Vattengelexplosiv

Tovex , en form av vattengelexplosiv.

Ett vattengelsprängämne är en bränslesensibiliserad explosiv blandning som består av en vattenhaltig ammoniumnitratlösning som fungerar som oxidationsmedel . Vattengeler som är kapsylokänsliga kallas enligt USA:s säkerhetsföreskrifter som blästringsmedel. Sprängämnen för vattengel har en geléliknande konsistens och kommer i korvliknande förpackning häftade på båda sidor.

vattengel har nästan helt förträngt , och blivit de mest använda civila sprängningsmedlen.

Sammansättning

Vattengeler har vanligtvis många olika ingredienser. De innehåller ett gelatineringsmedel, även känt som ett förtjockningsmedel, som modifierar deras konsistens, allt från lätt hällbara geler till hårda fasta ämnen. Polyvinylalkohol , guargummi , dextrangummin och urea-formaldehydhartser är de typiska gelningsmedlen. Guar är specifikt ett gelningsmedel som används för den vattenhaltiga delen av vattengelsprängämnena. Den primära komponenten i vattengeler är metylaminnitrat . Metylaminnitrat är saltet som bildas genom neutralisering av metylamin med salpetersyra . Vattengelsprängämnen är också gjorda av ammoniumnitrat, kalciumnitrat, aluminium, etylenglykol och TNT. Proportionerna av dessa komponenter varierar beroende på den önskade explosiviteten hos vattengelen.

Förberedelse

Vattengelsprängämnen framställs genom att kombinera nitroparaffiner , vanligtvis nitrometan , med en vattenhaltig saltlösning och ett gelningsmedel. Dessa nitroparaffiner utgör vanligtvis det mesta av vattengelexplosivet. Olika typer av gelningsmedel används för att skapa vattengelexplosiven. Ett medel är olösligt i vatten, men kan gela med nitrometan. Gelen som används för nitrometan är cyanoetyleter, ett derivat av galaktomannangummi . Andra medel är vattenlösliga och används för den vattenhaltiga saltlösningen. Såsom hänvisas till i första stycket kan vattenlösliga gummin och gelmodifierare som guar användas för gelning av vattenlösningar. När saltlösningen och nitroparaffinet är gelat, kombineras hela blandningen och blandas ihop tills önskad konsistens uppnås. En egenskap som gör att sprängämnet fungerar så bra är nitroparaffinets olösliga natur. Vattengelernas effektivitet är beroende av spridningen av salter i saltlösningen. Partiklarna måste vara mycket små och fina så att de kan spridas väl genom hela lösningen. Några salter som vanligtvis används inkluderar: ammoniumnitrat, natriumnitrat, natriumperklorat och kaliumklorat. Sprängämnets känslighet måste ökas för att förbättra initieringen av sprängämnets detonation. Det finns olika tekniker för att öka känsligheten. Aluminium eller andra pulveriserade metaller kan bidra till att öka känsligheten för vattengelen, men att öka känsligheten gör också att sprängämnena är mer brännbara. Pulverformade metaller har inte visat sig vara helt effektiva för att öka sprängämnets känslighet eftersom de inte blandas jämnt genom lösningen. De tappar också känslighet när lagringstiden ökar. Flytande icke-självexplosiva sensibilisatorer som nitrobensen och flytande nitrotoluen har inte heller fungerat bra eftersom de är svåra att hålla i suspension. Flytande alifatiska mononitrater har visat sig fungera mycket effektivt som sensibilisatorer när de är väl blandade i vattengelen.

Fördelar och användningsområden

Vattengelsprängämnen tenderar att vara mindre giftiga och är mindre farliga än dynamit att tillverka, transportera och lagra. Vattengeler är också billigare än konventionella sprängämnen. Eftersom de är relativt säkra och lätta att använda, används de ofta inom gruvindustrin. Det finns många olika typer av vattengelsprängämnen för användning i olika situationer. En typ, ett slurrysprängämne med liten diameter, kan användas specifikt för sprängning i kolunderskärnings-, midcut- och depillarområden. De är att föredra framför nitroglycerinbaserade sprängämnen som dynamit eftersom de producerar mindre skadliga ångor. Detagel, som har en mycket hög styrka, är ett specifikt exempel på ett sprängämne för vattengel med liten diameter som används för gruvverksamhet.

Vattengelsprängämnen används ofta som patronsprängämnen eftersom de är mycket lättare att ladda i stora höljen. Med vattengelsprängämnen kan slurrymaterialet enkelt hällas i höljet. Traditionella sprängämnen gjuts in i höljet. Denna process är mödosam och laddningen kan börja krympa, vilket skapar flera tomrum. fälttillverkat sprängämne när det behövs. Sprängämnet kan sensibiliseras genom tillsats av gas, metallpulver eller annat sprängämne som TNT , RDX , HMX eller PETN . Vattnet i vattengelsprängämnen omvandlas till en reaktant genom tillsats av stora mängder aluminium .