upresovana između elektroda. EU sa rascepkom su namenjeni za radove, kada se kao izvor struje koristi mašina koje daje napon 2.000-3.000 V, što ove EU čini veoma otpornim na lutajuće struje.

Za izradu električnih detonatora koriste se detonatorske kapisle izrađene od bakra ili aluminijuma ili njihovih legura. Približno 2/3 kapisle ispunjeno je primarnim i sekundarnim punjenjem, a preostala 1/3 služi za umetanje i učvršćivanje električnog upaljača.

Prema nameni električni detonatori se dele na:

  • − detonatore za iniciranje eksplozivnih punjenja kod radova na površini i u jami, na suvim i mokrim radilištima i pod vodom dubine do 2 m (6,6 ft);
  • − detonatore za miniranje pod vodom dubine do 200 m (660 ft);
  • − detonatore za miniranje na radilištima sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine;
  • − detonatore za seizmička miniranja.

Električni detonatori namenjeni za miniranje u rudnicima moraju imati određeni kvalitet u pogledu električnih, tehničko-minerskih, mehaničkih i sigurnosnih karakteristika.

Vrste električnih detonatora[uredi | uredi izvor]

U savremenoj praksi miniranja koriste se sledeći električni detonatori:

1) Trenutni električni detonatori.
2) Vremenski električni detonatori:
  • − električni detonatori sa zakašnjenjem izraženim u sekundama;
  • − milisekundni ED sa zakašnjenjem izraženim u ms.
3) Metanski - sigurnosni električni detonatori:
  • − trenutni metanski elektrodetonatori;
  • − milisekundni metanski elektrodetonatori.
4) Specijalni električni detonatori - seizmički.

Trenutni električni detonator (TED) je detonator čije se eksplozivno punjenje aktivira trenutno, odmah nakon uspostavljanja kola električne struje. Trenutni električni detonatori se koriste za miniranje na površinskim i podzemnim radilištima, na suvim i mokrim radilištima i pod vodom do 2 m (6,6 ft) dubine. Namenjeni su za pojedinačno paljenje mina ili kada je potrebno da sve mine detoniraju odjednom (zalomne mine i sl).

Elementi trenutnog električnog detonatora su:

  1. čaura;
  2. brizantno eksplozivno punjenje;
  3. inicijalno eksplozivno punjenje;
  4. pokrivka;
  5. zaštitna (antistatička) cevčica;
  6. električna lako zapaljiva glavica;
  7. vodonepropustivi zaptivač;
  8. elektroprovodnici;
  9. pločica za označavanje detonatora.

Trenutni električni detonatori nose oznaku "0" koja se utiskuje na dance detonatora, a na pločicu se utiskuju oznake za tip detonatora i znak proizvođača. Električni detonatori sa usporenim dejstvom (vremenski elektrodetonatori) imaju ugrađen usporivački element, koji se ugrađuje između električne lako zapaljive glavice i inicijalnog (primarnog) punjenja kapisle.

Paljenje inicijalnog punjenja ne ostvaruje se direktno od plamenog impulsa lako zapaljive glavice, već taj impuls najpre pali usporivački element, koji je programiran da gori određeno vreme, a zatim ovaj aktivira inicijalno punjenje detonatorske kapisle.

Detonatori sa usporenim dejstvom dele se na:

  • − četvrtsekundne koji detoniraju u nazivnom intervalu od 1/4 sekunde;
  • − polusekundne koji detoniraju u nazivnom intervalu od 1/2 sekunde.

Elementi električnog detonatora sa usporenim dejstvom su:

  1. Prvih 9 elemenata je potpuno isto kao i kod gore pomenutog trenutnog električnog detonatora, a samo je razlika na zadnjem elementu;
  2. a to je - pločica za intervalni broj.

Elektro detonatori sa usporenim dejstvom se proizvode u serijama od broja 1 do broja 18, sa nazivnim intervalom usporenja u seriji od: 0,25 s i 0,5 s.

Domaća industrija proizvodi serije vremenskih ED sa deset stepeni usporenja (1-10). Vremenski interval između brojeva u seriji je 0,5 s (PSED-polusekundni) ili 0,25 s (ČSED-četvrtsekundni).

Kod vremenskih ED na dnu čaurice utisnut je broj, a na provodnicima prikačena plastična pločica sa brojem koji označava interval usporenja.

Milisekundni električni detonatori su iste konstrukcije kao i vremenski ED, s tom razlikom što usporivačka smeša sagoreva znatno brže. Milisekundni ED primenjuju se kod paljenja minskih punjenja koja treba da detoniraju jedno za drugim u vrlo kratkom vremenskom intervalu. Interval između pojedinih eksplozija bira se tako, da svaka sledeća eksplozija nastaje u trenutku kada je prethodno odminirana stenska masa već rastresena, pri čemu je stvorena nova slobodna površina za narednu eksploziju. Ovakav način iniciranja minskih punjenja omogućuje sitniju granulaciju i manju razbacanost odminiranog materijala, kao i smanjenje seizmičkih potresa koji nastaju pri miniranju. Milisekundni električni detonatori se proizvode u serijama od broja 1 do broja 15, sa intervalom usporenja u seriji od 20 ms do 100 milisekundi.

Domaća industrija proizvodi dve serije milisekundnih ED i to:

  • − od broja 1-10 sa intervalom usporenja između brojeva od 34 ms (34-MSED); i
  • − od broja 1-12 sa intervalom usporenja između brojeva od 23 ms (23-MSED).

Boja izolacije provodnika milisekundnih detonatora razlikuje se od boje provodnika trenutnih ED. Metanski električni detonatori (MED-Cu) izrađuje se sa bakarnom čauricom i inicijalnim punjenjem od fulminata žive. Aluminijumske kapisle ne smeju se koristiti u jamama sa metanskim režimom, jer se aluminijum lako usija i zapali, pa može izazvati eksploziju metana ili ugljene prašine.

Kod metanskih ED preko čaure sa spoljne strane navučen je mesingani zaštitni prsten, na delu gde se nalazi usporivačka masa. Ovaj prsten ima ulogu da spreči rasprskavanje čaure pri sagorevanju usporivačke smeše. U unutrašnjosti kapisle, između usporivačke smeše i inicijalnog punjenja, postavljen je mesingani konus (plamenik), čija je uloga da usmeri plamen usporivačke smeše u inicijalno punjenje kapisle. Elektro provodnici su od bakra sa PVC izolacijom zelene boje, po čemu se razlikuju od ostalih vrsta ED. Konstrukcija metanskih ED je takva da je detonator potpuno zaštićen od varničenja. Lako zapaljiva glavica i eksplozivno punjenje kapisle br. 8. su tako podešeni da ne mogu upaliti najeksplozivniju smešu metana i vazduha (8-11,5% CH4).

Domaća industrija proizvodi trenutne metanske električne detonatore (TMED-Cu) i metanske milisekundne ED od broja 1-10 sa intervalom zakašnjenja između brojeva od 34 ms (34-MMED-Cu) i 23 ms (23- MMED-Cu).

Metanski ED su specijalno namenjeni za miniranje u rudnicima sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine. Mogu se koristiti na suvim, vlažnim i mokrim radilištima, kao i pod vodom dubine do 2 m (6,6 ft).

Osnovne tehničko-minerske karakteristike električnih detonatora su:

  • provodljivost električne struje,
  • otpor električne glavice,
  • otpor provodnika,
  • osetljivost prema toploti i dr.

Mašine za električno paljenje, provodnici struje i merno-kontrolni aparati[uredi | uredi izvor]

Za električno paljenje minskih punjenja koriste se mašine za električno paljenje, koje daju jednosmernu struju bez pulzacija.

U upotrebi su sledeće vrste mašina za električno paljenje mina:

  • − magnetno-električne;
  • − dinamo-električne;
  • − kondenzatorske;
  • − elektronske, i
  • − visokofrekventne.

Mašine za električno paljenje mina moraju biti sposobne da pošalju dovoljno jak električni impuls za sigurno paljenje odgovarajućeg broja električnih detonatora vezanih u mrežu za paljenje. Mreža ima granični otpor koji mašina za paljenje mora savladati, kako bi u mrežu poslala garantovanu struju za bezotkazno paljenje.

Domaća industrija (”Trio” Beograd) proizvodi električne-kondenzatorske mašine za paljenje mina tip EKA 400/22.

Provodnici struje za električno paljenje mina mogu biti od :

  • bakarne,
  • aluminijumske i
  • pocinkovane gvozdene žice.

Obično su izolovani PVC masom, ređe gumom. Moraju biti određenog poprečnog preseka, koji će omogućiti proticanje struje određene jačine.

Merno-kontrolni aparati koriste se za kontrolu ispravnosti:

  • elektrodetonatora,
  • mašina za paljenje i
  • mreža za paljenje mina.

U upotrebi su sledeći aparati:

  • galvanoskop,
  • ommetar,
  • kontrolni most za dinamo mašine,
  • tinjalica i dr.

Detonirajući štapin[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Detonirajući štapin

Detonirajući štapin je vrpca sa brizantnim eksplozivnim punjenjem. Ovaj štapin omogućava brz i siguran prenos detonacije sa detonatorske kapisle, električnog detonatora ili neposredno na veliki broj minskih punjenja. Pri tome se ostvaruje skoro trenutni prenos u sve grane štapina, tj. do svih minskih punjenja.

Srž detonirajućeg štapina izrađuje se od fulminata žive ili pentrita sa aditivima. Ako se za srž koristi fulminat žive, on se obavezno flegmatizuje sa parafinom, pa njegova brzina detonacije iznosi oko 5.000 m/s. Ako je srž štapina od pentrita onda je brzina detonacije oko 6.500 m/s. Eksplozivno punjenje štapina smešta se u tanku plastičnu ili papirnu cevčicu. U sredini eksplozivnog punjenja je konac koji obezbeđuje ravnomeran raspored eksploziva (konstantnu gustinu) po celoj dužini štapina. Cevčica je spolja čvrsto obmotana dvostrukom pamučnom pređom, upletenom u suprotnim smerovima. Preko pređe urađena je spoljna plastična izolacija, koja čini štapin elastičnijim (fleksibilnijim), a istovremeno štiti srž štapina od mehaničkih uticaja, vlage i vode.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi više vrsta detonirajućeg štapina u zavisnosti od količine eksplozivnog punjenja (pentrita) po dužnom metru detonirajućeg štapina i to:

  • − desetogramski (P-10);
  • − dvanaestogramski (P-12) i
  • − dvadesetogramski (P-20) detonirajući štapin,
Karakteristike detonirajućeg štapin
Karakteristika P-10 P-12 P-20
Količina punjenja, g/m 10 ± 1 12 ± 1,5 20 ± 3
Prečnik, mm 5,2 5,2 6,3
Brzina detonacije, m/s 6.500 ± 500 6.500 ± 500 6.500 ± 500
Boja izolacije crvena crvena crvena
Iniciranje DK br.8 DK br.8 DK br.8

Detonirajući štapin mora biti savitljiv i lako se vezivati u čvorove, pri čemu ne sme doći do pucanja zaštitne plastične obloge. Kada se zapali otvorenim plamenom gori lagano kao svaka materija, a da pri tome ne dolazi do detonacije. Otporan je na vodu (ako su mu krajevi izolovani), pa ispravno detonira i nakon stajanja u vodi.

Inicira se detonatorskom kapislom br. 8. ili elektrodetonatorom, koji se na kraj štapina pričvrsti izolacionom trakom ili nekim drugim sredstvom. Svi ostali krajevi štapina vezani za glavni krak štapina, aktiviraju se detonacijom glavnog kraka. Koristi se za prenos detonacije od rudarske kapisle br. 8. ili električnog detonatora do minskog punjenja, odnosno pojačnika inicijacije. Prenos detonacije može se obaviti trenutno ili sa programiranim usporenjem (postavljanjem konektora). Uspešno se primenjuje kod masovnih miniranja na površinskim kopovima i kamenolomima, pri rušenju podvodnih objekata i objekata na površini, prilikom razbijanja nataložene metalurške zgure itd. Ne sme se koristiti u jamama sa pojavom metana i eksplozivne ugljene prašine.

Detonirajući štapin se često koristi u kombinaciji sa usporivačima - konektorima, kojima se postiže milisekundno usporenje paljenja pojedinih minskih punjenja. Konektori su metalne (aluminijumske) čaurice otvorene sa obe strane u koje se stavljaju krajevi detonirajućeg štapina. U sredini konektora je postavljena usporivačka smeša koja je programirana da gori tačno određeno vreme izraženo u ms. Konektor se umeće na presečenom mestu štapina, a iznad eksplozivnog punjenja. Usporivačka smeša u konektoru gori tačno programirano vreme u ms, pa tek nakon toga dolazi do eksplozije minskog punjenja.

Pojačivači impulsa - busteri[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Pojačivač detonatora

Za iniciranje nekih neosetljivih eksploziva i eksplozivnih smeša (AN-FO smeše, liveni TNT, vodoplastični eksplozivi itd.) nije dovoljna detonatorska kapisla br. 8, već se mora koristiti znatno snažniji pojačivač impulsa - buster. Pojačivač impulsa - buster predstavlja jedinicu od čvrsto upresovanog visokobrizantnog eksploziva, koji se lako dovodi do detonacije kapislom br. 8, a pritisak detonacije mu je takav da dovodi do potpune detonacije najneosetljivije eksplozive.

Pojačivači impulsa-busteri izrađuju se kao presovani i kao liveni. Presovani pojačivači imaju eksplozivno punjenje od pentrita ili heksogena. Liveni pojačivači imaju eksplozivno punjenje od pentolita, tj. mešavine trotila i pentrita.

Presovani pojačivači - busteri[uredi | uredi izvor]

Presovani pojačivači-busteri su sastavljeni od aluminijumske čaurice u koju je pod visokim pritiskom upresovana određena količina pentrita ili flegmatizovanog heksogena. U tako pripremljenu čauricu bustera umeće se detonatorska kapisla br. 8 ili detonirajući štapin. Ceo sklop predstavlja čvrstu celinu sa kojom se dalje postupa kao sa detonatorskom kapislom.

Buster B-2H sadrži 2 g (0,0044 lb) heksogena, upresovanog na dno aluminijumske čaurice, iznad koga je postavljen električni detonator, koji je stegnut uzdužnom lamelom za čauru bustera. Upotrebljavaju se za iniciranje jako upresovanog i livenog trotila, npr. kod sekundarnih miniranja.

Busteri B-10P i B-10H sadrže po 10 g (0,022 lb) upresovanog pentrita ili heksogena. Na vrhu bustera hermetički je zapertlovan plastični čep sa otvorom za kapislu. Iniciranje bustera vrši se kapislom br. 8. ili električnim detonatorom. Koristi se za podvodna miniranja dubine do 20 m (66 ft).

Busteri B-30P i B-30PD imaju po 30 g (0,066 lb) čvrsto upresovanog pentrita. Buster B-30P se inicira detonatorskom kapislom ili ED koji se postavljaju u otvor zapertlovanog plastičnog čepa. Buster B-30PD aktivira se detonirajućim štapinom koji se provlači kroz sredinu bustera. Služe za iniciranje jako neosetljivih eksploziva.

Busteri B-50P i B-50PD imaju po 50 g (0,11 lb) čvrsto upresovanog pentrita. B-50P se inicira detonatorskom kapislom ili ED, a B-50PD detonirajućim štapinom. Eksplozivno punjenje bustera je potpuno zatvoreno i rad sa njim je bezbedan. Svi busteri su otporni na vodu.

Liveni pentolitski pojačivači - busteri[uredi | uredi izvor]

Pentolitski pojačivači su namenjeni za aktiviranje svih eksploziva neosetljivih na detonatorsku kapislu br. 8., kao što su:

Ova grupacija eksploziva poznata je pod zajedničkim imenom "sigurnosni eksplozivi", čija je osetljivost na iniciranje nekoliko puta niža nego kod klasičnih eksploziva. Uspešna primena ANFO smeša i Slurry eksploziva počela je tek onda kada su pronađeni odgovarajući pojačivači, koji su omogućili njihovu potpunu i stabilnu detonaciju.

Liveni pentolitski pojačivači imaju eksplozivno punjenje od mešavine:

Liveni pentolitski pojačivači – busteri treba da poseduju:

  • − visok pritisak detonacije;
  • − prečnik i dužina bustera moraju biti prilagođeni prečniku eksplozivnog punjenja koje iniciraju.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi tri tipa visoko brizantnih livenih pentolitskih pojačivača: PP-360; PP-300 i PP-100.. Ovi pojačivači uspešno se primenjuju u svim našim rudnicima, gde se za miniranje koriste ANFO i Slurry eksplozivi.

Karakteristike pentolitskih pojačivača
Karakteristika PP-360 PP-300 PP-100
Gustina, g/cm³ 1,60 1,60 1,60
Probojna moć-čelika, cm 10 10 -
Brzina detonacije, m/s 7.000-7.500 7.000-7.500 7.000-7.500
Bilans kiseonika, % -0,425 -0,425 -0,425
Pritisak detonacije, MPa 20.400 20.400 20.400
Masa, g 360 300 100
Prečnik, mm 70 50 41
Dužina, mm 59 95 45
Pakovanje, kom/kutiji 60 72 180
Stabilnost, meseci 12 12 12

Pentolitski pojačivač ima dva otvora za provlačenje kraja detonirajućeg štapina, koji se vezuje u čvor. U praksi se iniciranje minskih punjenja najčešće vrši sa dva bustera, od kojih se jedan postavlja na dno, a drugi u sredinu minske bušotine. Ovim se postiže daleko bolje iskorišćenje snage eksplozije, dobija se veća količina odminiranog materijala i povoljnija granulacija odminirane stenske mase.

Sistemi neelektričnog načina iniciranja eksploziva[uredi | uredi izvor]

U cilju povećanja sigurnosti miniranja i zaštite od neželjenih efekata lutajućih struja i statičkog elektriciteta u novije vreme razvili su se sistemi za neelektrično iniciranje minskih punjenja. Neelektrični sistem iniciranja predstavlja jedan savremen i bezbedan sistem koji se nalazi između električnog načina iniciranja i iniciranja pomoću detonirajućeg štapina, pri čemu su zadržane sve dobre osobine oba sistema, a otklonjene njihove mane.

U svetu postoji više sistema za neelektrično iniciranje minskih punjenja, kao što su:

  • Nonel sistem,
  • Hercudet,
  • Primadet,
  • Teodet,
  • Anodet,
  • Detaprim i dr.

Od svih nabrojanih sistema najviše se primenjuje Nonel sistem, proizvod Švedske firme Nitro Nobel, iz koga se razvio i naš domaći sistem Polinel, proizvod hemijske industrije "Police" Berane.

Opis polinel sistema[uredi | uredi izvor]

Polinel inicirajući sistem sastoji se iz:

  • − Polinel detonatora;
  • − vatroprovodne detonacione cevčice (VPDC);
  • − spojnica (konektora); i
  • − alata za iniciranje (startera).

Polinel detonator sastoji se od standardne detonatorske kapisle br. 6 ili br. 8 (sa ili bez usporivačkog elementa) i tanke vatroprovodne detonacione cevčice (VPDC). Kapisla je od bakra, a njena dužina varira u zavisnosti od dužine usporivačkog elementa. Pomoću plastičnog ili gumenog čepa kapisla je čvrsto i hermetički spojena sa vatroprovodnom detonacionom cevčicom (VPDC).

Vatroprovodna detonaciona cevčica (VPDC) izrađena je od visokokvalitetne plastične mase, spoljnjeg prečnika 3 mm (0,12 in) i unutrašnjeg 1,5 mm (0,059 in). Unutrašnjost plastične cevčice obložena je mikro slojem reaktivne smeše (30-50 mg/m'), koja brzim sagorevanjem (oko 2.200 m/s) prenosi toplotni impuls kroz cevčicu do inicijalnog punjenja ili usporivačkog elementa kapisle. Sagorevanjem reaktivne smeše oslobađa se hemijska toplota, pri čemu produkti sagorevanja dostižu temperaturu od preko 4.000 °C (7.230 °F; 4.270 K) i pritisak 20-30 bara. Visoka temperatura u cevčici traje veoma kratko (0,5ms/m') i ne može da izazove termičko razlaganje plastične cevčice (čak ni po površini).

VPDC imaju masivne zidove i mogu da izdrže teške uslove rada na terenu. Normalne cevčice se mogu primenjivati u temperaturnom intervalu od −40—+60 °C (−40—140 °F; 233—333 K). Mehanička otpornost VPDC zavisi od spoljne temperature. Standardne VPDC cevčice 3/1,5 mm izdržavaju silu istezanja do 60 N uz elastično istezanje do 50%. Istezanjem VPDC ne remeti se funkcija sagorevanja cevčice. Krajevi VPDC se hermetički zatvaraju pa ne može doći do prodora vlage unutar cevi.

VPDC su hemijski potpuno neosetljive na veliki broj agresivnih organskih rastvarača i neorganskih hemikalija na temperaturama do 40 °C (104 °F; 313 K). Mogu se primenjivati za aktiviranje zasićenih rastvora amonijum-nitrata i drugih nitrata, ANFO smeša, praškastih eksploziva itd.

Zahvaljujući mikro debljini i maloj gustini reaktivnog sloja VPDC se ne mogu dovesti do detonacije:

  • udarom,
  • trenjem,
  • varnicom,
  • plamenom i sl.

Zbog toga pokazuju znatno veću sigurnost pri miniranju u odnosu na električne detonatore i detonirajuće štapine.

VPDC se iniciraju detonacionim impulsom, koji se može ostvariti detonatorskom kapislom ili detonirajućim štapinom.

U zavisnosti od mesta primene, fabrika eksploziva "Police" Berane proizvodi tri osnovna tipa polinel detonatora: tip N, tip B i tip T.

Polinel detonator tip N i tip B koriste se za miniranja na površinskim kopovima. Detonator tipa T koristi se za podzemna miniranja, osim u sredinama sa pojavom metana i opasne ugljene prašine.

Obrada metala eksplozijom[uredi | uredi izvor]

Obrada metala eksplozijom danas se sve više koristi u praksi. Pored mašinstva ova tehnologija primenjuje se i u rudarstvu, građevinarstvu, metalurgiji, tehnologiji polimera itd. Energija eksploziva može se veoma efikasno iskoristiti za obradu metala, kroz različite operacije kao što su:

  • oblikovanje,
  • probijanje,
  • rezanje,
  • sečenje,
  • zavarivanje,
  • plakiranje,
  • presovanje,
  • spajanje,
  • otvrdnjavanje,
  • graviranje,
  • popravka naprslih delova itd.

Sve ove, a i druge operacije obrade metala eksplozivom izvode se na jednostavnim uređajima, na kojima se visoki pritisci dobijaju dejstvom relativno malih količina eksploziva.

Za obradu metala eksplozivom najčešće se koriste:

Eksplozivi se pogodno oblikuju u vidu specijalnih eksplozivnih punjenja, koja su prilagođena dimenzijama i geometrijskom obliku obrađivanog predmeta. Energija eksplozije, izražena naglim porastom pritiska, prenosi se na obrađivanu površinu u veoma kratkom vremenskom periodu, izraženom u milionitim delovima sekunde. Kao prenosnik energije eksplozije na obrađivani predmet koristi se:

  • voda,
  • vazduh,
  • guma,
  • sipkasti materijali (pesak i sl.).

Kod spajanja metala i površinskog otvrdnjavanja kao prenosnik energije koriste se metalne ploče. U ređim slučajevima energija se prenosi neposredno na obrađivani predmet. Loša strana neposrednog prenosa energije je u tome što brizantno dejstvo eksploziva može izazvati deformaciju samog predmeta.

Na kvalitet obrađivanih predmeta utiče:

  • specifična energija eksplozije,
  • vreme eksplozivnog razlaganja (brzina detonacije),
  • veličina i
  • geometrijska forma eksplozivnog punjenja itd.

U daljem tekstu daće se kraći prikaz pojedinih postupaka obrade eksplozivom, sa osnovnim principima i uređajima za njihovo izvođenje.

Obrada plastičnim deformisanjem primenom eksploziva zasniva se na tome da se metalna ploča (rondela), koja se plastično deformiše, stegne u matricu i pod dejstvom pritiska eksplozije oblikuje u unapred definisanu geometrijsku formu. Ovom tehnologijom moguće je vršiti oblikovanje predmeta u najsloženije geometrijske forme. Deformacija rondele nastupa usled impulsnog opterećenja vodenog udarnog talasa, koji nastaje kao posledica eksplozije. Nakon kratkotrajnog primarnog opterećenja, nastupa sekundarno opterećenje rondele prouzrokovano dejstvom pulzirajućih mehura. Ova pojava ima izuzetan značaj, jer ona obezbeđuje visoku tačnost dimenzija obrađivanih komada.

Kao prenosnik energije eksplozije na obrađivani predmet upotrebljava se:

  • voda,
  • pesak i
  • guma.

Obrada plastičnim deformisanjem primenom eksploziva vrši se sa i bez predgrevanja rondele. Zagrevanje metalnog komada (rondele) vrši se električnim putem, pirotehničkom smešom i drugim postupcima. Ovim postupkom oblikuju se razni predmeti manjeg ili većeg prečnika:

  • cevi,
  • čelične kupole,
  • statori generatora itd.),
  • čelične boce,
  • levkovi za kumulativna punjenja,
  • navoji na cevima itd.

Probijanje i sečenje: Za probijanje otvora eksplozivom primenjuju se koncentrična kumulativna punjenja, dok se za sečenje koriste linijska punjenja (standardna ili improvizovana). Probijanje otvora eksplozivom vrši se na ravnim pločama, sfernim površinama ili cevima.

Eksplozivna punjenja za probijanje otvora prilagođena su obliku komada koji se obrađuje i mogu biti koncentrična za probijanje otvora kod manjih komada ili izdužena za probijanje otvora u cevima. Veličina i oblik eksplozivnog punjenja moraju obezbediti ravnomernu raspodelu pritiska po celoj površini obrađivanog komada.

Kumulativna linijska punjenja za sečenje metala imaju veliku primenu u vojnoj tehnici za rušenja raznih objekata.

Spajanje metala eksplozivom omogućuje spajanje raznorodnih metala, koji se klasičnom tehnologijom ne mogu spojiti.

Primenom eksploziva za spajanja raznorodnih metala u dvoslojne ili višeslojne kompozicije, omogućeno je spajanja metala bez obzira na znatne razlike u tačkama topljenja, s obzirom da se u toku procesa ne postižu temperature topljenja metala.

U praksi se primenjuju dva postupka spajanja metala eksplozivom i to:

  • − ploče koje se spajaju su pod uglom; i
  • − ploče koje se spajaju su paralelne.

Kod spajanja metala uglavnom se primenjuje međuploča, koja štiti površinu metala od mehaničkog dejstva produkata eksplozije. Gasoviti produkti eksplozije ubrzavaju gornju pokretnu ploču, usled čega dolazi do sudara ploča određenom brzinom i pod određenim uglom. U zoni sudara dolazi do uzajamne deformacije površina, pri čemu se slojevi neizmenično nagomilavaju i uvlače jedan u drugi. Profil deformisane zone metala dobija karakterističan talasasti oblik.

U zoni spoja dolazi do strukturnih promena i znatnog povećanja čvrstoće, pri čemu je čvrstoća spoja uvek veća od čvrstoće mekšeg metala.

Za spajanja metala eksplozivom uglavnom se primenjuju manje brizantni eksplozivi.

Višeslojni materijali dobijeni ovom tehnologijom poseduju poboljšana termomehanička svojstva u poređenju sa mono metalnim (klasičnim) materijalima. Tehnologijom spajanja eksplozivom proizvode se:

  • industrijski bimetalni noževi,
  • bimetalne kontaktne pločice (Č-Al)),
  • bimetalni izmenjivači toplote,
  • višeslojni limovi i trake,
  • bimetalni klizni ležajevi itd.

Oblaganje-plakiranje čeličnih cevi vrši se materijalima otpornim na habanje i koroziju, kao što su:

  • nerđajući čelici,
  • titan,
  • bakar,
  • aluminijum,
  • mesing i dr.

Plakiranju se podvrgavaju cevi izložene velikom habanju i koroziji. Cevi i slični cilindrični elementi plakiraju se na dva načina:

  • spoljnim ili
  • unutrašnjim eksplozivnim punjenjem

Kod plakiranja cevi spoljnim eksplozivnim punjenjem, snagom eksplozije potiskuje se spoljašnja cev, koja se spaja sa unutrašnjom cevi. Kod plakiranja unutrašnjim eksplozivnim punjenjem dolazi do deformacije unutrašnje cevi, koja naleže na spoljašnju cev i sa njom se spaja. Optimalni zazor između unutrašnje i spoljašnje cevi iznosi od 1—3 mm (0,039—0,118 in) i postiže se centrirajućim prstenom.

Pored cevi, primenom eksploziva mogu se plakirati:

  • čelični "U" profili,
  • limovi,
  • trake,
  • žica itd.

Plakirane cevi koriste se u rudarstvu za hidraulični transport čvrstih mineralnih sirovina (flotacijska pulpa, zasipni materijal itd.), u naftnoj industriji za transport nafte i gasa itd.

Otvrdnjavanje metala eksplozijom primenjuje se kod elemenata čije su površine izložene intenzivnom habanju i abraziji. U praksi se najčešće primenjuju dva postupka za površinsko otvrdnjavanje metala i to:

  • kontaktni i
  • nekontaktni postupak.

Kod kontaktnog postupka eksploziv se stavlja neposredno na površinu koja se otvrdnjava. Nedostatak ovog postupka je u tome, što se na površini pojavljuju pukotine i prsline, i što dolazi do odvaljivanja delića obrađivane površine. Da bi se sprečile ove deformacije, između eksplozivnog punjenja i metalne ploče postavlja se zaštitna ploča, koja može biti od:

  • gume,
  • kartona i dr.

Kod nekontaktnog postupka eksplozija se izvodi na pokretnoj (odbacnoj) ploči, koja je na izvesnom rastojanju od metalne ploče koja se obrađuje.

Iniciranjem eksplozivnog punjenja dolazi do kretanja čela detonacionog talasa duž obrađivane površine. Pri tome dolazi do naglog porasta pritisak (od 104-105 MPa) u veoma kratkom vremenskom intervalu od 10-6 do 10-9 sekundi, usled čega dolazi do sabijanja površinskog sloja metala i povećanja njegove tvrdoće.

Postupkom otvrdnjavanja metala eksplozivom dobija se velika površinska tvrdoća, sa znatno većom dubinom otvrdnjavanja u odnosu na klasične postupke obrade plastičnom deformacijom, termičkom obradom ili ostupcima navarivanja. Otvrdnjavanje površina eksplozijom primenjuje se kod pojedinih delova rudarske opreme, kao na primer:

  • zuba utovarnih sistema,
  • hodnih delova rudarske mehanizacije,
  • čeljusti drobilica,
  • kugli i šipki mlinova,
  • obloga utovarnih i presipnih mesta,
  • reznih elementa bušaće i druge opreme itd.

Ovim postupkom mogu se otvrdnjavati i zavareni spojevi, pri čemu oblik eksplozivnog punjenja mora biti prilagođen obliku zavarenog spoja. Za otvrdnjavanje zavarenih spojeva najčešće se primenjuju izdužena linijska eksplozivna punjenja.

Specijalna eksplozivna punjenja za obradu metala[uredi | uredi izvor]

Za obradu metala eksplozivom najčešće se koriste:

Eksplozivi se pogodno oblikuju u vidu specijalnih eksplozivnih punjenja, koja su prilagođena dimenzijama i geometrijskom obliku obrađivanog predmeta.

Fabrika eksploziva, pirotehnike i hemije - Trayal korporacija - Kruševac proizvodi dva tipa specijalnih eksplozivnih punjenja za obradu metala i to:

  • KEP - LONG i
  • KEP - RING.
Karakteristike specijalnih eksplozivnih punjenja
Karakteristike KEP - LONG KEP - RING
Gustina, g/cm³ 1,6 1,6
Brzina detonacije, m/s 7.000-7.500 7.000-7.500
Bilans kiseonika, % -0,425 -0,425
gasna zapremina, dm³/kg 1002 1002
probojna moć-čelika, cm 10 10
temperatura samozapaljenja, K 550 550
iniciranje DK br. 8 DK br. 8

Specijalna eksplozivna punjenja primenjuju se u metalskoj industriji za:

  • Sečenje metala,
  • Drobljenje metala,
  • Sečenje cevi,
  • Ravnih površina i dr., i
  • Koriste se i za usmerena miniranja u rudarstvu i drugim oblastima.

Aplikacije[uredi | uredi izvor]

Komercijalne primene[uredi | uredi izvor]

Video o merama bezbednosti na mestima eksplozije

Najveća komercijalna primena eksploziva je rudarstvo. Bez obzira da li je mina na površini ili je zakopana pod zemljom, detonacija ili deflagracija bilo visokog ili niskog eksploziva u skučenom prostoru može se koristiti za oslobađanje prilično specifične podzapremine krhkog materijala (stene) u mnogo većoj zapremini od istog ili sličnog materijala. Rudarska industrija ima tendenciju da koristi eksplozive na bazi nitrata kao što su emulzije lož ulja i rastvora amonijum nitrata, mešavine amonijum nitrata (peleti đubriva) i lož ulja (ANFO) i želatinozne suspenzije ili suspenzije amonijum nitrata i zapaljivih goriva.

U nauci o materijalima i inženjerstvu, eksplozivi se koriste u oblaganju (eksplozijsko zavarivanje). Tanka ploča od nekog materijala postavlja se na debeli sloj drugog materijala, oba sloja obično od metala. Na vrhu tankog sloja postavljen je eksploziv. Na jednom kraju sloja eksploziva počinje eksplozija. Dva metalna sloja se spajaju velikom brzinom i velikom silom. Eksplozija se širi sa mesta inicijacije po celom eksplozivu. U idealnom slučaju, ovo proizvodi metaluršku vezu između dva sloja.

Video koji opisuje kako bezbedno rukovati eksplozivom u rudnicima.

Pošto je dužina vremena koje udarni talas provede u bilo kojoj tački mala, možemo videti mešanje dva metala i njihove površinske hemije, kroz neki deo dubine, i oni imaju tendenciju da se mešaju na neki način. Moguće je da neki deo površinskog materijala iz bilo kog sloja na kraju bude izbačen kada se dostigne kraj materijala. Dakle, masa sada "zavarenog" dvosloja, može biti manja od zbira masa dva početna sloja.

Postoje aplikacije gde udarni talas i elektrostatika mogu dovesti do projektila velike brzine.

Vojne primene[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Eksplozivno oružje

Eksplozivno oružje je oružje koje koristi visoko brizantni eksploziv za projektovanje eksplozije i/ili fragmentacije od tačke detonacije. U uobičajenoj praksi država, eksplozivno oružje je generalno rezervisano za vojsku, za upotrebu u situacijama oružanog sukoba, i retko se koristi u svrhe domaće policije.

Kada eksplozivno oružje ne funkcioniše kako je dizajnirano, često se ostavlja kao neeksplodirana ubojna sredstva (NUS).

Civilne primene[uredi | uredi izvor]

Vidi još: Inženjering eksploziva

Inženjering eksploziva je oblast nauke i inženjerstva koja se odnosi na ispitivanje ponašanja i upotrebe eksplozivnih materijala.

Neke od tema koje proučavaju, istražuju i rade inženjeri eksploziva uključuju: Ispitivanje bezbednosti eksploziva, Analiza i inženjering miniranja stena za rudarstvo, Analiza fizičkog procesa detonacije, Bušenje i miniranje, Rušenje i drugo.

Naučne primene[uredi | uredi izvor]

U oblasti naučnih istraživanja, eksploziv se široko koristi kao jednostavno sredstvo za postizanje značajnih temperatura, ultravisokih pritisaka i velikih brzina u eksperimentima.[13]

Vrste[uredi | uredi izvor]

Hemijski[uredi | uredi izvor]

Međunarodni piktogram za eksplozivne materije

Eksplozija je vrsta spontane hemijske reakcije koja je, jednom pokrenuta, vođena i velikom egzotermnom promenom (veliko oslobađanje toplote) i velikom pozitivnom promenom entropije (oslobađaju se velike količine gasova) u prelasku od reaktanata do proizvoda, čime čineći termodinamički povoljan proces pored onog koji se veoma brzo širi. Dakle, eksplozivi su supstance koje sadrže veliku količinu energije uskladištene u hemijskim vezama. Energetska stabilnost gasovitih proizvoda, a samim tim i njihovo stvaranje dolazi od formiranja čvrsto povezanih vrsta kao što su ugljen monoksid, ugljen-dioksid i (di)azot, koji sadrže jake dvostruke i trostruke veze sa jačinom veze od skoro 1 MJ/mol. Shodno tome, većina komercijalnih eksploziva su organska jedinjenja koja sadrže –NO2, –ONO2 i –NHNO2 grupe koja kada detoniraju, oslobađaju gasove kao što su prethodno pomenuti (npr. nitroglicerin, TNT, HMX, PETN, nitroceluloza).[18]

Eksploziv se klasifikuje kao niski ili jaki eksploziv prema brzini sagorevanja: niski eksplozivi brzo sagorevaju (ili deflagriraju), dok visoki eksplozivi detoniraju. Iako su ove definicije različite, problem preciznog merenja brzog raspadanja otežava praktičnu klasifikaciju eksploziva. Brzina zvuka na nivou mora (343 m/s) je opšte prihvaćena kao razlika između niske eksplozivnosti i visoke eksplozivnosti.

Tradicionalna mehanika eksploziva zasniva se na brzoj oksidaciji ugljenika i vodonika u ugljen-dioksid, ugljen-monoksid i vodu u obliku pare osetljive na udarce. Nitrati obično obezbeđuju kiseonik potreban za sagorevanje ugljenika i vodoničnog goriva. Visoki eksplozivi obično imaju kiseonik, ugljenik i vodonik sadržane u jednom organskom molekulu, a manje osetljivi eksplozivi poput ANFO su kombinacije goriva (ugljenik i vodonik lož ulje) i amonijum nitrata. Senzibilizator kao što je aluminijum u prahu može se dodati eksplozivu da bi se povećala energija detonacije. Kada se detonira, azotni deo eksplozivne formulacije se pojavljuje kao gas azota i toksični azotni oksidi.

Razgradnja[uredi | uredi izvor]

Hemijsko razlaganje eksploziva može trajati godinama, danima, satima ili delić sekunde. Sporiji procesi razlaganja odvijaju se u skladištu i interesantni su samo sa stanovišta stabilnosti. Od većeg interesa su druga dva brza oblika pored raspadanja: deflagracija i detonacija.

Deflagracija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Deflagracija

Kod deflagracije, raspadanje eksplozivnog materijala se širi frontom plamena koji se polako kreće kroz eksplozivni materijal brzinama manjim od brzine zvuka unutar supstance (koja je obično veća od 340 m/s ili 1240 km/h u većini tečnih ili čvrsti materijali)[19] za razliku od detonacije koja se javlja pri brzinama većim od brzine zvuka. Deflagracija je karakteristika niskoeksplozivnog materijala.

Detonacija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Detonacija

Ovaj termin se koristi za opisivanje eksplozivnog fenomena pri čemu se raspadanje širi udarnim talasom koji prolazi kroz eksplozivni materijal brzinama većim od brzine zvuka unutar supstance.[20] Udarni front je sposoban da prođe kroz visokoeksplozivni materijal nadzvučnim brzinama, obično hiljadama metara u sekundi.

Egzotično[uredi | uredi izvor]

Pored hemijskih eksploziva, postoji niz egzotičnijih eksplozivnih materija i egzotičnih metoda izazivanja eksplozija. Primeri uključuju nuklearni eksploziv i naglo zagrevanje supstance do stanja plazme laserom visokog intenziteta ili električnim lukom.

Lasersko i lučno zagrevanje se koriste u laserskim detonatorima, detonatorima sa eksplodirajućim mostom i inicijatorima eksplodirajuće folije, gde se udarni talas, a zatim detonacija u konvencionalnom hemijskom eksplozivnom materijalu stvara zagrevanjem laserom ili električnim lukom. Laserska i električna energija se trenutno u praksi ne koriste za generisanje većine potrebne energije, već samo za pokretanje reakcija.

Svojstva[uredi | uredi izvor]

Da bi se utvrdila pogodnost eksplozivne supstance za određenu upotrebu, prvo moraju biti poznata njena fizička svojstva. Korisnost eksploziva se može ceniti samo kada se u potpunosti razumeju svojstva i faktori koji na njih utiču. Neke od važnijih karakteristika su navedene u nastavku:

Osetljivost[uredi | uredi izvor]

Osetljivost se odnosi na lakoću kojom se eksploziv može zapaliti ili detonirati, tj. količinu i intenzitet potrebnog udara, trenja ili toplote. Kada se koristi termin osetljivost , mora se voditi računa da se razjasni o kojoj vrsti osetljivosti se raspravlja. Relativna osetljivost datog eksploziva na udar može značajno da varira od njegove osetljivosti na trenje ili toplotu. Neke od metoda ispitivanja koje se koriste za određivanje osetljivosti odnose se na:

  • Udar – Osetljivost se izražava u smislu rastojanja kroz koje se standardna težina mora baciti na materijal da bi izazvala eksploziju.
  • Trenje – Osetljivost se izražava u smislu količine pritiska primenjenog na materijal kako bi se stvorilo dovoljno trenja da izazove reakciju.
  • Toplota – Osetljivost se izražava u smislu temperature na kojoj dolazi do raspadanja materijala.

Specifični eksplozivi (obično, ali ne uvek veoma osetljivi na jednoj ili više od tri gornje ose) mogu biti idiosinkratično osetljivi na faktore kao što su pad pritiska, ubrzanje, prisustvo oštrih ivica ili grubih površina, nekompatibilni materijali, ili čak - u retkim slučajevima — nuklearno ili elektromagnetno zračenje. Ovi faktori predstavljaju posebne opasnosti koje mogu isključiti bilo kakvu praktičnu korist.

Osetljivost je važan faktor pri odabiru eksploziva za određenu namenu. Eksploziv u oklopnom projektilu mora biti relativno neosetljiv, inače bi udarni talas prouzrokovao da detonira pre nego što prodre do željene tačke. Eksplozivna sočiva oko nuklearnih punjenja su takođe dizajnirana da budu veoma neosetljiva, kako bi se smanjio rizik od slučajne detonacije.

Osetljivost na trenje[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Osetljivost na trenje

Osetljivost na trenje je približna količine trenja ili trljanja koje jedinjenje može podneti pre nego što prerano eksplodira. Na primer, nitroglicerin ima izuzetno visoku osetljivost na trenje, što znači da vrlo malo trljanja može izazvati nasilnu eksploziju. Ne postoji tačno određivanje količine trenja koja je potrebna da bi se aktiviralo jedno jedinjenje, već se približno procenjuje na osnovu sile koja se primenjuje i vremena pre nego što dođe do eksplozije jedinjenja.

Osetljivost na trenje se odnosi na ponašanje supstance (uglavnom eksploziva) na mehaničko naprezanje. Kriterijum je da se materijal raspada pod uticajem frikcionog opterećenja sa pucketanjem, plamenom ili eksplozijom.

Osetljivost na udar[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Osetljivost na udar

Osetljivost na udar je uporedna mera osetljivosti na nagli pritisak (udarom ili eksplozijom) eksplozivnog hemijskog jedinjenja. Određivanje osetljivosti na udar materijala namenjenog za praktičnu upotrebu je jedan važan aspekt testiranja sigurnosti eksploziva. U upotrebi su različiti testovi i indeksi, od kojih je jedan od uobičajenijih Rotterov test udara, čiji se rezultati izražavaju kao FoI (Faktor neosetljivosti). Najmanje četiri druge vrste testa udara su u uobičajenoj upotrebi, dok su različiti „testovi sa razmakom“ (zazorom) se koriste za merenje osetljivosti na udarni talas eksplozije.

Osetljivost na udar opisuje ponašanje supstance (uglavnom eksploziva) pod mehaničkim opterećenjem. Kriterijum je da se materijal eksplozivno raspada sa čujnim praskom pod uticajem definisane energije udara.

Osetljivost na inicijaciju[uredi | uredi izvor]

Indeks kapaciteta eksploziva da se pokrene u detonaciju na održiv način. Definisana je snagom detonatora koja će sigurno pripremiti eksploziv do trajne i kontinuirane detonacije. Pominje se Selier-Belot skala koja se sastoji od serije od 10 detonatora, iz n. 1 do n. 10, od kojih svaki odgovara rastućoj težini punjenja. U praksi, većina eksploziva na današnjem tržištu je osetljiva na n. 8 detonator, gde punjenje odgovara 2 grama živinog fulminata.

Faktor neosetljivosti eksploziva[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Faktor neosetljivosti eksploziva

Faktor neosetljivosti se određuje ispitivanjem na udar, obično korišćenjem tornja za padanje težine.[21] U ovom testu, mali uzorak eksploziva se stavlja na mali čelični nakovanj koji je urezan u udubljenje u dnu tornja. Cilindrična čelična težina od 1 kilograma (montirana unutar cevi da precizno vodi njeno spuštanje do tačke udara u centru nakovnja), zatim se ispušta na ispitni uzorak sa određene visine.[21] Uzorak se prati i tokom i nakon ovog procesa kako bi se utvrdilo da li dolazi do inicijacije. Ovaj test se ponavlja više puta, menjajući visinu pada prema propisanoj metodi. Koriste se različite visine, počevši od malog rastojanja (npr. 10 cm), a zatim se postepeno povećava do čak 3 metra.[21] Serija visina pada i da li je došlo do inicijacije se analiziraju statistički da bi se odredila visina pada za koju postoji 50% verovatnoća da će pokrenuti (inicirati) eksploziv.[21] Namera ovih testova je da se razviju bezbednosne pravila koja će regulisati dizajn, proizvodnju, rukovanje i skladištenje eksploziva i svih vrsta municija koja ga sadrži.

Referentni standardni uzorak RDX-a se trenutno koristi za kalibraciju padajućeg tornja, tako da se meri i beleži visina pada koja stvara 50% verovatnoće inicijacije u ovom materijalu. Visina pada koja je potrebna za pokretanje drugih eksploziva može se zatim povezati sa standardom RDX, tako da se može napraviti lako poređenje osetljivosti na udar između različitih eksploziva. Po konvenciji, eksplozivi koji imaju 50% inicijacionu visinu pada jednaku onoj RDX-a dodeljuju F od I od 80.

Skala je prvobitno definisana koristeći TNT kao referentni standard, pri čemu TNT, po definiciji ima F od I od tačno 100. Na ovoj originalnoj skali, RDX je dao F od I od oko 80. Nakon Drugog svetskog rata, kada su složenije eksplozivne kompozicije zamenile čisti TNT kao najčešći energetsku komponentu sistema naoružanja, RDX je tada usvojen kao referentni standard.

Osetljivost ne treba mešati sa senzitivnošću, koja je mera i koliko je lako detonirati eksploziv. U ovom kontekstu, eksploziv sa većom osetljivošću zahteva manji detonator ili šibicu da bi ga detonirao.

Faktor neosetljivosti eksploziva predstavlja ključan parametar u kontekstu vojne i industrijske bezbednosti. Ovaj faktor nije samo merilo otpornosti eksploziva na neželjenu inicijaciju, već i indikator za projektovanje i klasifikaciju eksploziva u skladu sa njihovom namenom i bezbednosnim zahtevima.

Brzina detonacije[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Brzina detonacije

Brzina kojom se proces reakcije širi u masi eksploziva. Većina komercijalnih rudarskih eksploziva ima brzine detonacije u rasponu od 1.800 m/s do 8.000 m/s. Danas se brzina detonacije može precizno izmeriti. Zajedno sa gustinom, to je važan element koji utiče na prinos energije koja se prenosi i za atmosferski nadpritisak i za ubrzanje tla. Po definiciji, „niski eksploziv“, kao što je crni barut ili bezdimni barut, ima brzinu sagorevanja od 171–631 m/s.[22] Nasuprot tome, „visoki eksploziv“, bilo da je primarni, kao što je detonirajući kabl, ili sekundarni, kao što je TNT ili C-4, ima znatno veću brzinu sagorevanja od oko 6.900–8.092 m/s.[23]

Stabilnost[uredi | uredi izvor]

Stabilnost je sposobnost eksploziva da se skladišti bez propadanja.

Sledeći faktori utiču na stabilnost eksploziva:

  • Hemijski sastav. U najstrožem tehničkom smislu, reč "stabilnost" je termodinamički termin koji se odnosi na energiju supstance u odnosu na referentno stanje ili na neku drugu supstancu. Međutim, u kontekstu eksploziva, stabilnost se obično odnosi na lakoću detonacije, koja se odnosi na hemijsku kinetiku (tj. brzinu raspadanja). Možda je, dakle, najbolje napraviti razliku između termina termodinamički stabilan i kinetički stabilan tako što se prvi nazivaju „inertnim“. Nasuprot tome, za kinetički nestabilnu supstancu se kaže da je „labilna“. Opšte je poznato da su određene grupe kao što su nitro (–NO2), nitrat (–ONO2) i azid (–N3), suštinski labilne. Kinetički, postoji niska aktivaciona barijera za reakciju razlaganja. Shodno tome, ova jedinjenja pokazuju visoku osetljivost na plamen ili mehanički udar. Hemijska veza u ovim jedinjenjima je okarakterisana kao pretežno kovalentna i stoga nisu termodinamički stabilizovana visokom energijom jonske rešetke. Štaviše, oni generalno imaju pozitivne entalpije formiranja i postoji mala mehanička prepreka unutrašnjem molekularnom preuređenju da bi se dobili termodinamički stabilniji (jače vezani) proizvodi raspadanja. Na primer, u azidu olova , Pb(N3)2, atomi azota su već međusobno povezani, tako da je razlaganje na Pb i N2[1] relativno lako.
  • Temperatura skladištenja. Brzina raspadanja eksploziva se povećava na višim temperaturama. Može se smatrati da svi standardni vojni eksplozivi imaju visok stepen stabilnosti na temperaturama od −10—+35 °C (14—95 °F; 263—308 K), ali svaki ima visoku temperaturu pri kojoj se brzina raspadanja toplotne dekompozicije brzo ubrzava i smanjuje stabilnost. Kao pravilo, većina eksploziva postaje opasno nestabilna na temperaturama iznad 70 °C (158 °F; 343 K).
  • Izlaganje sunčevoj svetlosti. Kada su izložena ultraljubičastim zracima sunčeve svetlosti, mnoga eksplozivna jedinjenja koja sadrže azotne grupe brzo se razlažu, što utiče na njihovu stabilnost.
  • Električno pražnjenje. Elektrostatička osetljivost ili osetljivost na varnice je uobičajena kod brojnih eksploziva. Statičko ili drugo električno pražnjenje može biti dovoljno da izazove reakciju, čak i detonaciju, pod određenim okolnostima. Kao rezultat toga, bezbedno rukovanje eksplozivom i pirotehnikom obično zahteva pravilno električno uzemljenje operatera.

Snaga, performanse i eksplozivna snaga[uredi | uredi izvor]

Glavni članci: Snaga (fizika) i Snaga (eksploziva)

Termin snaga ili učinak u primeni na eksploziv odnosi se na njegovu sposobnost da obavlja rad. U praksi se definiše kao sposobnost eksploziva da ostvari ono što je predviđeno u načinu isporuke energije (tj. projekcija fragmenata, eksplozija vazduha, mlaz velike brzine, podvodni udar i energija mehurića, itd.). Eksplozivna snaga ili performanse se procenjuju prilagođenom serijom testova za procenu materijala za njegovu predviđenu upotrebu. Od dole navedenih testova, testovi ekspanzije cilindra i ekspresije vazduha su uobičajeni za većinu programa za testiranje, a ostali podržavaju specifične aplikacije.

  • Ispitivanje ekspanzije cilindra. Standardna količina eksploziva se stavlja u dugačak šuplji cilindar , obično od bakra, i detonira na jednom kraju. Prikupljaju se podaci o brzini radijalnog širenja cilindra i maksimalnoj brzini zida cilindra. Ovo takođe uspostavlja Gurnijevu energiju ili 2 E.

Fragmentacija cilindra. Standardni čelični cilindar se puni eksplozivom i detonira u jami za piljevinu. Sakupljaju se fragmenti i analizira distribucija veličine.

  • Detonacioni pritisak (uslov Chapman–Jouguet). Podaci o pritisku detonacije izvedeni iz merenja udarnih talasa koji se prenose u vodu detonacijom cilindričnog eksplozivnog punjenja standardne veličine.
  • Određivanje kritičnog prečnika. Ovaj test utvrđuje minimalnu fizičku veličinu punjenja određenog eksploziva da bi izdržala sopstveni detonacioni talas. Postupak uključuje detonaciju serije punjenja različitih prečnika sve dok se ne uoče poteškoća u širenju detonacionog talasa.
  • Brzina detonacije velikog prečnika. Brzina detonacije zavisi od gustine punjenja (c), prečnika punjenja i veličine zrna. Hidrodinamička teorija detonacije koja se koristi u predviđanju eksplozivnih pojava ne uključuje prečnik punjenja, a samim tim i brzinu detonacije, za veliki prečnik. Ovaj postupak zahteva ispaljivanje serije punjenja iste gustine i fizičke strukture, ali različitih prečnika, i ekstrapolaciju rezultujućih brzina detonacije da bi se predvidela brzina detonacije punjenja ogromnog prečnika.
  • Pritisak u odnosu na skalirano rastojanje. Punjenje određene veličine se detonira i njegovi efekti pritiska se mere na standardnoj udaljenosti. Dobijene vrednosti se porede sa onima za TNT.
  • Impuls naspram skalirane udaljenosti. Punjenje određene veličine se detonira i njegov impuls (površina ispod krive pritisak-vreme) se meri kao funkcija udaljenosti. Rezultati su prikazani u tabeli i izraženi kao TNT ekvivalenti.
  • Relativna energija mehurića (RBE). Punjenje od 5—50 kg (11—110 lb) se detonira u vodi, a piezoelektrični merači mere vršni pritisak, vremensku konstantu, impuls i energiju.
RBE se može definisati kao Kk3
RBE = Ks
gde je K = period ekspanzije mehurića za eksperimentalno ( x ) ili standardno ( s ) punjenje.

Specifična energija[uredi | uredi izvor]

Specifična energija je količina energije u kilodžulima koja se oslobađa prilikom potpunog sagorevanja 1 kg eksploziva.

Prema svojoj uobičajenoj mernoj jedinici u praksi, MPa l/kg, može se i numerički tumačiti kao pritisak u megapaskalima koji bi proizveo 1 kg datog eksploziva kada bi se potpuno pretvorio u zapreminu od 1 litra (1 MPa l = 1 kJ). Specifična energija, specifični zapreminski volumen i temperatura eksplozije su stoga tesno povezani.

Specifična energija, specifični zapreminski volumen i temperatura eksplozije su stoga tesno povezani.

Brizantnost[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Brizantnost

Pored snage, eksplozivi pokazuju i drugu karakteristiku, a to je njihov efekat razbijanja ili briljantnost (od francuskog znači „lomiti“), koja se razlikuje i odvojena od njihovog ukupnog radnog kapaciteta. Ova karakteristika je od praktične važnosti u određivanju efikasnosti eksplozije u fragmentima granata, čaura bombi, granata i sl. Brzina kojom eksploziv dostiže svoj vršni pritisak (snagu) je mera njegovog sjaja. Brizantne vrednosti se prvenstveno koriste u Francuskoj i Rusiji.

Test drobljenja peska se obično koristi za određivanje relativnog sjaja u poređenju sa TNT-om. Nijedan test ne može direktno da uporedi eksplozivna svojstva dva ili više jedinjenja; važno je ispitati podatke iz nekoliko takvih testova (drobljenje peska, trauzl i tako dalje) da bi se izmerio relativni sjaj. Prave vrednosti za poređenje zahtevaju eksperimente na terenu.

Gustina[uredi | uredi izvor]

Gustina punjenja se odnosi na masu eksploziva po jedinici zapremine. Dostupno je nekoliko metoda utovara, uključujući punjenje peleta, liveno punjenje i punjenje presom, pri čemu je izbor određen karakteristikama eksploziva. U zavisnosti od primenjene metode, može se dobiti prosečna gustina napunjenog punjenja koja je unutar 80–99% teorijske maksimalne gustine eksploziva. Velika gustina opterećenja može smanjiti osetljivost čineći masu otpornijom na unutrašnje trenje. Međutim, ako se gustina poveća do te mere da se pojedinačni kristali drobe, eksploziv može postati osetljiviji. Povećana gustina opterećenja takođe omogućava upotrebu više eksploziva, čime se povećava snaga bojeve glave. Moguće je komprimovati eksploziv iznad tačke osetljivosti, poznate i kao mrtvo pritiskanje , u kojoj materijal više nije sposoban da se pouzdano pokrene, ako uopšte može.

Nestalnost[uredi | uredi izvor]

Isparljivost je spremnost sa kojom supstanca isparava. Prekomerna isparljivost često dovodi do razvoja pritiska unutar metka municije i razdvajanja smeša na njihove sastojke. Isparljivost utiče na hemijski sastav eksploziva tako da može doći do značajnog smanjenja stabilnosti, što rezultira povećanjem opasnosti od rukovanja.

Higroskopnost i vodootpornost[uredi | uredi izvor]

Unošenje vode u eksploziv je veoma nepoželjno jer smanjuje osetljivost, snagu i brzinu detonacije eksploziva. Higroskopnost je mera sklonosti materijala da upija vlagu. Vlaga negativno utiče na eksplozive delujući kao inertni materijal koji apsorbuje toplotu kada ispari, i delujući kao rastvarač koji može izazvati neželjene hemijske reakcije. Osetljivost, jačina i brzina detonacije smanjuju se inertnim materijalima koji smanjuju kontinuitet eksplozivne mase. Kada sadržaj vlage ispari tokom detonacije, dolazi do hlađenja, što smanjuje temperaturu reakcije. Na stabilnost takođe utiče prisustvo vlage jer vlaga podstiče razgradnju eksploziva i pored toga, izaziva koroziju metalne posude eksploziva.

Eksplozivi se međusobno značajno razlikuju po ponašanju u prisustvu vode. Želatinski dinamiti koji sadrže nitroglicerin imaju određeni stepen vodootpornosti. Eksplozivi na bazi amonijum nitrata imaju malu ili nikakvu otpornost na vodu jer je amonijum nitrat visoko rastvorljiv u vodi i higroskopan.

Toksičnost[uredi | uredi izvor]

Mnogi eksplozivi su u određenoj meri toksični. Proizvodni inputi takođe mogu biti organska jedinjenja ili opasni materijali koji zahtevaju posebno rukovanje zbog rizika (kao što su karcinogeni). Proizvodi raspadanja, zaostale čvrste materije ili gasovi nekih eksploziva mogu biti toksični, dok su drugi bezopasni, kao što su ugljen-dioksid i voda.

Primeri štetnih nusproizvoda su:

„Zeleni eksplozivi“ nastoje da smanje uticaje na životnu sredinu i zdravlje. Primer takvog je primarni eksplozivni bakar(I) 5-nitrotetrazolat bez olova, alternativa olovnom azidu.[24] Jedna vrsta zelenog eksploziva su CDP eksplozivi, čija sinteza ne uključuje nikakve toksične sastojke, troši ugljen-dioksid dok detonira i ne ispušta nikakve azotne okside u atmosferu kada se koristi.

Eksplozivni voz[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Eksplozivni voz

Eksplozivni materijal može biti ugrađen u eksplozivni niz uređaja ili sistema. Primer je pirotehničko olovo koje pali pojačivač (detonator), što izaziva detonaciju glavnog punjenja.

Količina produkata eksplozije[uredi | uredi izvor]

Eksplozivi koji se najčešće koriste su kondenzovane tečnosti ili čvrste materije pretvorene u gasovite produkte eksplozivnim hemijskim reakcijama i energija oslobođena tim reakcijama. Gasni produkti kompletne reakcije su obično ugljen dioksid, para i azot.[25] Zapremine gasova izračunate po zakonu idealnog gasa imaju tendenciju da budu prevelike pri visokim pritiscima karakterističnim za eksplozije.[26] Maksimalna ekspanzija zapremine može se proceniti na tri reda veličine, ili jedan litar po gramu eksploziva. Eksplozivi sa manjkom kiseonika stvaraće čađ ili gasove poput ugljen-monoksida i vodonika, koji mogu da reaguju sa okolnim materijalima kao što je atmosferski kiseonik.[25] Pokušaji da se dobiju preciznije procene zapremine moraju uzeti u obzir mogućnost takvih sporednih reakcija, kondenzacije pare i rastvorljivosti u vodi gasova poput ugljen-dioksida.[27]

Poređenja radi, CDP detonacija se zasniva na brzoj redukciji ugljen-dioksida u ugljenik sa obilnim oslobađanjem energije. Umesto da proizvodi tipične otpadne gasove poput ugljen-dioksida, ugljen-monoksida, azota i azotnih oksida, CDP je drugačiji. Umesto toga, visoko energična redukcija ugljen-dioksida u ugljenik isparava i stvara pritisak na višak suvog leda na frontu talasa, koji je jedini gas koji se oslobađa od detonacije. Brzina detonacije za CDP formulacije se stoga može prilagoditi podešavanjem težinskog procenta redukcionog agensa i suvog leda. CDP detonacije proizvode veliku količinu čvrstih materijala koji mogu imati veliku komercijalnu vrednost kao abraziv:

Primer – detonaciona reakcija sa magnezijumom: XCO2 + 2Mg → 2MgO + C + (X-1)CO2

Proizvodi detonacije u ovom primeru su magnezijum oksid, ugljenik u različitim fazama uključujući dijamant i ispareni višak ugljen-dioksida koji nije potrošen količinom magnezijuma u formulaciji eksploziva.[28]

Balans kiseonika (OB% ili Ω)[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Balans kiseonika

Balans kiseonika je izraz koji se koristi za označavanje stepena do kojeg eksploziv može biti oksidovan. Ako eksplozivni molekul sadrži dovoljno kiseonika da sav svoj ugljenik pretvori u ugljen-dioksid, sav vodonik u vodu i sav njegov metal u metalni oksid bez viška, za molekul se kaže da ima nultu ravnotežu kiseonika. Za molekul se kaže da ima pozitivan balans kiseonika ako sadrži više kiseonika nego što je potrebno i negativan balans kiseonika ako sadrži manje kiseonika nego što je potrebno.[29] Osetljivost, snaga i sjaj eksploziva donekle zavise od balansa kiseonika i imaju tendenciju da se približavaju svojim maksimumima kako se balans kiseonika približava nuli.

Balans kiseonika se primenjuje na tradicionalnu mehaniku eksploziva uz pretpostavku da se ugljenik oksiduje u ugljen-monoksid i ugljen-dioksid tokom detonacije. U onome što stručnjaku za eksplozive izgleda kao paradoks, fizika hladne detonacije koristi ugljenik u svom najviše oksidovanom stanju kao izvor kiseonika u obliku ugljen-dioksida. Prema tome, balans kiseonika se ili ne primenjuje na formulaciju CDP ili se mora izračunati bez uključivanja ugljenika u ugljen-dioksid.[28]

Hemijski sastav[uredi | uredi izvor]

Hemijski eksploziv se može sastojati ili od hemijski čistog jedinjenja, kao što je nitroglicerin, ili od mešavine goriva i oksidatora , kao što su crni prah ili prašina i vazduh.

Čista jedinjenja[uredi | uredi izvor]

Neka hemijska jedinjenja su nestabilna u tome što pri udaru reaguju, moguće do tačke detonacije. Svaki molekul jedinjenja se disocira na dva ili više novih molekula (obično gasova) uz oslobađanje energije.

  • Nitroglicerin: Veoma nestabilna i osetljiva tečnost.
  • Aceton peroksid: Veoma nestabilan beli organski peroksid.
  • TNT: Žuti neosetljivi kristali koji se mogu topiti i bacati bez detonacije.
  • Celuloza nitrat: nitrirani polimer koji može biti visoko ili nisko eksplozivan u zavisnosti od nivoa nitracije i uslova.
  • RDX, PETN, HMX: Veoma moćni eksplozivi koji se mogu koristiti u čistom ili u plastičnim eksplozivima

C-4 (ili sastav C-4): RDX plastični eksploziv plastificiran da bude lepljiv i savitljiv.

Gore navedene kompozicije mogu opisati većinu eksplozivnog materijala, ali praktični eksploziv često uključuje male procente drugih supstanci. Na primer, dinamit je mešavina visoko osetljivog nitroglicerina sa piljevinom, silicijum dioksidom u prahu ili najčešće dijatomejska zemlja, koji deluju kao stabilizatori. Plastika i polimeri se mogu dodati za vezivanje praha eksplozivnih jedinjenja; mogu se ugraditi voskovi da bi se njima radilo bezbednije; aluminijumski prah se može uvesti da bi se povećala ukupna energija i efekat eksplozije. Eksplozivna jedinjenja su takođe često "legirana": prah HMX ili RDX se može mešati (obično livenjem ili topljenje) sa TNT-om da bi se formirao oktol ili ciklotol.

Oksidirano gorivo[uredi | uredi izvor]

Oksidator je čista supstanca (molekul) koja u hemijskoj reakciji može doprineti nekim atomima jednog ili više oksidacionih elemenata, u kojima gori komponenta eksploziva. Na najjednostavnijem nivou, oksidant može sam biti oksidirajući element, kao što je gasoviti ili tečni kiseonik.

Dostupnost i cena[uredi | uredi izvor]

Dostupnost i cena eksploziva određuju se dostupnošću sirovina i troškovima, složenošću i bezbednošću proizvodnih operacija.

Klasifikacija eksploziva[uredi | uredi izvor]

Saperi korpusa morske pešadije SAD tokom demonstrativnih nastupa

Po sastavu[uredi | uredi izvor]

Prema svom hemijskom sastavu, čitav niz eksploziva se deli na eksplozivna hemijska jedinjenja i eksplozivne smeše: [10]

Pojedinačna hemijska jedinjenja, od kojih su većina supstance koje sadrže kiseonik, koje imaju svojstvo da se potpuno ili delimično oksiduju unutar molekula bez pristupa vazduhu. Postoje jedinjenja koja ne sadrže kiseonik, ali imaju svojstvo da eksplodiraju (razlažu) (azidi, acetilenidi, diazojedinjenja itd.). Oni, po pravilu, imaju nestabilnu molekularnu strukturu, povećanu osetljivost na spoljašnje uticaje (trenje, udar, toplota, vatra, varnica, prelaz između faznih stanja, druge hemikalije) i klasifikovani su kao supstance sa povećanom eksplozivnošću. [10]

Eksplozivne smeše-kompoziti, koje se sastoje od dve ili više hemijski nepovezanih supstanci i mogu biti tečne, čvrste i gasovite. [10] U vojnim poslovima široko se koristi i municija, punjena samo zapaljivom materijom koja se raspršuje u vazduh, a reakcija detonacije nastaje usled atmosferskog kiseonika. [10] Mnoge eksplozivne smeše se sastoje od pojedinačnih supstanci koje nemaju eksplozivna svojstva (zapaljive materije, oksidanti i regulacioni aditivi).

Korišćenje aditiva:

  • Da se smanji osetljivost eksploziva na spoljašnje uticaje. Da biste to uradili, dodajte različite supstance - flegmatizatore (parafin, cerezin, vosak, difenilamin, itd.)
  • Da se poveća toplota eksplozije. Dodajte metalne prahove, na primer, aluminijum, magnezijum, cirkonijum, berilijum i druga redukciona sredstva
  • Za poboljšanje stabilnosti tokom skladištenja i upotrebe
  • Da obezbedi potrebna fizička svojstva. Na primer, natrijum karboksimetilceluloza (Na-CMC) se koristi za povećanje viskoziteta eksploziva u suspenziji.
  • Da obezbedi kontrolne funkcije nad upotrebom eksploziva. U sastav eksploziva se mogu uneti specijalne markerske supstance, po čijem prisustvu se u produktima eksplozije utvrđuje poreklo eksploziva. Još jedna važna napomena što se tiče markera, a to je da su u prošlosti korišćeni pojedini eksplozivi poput Semteksa i nekih drugih u terorističke svrhe, naročito za rušenje pojedinih aviona, jer su mogli nesmetano da se unose na aerodrom, jer nisu mogli ni rentgeni a ni razni detektori da ih otkriju. Iz tog razloga je osmišljeno stavljanje markera u eksplozive i sada ti eksplozivi mogu mnogo lakše da se otkriju i da se spreče te terorističke akcije.

Prema fizičkom stanju[uredi | uredi izvor]

Po osetljivosti[uredi | uredi izvor]

Primarni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Primarni eksploziv je eksploziv koji je izuzetno osetljiv na stimuluse kao što su udar, trenje, toplota, statički elektricitet ili elektromagnetno zračenje. Neki primarni eksplozivi su takođe poznati kao kontaktni eksplozivi. Za inicijaciju je potrebna relativno mala količina energije. Kao veoma opšte pravilo, primarnim eksplozivima se smatraju ona jedinjenja koja su osetljivija od PETN-a. Praktično, primarni eksplozivi su dovoljno osetljivi da se mogu pouzdano pokrenuti udarcem čekića; međutim, PETN se takođe obično može pokrenuti na ovaj način, tako da je ovo samo veoma široka smernica. Pored toga, nekoliko jedinjenja, kao što je azot trijodid, toliko su osetljivi da se njima ne može čak ni rukovati bez detonacije. Azot trijodid je toliko osetljiv da se može pouzdano detonirati izlaganjem alfa zračenju; to je jedini eksploziv za koji je to tačno.

Primarni eksplozivi se često koriste u detonatorima ili za pokretanje većih punjenja manje osetljivih sekundarnih eksploziva. Primarni eksplozivi se obično koriste u kapima za miniranje i udarnim kapama za prevođenje signala fizičkog udara. U drugim situacijama, za pokretanje akcije, odnosno eksplozije, koriste se različiti signali kao što su električni ili fizički udar, ili u slučaju laserskih detonacionih sistema, svetlost. Mala količina, obično miligrama, dovoljna je za pokretanje većeg punjenja eksploziva kojim je obično bezbednije rukovati.

Primeri primarnih visokih eksploziva su:

Sekundarni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Sekundarni eksploziv je manje osetljiv od primarnog eksploziva i zahteva znatno više energije da bi se pokrenuo. Pošto su manje osetljivi, upotrebljivi su u širem spektru aplikacija i sigurniji su za rukovanje i skladištenje. Sekundarni eksploziv se koristi u većim količinama u vozu eksploziva i obično se pokreće manjom količinom primarnog eksploziva.

Primeri sekundarnih eksploziva uključuju TNT i RDX.

Tercijarni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Tercijarni eksplozivi, koji se takođe nazivaju agensi za eksploziju, toliko su neosetljivi na šok da se ne mogu pouzdano detonirati praktičnim količinama primarnog eksploziva, i umesto toga zahtevaju srednji eksploziv takozvani sekundarni eksploziv. Oni se često koriste za sigurnost i obično niže troškove materijala i rukovanja. Najveći potrošači su velike rudarske i građevinske operacije.

Većina tercijara uključuje gorivo i oksidant. ANFO može biti tercijarni eksploziv ako je njegova brzina reakcije spora.

Po brzini[uredi | uredi izvor]

Niska[uredi | uredi izvor]

Niski eksplozivi (ili eksplozivi niskog reda) su jedinjenja u kojima se brzina razlaganja odvija kroz materijal manjom od brzine zvuka. Razlaganje se širi frontom plamena (deflagracija) koji putuje mnogo sporije kroz eksplozivni materijal nego udarni talas visokog eksploziva. U normalnim uslovima, niski eksplozivi se podvrgavaju deflagraciji brzinom koja varira od nekoliko centimetara u sekundi do približno 0,4 km/s (1.300 ft/s). Moguće je da vrlo brzo deflagriraju, stvarajući efekat sličan detonaciji. Ovo se može desiti pod većim pritiskom (kao kada barut deflagrira unutar zatvorenog prostora čaure, ubrzavajući metak daleko iznad brzine zvuka) ili temperature.

Niski eksploziv je obično mešavina zapaljive supstance i oksidansa koja se brzo raspada (deflagracija); međutim, oni sagorevaju sporije od visokog eksploziva, koji ima izuzetno brzu brzinu sagorevanja.

Niski eksplozivi se obično koriste kao pogonsko gorivo. U ovu grupu su uključeni naftni proizvodi kao što su propan i benzin, barut (uključujući bezdimni prah) i laka pirotehnika, kao što su rakete i vatromet, ali mogu zameniti visoke eksplozive u određenim primenama, uključujući i miniranje pod pritiskom gasa.[33]

Visoka[uredi | uredi izvor]

Visoki eksplozivi (HE ili eksplozivi visokog reda) su eksplozivni materijali koji detoniraju, što znači da front eksplozivnog udara prolazi kroz materijal nadzvučnom brzinom. Visoki eksplozivi detoniraju eksplozivnom brzinom od oko 3—9 km/s (9.800—29.500 ft/s). Na primer, TNT ima brzinu detonacije (sagorevanja) od približno 6,9 km/s (23.000 ft/s), detonirajući kabl od 6,7 km/s (22.000 ft/s), a C-4 oko 8 km/s (26.000 ft/s). Obično se koriste u rudarstvu, rušenju i vojnim aplikacijama. Izraz jak eksploziv je u suprotnosti sa pojmom niskoeksplozivni, koji eksplodira (deflagrira) manjom brzinom.

Visoki eksplozivi se mogu podeliti u dve klase eksploziva koje se razlikuju po osetljivosti: primarni eksploziv i sekundarni eksploziv. Iako tercijarni eksplozivi (kao što je ANFO pri 3,2 km/s (10.000 ft/s).) tehnički mogu ispuniti definiciju brzine eksploziva, oni se ne smatraju visokim eksplozivima u regulatornim kontekstima.

Bezbrojna visokoeksplozivna jedinjenja su hemijski moguća, ali komercijalno i vojno važna su: NG, TNT, TNP, TNX, RDX, HMX, PETN, TATP, TATB, i HNS.

Po fizičkom obliku[uredi | uredi izvor]

Eksplozive često karakteriše fizički oblik u kojem se eksploziv proizvodi ili koristi. Ovi oblici upotrebe se obično kategorišu kao:[34]

  • Povezani sa plastikom ili polimerom
  • Plastični eksplozivi, poznatiji kao kitovi
  • Gumirani
  • Binarni
  • Sredstva za miniranje
  • Dinamitski

Prema poreklu oslobođene toplote[uredi | uredi izvor]

Prema poreklu toplote koja se oslobađa eksplozivi se dele na:

  • eksplozive sa endotermnim molekulima
  • eksplozive sa egzotermnim molekulima

Molekul eksploziva je endoterman onda kada nastaje iz elemenata uz vezivanje toplote. Ovakvi eksplozivi obično ne sadrže kiseonik, a toplota se oslobađa isključivo raspadanjem molekula na svoje elemente.

Pb(N3) 2 → Pb + 3N2

Pri ovom procesu se za svaki molekul azota oslobađa 447 КЈ energije.

Molekul eksploziva je egzoterman kada se stvara iz elemenata uz oslobađanje toplote. Molekul sadrži kiseonične grupe, NO2 i O, i do oslobađanja energije dolazi sagorevanjem samog molekula, odnosno reakcijom vodonika i ugljenika sa jedne i kiseoničnih grupa sa druge strane. Pri tome nastaju ugljen-dioksid, ugljen-monoksid i voda. Takođe je potrebno da kiseonik u molekulu nije direktno vezan za ugljenik da bi jedinjenje bilo eksplozivno. U ovu grupu eksploziva ulaze i eksplozivne smese koje se uvek sastoje iz jednog tela koje potpomaže sagorevanje (nitrati, hlorati, kiseonik itd.) i jednog sagorljivog tela (ugalj, ugljovodonici, nitro derivati itd.). U ovu grupu spada većina eksploziva.

Prema načinu dejstva[uredi | uredi izvor]

Eksplozivi se prema načinu dejstva dela na:

  • inicijalne (primarni) i
  • brizantne (sekundarni) eksplozive

Inicijalne eksplozivne materije imaju veoma malu energiju aktiviranja i veoma su osetljive na udar, varnice, trenje, toplotu, jer mogu izazvati njihovo razlaganje. U ovu grupu eksploziva spadaju: živin-fulminat Hg(OCN)2, olovo-trinitrorezorcilat, srebro-fuliminat AgONC, srebro-azid AgN3, olovo-azid NaN3, dinitrodiazo-fenol i peroksidi (H2O2, ROOH, ROOR).

Brizantne eksplozivne materije su manje osetljive na mehaničke i toplotne uticaje i eksplodiraju pod dejstvom udarnog talasa inicijalnih eksploziva. U ovu grupu spadaju nitro jedinjenja koja sadrže C-NO2 vezu, kao što su dinitrobenzen, dinitrotluen, heksanitro-stilben, triaminonitrobenzen, trinitrotoluen (TNT), i druga, zatim nitratni estri koji sadrže C-O-NO2 grupu, kao što su nitroceluloza i pentaeritit-tetranitrit (pentrit, PETN). Takođe se u ovu grupu svrstavaju i nitroamini koji imaju C-N-NO2 grupu, kao sto su ciklotetraametilen-tetraamin (oktogen), ciklotrimetil-triamin (heksogen), nitroguanidin.

Privredni eksplozivi[uredi | uredi izvor]

Postoji velika mogućnost kombinovanja raznih eksplozivnih jedinjenja, aditiva i pripremanja eksplozivnih smesa za različite namene. Od posebnog značaja su takozvani privredni eksplozivi. To su uglavnom eksplozivne smese koje sadrže nekoliko komponenti, a pripremaju se za specijalne namene i miniranja u rudarstvu i građevini. Najpoznatiji su granulisani eksplozivi, kao na primer, smesa koja sadrži amonijum-nitrat (90%), ugljenu prašinu (7%), karboksimetil-celulozu (1%) i dizel-gorivo (2%) ili eksplozivna smesa koja sadrži amonijum-nitrat (87,9%), trinitrotoluen (5,5%), drveno brašno (4,5%) i dizel-gorivo (2,5%). Ova vrsta eksploziva koristi se za miniranje srednje tvrdih i mekih stena i ruda.

Postoje i kašasti – vodoplastični eksplozivi koji imaju kašasto – plastičnu konzistenciju. Odlikuju se visokom gustinom i dobrom vodootpornošću. Ova vrsta eksploziva sačinjena je od smese amonijum-nitrata (40%), natrijum-nitrata (20%), aluminijuma u prahu (15%), trinitrotoluena (15%), vode (10%) i sredstva za zgrušavanje (0,5-2%). Ovi privredni eksplozivi koriste se u rudarstvu za miniranje u uslovima gde je potrebna vodootpornost i za direktno ubrizgavanje u bušotine.

Ostale eksplozivne materije[uredi | uredi izvor]

Eksplozije

Baruti su eksplozivne materije u kojima se hemijsko razlaganje vrši isključivo termičkom provodljivošću, pri čemu sagorevanje može da bude različite brzine, od nekoliko milimetara do nekoliko centimetara u sekundi. Pri takvim brzinama moguće je iskorišćavanje gasova, proizvoda sagorevanja, za pokretanje projektila u cevi oružja, ili raketnog projektila.

Postoje:

  • koloidni (homogeni) i
  • kompozitni baruti.

Koloidni baruti se dobijaju želatiniziranjem molekula nitroceluloze rastvorene u nekom organskom rastvaraču i nekog drugog eksplozivnog jedinjenja. U zavisnosti od broja osnovnih aktivnih materija postoje jednobazni koloidni baruti koji su izgrađeni samo iz nitroceluloze, ali u ovu grupu spadaju i baruti koji sadrže i dinitrotoluen. Dvobazni koloidni baruti su izgrađeni od nitroceluloze i nitroglicerina, pri čemu nitroglicerina ima između 12% i 45%. U ovu grupu baruta svrstavaju se i novi sastavi koji sadrže oktogen, heksogen i pentrit radi povećavanja specifičnog impulsa. Trobazni koloidni baruti sadrže tri eksplozivne komponente: nitrocelulozu, nitroglicerin i nitroguanidin.

U kompozitne barute svrstava se crni barut koji se dobija mešanjem sumpora, ugljenika i kalijum-nitrata. Pored crnog baruta, u ovu grupu ulaze kompozitna raketna goriva koja se sastoje od oksidansa (uglavnom amonijum-hlorata, 60-80%), veziva koje obezbeđuje koheziju i homogenost oksidansa i goriva, formiraju se od prepolimera (polibutadien), umreživača (toliuendiizocijanat), adhezivnih agenasa (trietanolamin), plastifikatora (diizooktil-azelat), katalizatora umreživača (feri-acetonilacetonat, olovo-hromat), zatim od reduktansa (aluminijum, oko 25%), ubrzivača sagorevanja (feri-oksid, ferocen), usporivača sagorevanja (nitroguanidin, amonijum-nitrat), konzervansa (antioksidansi na bazi fenola i amina) i stabilizatora sagorevanja (acetilenska čađ, aluminijum u prahu).

Od ostalih eksplozivnih materija i smesa treba pomenuti eksplozivne naprave na bazi smese goriva i vazduha. To su takozvane aerosolne eksplozivne smese. Prve aerosolne avionske bombe proizvedene su 1960. godine. Osnovni princip u funkcionisanju ove vrste bombi je rasprašivanje lako isparljivih ugljovodonika ili metalnih prahova u vazduhu, pri čemu nastaje eksplozivna gasna smesa u vidu oblaka, koja se naknadno pali pomoću centralno postavljenog punjenja visoko bizantnog eksploziva. Posle odabranog uparenja, koje omogućava mešanje goriva i vazduha, smesa se pali i nastaje velika eksplozija. Kao goriva u aerosolnim bombama koriste se razna jedinjenja koja sa vazduhom u određenim koncentracijama grade eksplozivnu smesu. Udarni talas aerosolnih bombi ruši sve prepreke u prečniku od 500 m, a ubija na rastojanju od 1.000 m. Sekundarno dejstvo ovih bombi je oduzimanje kiseonika iz okoline, što izaziva gušenje živih organizama. Bombe su težine do 7 tona. Kao gorivo najčešće se koristi kerozin sa dodatkom heptana i aditiva, kao što su: propilen-oksid, propil-nitrat i butil-nitrat.

Treba još pomenuti i takozvane pirotehničke smese, koje predstavljaju smesu eksplozivnih jedinjenja i oksidansa. Pirotehničke smese reaguju egzotermno tako što proizvode specifične efekte: dim, plamen, udarni talas, svetlost, gasove, zvuk ili toplotu. Prema nameni ili željenim efektima koje proizvode, pirotehničke smese mogu da budu:

  • pripalne,
  • inicijalne,
  • osvetljavajuće,
  • dimne,
  • zapaljive i
  • sa zvučnim signalima.

Za dobijanje obojenih svetlosnih efekata dodaju se razni aditivi, kao što su bakar(II)-oksid za plavu boju, soli barijuma i borne kiseline daju zelenu boju, soli natrijuma žutu, soli silicijuma daju crvenu svetlost, a magnezijumove soli daju blještavo plavu boju.

Testiranje eksploziva[uredi | uredi izvor]

Testiranje eksploziva je kompleksno i opasno polje, ali je neophodno za obezbeđivanje bezbednosti i efikasnosti upotrebe eksplozivnih materijala koji se koriste u različite svrhe, uključujući rudarstvo, građevinarstvo, vojne i druge industrijske aplikacije. Postoji nekoliko standardizovanih testova koji se koriste za ispitivanje različitih karakteristika eksploziva, kao što su njihova osetljivost, stabilnost, brzina detonacije, snaga i sposobnost iniciranja.

Testiranje eksploziva je krucijalan proces za određivanje njihovih svojstava i bezbednosti u različitim situacijama. Ciljevi testiranja mogu uključiti:

  • Merenje snage eksploziva: Količina energije oslobođene eksplozijom.
  • Osetljivost: Lakoća sa kojom se detonira udarom, trenjem, toplotom ili drugim faktorima.
  • Stabilnost: Otpornost na razgradnju ili detonaciju tokom skladištenja i transporta.
  • Efikasnost razbijanja: Sposobnost razbijanja i rušenja materijala.
  • Uticaj na okolinu: Zagađivanje vazduha, vode i zemlje.

Postoje brojne metode za testiranje eksploziva, a izbor metode zavisi od željenog svojstva koje se meri.

Evo nekoliko metoda koje se koriste u testiranju eksploziva:

Bruceton analiza (Staircase method)[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Bruceton analiza

Ova metoda se koristi za određivanje osetljivosti eksploziva na udar. Test se sastoji od postepenog povećavanja energije udara dok se ne postigne detonacija. Rezultati se koriste za procenu verovatnoće detonacije pri različitim nivoima energije.

Neier d-optimalni test[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Neier d-optimalni test

Ovo je napredna statistička metoda koja se koristi za efikasno istraživanje uticaja različitih faktora na osetljivost eksploziva. Cilj je optimizovati broj eksperimenata potreban za procenu osetljivosti. Omogućava precizno utvrđivanje granica između detonacije i ne-detonacije.

Trauzl test[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Trauzl test

Test se koristi za merenje brizantnosti eksploziva, odnosno njegove sposobnosti da vrši rad putem šok talasa. Eksploziv se detonira unutar čelične posude (Trauzl bloka), a zatim se meri volumen udubljenja koje je nastalo u bloku.

Hesov zakon toplote[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Hesov zakon toplote

Ovo nije klasičan test, već termodinamički princip koji se koristi za procenu toplotne energije koja se oslobađa tokom eksplozije. Zakon povezuje količinu oslobođene toplote sa volumenom gasova proizvedenih detonacijom i temperaturom tih gasova. Ovo je važno za razumevanje energetskog potencijala eksploziva.

Test čelične čaure (Koenen test)[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Test čelične čaure (Koenen test)

Ovaj test procenjuje ponašanje eksploziva pod visokim pritiskom i temperaturom, što je ključno za sigurnost u industrijskim uslovima. Eksploziv se stavlja u čeličnu čauru s određenim otvorom na vrhu. Čaura se zagreva dok eksploziv ne detonira, a kritična temperatura i pritisak se beleže.

Ispitivanje bezbednosti eksploziva[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Ispitivanje bezbednosti eksploziva

Ovo obuhvata različite testove koji procenjuju kako eksploziv reaguje na različite spoljne uticaje, poput udara, trenja, vatre i elektrostatičkih pražnjenja. Cilj je osigurati da eksploziv neće nenamerno detonirati pod normalnim uslovima upotrebe.

Blejk test[uredi | uredi izvor]

Koristi se za određivanje osetljivosti eksploziva na trenje.

Gap test[uredi | uredi izvor]

Procenjuje osetljivost eksploziva na udar koristeći standardizovanu konfiguraciju sa određenim razmakom (gap) između detonatora i testiranog eksploziva.

Test paljenja na otvorenom[uredi | uredi izvor]

Koristi se za posmatranje ponašanja eksploziva kada gori na otvorenom, bez konfinacije.

Ballistic Mortar Test[uredi | uredi izvor]

Koristi se za merenje brizantnosti eksploziva merenjem udaljenosti do koje se odbaci težak metalni projektil nakon detonacije eksploziva ispod njega.

Friability Test[uredi | uredi izvor]

Testira fizičku stabilnost eksploziva podvrgavajući ga mehaničkim stresovima, poput drobljenja ili mljevenja, a zatim se procenjuje promena u njegovim karakteristikama.

Thermal Stability Test[uredi | uredi izvor]

Meri stabilnost eksploziva na povišenim temperaturama, obično koristeći aparate poput diferencijalne skenirajuće kalorimetrije (DSC) ili termogravimetrijske analize (TGA).

Test detonacije u vodi[uredi | uredi izvor]

Meri podzemnu snagu i stvara krater za ocenu efikasnosti protivtenkovskih eksploziva.

Test detonacije pod zemljom[uredi | uredi izvor]

Meri seizmoprodukujuća svojstva eksploziva za potrebe seizmičkog istraživanja.

Hemijske analize[uredi | uredi izvor]

Određuju sastav eksploziva i njegov potencijal za razgradnju ili reakciju sa drugim materijalima.

X-ray fotografije[uredi | uredi izvor]

Vizuelno se ispita raspored i integritet unutrašnjih komponenti eksploziva.

Testiranje preko računarskih simulacija[uredi | uredi izvor]

Omogućavaju predviđanje performansi eksploziva u različitim scenarijima bez potrebe za fizičkim testiranjem.

Primena[uredi | uredi izvor]

Eksplozivi i baruti imaju veoma dugu istoriju i našli su primenu u raznim oblastima ljudske delatnosti, pre svega kao oružje, zatim u privredi (rudarstvu, kamenolomima i sl.), kao gorivo u raketnim motorima i kao lekovi.

Klasifikacije otpremnih etiketa[uredi | uredi izvor]

Etikete i oznake za otpremu mogu da sadrže i oznake Ujedinjenih nacija i nacionalne oznake.

Oznake Ujedinjenih nacija uključuju numerisane kodove klase opasnosti i divizije (HC/D) i abecedne kodove Grupe kompatibilnosti. Iako su to dvoje povezani, oni su odvojeni i različiti. Bilo koja oznaka grupe kompatibilnosti može biti dodeljena bilo kojoj klasi i diviziji opasnosti. Primer ovog hibridnog obeležavanja bi bio potrošački vatromet, koji je označen kao 1.4G ili 1.4S.

  • U Americi bi na primer uključivale oznake nacionalnih kodova Ministarstva saobraćaja Sjedinjenih Država (US DOT).

Regulativa zakona o eksplozivima po zemljama[uredi | uredi izvor]

Donošenje zakona koji regulišu upotrebu, skladištenje, transport i odlaganje eksploziva je ključan aspekt u očuvanju bezbednosti i sprečavanju zloupotrebe. Evo pregleda nekih zakona koji se odnose na eksplozive u različitim zemljama:

Sjedinjene Američke Države[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Federal Explosives Law and Regulations": Federalni zakon i propisi o eksplozivima
  • Datum Stupanja na Snagu: Poslednje izmene su napravljene 2012. godine, ali zakon kontinuirano evoluira od ranog 20. veka.
  • Ključni Elementi: Reguliše proizvodnju, skladištenje, distribuciju i upotrebu eksploziva.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Federal Explosives Act (1970)": Osnovni zakon koji reguliše proizvodnju, prodaju, posedovanje, transport i upotrebu eksploziva.
  2. "National Fire Protection Association (NFPA) 1141": Standardi za skladištenje i rukovanje eksplozivima.

Ujedinjeno Kraljevstvo[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "The Explosives Regulations 2014 (ER 2014)"
  • Datum Stupanja na Snagu: 1. oktobar 2014.
  • Ključni Elementi: Glavna regulacija koja implementira Zakon o eksplozivima i pokriva sve aspekte eksploziva uključujući propise o skladištenju i upotrebi eksploziva.

Napomena: "Postoji još 1 zakon koja regulišu ovu oblast o eksplozivima":

  1. The Explosives Act (1875): Osnovni zakon o eksplozivima, ali se dopunjuje brojnim naredbama i pravilima.

Kanada[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Explosives Act" (Zakon o eksplozivima)
  • Datum Stupanja na Snagu: Originalno donesen 1910, sa mnogobrojnim izmenama tokom godina, zadnja verzija je 1985. godine.
  • Ključni Elementi: Reguliše proizvodnju, skladištenje, transport i upotrebu eksploziva.

Napomena: Postoji još 1 zakon koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "The Control of Explosives Regulations (2015)": Glavna regulacija koja implementira Zakon o eksplozivima i pokriva sve aspekte eksploziva.

Australija[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Dangerous Goods Act i Explosives Act" u različitim državama
  • Datum Stupanja na Snagu: Varira po državama, generalno u drugoj polovini 20. veka.
  • Ključni Elementi: Fokus na bezbednost, skladištenje i transport eksploziva.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Crimes (Explosives) Act 1999 (Cth)": Osnovni zakon o eksplozivima.
  2. "Explosives Regulations 2003 (Cth)": Detaljnije odredbe o bezbednosti i licenciranju za eksplozive.

Indija[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Explosives Act, 1884"
  • Datum Stupanja na Snagu: 1884.
  • Ključni Elementi: Reguliše proizvodnju, skladištenje, prodaju i upotrebu eksploziva.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "The Explosives Act (1884)": Osnovni zakon o eksplozivima.
  2. "The Explosives Rules (2008)": Detaljnije odredbe o implementaciji Zakona o eksplozivima.

Južnoafrička Republika[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Explosives Act of 2003"
  • Datum Stupanja na Snagu: 2003.
  • Ključni Elementi: Obrada bezbednosti i reguliše sve aspekte eksploziva, uključujući proizvodnju, uvoz, izvoz, transport, prodaju, posedovanje i upotrebu.

Napomena: Postoji još 1 zakon koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Explosives Regulations (2010)": Detaljnije odredbe za implementaciju Zakona o eksplozivima.

Nemačka[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Sprengstoffgesetz" (Zakon o eksplozivima)
  • Datum Stupanja na Snagu: Donet je 2008. a poslednje izmene su napravljene 2010. godine.
  • Ključni Elementi: Kontrola proizvodnje, skladištenja, prodaje i upotrebe eksploziva.

Napomena: Postoji još 1 zakon koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Erste Verordnung zum Sprengstoffgesetz (2012)": Detaljnije odredbe o bezbednosti i tehničkim zahtevima za eksplozive.

Francuska[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "French Explosives Regulations"
  • Datum Stupanja na Snagu: Različiti propisi, kontinuirano ažurirani.
  • Ključni Elementi: Regulativa vezana za proizvodnju, skladištenje i upotrebu eksploziva.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Code pénal (1810)": Sadrži odredbe o kaznama za ilegalno posedovanje i korišćenje eksploziva.
  2. "Code de la sécurité publique (2011)": Reguliše proizvodnju, transport, skladištenje i trgovinu eksplozivima.

Holandija[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Wet explosieven voor civiel gebruik" (Zakon o eksplozivima za civilnu upotrebu)
  • Datum Stupanja na Snagu: Različite izmene tokom vremena.
  • Ključni Elementi: Reguliše upotrebu, skladištenje i transport civilnih eksploziva kao i komercijalna upotreba eksploziva koja je obuhvaćena zakonom o eksplozivima za civilnu upotrebu), u skladu sa direktivom EU br. 93/15/EEG[35] Nezakonita upotreba eksploziva je obuhvaćena Zakonom o oružju i municiji.[36]

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Wet Wapens en Munitie (1919)": Osnovni zakon o eksplozivima, ali se dopunjuje brojnim dekretima i uredbama.
  2. "Besluit Wapens en Munitie (2016)": Glavni akt koji implementira Zakon o eksplozivima i pokriva sve aspekte eksploziva.

Kina[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Regulations on the Control of Military Supplies" (uključujući eksplozive)
  • Datum Stupanja na Snagu: Različiti propisi tokom godina.
  • Ključni Elementi: Kontrola proizvodnje i distribucije eksploziva, posebno vojnih.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Guojia Zuòyòng Huòwù Guanlǐ Fǎ (2005)": Osnovni zakon o eksplozivima.
  2. "Guojia Zuòyòng Huòwù Guanlǐ Tiaoli (2006)": Detaljnije odredbe o implementaciji Zakona o eksplozivima.

Japan[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Explosives Control Act" (Zakon o kontroli eksploziva)
  • Datum Stupanja na Snagu: Originalno donesen 1950. godine, sa različitim izmenama tokom vremena.
  • Ključni Elementi: Ovaj zakon reguliše proizvodnju, skladištenje, transport i upotrebu eksploziva u Japanu. Uključuje stroge mere za licenciranje i nadzor nad osobama i kompanijama koje se bave eksplozivima, kao i detaljna pravila o transportu i skladištenju eksplozivnih materijala. Zakon takođe obuhvata mere za sprečavanje zloupotrebe eksploziva i povezanih materijala u kriminalne svrhe. Kao i u drugim zemljama, japanski zakon o eksplozivima je usmeren na sprečavanje nesreća i zloupotrebe, uz istovremeno omogućavanje legalne upotrebe eksploziva u industrijske i druge svrhe. Detalji zakona i njegove primene mogu se razlikovati u zavisnosti od specifičnih potreba i uslova unutar zemlje.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Jōyakuhin Torishimarihō (1950)": (Moguće je da je ovo isti zakon kao onaj gore iznad, samo što je ovde drugačiji naziv). Reguliše proizvodnju, trgovinu, posedovanje i transport eksploziva.
  2. "Kōgyō Anzen Hōrei (1972)": Sadrži odredbe o bezbednosti rada sa eksplozivima u industrijskim objektima.

Brazil[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Regulamento para a Fiscalização de Produtos Controlados (R-105)"
  • Datum Stupanja na Snagu: Donet je 2017., a izmene i dopune su učestale.
  • Ključni Elementi: Reguliše bezbedan transport, proizvodnju, skladištenje, kontrolu i inspekciju eksploziva.

Napomena: Postoji još 1 zakon koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Lei nº 5.193 de 1966": Osnovni zakon o eksplozivima.

Argentina[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Ley Nacional de Armas y Explosivos" (Nacionalni zakon o oružju i eksplozivima)
  • Datum Stupanja na Snagu: Ažuriran kroz godine.
  • Ključni Elementi: Reguliše proizvodnju, skladištenje i prodaju oružja i eksploziva.

Napomena: Postoji još 1 zakon koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Reglamento de Armas y Explosivos (2010)": Glavni akt koji implementira Zakon o eksplozivima i pokriva sve aspekte eksploziva.

Rusija[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Federal Law on Explosives and Explosive Devices"
  • Datum Stupanja na Snagu: Nekoliko izmena i dopuna tokom poslednjih decenija.
  • Ključni Elementi: Fokus na regulaciji proizvodnje, skladištenja i upotrebe eksploziva.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Federalniy zakon "Ob oružii" (1996)": Sadrži odredbe o eksplozivima kao podskupini oružja.
  2. "Pravila pokladki i oborota eksplozivnykh veshchestv i izdeliy (2012)": Detaljnije odredbe o skladištenju i prometu eksploziva.

Bosna i Hercegovina[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Zakon o kontroli i ograničenoj upotrebi eksploziva"
  • Datum Stupanja na Snagu: Različiti entitetski zakoni.
  • Ključni Elementi: Usmeren na kontrolu upotrebe eksploziva.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Zakon o eksplozivnim sredstvima i pirotehničkim proizvodima (2008)": Reguliše sve aspekte eksploziva i pirotehnike.
  2. "Pravilnik o eksplozivnim sredstvima i pirotehničkim proizvodima (2009)": Detaljnije odredbe za implementaciju Zakona o eksplozivima i pirotehničkim proizvodima.

Hrvatska[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Zakon o eksplozivnim tvarima i proizvodnji i prometu oružja"
  • Datum Stupanja na Snagu: Poslednje izmene 2013. godine.
  • Ključni Elementi: Uključuje propise o proizvodnji, skladištenju i prometu eksplozivnih materija.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Zakon o eksplozivima i pirotehničkim sredstvima (2011)": Reguliše sve aspekte eksploziva i pirotehnike.
  2. "Pravilnik o eksplozivima i pirotehničkim sredstvima (2012)": Detaljnije odredbe za implementaciju Zakona o eksplozivima i pirotehničkim sredstvima.

Severna Makedonija[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Zakon za kontrola na eksplozivni materii"
  • Datum Stupanja na Snagu: Redovno ažuriranje.
  • Ključni Elementi: Kontrola proizvodnje, prometa i upotrebe eksplozivnih materija.

Napomena: Postoje još 2 zakona koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. "Zakon za eksplozivni materijali i pirotehnički izdelki (2011)": Reguliše sve aspekte eksploziva i pirotehnike.
  2. "Pravilnik za eksplozivni materijali i pirotehnički izdelki (2012)": Detaljnije odredbe za implementaciju Zakona o eksplozivima i pirotehničkim izdelki.

Crna Gora[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Zakon o eksplozivnim materijalima za civilnu upotrebu"
  • Datum Stupanja na Snagu: Poslednje izmene 2013. godine.
  • Ključni Elementi: Reguliše promet, upotrebu i skladištenje eksploziva.
  1. "Zakon o eksplozivnim sredstvima i pirotehnici (2013)": Reguliše sve aspekte eksploziva i pirotehnike.
  2. "Pravilnik o eksplozivnim sredstvima i pirotehnici (2014)": Detaljnije odredbe za implementaciju Zakona o eksplozivima i pirotehnici.

Srbija[uredi | uredi izvor]

  • Naziv Zakona: "Zakon o oružju i municiji"
  • Datum Stupanja na Snagu: Poslednje izmene 2016. godine.
  • Ključni Elementi: Ovaj zakon reguliše uslove za proizvodnju, promet, nabavku, držanje, nošenje, popravku i uništavanje oružja i municije, uključujući i eksplozive.
  • Najnovije Izmene ovog zakona: Zakon je imao nekoliko izmena, sa poslednjim značajnim izmenama koje su stupile na snagu 2016. godine.
  • Podzakonski Akti: Pored osnovnog zakona, postoje i različiti podzakonski akti koji detaljnije regulišu specifične aspekte kao što su transport, skladištenje i bezbednost eksploziva.

Napomena: Postoje još 4 zakona ili pravilnika koja regulišu ovu oblast o eksplozivima:

  1. U Srbiji je preuzet deo pravilnika još iz doba SFRJ (Sl. list SFRJ", br. 55/69), a u Srbiji je ozvaničen 2021. godine (Sl. glasnik RS", br. 109/2021), koji glasi: "Pravilnik o zaštiti na radu pri izradi eksploziva i baruta i manipulisanju eksplozivima i barutima".[37][38][39]
  2. "Zakon o eksplozivnim materijama, zapaljivim tečnostima i gasovima (1977)": Osnovni zakon o eksplozivima u Srbiji. Usvojen 1977. godine, sa izmenama i dopunama 1985. i 2015. godine. Reguliše proizvodnju, promet, prevoz i skladištenje eksploziva. Propisuju se tehničke karakteristike i uslovi za proizvodnju, promet, prevoz i skladištenje eksplozivnih materija. Propisuju se i mere bezbednosti koje se moraju poštovati pri radu sa eksplozivnim materijama. Napomena za ovaj zakon: Zakon o eksplozivnim materijama, zapaljivim tečnostima i gasovima je u Srbiji u postupku izmena i dopuna, tako da se mogu očekivati određene promene u odredbama zakona.
  3. Zakon o eksplozivnim materijama, zapaljivim tečnostima i gasovima: Službene stranice Ministarstva unutrašnjih poslova Srbije.[40]
  4. Kaznene odredbe za kršenje Zakona o eksplozivnim materijama, zapaljivim tečnostima i gasovima u Srbiji: Zakon o eksplozivnim materijama, zapaljivim tečnostima i gasovima predviđa različite kaznene odredbe za različite prekršaje i krivična dela u vezi sa eksplozivima. Kazne mogu biti novčane, zatvorske, ili kombinacija oboje. Evo pregleda najvažnijih kaznenih odredbi:
  • Prekršaji:
  1. Promet eksplozivnih materija bez odgovarajuće licence: Novčana kazna od 10.000 do 50.000 dinara.
  2. Prevoz eksplozivnih materija bez propisne dokumentacije: Novčana kazna od 5.000 do 30.000 dinara.
  3. Skladištenje eksplozivnih materija u neodobrenim prostorima: Novčana kazna od 3.000 do 20.000 dinara.
  4. Nepoštovanje mera bezbednosti pri radu sa eksplozivima: Novčana kazna od 2.000 do 10.000 dinara.
  • Krivična dela:
  1. Proizvodnja, promet, prevoz ili skladištenje eksploziva bez dozvole: Zatvorska kazna do tri godine.
  2. Izazivanje opšte opasnosti korišćenjem eksploziva: Zatvorska kazna od pet do deset godina zatvora.
  3. Teško ugrožavanje bezbednosti ljudi korišćenjem eksploziva: Zatvorska kazna od deset do petnaest godina zatvora.
  4. Terorističko delo: Zatvorska kazna od petnaest godina do doživotnog zatvora.

Kaznene odredbe mogu biti različite u zavisnosti od težine prekršaja ili krivičnog dela, okolnosti pod kojima je izvršeno, i posledica. U teškim slučajevima, gde je došlo do ozbiljne štete ili opasnosti za ljudske živote, kazne mogu biti značajno veće.

  • Dodatne informacije:
  1. Za prekršaje kaznu izriče nadležni prekršajni sud.
  2. Za krivična dela kaznu izriče nadležni krivični sud.

Terorizam[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Terorizam

Eksplozivi se koriste u naučne, eksperimentalne, vojne, policijske, komercijalne i druge svrhe, ali zato mogu da se iskoriste i u nekim lošim stvarima kao što su terorističke akcije, gde neke osobe sa lošim namerama i u većini slučajeva za tuđe interese, postavljaju razne eksplozivne naprave u avionima, crkvama, džamijama, koncertnim halama kao u Parizu 2015. godine, bioskopima, pozorištima, pijacama, zatim biraju se mesta gde ima veliki broj ljudi i u tim terorističkim akcijama uglavnom strada nedužan narod. Teroristi za ove akcije uglavnom koriste eksplozive raznih vrsta, uglavnom se jedno vreme koristio Semteks, zato što je do skoro bio najteži za otkrivanje.

Razumevanje terorizma i njegovih manifestacija, uključujući upotrebu eksploziva, ključno je za duboko razumevanje globalnih bezbednosnih izazova. Evo sveobuhvatnog pregleda:

Opis, definicija, šta je to terorizam[uredi | uredi izvor]

Terorizam je upotreba sile ili pretnje silom protiv civila u cilju zastrašivanja civila, kao i prisiljavanja ili zastrašivanja vlade ili društva radi postizanja političkih, religijskih ili ideoloških ciljeva. Karakteriše ga namerno izazivanje straha i nesigurnosti među širom populacijom. Često uključuje nasilne akcije kao što su bombaški napadi, ubistva, otmice ljudi kao i otmice aviona, i druge oblike nasilja sa namerom da izazovu široku i razornu psihološku silu.

Rušenje Aviona sa Eksplozivom[uredi | uredi izvor]

  1. Pan Am Flight 103 (1988): Avion je eksplodirao iznad Lokerbia u Škotskoj, ubivši sve putnike i posadu (270 ljudi), kao i nekoliko ljudi na zemlji. Libijski obaveštajni agent je osuđen za ugrađivanje eksploziva u avion.
  2. Air India Flight 182 (1985): Bombaški napad na let Air India iznad Atlantskog okeana, gde je poginulo svih 329 ljudi na letu. Sikhsku ekstremistička grupa se sumnjiči da je izvela napade.
  3. Metrojet Flight 9268 (2015): Ruski putnički avion srušio se u Egiptu, ubivši svih 224 putnika i članova posade, za što je odgovornost preuzela grupa povezana sa ISIS-om.
  4. TWA let 800, (1996): Avion TWA se srušio iznad Long Ajlenda, New York, ubivši 230 ljudi. FBI je zaključio da je eksploziv u teretnom prostoru uzrok, iako neki i dalje sumnjaju u zvanično objašnjenje.

Ostale Velike Terorističke Akcije sa Eksplozivima[uredi | uredi izvor]

  1. Napad u Oklahoma Sitiju (1995): Bombaški napad na zgradu federalne vlade u Oklahoma Sityju, ubivši 168 ljudi.
  2. Napadi na vozove u Madridu (2004): Serija koordiniranih bombaških napada u madridskim vozovima je ubila 191 osobu i ranila više od 2.000. Separatistička baskijska grupa ETA se smatra odgovornom.

Napadi sa Eksplozivnim Prslucima[uredi | uredi izvor]

  1. Napadi u Parizu (2015): Serija koordiniranih napada, uključujući upotrebu bombaša samoubica sa eksplozivnim prslucima.
  2. Napad na aerodromu u Briselu (2016): Bombaški napadi na međunarodnom aerodromu i metro stanici, sa bombašima samoubicama koji su koristili eksplozivne prsluke.
  3. Napad na "Charlie Hebdo", (2015): Teroristi su napali kancelariju francuskog satiričnog časopisa "Charlie Hebdo", ubivši 12 ljudi.
  4. Napad na "Bataclan", (2015): Teroristi su napali koncertnu halu "Bataclan" u Parizu, ubivši 130 ljudi.
  5. Atentat na predsednika Radživa Gandija, (1991): Indijski premijer Rajiv Gandhi je ubijen eksplozivnim prslukom tokom kampanje.

Procene Bezbednosti i Prevencija Terorističkih Akcija[uredi | uredi izvor]

  1. Obaveštajna prikupljanje podataka: Identifikacija potencijalnih terorističkih pretnji i ometanje planova. Smanjenje ulaska oružja i eksploziva.
  2. Povećana bezbednost na granicama i aerodromima i Transportnim Čvorištima: Implementacija strogih kontrola bezbednosti, uključujući skeniranje prtljaga i putnika.
  3. Obaveštajne i Protivterorističke Operacije: Proaktivni napori obaveštajnih službi u identifikovanju i sprečavanju terorističkih pretnji.
  4. Međunarodna Saradnja: Razmena informacija između zemalja i koordinacija u borbi protiv terorizma.
  5. Obuka i Svest o Bezbednosti: Edukacija građana i zaposlenih u ključnim sektorima o prepoznavanju i reagovanju na pretnje.
  6. Tehnološke Inovacije u Bezbednosti: Razvoj naprednih tehnoloških rešenja za detekciju eksploziva i drugih pretnji.
  7. Javna budnost i prijavljivanje sumnjivih aktivnosti: Uključivanje građana u borbu protiv terorizma.
  8. Programi za borbu proti radikalizacije: Sprečavanje mladih da se pridruže terorističkim grupama.

Terorizam je složena i stalno evoluirajuća pretnja koja zahteva koordiniranu i sveobuhvatnu reakciju na lokalnom, nacionalnom i međunarodnom nivou. Svesnost i obrazovanje su takođe ključni za sprečavanje i minimiziranje efekata terorističkih napada.

Dole u nastavku ovog teksta nešto više o sveukupnoj bezbednosti rada sa eksplozivima.

Bezbednost[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Bezbednost eksploziva

Bezbednost eksploziva nastala je kao formalni program u Sjedinjenim Državama nakon Prvog svetskog rata kada je nekoliko skladišta municije uništeno u nizu nesreća. Odbor je u svojim nalazima izvestio da bi se ova nezgoda mogla ponoviti, što je navelo Kongres da uspostavi stalni odbor pukovnika koji će razviti standarde bezbednosti eksploziva i obezbediti usklađenost počev od 1928. Osnovni princip bezbednosti eksploziva je da se minimalni broj ljudi za minimalno vreme izloži minimalnoj količini eksploziva.

Bezbednost je najviši prioritet pri radu sa eksplozivima. Svaki korak, od početne pripreme mesta rada do skladištenja i transporta, mora biti pažljivo osmišljen i sproveden u skladu sa najstrožim bezbednosnim protokolima. Evo nekoliko ključnih aspekata bezbednosti koje treba da se uzmu u obzir:

Bezbednost na Radnom Mestu sa Eksplozivima[uredi | uredi izvor]

  • Planiranje i Priprema: Pre početka rada, potrebno je napraviti detaljan plan rada koji uključuje procenu rizika, određivanje bezbednosnih procedura i pripremu opreme za hitne slučajeve.
  • Ograničavanje Pristupa: Samo kvalifikovano osoblje treba da ima pristup područjima gde se rukuje eksplozivima. Zona rada treba da bude jasno obeležena i ograničena.
  • Obuka osoblja: Redovna obuka i sertifikacija za rukovanje eksplozivima su ključni za prevenciju nesreća.

Bezbednost pri Rukovanju Eksplozivima[uredi | uredi izvor]

  • Pravilno Rukovanje: Upotreba odgovarajućih alata i metoda rukovanja kako bi se izbeglo nepotrebno izlaganje ili oštećenje eksploziva.
  • Kontrola Statističkog Elektriciteta: Osigurati da su svi uređaji i osobe propisno uzemljeni kako bi se izbeglo stvaranje iskri.
  • Praćenje Uslova: Nadgledanje temperature, vlažnosti i drugih uslova koji mogu uticati na stabilnost eksploziva.

Korišćenje ispravne opreme[uredi | uredi izvor]

  • Koristite samo odobrenu opremu za rukovanje sa konkretnom vrstom eksploziva.
  • Redovno proveravajte i održavajte opremu da biste izbegli kvarova i propusta.
  • Strogo se pridržavajte procedura za rukovanje propisanih za svaku vrstu eksploziva.

Minimalno rukovanje[uredi | uredi izvor]

  • Svedite na minimum rukovanje eksplozivom.
  • Ne prenosite, ne bacajte, ne udarajte niti na bilo koji način rizikujte detonaciju.
  • Koristite odgovarajuće alate i dizalice za bezbedno premeštanje teških eksploziva.

Sprečavanje požara i iskri[uredi | uredi izvor]

  • Zabranite upotrebu otvorenog plamena, pušenje i bilo kakav izvor toplote u blizini eksploziva.
  • Koristite antistatičku odeću i opremu da biste sprečili električne iskre.
  • Imajte pri ruci sredstva za gašenje požara za slučajna zapaljenja.

Obezbeđivanje lokacije[uredi | uredi izvor]

  • Izaberite bezbedno područje, udaljeno od naselja, infrastrukture i javnih mesta.
  • Uklonite zapaljive materijale i svedete na minimum prisustvo gorivih elemenata.
  • Označite granice opasne zone i postavite jasne upozorenja o prisustvu eksploziva.

Bezbednost pri Transportu Eksploziva[uredi | uredi izvor]

  • Specijalna vozila: Koristite samo specijalizovana vozila za transport eksploziva, opremljena odgovarajućim obezbeđenjem i bezbednosnim merama.
  • Odgovarajuća Ambalaža: Upotreba specijalizovane ambalaže koja štiti eksplozive od udara, vibracija i promena temperature.
  • Označavanje vozila: Vozila moraju biti jasno označena kao transporteri eksploziva.
  • Pravila Transporta: Poštovanje nacionalnih i međunarodnih propisa za transport opasnih materija.
  • Obezbeđenje Transporta: Koristiti posebno obučene vozače koji su prošli posebnu obuku i obavezno tražiti pratnju za vozila. Svi učesnici u transportu moraju da budu svesni potencijalnih rizika.

Pravilno pakovanje[uredi | uredi izvor]

  • Eksplozivi moraju biti bezbedno upakovani u sertifikovane kontejnere, prilagođene vrsti i količini eksploziva, kako bi se smanjio rizik od nesreća..
  • Kontejneri moraju biti čvrsto zatvoreni i osigurani da se spreči prosipanje ili detonacija.
  • Imajte pri ruci listu sa bezbednosnim podacima i uputstvima za rukovanje u slučaju incidenta.

Sklanjanje ljudi iz opasne zone[uredi | uredi izvor]

  • Svi nepotrebni ljudi moraju biti evakuisani iz opasne zone pre početka rada.
  • Označite i kontrolišite pristupnu zonu da biste zaštitili da neko neovlašćeno lice ne uđe opasnu zonu.
  • Uverite se da svi prisutni nose odgovarajuću zaštitnu opremu (kacige, naočare, štitnici, odeća otporna na eksplozije).

Bezbednost pri Skladištenju Eksploziva[uredi | uredi izvor]

  • Uslovi Skladištenja: Eksplozivi moraju biti skladišteni u bezbednom, suvom i hladnom prostoru, kontrolisana temperatura i vlažnost u skladištu po najvećim standardima kako bi se očuvala stabilnost eksploziva i udaljenom od potencijalnih izvora opasnosti.
  • Skladište mora biti opremljeno odgovarajućim ventilacionim sistemom i zaštitnim zidovima.
  • Skladištenje u metalnim kontejnerima: Ovo je najsigurniji način skladištenja za primarni ili društveni eksploziv koji nisu izrađeni od metala ili metalnih sastojaka. Metalni kontejneri zahtevaju posebnu opremu koja sprečava kontakt s vodom.
  • Skladištenje u plastičnim kontejnerima: je sigurniji način skladištenja za primarni ili društveni eksploziv koji nisu izrađeni od metala ili metalnih sastojaka. Plastični kontejneri zahtevaju posebnu opremu koja sprečava kontakt s vodom.
  • Sigurnosni Protokoli: Redovne inspekcije skladišta, adekvatno obezbeđenje i primena protivpožarnih mera.
  • Rok Trajanja: Pratiti rok trajanja eksploziva i redovno proveravati stanje zaliha.
  • Strogo kontrolisani pristup skladištu i zabrana svim neovlašćenim licima pristup skladištu.

Bezbednost pri Ispitivanju Eksploziva[uredi | uredi izvor]

Što se tiče ispitivanja eksploziva, važno je da se sprovedu odgovarajući testovi kako bi se utvrdilo da li eksploziv još uvek ima svoja svojstva i da li je bezbedan za upotrebu. Ovo može uključivati:

  • Testiranje Stabilnosti: Redovno ispitivanje eksploziva kako bi se uverilo da nije došlo do degradacije ili promene u hemijskim svojstvima.
  • Postupak za Ispitivanje: Koristiti standardizovane metode ispitivanja u kontrolisanim uslovima.
  • Provera da li eksploziv još uvek ima svoju početnu snagu.
  • Provera da li eksploziv pokazuje znakove degradacije ili promene u svojim fizičkim svojstvima.
  • Zbrinjavanje Neispravnog Eksploziva: Adekvatno rukovanje i zbrinjavanje eksploziva koji više nisu sigurni za upotrebu.

Opšte Mere Bezbednosti[uredi | uredi izvor]

  • Hitne Situacije: Planovi za hitne situacije, uključujući evakuacione planove i prvu pomoć.
  • Komunikacija: Jasan i stalni protok informacija između svih uključenih strana.
  • Psihofizičko Stanje Osoblja: Redovno praćenje zdravstvenog i mentalnog stanja osoba koje rukuju eksplozivima.

Zaključak[uredi | uredi izvor]

Bezbednost pri radu sa eksplozivima je složena i višedimenzionalna tema koja zahteva kontinuiranu pažnju, obuku i nadzor. Stalno unapređivanje bezbednosnih protokola i tehnologija, kao i rigorozno poštovanje propisa i standarda, ključni su za minimiziranje rizika u svim aspektima rukovanja eksplozivima.

Spisak eksploziva[uredi | uredi izvor]

Jedinjenja[uredi | uredi izvor]

Acetilidi[uredi | uredi izvor]

Fulminati[uredi | uredi izvor]

Nitro[uredi | uredi izvor]

Nitrati[uredi | uredi izvor]

Amini[uredi | uredi izvor]

Peroksidi[uredi | uredi izvor]

Oksidi[uredi | uredi izvor]

Nesortirani[uredi | uredi izvor]

Smeše[uredi | uredi izvor]

Elementi[uredi | uredi izvor]

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Sastri 2004, str. 1.
  2. ^ Singh 2010, str. 68.
  3. ^ Sigurðsson, Albert (17. 01. 2017). „China’s explosive history of gunpowder and fireworks”. GB Times. Arhivirano iz originala 01. 12. 2017. g. Pristupljeno 12. 01. 2018. 
  4. ^ Pomeranz, Ken; Wong, Bin. „China and Europe, 1500–2000 and Beyond: What is Modern?” (PDF). 2004: Columbia University Press. Arhivirano iz originala (PDF) 13. 12. 2016. g. Pristupljeno 12. 01. 2018. 
  5. ^ Kerr 2013, str. 544.
  6. ^ Back 2011, str. 55.
  7. ^ Ankony, Robert C., Lurps: A Ranger's Diary of Tet, Khe Sanh, A Shau, and Quang Tri, revised ed., Rowman & Littlefield Publishing Group, Lanham, MD (2009). str. 73.
  8. ^ „Soglasovannaя na globalьnom urovne sistema klassifikacii i markirovki himičeskih veщestv. Častь 2. Fizičeskie opasnosti” (PDF). Arhivirano iz originala (PDF) 2013-04-07. g. Pristupljeno 2013-03-07. 
  9. ^ GOST 22.0.05-97 Bezopasnostь v črezvыčaйnыh situaciяh. Tehnogennыe črezvыčaйnыe situacii. Terminы i opredeleniя p. 3.3.12
  10. ^ a b v g d Voennaя эnciklopediя 1994.
  11. ^ Nekotorыe veщestva, naprimer йodistый azot, vzrыvaюtsя ot prikosnoveniя solominki, ot nebolьšogo nagrevaniя, ot svetovoй vspыški.
  12. ^ Pod red. B. P. Žukova, ur. (2000). Energija kondenzovanih sistema. Kratki enciklopedijski rečnik (2. izd., ispr. izd.). Moskva: Janus-K. str. 80. ISBN 5-8037-0031-2. 
  13. ^ a b A. M. Prohorov, ur. (1971). Velika sovjetska enciklopedija. 05 (3. izdanje izd.). Moskva: Velika sovjetska enciklopedija. str. 16. 
  14. ^ 79 % amonijum nitrata, 21 % trotila
  15. ^ a b Gustina punjenja 1000 kg/m3
  16. ^ Gustina punjenja 4100 kg/m3
  17. ^ 28 % nitroglicerina, 57 % nitroceluloze (koloksilina), 11 % dinitrotoluola, 3 % centralita, 1 % vazelina
  18. ^ Porterfield, W.W. (1993). Inorganic Chemistry: A Unified Approach (2nd izd.). San Diego: Academic Press, Inc. str. 479—480. 
  19. ^ „2.1 Deflagration”. chem-page.de (na jeziku: nemački). Arhivirano iz originala 6. 2. 2017. g. Pristupljeno 2017-02-05. 
  20. ^ „2.2 Detonation”. chem-page.de (na jeziku: nemački). Arhivirano iz originala 6. 2. 2017. g. Pristupljeno 2017-02-05. 
  21. ^ a b v g Keshavarz, Mohammad Hossein; Klapötke, Thomas M. (2018). „Impact sensitivity” booktitle = Sensitivity, Physical and Thermodynamic Properties [Osetljivost na udar] (na jeziku: engleski). Berlin, Boston: De Gruyter: 91—106. ISBN 9783110521887. doi:10.1515/9783110521887-007. 
  22. ^ Krehl, Peter O.K. (2008-09-24). History of Shock Waves, Explosions and Impact: A Chronological and Biographical Reference (na jeziku: engleski). Springer Science & Business Media. str. 106. ISBN 978-3-540-30421-0. 
  23. ^ Krehl, Peter O.K. (2008). History of Shock Waves, Explosions and Impact: A Chronological and Biographical Reference. Springer Science & Business Media. str. 1970. ISBN 978-3-540-30421-0. 
  24. ^ „Green explosive is a friend of the Earth”. New Scientist. 27. 3. 2006. Arhivirano iz originala 12. 11. 2014. g. Pristupljeno 12. 11. 2014. 
  25. ^ a b Zel'dovich, Yakov; Kompaneets, Alexander Solomonovich (1960). Theory of Detonation. Academic Press. str. 208—210. 
  26. ^ Hougen, Olaf A.; Watson, Kenneth; Ragatz, Roland (1954). Chemical Process Principles. John Wiley & Sons. str. 66—67. 
  27. ^ Anderson, H.V. (1955). Chemical Calculations. McGraw-Hill. str. 206. 
  28. ^ a b v Office, Government of Canada, Industry Canada, Office of the Deputy Minister, Canadian Intellectual Property (2015-06-15). „Canadian Patent Database / Base de données sur les brevets canadiens”. brevets-patents.ic.gc.ca (na jeziku: engleski). Arhivirano iz originala 18. 10. 2016. g. Pristupljeno 2016-10-17. 
  29. ^ Meyer, Rudolf; Köhler, Josef; Homburg, Axel (2007). Explosives (6th izd.). Wiley VCH. ISBN 978-3-527-31656-4. 
  30. ^ Lowe, Derek (15. 8. 2019). „Can't Stop the Nitro Groups”. Science.org. Pristupljeno 22. 8. 2022. 
  31. ^ Barros, Sam. „PowerLabs Lead Picrate Synthesis”. powerlabs.org. Arhivirano iz originala 22. 5. 2016. g. 
  32. ^ Matyáš, Robert; Pachman, Jiří (2013). Primary Explosives. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. str. 331. 
  33. ^ Bowden, F. P. (1958-07-29). „The initiation of explosion by neutrons, α -particles and fission products”. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences (na jeziku: engleski). 246 (1245): 216—219. Bibcode:1958RSPSA.246..216B. ISSN 0080-4630. S2CID 137728239. doi:10.1098/rspa.1958.0123. 
  34. ^ Cooper, Paul W. (1996). „Chapter 4: Use forms of explosives”. Explosives Engineering. Wiley-VCH. str. 51—66. ISBN 978-0-471-18636-6. 
  35. ^ „wetten.nl – Wet- en regelgeving – Wet explosieven voor civiel gebruik – BWBR0006803”. Arhivirano iz originala 25. 12. 2013. g. 
  36. ^ „wetten.nl – Wet- en regelgeving – Wet wapens en munitie – BWBR0008804”. Arhivirano iz originala 25. 12. 2013. g. 
  37. ^ „Pravilnik o zaštiti na radu pri izradi eksploziva i baruta i manipulisanju eksplozivima i barutima.”. Vlada Srbije, ranije vlada Jugoslavije. 2021. 
  38. ^ „Pravilnik o zaštiti na radu pri izradi eksploziva i baruta i manipulisanju eksplozivima i barutima”. Vlada SFRJ. 1969. 
  39. ^ „Pravilnik o zaštiti na radu pri izradi eksploziva i baruta i manipulisanju eksplozivima i barutima”. Vlada SFRJ. 1969. 
  40. ^ „Zakon o eksplozivnim materijama, zapaljivim tečnostima i gasovima”. Ministarstva unutrašnjih poslova Srbije. Paragraf.rs. 1985. 
  41. ^ CDP Formulations, Patent 2710026 Summary

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Eksploziv na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Експлозив&oldid=27805975”