Вплив ультразвукового опромінення на утримуючу здатність аміачної селітри

Олександр Сергійович Васильчук, Вікторія Вікторівна Вапнічна, Анатолій Леонідович Ган

Анотація


В Україні економічна ситуація значною мірою залежить від гірничо-металургійного комплексу, тому стало актуальним впровадження безпечних та ефективних вибухових речовин для видобутку корисних копалин шляхом відмови від тротилу та застосування гранульованих ВР, а саме аміачної селітри (АС). Основною перевагою вибухових речовин (ВР) на основі АС є їх дешевизна, також, вони не містять індивідуальних ВР і характеризуються високою енергією вибуху. До гранульованої аміачної селітри сільськогосподарського призначення додають 4–6 % рідкого палива (дизельне паливо, олива індустріальна), після перемішування деяка, невелика частина палива залишається на поверхні гранул і фактично не всмоктується. Така суміш отримала назву – ігданіти. Основним недоліком ігданітів є поступове стікання з поверхні гранул рідкого палива. Через деякий час після змішування дизельного палива і аміачної селітри, вміст рідкого компонента знижується на 30–70 %, оскільки паливо стікає в нижню частину свердловини (шпура), що може призвести до зниження ефективності вибуху або до повної відсутності детонації.
Основною метою даного дослідження є покращення утримуючої здатності аміачної селітри відносно рідкого палива, для цього експериментально отримано залежність утримуючої здатності від часу обробки її ультразвуком для щільної та пористої аміачної селітри. В результаті дослідження встановлено, що зі збільшенням часу впливу ультразвуку на аміачну селітру збільшується її утримуюча здатність. Це зумовлено тим, що частина гранул руйнується і збільшується активна площа, яка утримує дизельне паливо. Наукова новизна полягає в тому, що вперше було досліджено вплив ультразвукового випромінювання на утримуючу здатність аміачної селітри відносно дизельного палива. Дана вибухова речовина, після обробки ультразвуком, буде мати рівномірне розподілення рідкої фази по всьому заряду, а відповідно і стабільні вибухові характеристики.
Вперше було встановлено залежність утримуючої здатності аміачної селітри після ультразвукової обробки і визначено, що для щільної аміачної селітри після 2, 4, 6 хвилин обробки ультразвуком утримуюча здатність збільшилася на 28,8 %, 83,1 %, 62 % відповідно, а для пористої аміачної селітри – 22,62 %, 45,5 %, 34,6 %. Найбільше значення утримуючої здатності досягається після 4 хвилин обробки ультразвуком.

Ключові слова


аміачна селітра; утримуюча здатність; дизельне паливо; ультразвук; ігданіт; вибухова речовина

Повний текст:

PDF

Посилання


Ignat'eva, S.Ju., Bazotov, V.Ja., Madjakin, V.F. and others (2016), «Izuchenie uderzhivajushhej sposobnosti ammiachnoj selitroj dizel'nogo topliva», Vestnik tehnologicheskogo universiteta, No. 5, pp. 52–55.

Kuprin, V.P., Kuprin, O.V., Ishhenko, M.I., Savchenko, M.V. and Kovalenko, I.L. (2016), Sposib vygotovlennja granul'ovanyh vybuhovyh sumishej dlja pnevmatychnogo zarjadzhannja iz amiachnoi' selitry i ridkogo palyva [Method for manufacturing granular explosive mixtures for pneumatic charging from ammonium nitrate and liquid fuel] MPK S06V31/28, F42D3/04, Ukrai'na, zajavl. № u 2015 13112, vid 30 grudnja, opubl. vid 11 kvitnja, Bjul. No. 7, Pat. 106118.

Promtov, M.A. (2006), Kavytacyja, [On-line], available at: http://www.tstu.ru/r.php?r=structure.kafedra&sort =&id=3

Chen, J., Xiao, K., Guo, S. and Li, L. (2002), «Ultraonic enhancement of ultrafiltration», J. Acta acustica, No. 21, pр. 45–48.

www.prompasport.ru (1976), «Generator ul'trazvukovoj», pasport UZG5-1,6/22, 49 p., [On-line], available at: http://www.prompasport.ru/index.php/prochie-pasporta/bloki-chpu-uchpu-uci/1634-uzg5

Vasyl'chuk, O.S. (2018), Udoskonalennja vlastyvostej vybuhovoi' rechovyny pid dijeju vplyvu fizyko-mehanichnyh chynnykiv, Dyss. of magistranta, spec. 184 Girnyctvo, Kyi'v, 83 p.

Korobiichuk, V. (2016), «Study of Ultrasonic Characteristics of Ukraine Red Granites at Low Temperatures», International Conference on Systems, Control and Information Technologies 2016, Springer International Publishing, pp. 653–658.

Sobolevskyi, R., Korobiichuk, V., Iskov, S., Pavliuk, I. and Kryvoruchko, A. (2016), «Exploring the efficiency of applying fractal analysis for the process of decorative stone quality control», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 6 / 3 (84), pр. 32–40.

Zakusylo, R.V., Kravec', V.G. and Korobijchuk, V.V. (2011), Zasoby inicijuvannja promyslovyh zarjadiv vybuhovyh rechovyn, monografija, ZhDTU, Zhytomyr, 212 p.

Kravec', V.G., Korobijchuk, V.V. and Bojko, V.V. (2015), Fizychni procesy prykladnoi' geodynamiky vybuhu, monografija, ZhDTU, Zhytomyr, 408 p.

Korobijchuk, V.V., Sobolevs'kyj, R.V. and Zubchenko, O.A. (2006), «Doslidzhennja shljahiv minimizacii' vytrat pry burovybuhovomu sposobi vydobuvannja blokiv dekoratyvnogo kamenja», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 4 (39), Zhytomyr, pp. 301– 308.

Korobijchuk, V.V., Podchashyns'kyj, Ju.O., Remezova, O.O., Sobolevs'kyj, R.V. and Zubchenko, O.A. (2007), «Doslidzhennja vplyvu burovybuhovyh robit na jakist' blochnoi' produkcii' kar’jeru na osnovi vyznachennja geometrychnyh harakterystyk i'i' trishhynuvatosti», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 3 (42), Zhytomyr, pp. 143–150.

Bojko, V.V., Kuz'menko, A.O., Chala, O.M., Hlevnjuk, T.V. and Hlevnjuk, D.V. (2013), «Dija vybuhu rozoseredzhenogo zarjadu v skel'nyh g'runtah», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 1 (79), Zhytomyr, pp. 153–159.

Korobiychuk, V. and others (2018), «Weakening of rock strength under the action of cyclic dynamic loads», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 2, No. 5 (92), pp. 20–25.

Korobijchuk, V.V. (2011), «Metod ocinky tysku, shho vynykaje pry teplovomu rozshyrenni krystaliv solej i l'odu v porah pryrodnogo kamenju», Visnyk ZhDTU, Serija Tehnichni nauky, No. 3 (58), pp. 176–179.

Korobijchuk, V.V. (2012), «Zalezhnist' vnutrishn'oporovogo tysku vid pruzhnyh vlastyvostej pryrodnogo kamenju», Visnyk ZhDTU, Serija Tehnichni nauky, No. 1 (60), pp. 123–126.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Изучение удерживающей способности аммиачной селитрой дизельного топлива / С.Ю. Игнатьева, В.Я. Базотов, В.Ф. Мадякин и др. // Вестник технологического университета. – 2016. – № 5 – С. 52–55.
  2. Пат. 106118 Україна, МПК С06В31/28, F42D3/04. Спосіб виготовлення гранульованих вибухових сумішей для пневматичного заряджання із аміачної селітри і рідкого палива / В.П. Купрін, О.В. Купрін, М.І. Іщенко, М.В. Савченко, І.Л. Коваленко. – № u 2015 13112 ; заявл. 30.12.2015 ; опубл. 11.04.2016, Бюл. № 7.
  3. Промтов М.А. Кавитация / М.А. Промтов. – 2006. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : http://www.tstu.ru/r.php?r=structure.kafedra&sort =&id=3.
  4. Ultraonic enhancement of ultrafiltration / J.Chen, K.Xiao, S.Guo, L.Li // J. Acta acustica. – 2002. – № 21. – Рр. 45–48.
  5. Генератор ультразвуковой : паспорт УЗГ5-1,6/22. – 1976. – 49 с. [Електронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.prompasport.ru/index.php/prochie-pasporta/bloki-chpu-uchpu-uci/1634-uzg5.
  6. Васильчук О.С. Удосконалення властивостей вибухової речовини під дією впливу фізико-механічних чинників : дис. … магістр-та : спец. 184 Гірництво / О.С. Васильчук. – Київ, 2018. – 83 с.
  7. Korobiichuk V. Study of Ultrasonic Characteristics of Ukraine Red Granites at Low Temperatures / V.Korobiichuk // International Conference on Systems, Control and Information Technologies 2016. – Springer International Publishing, 2016. – С. 653–658.
  8. Exploring the efficiency of applying fractal analysis for the process of decorative stone quality control / R.Sobolevskyi, V.Korobiichuk, S.Iskov, I.Pavliuk, A.Kryvoruchko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – Vol. 6 / 3 (84). – Pр. 32–40.
  9. Закусило Р.В. Засоби ініціювання промислових зарядів вибухових речовин : монографія / Р.В. Закусило, В.Г. Кравець, В.В. Коробійчук. – Житомир : ЖДТУ, 2011. – 212 с.
  10. Кравець В.Г. Фізичні процеси прикладної геодинаміки вибуху : монографія / В.Г. Кравець, В.В. Коробійчук, В.В. Бойко. – Житомир : ЖДТУ, 2015. – 408 с.
  11. Коробійчук В.В. Дослідження шляхів мінімізації витрат при буровибуховому способі видобування блоків декоративного каменя / В.В. Коробійчук, Р.В. Соболевський, О.А. Зубченко // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія : Технічні науки. – Житомир. – 2006. – № 4 (39). – С. 301– 308.
  12. Дослідження впливу буровибухових робіт на якість блочної продукції кар’єру на основі визначення геометричних характеристик її тріщинуватості / В.В. Коробійчук, Ю.О. Подчашинський, О.О. Ремезова, Р.В. Соболевський, О.А. Зубченко // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія : Технічні науки. – Житомир. – 2007. – № 3 (42). – С. 143–150.
  13. Дія вибуху розосередженого заряду в скельних ґрунтах / В.В. Бойко, А.О. Кузьменко, О.М. Чала, Т.В. Хлевнюк, Д.В. Хлевнюк // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія : Технічні науки. – Житомир. – 2013. – № 1 (79). – С. 153–159.
  14. Weakening of rock strength under the action of cyclic dynamic loads / V.Korobiychuk et al. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2018. – Vol. 2, No. 5 (92), Pp. 20–25.
  15. Коробійчук В.В. Метод оцінки тиску, що виникає при тепловому розширенні кристалів солей і льоду в порах природного каменю / В.В. Коробійчук // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2011. – № 3 (58). – С. 176–179.
  16. Коробійчук В.В. Залежність внутрішньопорового тиску від пружних властивостей природного каменю / В.В. Коробійчук // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – 2012. – № 1 (60). – С. 123–126.




DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2018-1 (81)-217-222

Copyright (c) 2018 Олександр Сергійович Васильчук, Вікторія Вікторівна Вапнічна, Анатолій Леонідович Ган

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.