introduccion a uso de explosivos.pdf

Pedro LozadaIng. De Voladura

INTRODUCCIN AL USOINTRODUCCIN AL USODEDE EXPLOSIVOSEXPLOSIVOS

TECNOLOGA DE LOS EXPLOSIVOSTECNOLOGA DE LOS EXPLOSIVOS

CHARLACHARLA DE CAPACITACINDE CAPACITACINFIMGMFIMGM UNASAMUNASAM

Huaraz,Huaraz, Setiembre 2011Setiembre 2011

CONDICIONES DE UN PRODUCTO QUMICO PARA QUESEA UNA SUSTANCIA EXPLOSIVA

SUSTANCIAS EXPLOSIVASSUSTANCIAS EXPLOSIVAS

FORMACIN DE GASES

GENERACIN DE CALOR

RAPIDEZ DE LA REACCIN

INICIACIN DE LA REACCIN

DEFINICIN: Mezcla de slidos (o de slidos y lquidos), queson capaces de una descomposicin rpida yviolenta, dando por resultado una conversin agrandes volmenes de gas.

SUSTANCIAS EXPLOSIVASSUSTANCIAS EXPLOSIVAS

LA INDUSTRIA ACTUAL DE EXPLOSIVOS COMERCIALES, TIENESUS RACES EN EL DESCUBRIMIENTO Y DESARROLLO DE LAPLVORA NEGRA.

FORMULACIN: Mezcla de Nitrato de Sodio (o Potasio), Azufrey Carbn

ORIGEN: Desconocido. Su primer uso se atribuye a los Chinos,Hindes y rabes.

BREVE RESEA HISTRICA

1242: El fraile Ingls Roger Bacon publica una frmula deplvora negra.

1627: Primera prueba documentada de uso de plvora negrapara voladura de roca, en Minas de Hungra (MinasReales de Schemnitz).

1846: Ascanio Sobrero descubre la Nitroglicerina

1857: Lammot du Pont reemplaza el Nitrato de potasio, porNitrato de Sodio.

1875: Alfred Nobel disuelve nitrocelulosa en nitroglicerina,formando una masa gelatinosa, que es la antecesora delas dinamitas gelatinas.

1917: Apogeo de la plvora negra, a causa de su gran consumodurante la Primera Guerra Mundial.

1950s: Apogeo de las dinamitas en USA. Comienza a declinar suutilizacin debido a la aparicin del Anfo y los Aquageles.

1980`s: Comienza la introduccin en el mercado de lasemulsiones explosivas.

CLASIFICACION DE EXPLOSIVOSSEGN LA FORMA DE PRODUCIR ENERGA

EXPLOSIVOS

MECNICOS QUMICOS NUCLEARES

ALTOSEXPLOSIVOS

AGENTES DEvoladura

PROCESO DE DETONACIN TPICAPROCESO DE DETONACIN TPICA

CCHC3.96

SENTIDO DE LA DETONACIN

ONDA DE CHOQUE O STRESS ENEL MEDIO CIRCUNDANTE.

EXPLOSIVO NODETONADO

FRENTE DE CHOQUEEN EL EXPLOSIVO

PLANO C -J

ZONA DE REACCINPRIMARIA

GASES EN EXPANSION

PRODUCTOSESTABLESPRINCIPALMENTEGASES

PROCESO DE DETONACIN TPICAPROCESO DE DETONACIN TPICAZONAS

D

CBA

FCCJ

P2 ,T2

P3 E

D: Producto sin detonarC: Zona de choqueB: Zona de reaccin qumicaE: Zona de detonacinA: Productos de detonacin

FC: Regin de la onda de choqueCJ: Plano Chapman-Jouget

P1 ,T1

Factores que afectan la VOD

? Tipo de Producto? Dimetro? Confinamiento? Densidad

VELOCIDAD DE DETONACIN

Medida de la rapidez a la cual se produce la reaccin de detonacin atravs de una columna de explosivo.

Mtodos de medicin? Dautriche? Estndar? Continuo

PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS

MEDICIN DE VELOCIDAD PORMTODO DAUTRICHE

Enaex S.A.Emulex

d1

d2

CORDNDETONANTE

MARCA SOBRE ELPUNTO MEDIO DELCORDN DETONANTE

MARCA SOBRE ELPUNTO DE COLISIN DELAS ONDAS DETONANTES

VODCD (m/s) x d1 (cm)VOD =

2 x d2 (cm)CCHC06.96

PLACA DEPLOMO

SENTIDO DE LA DETONACIN

CONTADOR DE TIEMPOVISTA TRASERA

CONTADOR DE TIEMPOVISTA FRONTAL

BATERA

EXPLOSIVO

TARGETS

TARGETS

CRUCETA

CCHC06.96.

CIRCUITO PARA DETERMINACIN DEVOD ESTNDAR.

EQUIPO PARA MEDIR VODEN FORMA CONTINUA

MICROTRAP

SENSIBILIDAD

INICIACIN: Medida de la Energa, Presin o Potencia mnimanecesaria para la detonacin de un explosivo.

Por accin controlada

Iniciador mnimo

Por accin incontrolada Inflamabilidad

Calor

Choque o impacto, transportabilidad

Friccin

PROPAGACIN: Capacidad de un explosivo para detonar en formaestable a travs de toda la longitud de su carga.

Simpata Dimetro Crtico


Exceso o defecto de oxgeno de un explosivo, expresado como porcentaje.

BALANCE DE OXGENO - GASES

Formas de Clculo

Algebraicamente : B.O. = ???PMo2 / ???PMcompuesto (para combustin completa)Ejemplo: Nitrato de Amonio

2 NH4NO3 ===> 4 H2O + 2 N2 + O2Como PM NH4NO3 = 80 y PM O2 = 32

===> B.O. = 1 x 32 / 2 x 80 = 20 %

Mezclas: B.O. mezcla = ? B.O.i x Xi

Importancia

Indica tipos de gases nocivos generados en la detonacin (NOx, CO) Permite clasificar los explosivos en funcin de los gases nocivos


BALANCE DE OXGENO - GASES


Productos de la detonacin segn el B.O.

a) Oxgeno balanceado (BO=0)CO2 (incoloro); H2O (gris claro); N2 (incoloro)

- Humo gris claro- Mxima energa generada

b) Oxgeno negativo (BO0)CO2 (incoloro); C (negro); H2O (gris claro); NO (gas amarillo-ocre); NO2(incoloro)

- Humos ocres o amarillos- Energa liberada inferior a la mxima

Capacidad que tiene un explosivo de detonar despus de estarsumergido en agua.

RESISTENCIA AL AGUA

INTERNA: Depende de la composicin del explosivo.

EXTERNA: Depende del grado de impermeabilidad y selladodel envase.

FORMAS DE EXPRESARLA

Cualitativas: Excelente Buena Regular Mala.

Cuantitativas: Tiempo (en horas)


Densidad absoluta, real o de cristal

Gravedad especfica

Densidad gravimtrica

Densidad de carga o longitud de carga

Donde De: Densidad de Carga (Kg/m)SG: Densidad gravimtrica del explosivo (g/cc)DE: Dimetro del pozo (pulgadas)

Stick Count (1 x 8)

DENSIDAD

SGDE507,0De 2 ???


CALOR DE EXPLOSIN

Calor desarrollado durante el proceso de explosin

eMpgn5824,0kpQkvQ ???

).freactH.fprodH(kpQ ?????A presin constante :

A volumen constante :


VOLUMEN DE LA EXPLOSIN

Cantidad de gases generados por las reaccionesqumicas involucradas en la explosin.

eMen

100024,041pgn

???

?Vg

npg: g-mol de productos gaseosos

ne : Moles de explosivo

Me : Peso molecular del explosivo


Capacidad de un explosivo de fragmentar y mover materialeficientemente. Es la mxima energa disponible de un explosivo,para desplazar el medio confinante.

POTENCIA (FUERZA)

Mtodos prcticos de medir potencia:

00 VgVg

61

QQ

65Sp ????Potencia relativa en peso:

Traulz

Mortero Balstico

Aplastamiento del cilindro

Mtodo del crter, Energa bajo el agua (acuario)

Potencia relativa en volumen:

AeSpSv ?

???


EXPLOSIVOS INDUSTRIALES

DINAMITAS

Mezcla explosiva en base a nitroglicerina, combustibles yoxidantes

Tipos: - Gelatinas (Amongelatina 60 %)

- Semigelatinas (Tronex Plus)

- Granuladas (Permicarb, Samsonita)

Fabricacin en proceso batch (por lotes) Uso en excavaciones subterrneas y de superficie, tanto en

faenas mineras como en obras civiles.

Caractersticas


DINAMITAS


EMULSIONES

Sistema que contiene dos fases lquidas naturalmenteinmiscibles entre s, una de las cuales es dispersa comopequeas gotas dentro de la otra.

Tipos :

Propiedades principales

- Emulsiones de Pequeo Dimetro

- Emulsiones Dimetro Intermedio

- Emulsiones Gran Dimetro

- Son altamente seguras a la friccin, impacto y fuego.

- Son muy resistentes al agua.

- Dependiendo de la consistencia pueden ser bombeadas

Usos principales:

Trabajos relacionados con excavaciones subterrneas y de superficie,en sectores que es necesario un explosivo de alta resistencia al agua.

EMULSIONES


EMULSIN BASE (MATRIZ)

EXPLOSIVOS AGRANEL

EMULSIONESEXPLOSIVAS

ENCARTUCHADAS

EMULSIONES EXPLOSIVASCaractersticas matriz

? Producto Comburente? No es explosivo? Clase de riesgo: 5.1? Precursor de Altos explosivos y

Agentes de voladura

EMULSIONES EXPLOSIVASCaractersticas matriz

Microesferas huecas? Burbujas de vidrio? Microesferas de cermica? Resinas fenlicas

Qumica? Gasificacin

EMULSIONES EXPLOSIVASSensibilizacin

EMULSINMATRIZ

? Alto Explosivo? Agente de Voladura

Sensibilizar

EL-928

Tecnologa Dupont

Emulsin bsica (pH>7)

Con olor a amoniaco

No utilizable a bajas temperaturas

Se fabrica en Planta Prillex y Ro Loa

AE-57-6

Tecnologa Universal

Emulsin neutra

Emulsin para bajas temperaturas

Se fabrica en Planta La Chimba

EMULSIONES EXPLOSIVASMatrices Enaex

NBX-07

Basada en Tecnologa Dyno Nobel

Emulsin gasificable

Emulsin cida (pH7)


UH-100

Basada en Tecnologa AEL

Emulsin cida (pH>7)


EMULSIONES EXPLOSIVASMatrices Enaex

? BATCH (LOTES)

? Mejillones? Planta Ro Loa

? CONTINUO

? Planta La Chimba

EMULSIONES EXPLOSIVASProceso de fabricacin

Gran dimetro (D > 5 )

EMULSIONES EXPLOSIVASProductos Enaex

Matriz Anfo Normal

Anfospesados

SERIEBLENDEX

SERIEEMULTEX

GasificablesEMULTEX GBLENDEX G

Alta VelocidadEMULTEX SBLENDEX S

ALUMINIZADOSCOMSOL

EMULSIONES EXPLOSIVASProductos Enaex

Matriz Otros Ingredientes

EMULTEX EBLASTEX

EMULTEXPDBG

EMULEXENALINE

EMULTEXRS100D

Dimetro pequeo e Intermedio (D < 5 )

Mezclas hmedas en formas de suspensiones. Susaditivos les permiten presentar la forma de geles.

Tipos: Acuageles Gran Dimetro (DYNOLITE, DYNOGEL)

Caractersticas

Fabricacin en proceso batch (por lotes) Se pueden bombear Control de la densidad (0,4 a 1,3 g/cc)

ACUAGELES


Aditivos L-2,DW-3

Aditivo N-17

Matriz

AnfoMezcla

EXPLOSIVOS INDUSTRIALESACUAGELES: COMPONENTES DYNOLITE/DYNOGEL

ACUAGELES


ACUAGELES


CARACTERSTICAS TCNICAS DYNOLITE

Propiedad Valor

Densidad g/cc 0,4-1,20Velocidad de Detonacin m/s 3.000-4.000Presin de Detonacin Kbar 18,4(d=0,6 g/cc)Energa Kcal/Kg 671Resistencia al agua esttica RegularVolumen de Gases L/Kg 1.035Dimetro Mnimo Pulgada 4 1/2Potencia relativa al Anfo en peso 0,78

en volumen 0,6 (d=0,6 g/cc)Tiempo de crosslinking / gasificacin 30 min. @ 25C

NITROCARBONITRATOS


Mezclas elaboradas a base de Nitrato de Amonio prilly combustibles adecuados.

- ANFO

- ANFO ALUMINIZADO

- ANFO AST

Tipos :

Caractersticas

Fabricacin en proceso batch (por lotes) o continuo

No tienen resistencia al agua

NITROCARBONITRATOS


La Presin ejercida sobre el Anfo ejerce influencia directa sobre sudensidad y tamao de los prilles, de acuerdo a los siguientes efectos:

NITROCARBONITRATOS: ANFO


5.0

Densidad vs. Iniciacin

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

5

0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05

Densidad (g/cc)

Difi

culta

d re

lativ

a pa

ra in

icia

rA

nfo

(con

Ful

m. N

6)

NITROCARBONITRATOS: ANFO


VOD vs. % de Humedad

NO DETONA

3 no confinado,iniciado con Tronex

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

2 4 6 8 10

% de Humedad

Vod

(m/s

)

Productos a base de Pentrita (PETN) y TNT, mezcla que sedenomina Pentolita.

- INICIADORES CILNDRICOS REGULARES Y NONEL- ROMPEDORES CNICOS

Tipos:

Caractersticas

Fabricacin en proceso batch (por lotes) Alta VOD (sobre 7.000 m/s) Mayor resistencia (comparativa) a fuego, impacto y friccin Poseen efecto direccional (Rompedores)


INICIADORES Y ROMPEDORES

INICIADORES Y ROMPEDORES


EXPLOSIVOS INDUSTRIALESGASIFICACIN QUMICA

Nitrato de Amonio + Nitrito de Sodio(NH4NO3) (NaNO2)

Nitrgeno (N2)

BASE TERICA


APLICACIONES: DYNOLITE

MATRIZ BASE44 % (70%)

ANFO NORMAL (Especial)56% (30 %)

ADITIVOS GASIFICACIN(N -17 + L 2)

DYNOLITE (DYNOGEL)

ADITIVO CROSSLINK(DW-3)

NN--1717: Solucin acuosa cido actico al 50 % p/p.Regula la velocidad de formacin de burbujas de N2

L- 2: Solucin acuosa de Nitrito de Sodio al 33% p/pRegula la cantidad de burbujas de N2 en elproducto.

DW-3:Solucin acuosa de PiroAntimoniato de sodioRegula el nivel de Crosslinking, es decir, el nivel deenlazamiento entre cadenas de polmeros.


APLICACIONES: DYNOLITE

MATRIZ NBX-0770 %

ANFO NORMAL30 %

ADITIVOS GASIFICACIN(N -17 + L 4)

ANFO PESADO GASIFICADO QUMICAMENTE


APLICACIONES: EMULTEX G


APLICACIONES: EMULTEX G

NN--1717: Solucin acuosa cido actico al 50 % p/p.Regula la velocidad de formacin de burbujas de N2

LL-- 44: Solucin acuosa de Nitrito de Sodio al 20% p/pRegula la cantidad de burbujas de N2 en el producto

Regular la densidad del producto explosivo, con lo que selogra variar el factor de carga.

Sensibilizar el explosivo, lo necesario para su detonacin.


BENEFICIOS DE LA GASIFICACIN

No confinado, 6,APD 450

20002500300035004000

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2D (g/ml)

VOD (m/s)


BENEFICIOS DE LA GASIFICACIN: DYNOLITE


BENEFICIOS DE LA GASIFICACIN: EMULTEX G

4400

4600

4800

5000

5200

1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3

Densidad (g/ml)

VO

D (m

/s)

No confinado, 6,APD 450


OTRAS APLICACIONES

EMULSIONES ENCARTUCHADAS

EMULTEX PBDG

EMULTEX RS100D

BLENDEX G

Alguna Pregunta?Alguna Pregunta?GRACIAS POR SU TIEMPO Y ATENCION

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