ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Юрист по наследству
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Про екологічну чистоту вибухових речовин
         

     

    Біологія і хімія

    Про екологічну чистоту вибухових речовин

    Галіакберова Ф.Н., Манжос Ю.В.

    Наведено результати досліджень за викидами шкідливих речовин при застосуванні ВР для ведення вибухових робіт в промисловості. Показано, що поряд з викидами токсичних газів-продуктів вибуху, відбувається забруднення навколишнього середовища токсичними речовинами-компонентами ВВ. Наведено приблизний розрахунок річної кількості токсичних компонентів, які потрапляють у навколишнє середовище при підриванні зарядів промислових ВР в Україні.

    Сучасні промислові вибухові речовини складаються з цілого ряду компонентів (сенсибілізатора, окислювачі, пальне, стабілізатори, інгібітори запалення метано-пилоповітряної середовища і т.д.).

    При оцінці екологічної безпеки застосовуваних у промисловості ВВ в даний час враховують, в основному, тільки токсичні гази, які утворюються в процесі хімічної реакції вибухового перетворення (в основному NOx і СО2).

    Однак у складі ВВ знаходяться компоненти, які самі становлять небезпеку для здоров'я людей і шкідливо впливають на навколишнє середовище. Так, наприклад, більшість сенсибілізатора, що входять до складу промислових ВР у досить великій кількості (тротил, гексоген, нітроефіри і тощо) є шкідливими речовинами і за токсичного впливу згідно ГОСТ 12.1.005-88 і ГОСТ 12.1.007-76 належать до I-II класу небезпеки. Їх ГДК в повітрі робочої зони не повинно перевищувати:

    НЕ - 0,02 мг/м 3;

    тротил - 0,1 мг/м 3;

    гексоген - 1,0 мг/м3.

    Попадання цих компонентів в навколишнє середовище можливо при заряджанні свердловин розсипних ВВ, а також при руйнуванні оболонок патронів в процесі підготовки до підривання.

    Однак є й інший шлях, по якому ці компоненти можуть потрапляти в повітря робочої зони. У роботі [1] вперше було показано вплив взаємодії детонуючого ВВ і навколишнього середовища. Таке взаємодія виражається в розкидання частини не прореагувавши речовини з периферії заряду. Цей процес у зазначеній роботі і подальших працях інших дослідників [2, 3, 4] вивчався з точки зору енергетичних показників вибуху, швидкості детонації ВР, критичного діаметра детонації і т.д. Однак розкидання речовини необхідно враховувати і при визначенні токсичності та екологічної чистоти що використовуються в промисловості вибухових речовин.

    Відомо [4], що при детонації заряду ВР відбувається часткове розкидання не прореагувавши речовини. Втрата маси ВР, при цьому складе:

    , (1)

    де к - коефіцієнт пропорційності;

    а - ширина зони хімічної реакції, мм;

    - діаметр заряду, мм;

    m - маса реагує речовини, кг.

    Коефіцієнт пропорційності , (2)

    де С - швидкість звуку в продуктах вибуху, м/с;

    D - швидкість детонації, м/с;

    U-масова швидкість продуктів вибуху, м/с.

    Для більшості промислових ВР можна прийняти k = 3/2.

    Ширину зони хімічної реакції можна визначити з вирази:

    a = (D-U) t, (3)

    де t-час реакції в детонаційної хвилі, с.

    , (4)

    огляду на те, що С? 0,5 D; а U? 0,25 D, тоді a = 0,75 dкр.

    Тоді вираз (1) набуде вигляду:

    , (5)

    Розрахунки з приведенням залежностей показують, що при вибуху відкритого заряду амонітів IV класу втрата маси при розкидання може досягати до 0,01 маси вихідної речовини. Оскільки промислові ВР застосовують, в основному, в шпурах і свердловинах, то наявність міцної оболонки рівнозначно збільшенню діаметра заряду.

    А.Ф. Біляєв [7] вважав, що в першому наближенні маса оболонки збільшує на величину, пропорційну відношенню щільності оболонки та ВВ.

     , (6)

    де? m - щільність оболонки, г/см3;

    ? 0 - щільність ВВ, г/см3;

    ? - Товщина оболонки, мм.

    ? - Можна визначити виходячи з положення про те, що дроблення породи бризантних дією вибуху спостерігається на відстані приблизно рівному трьом радіусів заряду.

    Отже товщину породної оболонки можна вважати рівною:

    , (7)

    Згідно роботі [6] для порід середньої міцності приблизно можна прийняти? m? 2,0 г/см3. Тоді з виразів (5) і (6) випливає, що:

    dз.еф? 6dз2, (8)

    У табл. 1 представлені склади найбільш поширених ВВ.

    Таблиця 1           

    № п/п         

    Найменування ВВ         

    Зміст компонентів,%             

    TНT         

    НЕ         

    Колл. бавовна         

    Гексоген         

    NH4NO3             

    1.         

    Амоніт № 6ЖВ         

    21         

    -         

    -         

    -         

    79             

    2.         

    Амонал скельний № 1         

    5         

            

            

    25         

    65             

    3.         

    Граммоніт 79/21         

    21         

            

            

            

    79             

    4.         

    угленіта         

            

    10-13         

    1,0         

            

                

    5.         

    Детоніти         

            

    15-25         

    1-2         

            

    50-60             

    6.         

    Амоніти IV класу         

    17-20         

    -         

    -         

    -         

    60-62     

    У табл. 2 представлені результати розрахунку викидів в робочу зону шкідливих речовин для найбільш поширених ВВ.

    Таблиця 2           

    № п/п         

    Найменування ВВ         

    D,   

    Км/с         

    dзар,   

    мм.         

    Dз .. еф   

    мм.         

    dкр,   

    мм.         

    /m             

    TNT         

    НЕ         

    гекс-ген         

    NH4NO3             

    1.         

    Амоніт № 6ЖВ         

    4,6         

    32         

    6144         

    8         

    0,00586         

    -         

    -         

    0,00586             

    2.         

    Амонал скельний № 1         

    5,6         

    45         

    12150         

    10         

    0,0037         

    -         

    0,00072         

    0,0037             

    3.         

    Граммоніт 79/21         

    4,0         

    150-250         

    135000375000         

    100         

    0,003330,0012         

    -         

    -         

    0,003330,0012             

    4.         

    угленіта         

    2,4         

    36         

    7776         

    10         

    -         

    0,00579         

    -         

    0,00579             

    5.         

    Детоніти         

    5-6         

    32         

    6144         

    8         

    -         

    0,0059         

    -         

    0,0059             

    6.         

    Амоніти IV класу         

    4-4,2         

    36         

    7776         

    8         

    0,00463         

    -         

    -         

    0,00463     

    Річний витрата ВР, в тому числі екологічно чистих емульсійних, по Україні наведено в [5]. На підставі цих даних і даних зібраних авторами по підприємствах вугільної галузі розраховані приблизні усереднені показники викиду шкідливих речовин при застосуванні найбільш поширених класів ВВ в Україні за 2004 рік, які наведені в таблиці 3.

    Таблиця 3           

    Типи ВВ         

    Витрата за 2004р., тис. тонн         

    Викиди непрореагіровавшіх речовин, кг             

    TNT         

    НЕ         

    NH4NO3         

    Гексоген             

    ВВ II класу *         

    Ам. № 6ЖВ         

    20         

    23440         

    -         

    93760         

    -             

    АС-ДТ         

    40         

    -         

    -         

    122760         

    -             

    Гр. 79/21         

    40         

    10080-27720         

    -         

    37920-104280         

    -             

    Ам. ск. № 1         

    0,24         

    44,4         

            

    577,2         

    222,0             

    ВР IV класу **         

    4         

    3704         

    -         

    11112         

    -             

    ВР V класу **         

    0,5         

    -         

    383,5         

    -         

    -             

    ВВ VI класу **         

    0,3         

    -         

    177,0         

            

    -     

    * Для цього класу наведено дані при його застосуванні як в підземних умовах так і під час проведення підривних робіт на земній поверхні.

    ** Застосовуються як запобіжні ВР при веденні вибухових робіт у вугільних шахтах.

    Висновки

    З викладеного вище випливає, що застосування ВВ з високим вмістом тротилу і НЕ завдає значної шкоди навколишньому середовищу. Найбільш радикальне рішення задачі створення екологічно чистих ВВ - це відмова від потужних сенсибілізатора. У разі необхідності введення до складу ВВ потужних сенсибілізатора на основі бризантних ВВ для забезпечення заданої детонаційної здібності, кількість таких добавок повинно бути мінімальним. Крім того, з точки зору екологічної чистоти переважно введення до складу ВВ сенсибілізатора на основі гексогену, а не тротилу.

    Список літератури

    Харитон Ю.Б. Про детонаційної здатності вибухових речовин. - В кн. «Питання теорії вибухових речовин», вип. 1. М. - Л., АН СРСР, 1947, с.7-29.

    Ремпель Г.Г. До питання про залежність величини хімічних втрат від розмірів заряду. - «Фізика горіння та вибуху», 1967, № 2. - С. 211-216.

    L.E. Roth / Explosivstoffe, 6, № 3, 1958. - С. 23-45.

    Л.В. Дубнов, Н.С. Бахаревіч, А.И. Романов. Промислові вибухові речовини. М. «Надра», 1972. - 319 с.

    С. А. Сторчак Енергія вибуху: до європейських стандартів / Всеукраїнська технічна газета № (119) 15 від 14.04.05.

    Короткий довідник гірського інженера. М.: Недра, 1971. - 518 с.

    Андрєєв К.К., Бєляєв А.Ф. Теорія вибухових речовин .- М.: Оборонгиз .- 1960. - 595 с.

    Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://masters.donntu.edu.ua

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати ! DMCA.com Protection Status