Игданит аммиак селитрасы мен дизель отынынан дайындалатын қарапайым жарылғыш зат
Тұжырым
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Игданиттің физикалық тұрақтылығын
жоғарлатуды зерттеу. Бұл дипломдық жұмыста игданиттің құрамындағы дизель
отынының мөлшерін түйіршік бойында қалыпты сақталу жолдары қарастырылған.
Осы мақсатта 94,5% аммиак селитрасынан және 5,5% дизель отынынан тұратын
игданит құрамындағы аммиак селитрсының 4% мөлшерін ұнтақ түрдегі аммиак
селитрасымен алмастырылды.
Дипломдық жұмыста тақырып бойынша ашылған жаңалықтар аналитикалық шолу
ретінде көрсетілген, сондай-ақ шикізатпен өнімге сипаттама беріліген.
Қоршаған ортаға зиянды әсері есеп түрінде көрсетілген, алдын-ала
зиянсыздандыру іс-шаралары жазылған. Тіршілік қауіпсіздігі жөнінде және
экономикалық есептеулер көрсетілген.
Бұл дипломдық жұмыс ___ беттен, ___кестеден және ___ суреттен тұрады.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1 Ғылыми зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу. Патентті
ізденістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Жұмыстың мақсаты мен
міндеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..
2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Өнімге және шикізатқа
сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ..
2.2 Тәжірибе жүргізу әдісі, қондырғы
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.3 Талдау
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.4 Тәжірибе нәтижелері және оларды
талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.5 Технологиялық сызбаны
ұсыну ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ..
2.6 Технологиялық
есептер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..
3 Тіршілік
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... ... .
4 Қоршаған ортаны
қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... .
5 Зерттеу нәтижелерін технико-экономикалық (эколого-экономикалық)
бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қорытындылар мен
тұжырымдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ..
Пайдаланылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ..
Нормативтік белгілер
ӘН ОҚМУ 7.15.2008 Дипломдық жобаны ұйымдастыру (Дипломдық жұмыс).
МЕСТ 2 – 85 (аммиакты) селитра
МЕСТ 2874 – 82 бойынша ауыз су немесе көрінбейтін механикалық
қосындылар рН – 6,5 – 7,0 мен өрт сөндіру
үшін шаруашылықта қолданылатын су.
МЕСТ 1805 – 76 бойынша дизель отыны.
МЕСТ 2 – 75 – түйіршікті селитра
МЕСТ 4461 – 48 - төмен шоғырлы азот қышқылы (47-56% )
МЕСТ 6221 – 62 – аммиак
МЕСТ 305 – 73 – Л маркалы дизель отыны
Анықтамалар
Жарылғыш заттар – дегеніміз сыртқы импульс әсерінен (қыздыру, соғу,
үйкеліс) жарылып, қирату құбылысын тудырып, өте көп жылу, ыстық қызған газ
бөле жүретін химиялық қосылыстар немесе қоспалар.
Жарылыс – жарылғыш заттағы потенциалдық энергияның тез бөлінуі.
Жарылыс кезінде энергияның жоғары жылдамдықпен бөлінуі нәтижесінде өте
жоғары қуаттылық дамиды.
Оттекті баланс – дегеніміз жарылғыш заттың жанғыш элементтерін
толығымен тотықтыруға кететін оттегінің артық немесе жеткіліксіз мөлшері.
Белгілер мен қысқартулар
ОБ – оттегі балансы
АС – аммиак селитрасы
ТАС – түйіршіктелген аммиак селитрасы
ДО – дизель отыны
т.с.с. – тағыда сол сияқты
т.б. – тағыда басқа
ЖЗ- жарылғыш зат
БЖЗ- бризантты жарылғыш заттар
ИЖЗ- иницирлеуші жарылғыш заттар
КД- капсюль детанатор
АҚШ-Америка құрама штаттары
ТМД- Тәуелсіз мемлекеттер достастығы
Кіріспе
Жарылғыш заттар (ЖЗ) халық шаруашылығының әр түрлі салаларында жоғары
концентратты және үнемді қуат көзі ретінде кең пайдаланылады. Түрлі түсті
және қара темір (металдар) кендерінің 90% пайызыға жуығын жару әдісімен
табады. Жаппай жару әдістері кен орындарын көмір қазбаларын және басқа да
пайдалы қазбалар кендерін ашуда, мұнай және газ құбырларын жүргізуде,
шахталы жолдар мен әр түрлі жол салуда пайдаланылады.
Сонымен қатар жарылғаш заттардың жару тәсілдерін пайдалана отырып
машина жасаумен металлургиядағы металдарды өңдеудегі жарылғыш тәсілдерді
пайдалануда, мұнай скважиналарын перфорациялауда, жергілікті орынды тазалау
мен тегістеу үшін, жер қатпарын нығыздауда және басқа техникалық
қажеттіліктер үшін қолданылады.
Жарылғыш заттар жарылғанда пайда болатын энергияны пайдалану және оны
басқару жолдары әрі қарай зерттеліп іздестірілуде. Бұл қолданылатын
жарылғыш зат ассортименті мен олардың технологиясын жетілдіруді
талап етеді.
Қазақстанда пайдалы қазбалар қоры жағынан алдыңғы қатарлы елдердің
бірі, сондықтан да тау – кен өнер кәсібі жоғары дамығын.
Құрылыс және химиялық шикізаттарды, құрамында түрлі – түсті, қара,
алтын қоспасы бар кендерді жару үшін жарылғыш заттарды пайдалану едәуір
шығынды талап етеді.
Қазақстандағы жару жұмыстарында қарапайым жарылғыш заттардан мына
гранулиттер жиі қолданылады: игданит, М, С-2, АС-4, АС-8, АС-4В, АС-8В
сияқты гранулиттер.
Қарапайым жарылғыш заттардың компоненттері арзан әрі анау айтқан тапшы
емес, оның үстіне олар басқа жарылғыш заттарға қарағанда анағұрлым қауіпсіз
болып келеді, себебі механикалық әсерлерге сезімталдығы төменірек.
Мұндай қарапайым жарылғыш заттардың қоспасын жасау технологиясы
мейлінше қарапайым. Технологияның негізі - қатты және сұйық фазаларды
құрылымы жағынан қарапайым қалақшалы механизмдер көмегімен араластырудан
тұрады.
Бұл қосындылар құрамына енетін компоненттер арзан, жұмсалатын
өндірістік шығындар азырақ болатындығына байланысты және қаттылығы орташа
тау жыныстарын жаруға қолданатындықтан, жарылғыш заттардың ең тиімді
түрлері болып есептеледі және көп қолданысқа ие.
Жарылғыш заттардың қазіргі кезде кең тараған түрлері - ол қарапайым
түйіршікті жарылғыш қоспалар. Қарапайым түйіршікті жарылғыш заттарды
қолдану жалпы өндірісте қолданатын жырылғыш заттардың 60 % құрайды.
Қарапайым жарылғыш заттардың ішінен көп қолданылатын түрі игданит болып
табылады. Игданит аммиак селитрасы мен дизель отынынан дайындалатын
қарапайым жарылғыш зат. Игданит физикалық тұрақсыз, құрамындағы дизель
отынының ағымды болуына байланысты жару жұмыстарын жүргізу кезінде жару
жұмысының басында дайындалады.
1 Ғылыми зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу (Патентті ізденістер)
Қарапайым жарылғыш заттарға аммиак селитрасы (АС) негізінде жасалған
құрамында сұйық немесе жылдам балқығыш мұнай өнімдері бар түйірленген
селитра қоспаларын жатқызады. Олардың қарапайым деп аталу себебі - олардың
құрамында нитроқосылыстар жоқ болғандықтан.
Аталған типтегі жарылғыш затымызды ағылшын транскрипциясында АN- ҒО
индексімен (аммоний нитраты - жанғыш май) белгіленеді, орысшасында АС - ДТ
(амиак селитрасы - дизельдік отын). Алайда бұл жарылғыш заттардың өзіндік
атаулары да бар: ТМД елдерінде игданит, гранулиттер және құрамында суы бар
жарылғыш заттар, Канадада амекс, Гермиянада амонекс, АҚШ-та нилит және
аустерлит тағы басқа сол сияқты. Олар бір бірінен селитра сорты мен сұйық
жанғыш майына қарай айырмасы болуы мүмкін. Кейбір қарапайым жарылғыш
заттардың құрамында жанғыш сұйықтармен қатар металл ұнтақтары мен қатты
отындар да болуы мүмкін.
Игданит – қарапайым жырылғыш заттың бірі болып табылады,
өйткені аммиакселитрасы мен дизельдік отынның қоспасы болып табылады.
Игданиттің кеңінен тараған түрлері оттегі балансы нөлге
теңестірілген жарылғыш қоспалар. Жер асты жүмыстары үшін аммиак селитрасы
мен дизельдік отынның ара қатынасы 94,5 % 5,5 % ; ашық жұмыстар үшін 94 %
6 %. Ара қатынастары кей жағдайларда өзгеруі мүмкін (дизельдік отын 2 – 7
%).
Игданит қолданылатын жерде арнайы дайындалған механикалық
араластырғыштарда механикалық түрде араластырылып жасалады да, сол мезетте
дайын болған игданитті механикаландырылған түрде скважиналарға салады да
жару жұмыстарын жүргізеді.
Аммиак селитрасының дизельдік отын немесе соляр майына батырған шақта
қаншалықты мөлшерін селитра түйірлері барынша көп сіңіре алатындығына қарай
бағаланады. Аммиак селитрасының өз бойында ұстап тұра алатын қасиеті
оның сіңіру қасиетінен шамамен екі есе аз.
А және Б маркадағы түйірлі аимиак селитрасында жасалған игданит
тұрақсыз келеді, сол себепті дайындалған шақта жылдам қолданылуы, яғни
жарылуы қажет.
Зауыттық әдіспен кеуекті П маркадағы аммиак селитрасында жасалынған
игданит өз қасиеттерін ұзақ уақыт сақталған жағдайда да жоя қоймайтыны
анық.
Игданит суға төзімді емес жарылғыш зат, өйткені құрамындағы аммиак
селитрасының гигроскопиялығы жоғары, сондықтан тек құрғақ кендерде ғана
қолдануға жарайды.
Игданиттің сезімталдық және детонациялық қасиеті ылғанданған жағдайда
төмендейді, (8 % - 10 %) дейін ылғанданған жағдайда ол өзінің детонациялық
қасиетін толығымен дерлік жояды.
Игданит физикалық тұрақсыз болу себепті құрамындағы дизель отынының
орнына басқа да жанғыш компанент ретінде органобетонит қолдануын Вахотин
А.А. мен Демоченко Н.Г. атты зерттеушілер ұсынған [2].
Жер асты жағдайында шпурлік жарылыстар жасағанда игданитті мейлінше
құрғақ (ылғалдығы 0,5 % аспайтын), ылғалдығы 0,5 - 1,5 % игданит үшін шағын
аралық детонатор қажет; шпурлік зарядтар үшін аммонит патроны жетіп жатса,
скважиналық зарядтар үшін салмағы 150-200 г. тротил шашкасы қажет.
Игданит өндірісінде өндірістік жолмен шығарылған гранулды немесе
қабыршақты кез – келген маркалы аммиак селитрасын қолдануға болады, алайда
жоғарғы сапалы игданитті тек ЖВ маркалы суға төзімді селитрамен ғана алуға
болады, өйткені бұл маркадағы аммиак селитрасының гигроскопиялығы төмен.
Игданиттің физикалық тұрақтылығын арттырудың бірнеше әдістері жайлы
қарастырылған. Игданит – ол қарапайым жарылғыш зат, құрамында басқша
нитроқосылыстар жоқ. Түйіршіктелген аммиак селитрасы мен мұнайдың сұйық
өнімі қоспасынан жасалады, мұнайдың сұйық өнімі ретінде дизель отынын
қолданды.
Сонымен келе бұл екі компоненттің қоспасынан жасалған жарылғыш затымыз
арзан болуы тиіс, себебі бұл жарылғыш затымызды көптеген ауыл шарушылығы
және де басқа да өндірістерде жару жұмыстарын жүргізу үшін қарқынды түрде
қолданысқа ие болған. Бұл жарылғыш затымызды жасаған кезде тек жару
жұмыстарының басында жасау мүмкіншілігі бар, өйткені физикалық тұрақсыз.
Игданитті жасау кезінде айтарлықтай қауіп қатердің болмауында, себебі
қолданып жатқан компанентіміздің соққыға деген сезімталдығы төмен болуында.
Сондықтан шпурлар мен скважиналарды зарядтау кезінде механикалық түрде
жүргізеді. Осындай қоспа жарылғыш затты қолданған қандай тиімді, әрі арзан
және айтарлықтай тапшы емес.
Бірақ игданиттің де өзіне тән бір кемшіліктері бар:
1) Қатты пародалы жер қыртысы кездескен жағдайларда жару күші әлсіз
болғандықтан, оны тек қана жұмсақ және орташа жер қыртыстарын жаруға ғана
қолданады.
2) Аммиак селитрасының гигроскопиялығы жоғары, ылғалданған селитра
өзінің жарылғыштық қасиетін айтарлықтай жоғалтады және өзінің бойында
дизель отынын ұзақ уақыт бойы ұстап тұра алмайды. Сол себептен игданитті
сулы аймақтарда жару жұмыстарын өткізу үшін қолдануға болмайды, өйткені
суда еруі жақсы.
3) Дизель отыны сұйық болғандықтан ол аммиак селитрасымен араласқаннан
соң уақыттың өтуіне қарай дизель отыны төменгі жағына қарай ағып кетеді.
Аммиак селитрасы өзінің бойында 2,5 % – 3 % ғана дизель отынын ұстап қала
алады.
Игданиттің физикалық тұрақтылығы төмен сол себептен дайындаған
жағдайда жару жұмыстарына қолдану керек. Тұрақтылығын жоғарлату үшін мұнай
өнімінің тұтқырлығын көтеру керек немесе біраз бөлігін қатты жанғыш
копаненттермен ауыстыру керек. Сол себептен бұл дипломдық жұмыста аммиак
селитрасы мен дизель отыны өнімдеріне қосымша селитраның біраз мөлшерін
ұнтақ түрінде қолданылуы ұсынылды. Ұнтақ ретінде басқа да жанғыш
компаенттерді металдың (алюминий), ағаштың ұнын және көмірдің ұнтағын
қолдануға болады. Осы кезде аммиак селитрасы (АС) – дизель отыны (ДО)
типтегі қарапайым жарылғыш зат гранулиттер деп аталатын қоспа жарылғыш
заттар алынады. Бұл гранулиттер зауыт жағдайында жасалады.
Қазақстанда жару жұмыстарына мына гранулиттер жиі қолданылады: М, С-2,
АС-4, АС-8, АС-4В, АС-8В сияқты гранулиттер.
Қарапайым жарылғыш заттардың компоненттері арзан әрі анау айтқан тапшы
емес, оның үстіне олар басқа жарылғыш заттарға қарағанда анағұрлым қауіпсіз
болып келеді, себебі механикалық әсерлерге сезімталдығы төменірек.
Мұндай қарапайым жарылғыш заттардың қоспасын жасау технологиясы
мейлінше қарапайым. Технологияның негізі - қатты және сұйық фазаларды
құрылымы жағынан қарапайым қалақшалы механизмдер көмегімен араластырудан
тұрады.
Бұл қосындылар құрамына енетін компоненттер арзан, жұмсалатын
өндірістік шығындар азырақ болатындығына байланысты және қаттылығы орташа
тау жыныстарын жаруға қолданатындықтан, жарылғыш заттардыңдың ең тиімді
түрлері болып есептеледі және көп қолданысқа ие.
Жарылғыш заттардың қазіргі кезде кең тараған түрлері - ол қарапайым
түйіршікті жарылғыш қоспалар. Қарапайым түйіршікті жарылғыш заттарды
қолдану жалпы өндірісте қолданатын жырылғыш заттардың 60 % құрайды.
(Америка Құрама Штаттарында 1980 жылы 85 % болған).
АС - ДО қоспаларының кемшілігі:
1. Қоспалар ылғалға төзімділігі нашар. Судың әсерінен құрамында ылғалдылық
мөлшері 5% - асып кетсе детонациялық қасиетінен айрылады, сол себепті
олардың кей түрлерін сулы кендерде пайдалануға болмайды.
2. Қоспалар физикалық тұрғыдан қарағанда онша төзімді емес. Зарядтау
биіктігі жоғары болған жағдайларда сұйық фазалар зарядтың төменгі қабатына
ауысып, ағып кетуі мүмкін.
3. Қатты немесе өте қатты тау жыныстары үшін бұл жарылғыш заттардың
детонациялық параметрі (детонациялық қысымы) жеткіліксіз болып келеді (
игданит, М, Д-5 және С -2 гранулиттері).
Қарапайым жарылғыш заттардың суға төзімділігін арттыру мақсатында
оларға сұйық отын орнына балқу температурасы төмендеу, қатты мұнай
өнімдерін қосады, (АС - 4В, АС - 8В) типті гранулиттер. Олар гидрофобты
қасиеті бар заттар болып табылады (парафин, воск), сол себепті сулы
аймқтарда қолданады.
Бұл заттар селитра түйірлері еріп кетуден сақтағанымен (қабықша),
түйірлер арасындағы кеңістікке толып қалатын су жарылғыш заттарды қатты
флегматтайды, сондықтан жарылыш заттардың толық жарылмай немесе тіптен
жарылмай қалуы мүмкін.
АС - ДО қоспаларының тұрақтылығын арттыру мақсатында кеуектілігі
жоғары селитра пайдаланылады. Оның дизельді отынға қарағанда тұтқырлығы
жоғары минералды соляр, индустриялық т.б. майларды қосу арқылы, сондай – ақ
беткі бөліктерін аздап опалап, ұнтақ сеуіп, сұйық отынмен майлап, жұқа
дисперсті қатты отын материалдарымен, алюминий пудрасымен, ағаш ұнымен,
тағы да басқа сол сияқты жолдармен де тұрақтылықты арттыруға болатынын
Кантор В.Х., Потапов А.Г. ұсынды (АС – 4 гранулиті және АС – 8, С – 2) [1].
Аммиак селитрасы түйірлерінің сіңіргіштік (тұтқырлық) қасиеті олардың
кеуектілігіне байланысты болады.
Аммиак селитрасының ылғалдылығы төмен болған сайын, солғұрлым жанғыш
сұйықтықты сіңіруі көбірек болады.
Егер аммиак селитрасы сіңірген сұйық отынның мөлшері аз болса, онда
нөлдік балансты қамтамасыз ету үшін жарылғыш заттардың құрамына қосымша
қатты отын қосылады: мысалыға ағаш ұны, көмір ұнтағы, сажа тағы басқа сол
сияқты.
Қатты жанғыш отын кеуекті және аз гигроскопияланатын болуы тиіс,
себебі аммиак селитрасы туйірлері ұстап қала алмаған мұнайдың сүйық
отынының мөлшерін өзіне сіңіріп түйіршік бойына біркелкі қабыршақтанып
ылғалдылықты ұстап тұруы тиіс [3].
Қарапайым жарылғыш заттардың энергетикалық қуатын арттыру мақсатында
олардың құрамына алюминий (АІ) ұнтағын немесе пудрасын 4 – 8 % мөлшерде (АС
– 4 және АС – 8 маркалы гранулиті), сүйық отын мөлшері нөлдік оттектік
балансқа жеткенінше қосады, соның салдарынан жарылыс жылуы 20 – 40 %
артады.
Игданит жарылыс жүргізілетін жерде жасалынады, гранулиттер (М, С – 2,
АС – 4, АС – 8, АС - 4В және АС - 8В сияқты гранулиттері) - арнайы
зауыттарда жасалынады.
Гранулиттер - зауыт жағдайында жасалатын аммиак селитрасы мен дизель
отыны типіндегі түйірленген жарылғыш заттар болып табылады.
Өндірістік жолмен шығарылатын селитраның сіңіргіштік қасиеті төмен
болатындықтан, гранулиттер құрамына 3 – 3,5 % артық сұйық мұнай өнімін
қосуға болмайды. Сондықтан дизельді отынның орнына орташа тұтқыр, арзан
индустриялық майлар қолданылады. Гранулиттер құрамына сондай-ақ жұқа
дисперсті опалағыш материалдар қосылады. Негзінен гранулиттер суға
төзімсіз болып келеді.
М – гранулиті кеуекті селитрада жасалып, жанғыш отын ретінде
құрамында соляр майы болады. Түйірлер сарғыш түсті, қолға барынша құрғақ
болып білінеді. Физикалық тұрғыдан тұрақты, ұзақ мерзім бойына сақтауға
болады, сусып тұрады әрі тасымалдауға ыңғайлы. Пневматикалық зарядталу
жағдайында электрленбейді, шаңданбайды, механикалык әсерлерге сезімталдығы
төмен болғандықтан, қолданыста қаупсіз болып табылады.
М - гранулитін кеуекті селитрада жасайтын болғандықтан, біркелкі
сіңіргіш мұнай майын жақсы ұстай алатындықтан оның детонациялык қасиеті
жоғары. Детонациялық жылдамдығы (шпурларда 2800 – 3000 мс ал,
скважиаларда 3200 – 3400 мс), зарядтау тығыздығы 1 гсм3 кезінде
тұрақты детонацияланады.
М – гранулиті ашық жерасты жұмыстарына арналған қарапайым жарылғыш зат.
М – гранулиті аралық детонаторлардан детонаттайды: тротилды шашкалар ашық
жұмыстарда және жер асты жұмыстарында № 6 ЖВ аммонит патроны қолданылады.
Рұқсат етілетін гранулит ылғалдылығы 5 % аспауы тиіс, шпурлы зарядтар үшін
және скважиналық зарядтар үшін 8 % - аспауы тиіс.
С – 2, АС – 4, АС – 8 гранулиттері, М – гранулиттеріне қарағанда
кеуектілігі төмен аммиак селитрасында жасалады. Отын ретінде бұл
гранулиттерде индустриалық майлар қолданылады.
С – 2 қоспасы құрамының тұрақтылығына сақтау кезінде селитра ұсақ
түйірлер ағаш ұнымен опалау арқылы қол жеткізіледі. Ол сондай-ақ
селитраның сіңіргіштік қасиетін арттырады.
АС – 4 және АС – 8 гранулиттерінде қоспаға алюминий опасы қосылады
(металлдандырылған жарылғыш зат).
АС – 4 гранулитін мықтылығы орташа тау жыныстарын жаруға пайдаланады.
АС – 8 гранулиті өзінің энергетикалық сипаты бойынша мықты патронды
жарылғыш затқа тең келеді және жартастарды жару жұмыстарында нәтижелі болып
келеді. Гранулиттердің құрамы 1 кестеде көрсетілген.
1 – кесте.
АС негізіндегі карапайым түйірлі ЖЗ түрлері.
Компоненттер атауы Норма%
АС-8 АС-4 С-2 М
А маркалы АС селитрасы 91,8(1,5 92,8(1,5 _
89(1,5
Кеуікті АС _ _ _ 94,5(1,0
АL пудрасы 8(0,8 4(0,3 - -
Ағаш ұны - - 3(0,5 -
Приборлар майы немесе - - - 5,5(0,5
соляр майы
Индустриялық май 3,5(0,5 4,2(0,5 4,2(0,5 -
АС – 4в және АС – 8в гранулиттері - органикалық отыны ретінде
құрамында тез балқығыш мұнай өнімдері болады (парафин, воск). Гидрофобты
мұнай өнімінің әсерінен түйілердің қабықшамен қапталуына байланысты
шпурдегі зарядпен скважинадағы зарядтар ақпайтын суда 2 – 4 сағатқа дейін
өзінің жарылғыштық қасиетін жоғалтпай төзе алады.
Қарапайым түйіршіктелген жарылғыш заттарды дайындау.
М және АС – 4, АС – 8 гранулиттері автоматтандырылған зауыттық
технологиялық ағымда жасалады. Компоненттері барабанды қалақшалы
араластырғыштарда араластырылады.
АС – 4В жѕне АС – 8В маркалы суға төзімді гранулиттерді жасауға
“ыстықтай араластыру” деп аталатын технология қолданылады, онда селитра
түйірлері балқыған гидрофобты воск тәрізді қоспамен қапталады да, жұқа
дисперсті алюминиймен опаланады.
1.2 Жұмыстың мақсаты мен міндеті
Бұл дипломдық жұмыстағы басты тапсырма Игданиттің физикалық
тұрақтылығын жоғарлатуды зеттеу болып табылады. Ізденуге қойылған басты
тапсырманы шешу үшін, келесі тапсырмаларды орындау қажет.
- тақырып бойынша аналитикалық шолу және патенттік ізденістер жасау.
- мақсаты және бастапқы заттардың (шикізаттардың) сипаттамаларын
беру.
- экспериментті жүргізудің әдістемелігін таңдау, қондырғының сызбасын
жасау.
- таңдалған әдіс бойынша алынған жарылғыш затқа атлдаулар жүргізу.
- эксперимент нәтижесі және оны талқылау: алынған мәліметтер бойынша
өндірістік жарылғыш затты алу технологиясын жасау және алынған
мәліметтерді қарастыру және эксперименттік бөлімде шешім қабылдау.
- үрдістің технологиялық үлгісін жасау.
- технологиялық есептеулер келтіру.
- ұсынылған жарылғыш қоспа бойынша қауіпсіздік іс-шараларын
қарастыру.
- ұсынылған жарылғыш зат өндірісінің қошаған ортаға зиянды әсері және
онымен іс-шаралар жүргізу.
- ұсынылған жарылғыш заттың технико-экономикалық бағалануын
қарастыру.
- нәтиже немесе қорытынды шығару.
2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Өнімге және шикізатқа сипаттама
Аммиак селитрасы
Аммоний нитраты NН4NО3 — түссіз кристалды зат. Тығыздығы 1690-1725
кгм3, балқу температурасы 169,6°С балқу жылуы 73,21 кДжкг, түзілу жылуы
365,6 кДжкг. Температурасына байланысты аммоний нитраты 5 түрлі кристалдар
құрайды. Аммоний нитраты суда өте жақсы ериді, температураны ұлғайтқанда
ерігіштік қасиеті артады. Ол гигроскопиялық қасиеті өте жоғары затқа
жатады. Аммоний селитрасын әдетте құрамында 0,2% су бар түйіршік түрінде
өндіреді. Оның тұтыну қасиетін жоғарылату үшін әртүрлі қоспалар қосады.
Мысалы: магний, кальций нитраттарын, аммоний сульфатын, күкірт қышқылы мен
фосфор қышқылының қоспасын, азот қышқылымен ыдыратылған фосфорит немесе
апатит ұнын, ерімейтін заттардың қоспалары- топырақты, талькті, доломитті,
вермикулитті.
Селитраны тасымалдағанда және сақтағанда ылғалданбас үшін оларды тығыз
су өткізбейтін ыдыстарға салады. Аммоний нитраты 110°С-тан ары қыздырғанда
төмендегідей реакция бойынша ыдырайды:
NН4NО3( NН3(г) + НNО3(г)-174.4 кДж
Температурасы 200°С-тан жоғары кезде.
NН4NО3( N2О + 2Н2О +36.8 кДж
400°С-тан жоғары тездеп қыздырғанда
NН4NО3( N2 + 2Н2О +0.5О2 + 118 кДж
Айырылу қопарылыспен жүреді.
Аммоний селитрасының бұл қасиеті (қопарғыштық), қопарғыш заттар
дайындау үшін (аммониттер, аммоналдар) қолданылады. Аммоний селитрасының
үлкен бөлігі азот тыңайтқыш ретінде немесе күрделі тыңайтқыштардың
құрамында қолданылады.
Тыңайтқыштар ретінде қолданылатын аммоний селитрасы, МЕСТ- 2-85 98%-
тен NН4NО3 кем емес жоғарғы сортты және 34% -тен кем емес бірінші сорты
қолданылады.
Аммоний селитрасын алу үшін пайдаланатын шикізат: төмен шоғырлы азот
қышқылы 47-56% НNО3 (МЕСТ 4461-48) және де 99,6% NН3 бар аммиак (МЕСТ 6221-
62).
Аммиак селитрасын өндірісте тек синтетикалық аммиактан және азот
қышқылынан алады.
Аммиак селитрасының температураға байланысты бірнеше модификациясы
болуы мүмкін.
Соңғы кездері нитрат амонийының тағы да төрт модификациясы табылды.
VІ, VІІІ және ІX модификациялар (86 - 270 мПа). Жоғары қысымда VІІ –
модификация 1700 С – ты температурада пайда болады. Модификациялық бірінен
– біріне өтуін нақты А.Е. Никифоров зерттеген.
Біріне – бірі өту қайтарымдық және онша үлкен емес поликристалды
өтеді. ІІІ – модификация шығаруды құрайды. ІІ – ІV модификацияға тікелей
өтуге жоғары деңгейдегі термодинамикалық кедергі, әсіресе құрғақ заттар
қиындық туғызады. ІV –ші модификацияда ІІІ- ке өтуде көлемнің үлкеюі
Никофоровтың нақты берілгені мен 0,0240 см3 І (4,14 %) ке, V –
модификацияда ІV – ке өтуде 0,016 – 0,018 см3 F – ге немесе 3% дейін
артады. Аммиак селитраларының гигроскопиялық нүктелері әртүрлі
температураларда (ылғалдылықтың процентінде) келесі белгілерге ие болады:
t; 0C ... ... . 10 15 20 25 30 40
50
Г; % ... ... ... .. 75,3 69,8 66,9 62,7 59,4 52,5
48,4
Органикалық емес тұздар ерітіндісіне қосылған аммиак селитра
қорытушысы гигроскопиялық нүктені төмендетеді. Міне, 1,2 % нитрат
магниясын қосқанда гигроскопиялық нүкте 250C да 57,3 % -ке дейін
төмендетеді.
Нағыз құрғақ аммиак селитрасы температураның тезарада өзгеріске
қарамастан өзінің бастапқы көлемін сақтап қалады. Аммиак селитрасы суда
жақсы ериді, оның ергіштігі температураның әсеріне байланысты болады.
169,4 0С температурада сусыз аммиак селитрасы балқиды.
Үлкен көлемдегі селитралардың әртүрлі жағдайда сақтаулы болуы
олардың өз - өзінен жануына немесе кезекті жарылысына алып келуі мүмкін.
Селитра қоймасында жылуды пайда болуын жергілікті жағдайда болдырмау және
қап арасында таза ауаның болуын қамтамасыз ету қажет. Аммиакты селитра
қаптарын сақтауда олардың қатар аралығын сақтап, детонацияны берудің
қауіпсіздігін сақтау қажет
Ертеректе аммиак селитрасы таза күйінде кем сезінерлек жалпы жарылғыш
зат ретінде қолданылады. Таза күйінде аммиак селитрасы әлсіз копарғыш зат
болып табылады. Жарылыс энергиясы бойынша ол өндірістік жарылғыш заттардан
үш есе әлсіз, көптеген жарылғыш заттармен салыстырғанда аммиак селитрасы
детонатор-капсюлдан жарылмайды, жарылысты қоздыру үшін күшті аралық
детонаторларды қолдану керек. Бекем қабықтағы түйіршікті селитра
детонациясын қоздыру үшін 50-60 г. тротил шашкісі, ал ашық зарядта 200-400
г. шашка қажет. Селитраның жарылу кезіндегі айналуы реакциясы мынадай
2НN4НО3 =2Н2+О2+4Н2О
Бұл теңдеуге 375 ккалкг жарылу жылуы сәйкес келеді.
Аммиак селитрасының механикалық әсерлерге сезімталдығы төмен.
Селитрада кез келген жанғыш заттардың қоспасы, оның жарылыс жылуы мен
детонцияға сезімталдығын жоғарлатады. Әсіресе, оның жарылу энергиясы мен
мехникалық әсерлерге сезімталдығы, селитраға орагникалық заттарды
енгізгенде артады.
Аммиак селитрасының оттегі балансы +20. Аммиак селитрасының 1 гр.
ыдырау кезінде 0,2 гр. оттегі бөлінеді, яғни бөлінген оттегі, селитрамен
араластырылған органикалық қосымшаларды толық тотықтырады. Осы қасиетіне
байланысты аммиак селитрасы жарылғыш қоспаларда компоненттердің бірі
ретінде қолданады. Жарылғыш қоспаларда аммиак селитрасы тотықтырғыш
қызметін атқарады, ал жанғыш отын ретінде түрлі органикалық қосылыстар,
және теріс оттегі балансты ЖЗ қолданылады.
Аммиак селитрасына жанғыш отындарды қосқанда, детонацияның жылдамдығы
артады. Түйірленген аммиак селитрасының детонация жылдамдығы 1,4-1,6 кмс,
ал, М- гранулитінде 2,5-3 кмс құрайды.
Өндірісте түйірленген аммиак селитрасының бірнеше сорттары шығарылады.
А; Б; П және ЖВГ. А және Б маркалы селитраның кеуіктілігі төмен, яғни
қажетті компоненттерді толықтай сіңіріп, ұстап тұра алмайды. Сондықтан, бұл
маркідегі селитра негізінде негізінен жару жұмыстары жүргізілетін орындарда
дайындалатын қарапайым жарылғыш қоспаларды дайындауда қолданады.
Зауытта шығарылатын қарапайым түйіршіктелген ЖЗ үшін П маркалы кеуекті
селитраны пайдаланады. Кеуекті селитра түйірлерінің сіңдіру қабілеттілігі
соляр майына қатысты 10% кем болмауы тиіс, ал А және Б маркалы селитралар 5-
9 % сіңдіреді. Селитра түйірлерінің сұйық мұнай өнімдерін ұстап тұру
қабілеттігі сіңдіру қабілеті мәнінің жартысын құрайды.
Аммиак селитрасының сіңдіру қабілеттілігі дизель отыны мен төмен
тұтқырлы мұнай майының мөлшерін сипаттайды, ал ұстап тұру қабілеті 5-10
тәулік бойы селитрада қалған май мөлшерін көрсетеді. Селитра түйірлерінің
сіңдіру және ұстап тұру қабілеттілігі оның кеуектілігі мен ылғалдылығына
тікелей байланысты болады. Аммиак селитрасының ылғалдығы неғұрлым төмен
болса, ол соғұрлым сұйық отындарды өз бойына сіңіреді. Ал, ылғалданған
селитра, сұйық отынның физикалық және химиялық қасиеттеріне қарамастан аз
мөлшерде сіңдіреді, бұл мөлшер шамамен 1,5-2%.
Сондықтан да гранулиттерді алу алдында, қажетті мөлшердегі сұйық
отындармен селитра түйірлерін сіңдіру үшін, қажетті жағдайға дейін
селитраны кептіру керек ылғалдылығы 0,5 % болғанға дейін.
А және Б маркалы селитра қолданғанда нольдік немесе нольге жуық
оттегі балансымен қамтамасыз ету үшін, ЖЗ құрамына сұйық отыннан басқа
ағаш ұны, көмір, кальций стеораты т.с. сияқты қатты отындарды енгізеді.
Гранулиттердің физикалық тұрақтылығын арттыру үшін қатты отын қоспаларын
сұйық отынға батырылған аммиак селитрасы түйірлерінің сыртын опалау үшін
қолданады.
Жалпы өндірісте гранулиттерді өндіргенде селитраның сіңдіру және
ұстап тұру қабілеттілігін анықтаудың маңызы зор.
Аммиак селитрасын өндірісте тек синтетикалық аммиактан және азот
қышқылынан алады. Аммиак селитрасын аммиакты кокосты таза және қосылған
азот қышқылынан алу тиімді емес. Аммиакты селитраны синтетикалық аммиактан
және азот қышқылынан өңдеу көп сатылы. Осымен қатар аммиакты селитраны
аммиактан, азот тотығынан оттегіден және су буынан алынуы көзделген
4NH3 + 4N02 + 02 + 2Н20 = 4NH4N03
Бірақ бұл әдіс болмады, өйткені аммиак селитрасын өңдегенде сонымен
қатар аммоний нитраты пайда болады. Бұл жарылысқа қауіпті. Соңғы он жылда
аммиак селитрасын аммиактан және азот қышқылынан өңдеу жақсарады. Қазіргі
кезде аммиак селитрасын карбанидті синтездегенде шығатын аммиак құрамдас
газдардан алады. 1 т карбанидте 1 - ден 1,4 дейін аммиак шығады. Аммиактың
бұл мөлшері 4,6 – 6,5 т аммиак селитрасы шығады. Аммиак селитрасын аммиак
құрамдас газдан және газды аммиактан өңдеу ерекшелігі тек бейтараптау
сатысында Аммиак селитрасын көбінесе тұздардың ауысумен алады.
Са (N03)2 + (NH4)2C03 = 2NH4N03 + ↓CaCO3
Mg (N03)2 + (NH4)2C03 = 2NH4N03 + ↓MgC03
Ba (N03)2 + (NH4)2S04 = 2NH4N03 + ↓BaS04
Na N03 + (NH4)2S04 = 2NH4N03 + ↓NaS04
Бірінші жағдайда аммиак селитраның ерітіндісі айналатын фильтр арқылы
бөліп алады. Екінші жағдайда ерітіндіні белгілі жағдайға дейін буландырады
және оны кристалдайды.
Бұл әдіс әрі қарай: ыстық ерітінділерді мұздату арқылы таза күйіндегі
аммиак селитрасын алады, одан кейін бөлек апаратта кристалдайды.
Аммиак селитрасын тұздардың ауысуының барлық әдісінде өңдегенде қиын,
өйткені бұл әдіс көп буды және байланған азотты шығын етеді.
Газды аммиактан аммиак селитрасын өңдеудің жаңа түрлері шығып жатыр.
Аммиак селитрасын аммиактан және азот қышқылынан өңдеу.
1. Аммиак селитра ерітінділерін бейтараптау арқылы азот қышқылынан
және газды аммиактан алу.
2. Аммиак селитрасының ерітіндісін буландыру арқылы ерітеді.
3. Кристализациялау будан еріген тұздың түрлері домалақ пластинкалы
және ұсақ кристалды болады.
4. Салқындату.
5. Дайын өнімді арнайы ыдыстарға қаптайды.
Аммиакты селитра қабыршақты, түйіршекті және кристалды түрде
шығарылады. Физикалық қасиеті: температураға байланысты аммиакты селитраның
бірнеше түр өзгерісі болады. -18 ден + 32°С дейінгі температурада тұрақты
түр өзгерісті, мінезделетін тығыздығы 1,725 гсм3 түзіледі. Көрсетілген
температурадан қыздырып немесе суытқанда аммиакты селитра келесі түр
өзгеріске өтеді. Бұл жағдайда тығыздық өзгеріп жылу бөлінеді. Аммиакты
селитраның үйінді тығыздығы оның түрі мен бөлшектер өлшеміне байланысты 0,8-
0,9 гсм аралығында болады. Сақтау кезінде температураның тез түсуінен оның
көлемі көтерілуі негізінен оның ылғал кезінде анық байқалады.
Құрғақ селитра температураның тез өзгеруінде өзінің бастапқы көлемін
сақтайды. Сусыз аммиакты селитра 169,8 °С температурада балқиды.
Ылғалданған селитраның балқу температурасы біршама төмен болады. Аммиакты
селитра суда жақсы ериді. Оның ерігіштігі температураға күшті тәуелді.
Селитраның суда ерігіштігі біршама жылу сіңіру немесе ерітіндінің тоңу
температурасының төмендеуімен жүреді. Бөлшекті селитраның еру кезінде 10
бөлшекті суда температура 27 о дейін төмендейді, 50 г селитраны құрайтын
ерітінді 100 г суда – 13 °С дейін тоңады.
Аммиакты селитраның гигроскопиялық нүктесі 10°С та 75,3, 20оС та 62,7,
50°С та 48,4 тең. Қалыңдықтардың суда ерігіштігі аммиакты селитраның
гигроскопиялылығын жоғарлатады. Қалдықтар екі түрлі тұздың түзілуіне
NН4N03(NH4)2S04 әкелуі мүмкін.
Аммиакты селитраны ылғалдандыру жылдамдығы ережесі бойынша ондағы
ерімейтін қалдыққа байланысты емес, оның ішінде гидрофобты кристализация
бастапқы ылғал сіңіру периодына ғана бірнеше период тоқтатады.
Селитраның ылғалдану жылдамдығы ауадағы біркелкі салыстырмалы
периодтылығын температураға байланысты гигроскопиялық нүктесі төмендеп және
ауадағы және ерітіндідегі шық нүктесі төмендеп және процестің
дифференциалды жылдамдығы жоғарылайды. Температураны 25 тен 40 °С
жоғарылатқанда аммиакты селитраның ылғалдану жылдамдығы үш есе жоғарылайды.
Аммиакты селитраны және аммиакты селитралы жарылғыш затты сақтағанда
температура мен ауа ылғалдылығына көңіл бөлу қажет. Аммиакты селитраның
нығыздалуы жарылғыш заттар дайындау процесіне де және жарылғыш затты
дайындау орнында бірнеше белгілі қиындыққа әкеліп соғады. Аммиакты
селитраның нығыздалуын төмендету үшін оны қабыршақты немесе түйіршек
күйінде шығару қажет. Жай суды тұрақты жарылғыш затты аммиакты
селитрамен салыстырғанда; төменгі нығыздалу гидрофобты парафинді қоспа
және майлы қышқылдың темір тұздары болып табылады. Қышқылды фуксинмен
боялған аммиакты селитра шет елдік жарылғыш заттар өндірістік өнеркәсібіде
қолданыс тапқан.
Аммиакты селитра - қалыпты жағдайда сақтағанда тұрақты тұз темір және
аммониймен әрекеттеспейді. Бұл металдарды жарылғыш заттар өндірісімен оның
негізделуі және аммиакты селитра өндірісіне қолданылатын қондырғыларды
дайындауға болады.
Қалқытылған аммиакты селитра көптеген металдармен, онын
ішінде қорғасын, никель және мырышпен реакцияласады. Селитра кадмий және
мыспен активті тез әсерлеседі. Латуннан дайындалған қондырғы аммиакты
селитрамен жанасқанда уақытша байланысып жасыл түске енеді.
Аммиакты селитраны 150°С қыздыру кезінде аммиак және азот қышқылының
жылу сіңіру арқылы реакция жүреді.
200°С температурада селитраны ыдыратқанда экзотермиялық реакция азот
закисінің түзілуімен жүреді.
NH4N03 = N20 + 2H20;
Бұл реакцияның жылдамдығы температураның жоғарылауымен жоғарылайды.
Аммиакты селитра азот қышқылы төмендегі реакция бойынша түзілуімен
жүзеге асады.
5NH4N03 = 2HN03 + 4N2 + 9Н20;
Ыстық аммиакты селитраның сақтау және тасымалдау кезінде азот
қышқылының түзілуінен қағаз қаптарының өздігінен жануға әкелуі мүмкін.
Битумды қағаз қаптарының желінуі селитра мен қағаздың әсерінен
қауіпсіздікті төмендетеді.
Аммиакты селитраны қыздыру кезінде термиялық ыдырату кезінді
интенсификациясы қалдықтардың өнімге хлоридтер, оның ішін натрий хлоридін
қосу аркылы тотығуы қабілетіне жоғарылауы мүмкін.
Таза күйінде, аммиакты селитра әлсіз жарылғыш зат. Жарылу энергиясы
бойынша өндірістік жарылғыш заттардан үш есе әлсіз. Аммиакты селитра
жарылғыш заттардан айырмашылығы капсул – детанаторда жарылмайды және үлкен
жарылу кезінде қуатты аралық детонатордың пайдаланылуын қажет етеді.
Аммиакты жарылғыш зат көмегімен жарылуын иницирлеген катастрофа
қатардан кейін жарылғыш заттар көмегімен өткені белгі болған.
Аммиакты селитраның детонациялық критикалық диаметрі ашық зарядта оның
бөлшек өлшеміне, тығыздығына және селитраның ылғалдылығына жоғары аралықта
жүретіндігі белгілі болған. Майда майдаланған құрғақ аммиакты селитраның
0,8 гсм3 тығыздықтағы 10 см жақын заряд диаметріне детонациялауға
қабілетті. Бұл уақыт қабыршақты селитра детонациясы 1% ылғалдылықта
зарядтың диаметрі 30 см болады.
Аммиакты селитраның жарылуға айналу реакциясы келесідей болады.
2NH4N03 = 2N2 + 02 + 4H20;
бұл теңдеуде жарылу жылуы 375 ккалкг сәйкес. Бикелл бомбасындағы жарылу
кезінде аммиакты селитраның зарядтары нитроглицерин сенсибилизирленеді.
Өнімді жарылу оттегі орнына азот тотығының болуымен сипатталады.
Аммиакты селитраның механикалық әсерге аз сезгіштігінен оған басқа
жарылғыш заттар сияқты қауіпті қарамайды. Оны пайдалану үшін болат
аппараттар: дезинтеграторлар, балталы диірменде пайдаланылады. Механикалық
әсердегі селитраның сезгіштігі температура жоғарылағанда күшті жоғарылайды.
Американың мәліметтерінде температура балқу температурасына жақындағанда
аммиакты селитра оқ соққыдан жарылуы мүмкін. Оқтың жылдамдығі 4,08 кмс.
Осы жағдайда селитраның қабілеттілігі басқа жарылғыш заттар зарядына
детонациялығы жоғарылайды. Оның орнына қағаз қабына детонацияның критикалық
диаметрі 10 – 12 см ге дейінгі болаттан 5 см дейін төмендейді. Өндірістік
көлемде және аммиактың селитраның қолдану аясында оның сақтау ережесімен
үйымдастыру қажетті.
Селитра қоймасында жылудың пайда болуын жергілікті жағдайда болдырмау
және қап арасында таза ауаның болуын қамтамасыз ету қажет. Аммиакты селитра
қаптарын сақтауда олардың қатар аралығын сақтап, детонацияны берудің
қауіпсіздігін сақтау қажет. Ол аралық төмендегі теңдеумен анықталады:
rg = 0.13q
мұндағы: q – қатар аралығы, м.
Аралық қауіпсіздігін сақтауға мүмкін болмаған жағдайда аммиакты
селитраны сақтау режимін қамтамасыз ету қажет.
Аммиакты селитра өндірісі азот қышқылынын аммиакпен бейтараптау және
өнімді кристалдау сатыларынан тұрады. Аммиакты төмен ылғал болған жағдайда
жібереді. Азот қышқылының шоғыры 45 % КNO3 және азот тотығы 0,1 % жоғары
болмау керек. Аммиакты селитраны аммиакты өндірістің қалдықтарын пайдалану
арқылы алуға болады. Мысалыға, аммиак суы,танк танк және аммиакты
сақтағанда және аммиакты синтез жүйесімен үрлегенде алынған үрленген
газдар. Танк газының құрамы:45 – 70 % NН3, 91 – 92,5 % Н2 + Н2 (метан және
аргон ізімен). Сонымен қатар аммиакты селитра өндірісі үшін карбамид
өндірісінің дициляциясы газы қолданылады. Оның құрамы: 55 – 57 % NН3, 18 –
24 % СО2, 15 – 20 % Н2О
Реакцияның жылу эффектісі:
(NН3)2 + НNО3 = NН4NО3 35,34 ккалг·моль құрайды
2 – кесте.
АС шоғыры келтірілген
Шоғыр % 1 т селитра үшін Шоғыр % Ссокты будың шығуы
сокты будың шығымы 1 т селитраға кг
НNО3 NН4NО3 НNО3 NН4NО3
43 58,3 328 50 71,1 381
44 60,0 337 52 75,2 397
45 61,9 348 54 79,6 414
46 63,5 353 55 81,8 422
47 65,4 360 56 84,0 427
48 67,1 367 57 86,1 431
49 69,1 374 58 88,3 432
Дизель отыны
Дизель отындары - сығылудан тұтанатын, іштен жанатын козғалтқыштар
мен дизельдерде қолданылады. Дизель отыны - сілтілі тазартудан өткен мұнай
фракциясы. Шамамен 240 - 400 оС интервалында қайнайды. Қоюлығы 5-9сСт (50оС-
де). Күкірт құрамында 0,2%, су температурасы – 20°С, тигельдегі өршу
температурасы 1250С төмен емес.
Дизель отындары ретінде мұнайдың бензиндік, лигроинді, газойлды,
солярлы фракциялары мен мазут қолданылады. Осындай кең ассортимент
дизельдік қозғалтқыштардың алуан түрлілігімен түсіндіріледі. Барлық дизель
қозғалтқыштары үш топқа бөлінеді:
1) жоғары айналымды (1000 айнмин астам). Олар ауыл шаруашылық
машиналарында, вездеходтарда, жол көлігінде, тепловоздарда және т.б
қолданылады;
2) орташа айналымды (500-1000 айнмин). Олар үлкен тепловоздарда,
стационарлы жағдайларда және корабльдерде қосымша қозғалтқыштар ретінде
қолданылады;
3) аз айналымды (500 айнмин төмен). Олар бос кеме дизельдері ретінде және
электр станцияларында қолданылады.
Дизель отыны тері өңдеу өндірісінде тері сіңіру үшін колданады.
Сонымен қатар металдарды механикалық және термиялық өңдеуде
сатушы және мықтылағыш сұйықтық ретінде қолданылады.
Дизель отыны қара - қоңыр түсті сұйық өнім, ол мұнайдан бөлінген
бөлінді немесе мұнайдың екіншілік өңделуінің бензиндік, керосиндік
фракциясының өнімі. Ол 350 – 360 °С-қа дейін қайнайды.
Дизель отыны көміртектердің (молекулалық салмағы 400 – 10000),
нафтендік шайыр (молекулалық салмағы 500 - 3000 және одан да жоғары),
асфальтендер, карбендер, карбойдтер және органикалық қосындылар, металдар
(V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca) қосындысы.
Дизель отынының физико - химиялық қасиеті мұнай қалдығының химиялық
құрамына және дистильді фракция айдауына байланысты болып, келесі
көрсеткіштермен сипатталады: қоюлығы 8 – 80 мм2 (100 оС-де), тығыздығы 0,89
- 1гсм3 және одан жоғары (200С-де), мұздау температурасы 10 – 400С-ден,
күкірт құрамы 0,5-3,5 %-тен, жанудың төменгі жылуы 39,4 -
40,7 мДжкг.
3 – кесте.
Асфальтенді - шайырлы заттың типтік жіктелуі ДО түрінде
Карбондар және
Айдау атмосферасы шайырлар асфальтендер карбоидтер
Сұрлы мұнай 13,6 0,9 0,03
Аз сұрлы мұнай 14 0,1 0,03
Мұнай айдауының
екін-шілей ДО 10,2 8,4 0,9
4 – кесте.
Дизель отынының физика - химиялық қасиеттері
20 оС гсм3 кезіндегі тығыздығы 0,927
80 оС сст кезіндегі кинематикалық тығыздығы 7,3
Ашық тигельдегі жарқырау температурасы оС 130
Суу температурасы, оС - 29
оС кезіндегі фракциялық құрам, %
нк – 350 20
350 – 380 15
380 – 400 10
400 – 450 25
450 30
Көмірсутектердің мөлшері, салм, %
Нафтенді – парафин 38
Араматикалық 33
Шайыр 27
Асфальтендер 2
Қалдық мұнайдан ДО шығуы жалпы салмағынан 50%. Одан шыққан соң ДО
тереңірек өңдеу қажеттілігінен, оны вакуумды дистилятпен айдайды. Ол 350-
420, 350-460, 350-500 және 420-500 қайнайды.
Вакуумды дистиллят майлайтын дистилят майын және матор майын алуда
шикізат ретінде қолданады.
Дизель отынының жануын жақсарту үшін ыстыққа қарсы және антикоррозиялы
қосынды (0,2% салмақ бойынша), құрамында диалкилнафталин бар қосынды
қосады.
Отындардың әріптік индекстері қату температураларымен бірге отындарды
қолданудың климаттық жағдайларын білдіреді: А және ДА -арктикалық; Қ және
ДҚ - қыстық; Ж және ДЖ - жаздық. С және ДС сондай-ақ арнайы мақсатта
қолданылады.
Игданит
Игданит - бұл қолдану орнында дайындалатын оттегі бойынша
теңестірілген түйіршікті аммиакты селитраның дизель отынымен бинарлы
қоспасы. Түйіршіктелген күйінде игданит жақсы сусымалы, қолмен ұстағанда
майлы, пневмомагистраль бойымен тасымалдауға ыңғайлы, шаң шығармайды және
аз электрленеді, пневмозарядтағанда оптималды тығыздыққа дейін жақсы
тығындалады және оның зарядтары осының салдарынан арнайы ылғалдандырмай-ақ
ірі диаметрлі скважиналарда жақсы тұрып қалады. Зауыттық ЖЗ өндірісінен
дайындалуының қарапайымдығы және төмен құндылығымен ерекшеленеді.
Жақсы дайындалған игданит скважиналар мен шнурларда аралық
детонатордан тұрақты детонацияланады. Заряд ылғалданғанда инициатор қуаты
артуы тиіс. Аралық детонатор ретінде мыналар ұсынылады: шнурлы зарядтар
үшін - массасы 100 г кем емес патрондар (заряд ұзындығы Зм асқанда – 200 г
кем емес), скважиналы зарядтар үшін - массасы 400 г бір шашка немесе
массасы 500 г кем емес ірі диаметрге сәйкес келетін патрон (стандартты
патрондар бумасы). Игданиттің шоғырланған (камералы) зарядтарында аралық
детонаторлар ортасына орналасқан, орталығында орналасқан немесе біртегіс
бағытталған және бір мезгілде оларды ДШ жіптері көмегімен иницирленген
бірнеше аралық детонаторларды қолдану қажет. А маркілі детонациялаушы шнур
(бау) игданитте 48 г аспайды, ал В маркілі шнур – 96 г аспайды, сонымен
бірге ДШ ұштары дизель отынының өзегіне енуінен қорғайды.
Механикалық, жылулық және энергетикалық әрекеттерге сезімталдығының
төмендігі және технологиясының қарапайымдылығы арқасында игданит ЖЗ базисті
немесе жұмсау қоймаларындағы арнайы алаңшаларға орналасқан
орталықтандырылған тұрақты қондырғыларда дайындалады.
Осы қондырғыларда дайындалған игданит жару жұмыстары орнына зарядты
тасымалдау машиналарымен жеткізіледі. Жер асты жұмыстарына арналған
игданитті дайындағанда қатаң дозалау мен компоненттерді мұқият
араластыру қажет. Жер асты. жұмыстарына арналған оттегі бойынша жақсы
теңестірілген қоспаны алу үшін ондағы дизель отыны 5,5% болуы тиіс.
Игданитті дайындағанда нұсқау зарядты қоршаған жыныстың сіңіруі мен булану
есебінен жоғалымды есептегенде отынды артықтау алуды ұсынады. Сонымен бірге
0,5-1,0% ылғалдықта 7,25л, 1,0-1,5% ылғалдылықта 7 л және одан да жоғары.
Ашық жұмыстарда шнурлы зарядтармен екінші рет жару үшін игданитті 2% дизель
отынымен дайындауға болады. Мұндай құрамда ол өз диаметрлі разрядта
детонацияға сезімталдау.
Игданит орташа қуатты жарылғыш зат ретінде негізінен әлсіз және
қаттылығы орташа жыныстарды жаруға арналған. Шнурлар мен скважиналар
зарядының тығыздығы 1,1-1,25 гсм3 жеткенде ол қаттылығы жоғары жыныстардың
құрғақ забойында жаруға тиімді. Зарядтау процесінде игданитті майдалау мен
батыру зарядтар тығыздығы мен жылдамдығын соған сәйкес 1,1-1,25 гсм3 және
3,3 - 3,8 кмс дейін көтереді, олардың ірі диаметрлі тұрған скважиналарда
тұтануына ықпал етеді.
Игданиттің жарылғыш сипаттамалары мен детонацияның кризистік
параметрлері заряд диаметрі шектеуліден аз болғанда жақсы дәрежеде селитра
түйіршіктерінің қасиеттеріне, олардың кеуектілігіне, дизель отынына қатысты
сіңіру қабілетіне, меншікті ауданына және т.б. тәуелді.
Игданит бризанттылығы селитраның ұсақ фракциялары мөлшері, оның
меншікті ауданы артқан сайын өседі. Ұсақ кеуекті селитрада игданитті
дайындағанда кризистік диаметрі 16 мм дейін төмендейді, детонация
жылдамдығы 28 мм диаметрде 2,8 кмс, 50 мм диаметрде 4,5 кмс құрайды.
Кеуекті емес селитра түйіршіктерінен дайындалған игданит үшін ұсақ грунттар
мен әлсіз жыныстарда қолданғанда диаметрі 100 мм кем емес скважиналы
зарядтар, қатты жыныстарда - ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Игданиттің физикалық тұрақтылығын
жоғарлатуды зерттеу. Бұл дипломдық жұмыста игданиттің құрамындағы дизель
отынының мөлшерін түйіршік бойында қалыпты сақталу жолдары қарастырылған.
Осы мақсатта 94,5% аммиак селитрасынан және 5,5% дизель отынынан тұратын
игданит құрамындағы аммиак селитрсының 4% мөлшерін ұнтақ түрдегі аммиак
селитрасымен алмастырылды.
Дипломдық жұмыста тақырып бойынша ашылған жаңалықтар аналитикалық шолу
ретінде көрсетілген, сондай-ақ шикізатпен өнімге сипаттама беріліген.
Қоршаған ортаға зиянды әсері есеп түрінде көрсетілген, алдын-ала
зиянсыздандыру іс-шаралары жазылған. Тіршілік қауіпсіздігі жөнінде және
экономикалық есептеулер көрсетілген.
Бұл дипломдық жұмыс ___ беттен, ___кестеден және ___ суреттен тұрады.
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1 Ғылыми зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу. Патентті
ізденістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Жұмыстың мақсаты мен
міндеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..
2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Өнімге және шикізатқа
сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ..
2.2 Тәжірибе жүргізу әдісі, қондырғы
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.3 Талдау
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.4 Тәжірибе нәтижелері және оларды
талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.5 Технологиялық сызбаны
ұсыну ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ..
2.6 Технологиялық
есептер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..
3 Тіршілік
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... ... .
4 Қоршаған ортаны
қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... .
5 Зерттеу нәтижелерін технико-экономикалық (эколого-экономикалық)
бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қорытындылар мен
тұжырымдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ..
Пайдаланылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ..
Нормативтік белгілер
ӘН ОҚМУ 7.15.2008 Дипломдық жобаны ұйымдастыру (Дипломдық жұмыс).
МЕСТ 2 – 85 (аммиакты) селитра
МЕСТ 2874 – 82 бойынша ауыз су немесе көрінбейтін механикалық
қосындылар рН – 6,5 – 7,0 мен өрт сөндіру
үшін шаруашылықта қолданылатын су.
МЕСТ 1805 – 76 бойынша дизель отыны.
МЕСТ 2 – 75 – түйіршікті селитра
МЕСТ 4461 – 48 - төмен шоғырлы азот қышқылы (47-56% )
МЕСТ 6221 – 62 – аммиак
МЕСТ 305 – 73 – Л маркалы дизель отыны
Анықтамалар
Жарылғыш заттар – дегеніміз сыртқы импульс әсерінен (қыздыру, соғу,
үйкеліс) жарылып, қирату құбылысын тудырып, өте көп жылу, ыстық қызған газ
бөле жүретін химиялық қосылыстар немесе қоспалар.
Жарылыс – жарылғыш заттағы потенциалдық энергияның тез бөлінуі.
Жарылыс кезінде энергияның жоғары жылдамдықпен бөлінуі нәтижесінде өте
жоғары қуаттылық дамиды.
Оттекті баланс – дегеніміз жарылғыш заттың жанғыш элементтерін
толығымен тотықтыруға кететін оттегінің артық немесе жеткіліксіз мөлшері.
Белгілер мен қысқартулар
ОБ – оттегі балансы
АС – аммиак селитрасы
ТАС – түйіршіктелген аммиак селитрасы
ДО – дизель отыны
т.с.с. – тағыда сол сияқты
т.б. – тағыда басқа
ЖЗ- жарылғыш зат
БЖЗ- бризантты жарылғыш заттар
ИЖЗ- иницирлеуші жарылғыш заттар
КД- капсюль детанатор
АҚШ-Америка құрама штаттары
ТМД- Тәуелсіз мемлекеттер достастығы
Кіріспе
Жарылғыш заттар (ЖЗ) халық шаруашылығының әр түрлі салаларында жоғары
концентратты және үнемді қуат көзі ретінде кең пайдаланылады. Түрлі түсті
және қара темір (металдар) кендерінің 90% пайызыға жуығын жару әдісімен
табады. Жаппай жару әдістері кен орындарын көмір қазбаларын және басқа да
пайдалы қазбалар кендерін ашуда, мұнай және газ құбырларын жүргізуде,
шахталы жолдар мен әр түрлі жол салуда пайдаланылады.
Сонымен қатар жарылғаш заттардың жару тәсілдерін пайдалана отырып
машина жасаумен металлургиядағы металдарды өңдеудегі жарылғыш тәсілдерді
пайдалануда, мұнай скважиналарын перфорациялауда, жергілікті орынды тазалау
мен тегістеу үшін, жер қатпарын нығыздауда және басқа техникалық
қажеттіліктер үшін қолданылады.
Жарылғыш заттар жарылғанда пайда болатын энергияны пайдалану және оны
басқару жолдары әрі қарай зерттеліп іздестірілуде. Бұл қолданылатын
жарылғыш зат ассортименті мен олардың технологиясын жетілдіруді
талап етеді.
Қазақстанда пайдалы қазбалар қоры жағынан алдыңғы қатарлы елдердің
бірі, сондықтан да тау – кен өнер кәсібі жоғары дамығын.
Құрылыс және химиялық шикізаттарды, құрамында түрлі – түсті, қара,
алтын қоспасы бар кендерді жару үшін жарылғыш заттарды пайдалану едәуір
шығынды талап етеді.
Қазақстандағы жару жұмыстарында қарапайым жарылғыш заттардан мына
гранулиттер жиі қолданылады: игданит, М, С-2, АС-4, АС-8, АС-4В, АС-8В
сияқты гранулиттер.
Қарапайым жарылғыш заттардың компоненттері арзан әрі анау айтқан тапшы
емес, оның үстіне олар басқа жарылғыш заттарға қарағанда анағұрлым қауіпсіз
болып келеді, себебі механикалық әсерлерге сезімталдығы төменірек.
Мұндай қарапайым жарылғыш заттардың қоспасын жасау технологиясы
мейлінше қарапайым. Технологияның негізі - қатты және сұйық фазаларды
құрылымы жағынан қарапайым қалақшалы механизмдер көмегімен араластырудан
тұрады.
Бұл қосындылар құрамына енетін компоненттер арзан, жұмсалатын
өндірістік шығындар азырақ болатындығына байланысты және қаттылығы орташа
тау жыныстарын жаруға қолданатындықтан, жарылғыш заттардың ең тиімді
түрлері болып есептеледі және көп қолданысқа ие.
Жарылғыш заттардың қазіргі кезде кең тараған түрлері - ол қарапайым
түйіршікті жарылғыш қоспалар. Қарапайым түйіршікті жарылғыш заттарды
қолдану жалпы өндірісте қолданатын жырылғыш заттардың 60 % құрайды.
Қарапайым жарылғыш заттардың ішінен көп қолданылатын түрі игданит болып
табылады. Игданит аммиак селитрасы мен дизель отынынан дайындалатын
қарапайым жарылғыш зат. Игданит физикалық тұрақсыз, құрамындағы дизель
отынының ағымды болуына байланысты жару жұмыстарын жүргізу кезінде жару
жұмысының басында дайындалады.
1 Ғылыми зерттеу бөлімі
1.1 Аналитикалық шолу (Патентті ізденістер)
Қарапайым жарылғыш заттарға аммиак селитрасы (АС) негізінде жасалған
құрамында сұйық немесе жылдам балқығыш мұнай өнімдері бар түйірленген
селитра қоспаларын жатқызады. Олардың қарапайым деп аталу себебі - олардың
құрамында нитроқосылыстар жоқ болғандықтан.
Аталған типтегі жарылғыш затымызды ағылшын транскрипциясында АN- ҒО
индексімен (аммоний нитраты - жанғыш май) белгіленеді, орысшасында АС - ДТ
(амиак селитрасы - дизельдік отын). Алайда бұл жарылғыш заттардың өзіндік
атаулары да бар: ТМД елдерінде игданит, гранулиттер және құрамында суы бар
жарылғыш заттар, Канадада амекс, Гермиянада амонекс, АҚШ-та нилит және
аустерлит тағы басқа сол сияқты. Олар бір бірінен селитра сорты мен сұйық
жанғыш майына қарай айырмасы болуы мүмкін. Кейбір қарапайым жарылғыш
заттардың құрамында жанғыш сұйықтармен қатар металл ұнтақтары мен қатты
отындар да болуы мүмкін.
Игданит – қарапайым жырылғыш заттың бірі болып табылады,
өйткені аммиакселитрасы мен дизельдік отынның қоспасы болып табылады.
Игданиттің кеңінен тараған түрлері оттегі балансы нөлге
теңестірілген жарылғыш қоспалар. Жер асты жүмыстары үшін аммиак селитрасы
мен дизельдік отынның ара қатынасы 94,5 % 5,5 % ; ашық жұмыстар үшін 94 %
6 %. Ара қатынастары кей жағдайларда өзгеруі мүмкін (дизельдік отын 2 – 7
%).
Игданит қолданылатын жерде арнайы дайындалған механикалық
араластырғыштарда механикалық түрде араластырылып жасалады да, сол мезетте
дайын болған игданитті механикаландырылған түрде скважиналарға салады да
жару жұмыстарын жүргізеді.
Аммиак селитрасының дизельдік отын немесе соляр майына батырған шақта
қаншалықты мөлшерін селитра түйірлері барынша көп сіңіре алатындығына қарай
бағаланады. Аммиак селитрасының өз бойында ұстап тұра алатын қасиеті
оның сіңіру қасиетінен шамамен екі есе аз.
А және Б маркадағы түйірлі аимиак селитрасында жасалған игданит
тұрақсыз келеді, сол себепті дайындалған шақта жылдам қолданылуы, яғни
жарылуы қажет.
Зауыттық әдіспен кеуекті П маркадағы аммиак селитрасында жасалынған
игданит өз қасиеттерін ұзақ уақыт сақталған жағдайда да жоя қоймайтыны
анық.
Игданит суға төзімді емес жарылғыш зат, өйткені құрамындағы аммиак
селитрасының гигроскопиялығы жоғары, сондықтан тек құрғақ кендерде ғана
қолдануға жарайды.
Игданиттің сезімталдық және детонациялық қасиеті ылғанданған жағдайда
төмендейді, (8 % - 10 %) дейін ылғанданған жағдайда ол өзінің детонациялық
қасиетін толығымен дерлік жояды.
Игданит физикалық тұрақсыз болу себепті құрамындағы дизель отынының
орнына басқа да жанғыш компанент ретінде органобетонит қолдануын Вахотин
А.А. мен Демоченко Н.Г. атты зерттеушілер ұсынған [2].
Жер асты жағдайында шпурлік жарылыстар жасағанда игданитті мейлінше
құрғақ (ылғалдығы 0,5 % аспайтын), ылғалдығы 0,5 - 1,5 % игданит үшін шағын
аралық детонатор қажет; шпурлік зарядтар үшін аммонит патроны жетіп жатса,
скважиналық зарядтар үшін салмағы 150-200 г. тротил шашкасы қажет.
Игданит өндірісінде өндірістік жолмен шығарылған гранулды немесе
қабыршақты кез – келген маркалы аммиак селитрасын қолдануға болады, алайда
жоғарғы сапалы игданитті тек ЖВ маркалы суға төзімді селитрамен ғана алуға
болады, өйткені бұл маркадағы аммиак селитрасының гигроскопиялығы төмен.
Игданиттің физикалық тұрақтылығын арттырудың бірнеше әдістері жайлы
қарастырылған. Игданит – ол қарапайым жарылғыш зат, құрамында басқша
нитроқосылыстар жоқ. Түйіршіктелген аммиак селитрасы мен мұнайдың сұйық
өнімі қоспасынан жасалады, мұнайдың сұйық өнімі ретінде дизель отынын
қолданды.
Сонымен келе бұл екі компоненттің қоспасынан жасалған жарылғыш затымыз
арзан болуы тиіс, себебі бұл жарылғыш затымызды көптеген ауыл шарушылығы
және де басқа да өндірістерде жару жұмыстарын жүргізу үшін қарқынды түрде
қолданысқа ие болған. Бұл жарылғыш затымызды жасаған кезде тек жару
жұмыстарының басында жасау мүмкіншілігі бар, өйткені физикалық тұрақсыз.
Игданитті жасау кезінде айтарлықтай қауіп қатердің болмауында, себебі
қолданып жатқан компанентіміздің соққыға деген сезімталдығы төмен болуында.
Сондықтан шпурлар мен скважиналарды зарядтау кезінде механикалық түрде
жүргізеді. Осындай қоспа жарылғыш затты қолданған қандай тиімді, әрі арзан
және айтарлықтай тапшы емес.
Бірақ игданиттің де өзіне тән бір кемшіліктері бар:
1) Қатты пародалы жер қыртысы кездескен жағдайларда жару күші әлсіз
болғандықтан, оны тек қана жұмсақ және орташа жер қыртыстарын жаруға ғана
қолданады.
2) Аммиак селитрасының гигроскопиялығы жоғары, ылғалданған селитра
өзінің жарылғыштық қасиетін айтарлықтай жоғалтады және өзінің бойында
дизель отынын ұзақ уақыт бойы ұстап тұра алмайды. Сол себептен игданитті
сулы аймақтарда жару жұмыстарын өткізу үшін қолдануға болмайды, өйткені
суда еруі жақсы.
3) Дизель отыны сұйық болғандықтан ол аммиак селитрасымен араласқаннан
соң уақыттың өтуіне қарай дизель отыны төменгі жағына қарай ағып кетеді.
Аммиак селитрасы өзінің бойында 2,5 % – 3 % ғана дизель отынын ұстап қала
алады.
Игданиттің физикалық тұрақтылығы төмен сол себептен дайындаған
жағдайда жару жұмыстарына қолдану керек. Тұрақтылығын жоғарлату үшін мұнай
өнімінің тұтқырлығын көтеру керек немесе біраз бөлігін қатты жанғыш
копаненттермен ауыстыру керек. Сол себептен бұл дипломдық жұмыста аммиак
селитрасы мен дизель отыны өнімдеріне қосымша селитраның біраз мөлшерін
ұнтақ түрінде қолданылуы ұсынылды. Ұнтақ ретінде басқа да жанғыш
компаенттерді металдың (алюминий), ағаштың ұнын және көмірдің ұнтағын
қолдануға болады. Осы кезде аммиак селитрасы (АС) – дизель отыны (ДО)
типтегі қарапайым жарылғыш зат гранулиттер деп аталатын қоспа жарылғыш
заттар алынады. Бұл гранулиттер зауыт жағдайында жасалады.
Қазақстанда жару жұмыстарына мына гранулиттер жиі қолданылады: М, С-2,
АС-4, АС-8, АС-4В, АС-8В сияқты гранулиттер.
Қарапайым жарылғыш заттардың компоненттері арзан әрі анау айтқан тапшы
емес, оның үстіне олар басқа жарылғыш заттарға қарағанда анағұрлым қауіпсіз
болып келеді, себебі механикалық әсерлерге сезімталдығы төменірек.
Мұндай қарапайым жарылғыш заттардың қоспасын жасау технологиясы
мейлінше қарапайым. Технологияның негізі - қатты және сұйық фазаларды
құрылымы жағынан қарапайым қалақшалы механизмдер көмегімен араластырудан
тұрады.
Бұл қосындылар құрамына енетін компоненттер арзан, жұмсалатын
өндірістік шығындар азырақ болатындығына байланысты және қаттылығы орташа
тау жыныстарын жаруға қолданатындықтан, жарылғыш заттардыңдың ең тиімді
түрлері болып есептеледі және көп қолданысқа ие.
Жарылғыш заттардың қазіргі кезде кең тараған түрлері - ол қарапайым
түйіршікті жарылғыш қоспалар. Қарапайым түйіршікті жарылғыш заттарды
қолдану жалпы өндірісте қолданатын жырылғыш заттардың 60 % құрайды.
(Америка Құрама Штаттарында 1980 жылы 85 % болған).
АС - ДО қоспаларының кемшілігі:
1. Қоспалар ылғалға төзімділігі нашар. Судың әсерінен құрамында ылғалдылық
мөлшері 5% - асып кетсе детонациялық қасиетінен айрылады, сол себепті
олардың кей түрлерін сулы кендерде пайдалануға болмайды.
2. Қоспалар физикалық тұрғыдан қарағанда онша төзімді емес. Зарядтау
биіктігі жоғары болған жағдайларда сұйық фазалар зарядтың төменгі қабатына
ауысып, ағып кетуі мүмкін.
3. Қатты немесе өте қатты тау жыныстары үшін бұл жарылғыш заттардың
детонациялық параметрі (детонациялық қысымы) жеткіліксіз болып келеді (
игданит, М, Д-5 және С -2 гранулиттері).
Қарапайым жарылғыш заттардың суға төзімділігін арттыру мақсатында
оларға сұйық отын орнына балқу температурасы төмендеу, қатты мұнай
өнімдерін қосады, (АС - 4В, АС - 8В) типті гранулиттер. Олар гидрофобты
қасиеті бар заттар болып табылады (парафин, воск), сол себепті сулы
аймқтарда қолданады.
Бұл заттар селитра түйірлері еріп кетуден сақтағанымен (қабықша),
түйірлер арасындағы кеңістікке толып қалатын су жарылғыш заттарды қатты
флегматтайды, сондықтан жарылыш заттардың толық жарылмай немесе тіптен
жарылмай қалуы мүмкін.
АС - ДО қоспаларының тұрақтылығын арттыру мақсатында кеуектілігі
жоғары селитра пайдаланылады. Оның дизельді отынға қарағанда тұтқырлығы
жоғары минералды соляр, индустриялық т.б. майларды қосу арқылы, сондай – ақ
беткі бөліктерін аздап опалап, ұнтақ сеуіп, сұйық отынмен майлап, жұқа
дисперсті қатты отын материалдарымен, алюминий пудрасымен, ағаш ұнымен,
тағы да басқа сол сияқты жолдармен де тұрақтылықты арттыруға болатынын
Кантор В.Х., Потапов А.Г. ұсынды (АС – 4 гранулиті және АС – 8, С – 2) [1].
Аммиак селитрасы түйірлерінің сіңіргіштік (тұтқырлық) қасиеті олардың
кеуектілігіне байланысты болады.
Аммиак селитрасының ылғалдылығы төмен болған сайын, солғұрлым жанғыш
сұйықтықты сіңіруі көбірек болады.
Егер аммиак селитрасы сіңірген сұйық отынның мөлшері аз болса, онда
нөлдік балансты қамтамасыз ету үшін жарылғыш заттардың құрамына қосымша
қатты отын қосылады: мысалыға ағаш ұны, көмір ұнтағы, сажа тағы басқа сол
сияқты.
Қатты жанғыш отын кеуекті және аз гигроскопияланатын болуы тиіс,
себебі аммиак селитрасы туйірлері ұстап қала алмаған мұнайдың сүйық
отынының мөлшерін өзіне сіңіріп түйіршік бойына біркелкі қабыршақтанып
ылғалдылықты ұстап тұруы тиіс [3].
Қарапайым жарылғыш заттардың энергетикалық қуатын арттыру мақсатында
олардың құрамына алюминий (АІ) ұнтағын немесе пудрасын 4 – 8 % мөлшерде (АС
– 4 және АС – 8 маркалы гранулиті), сүйық отын мөлшері нөлдік оттектік
балансқа жеткенінше қосады, соның салдарынан жарылыс жылуы 20 – 40 %
артады.
Игданит жарылыс жүргізілетін жерде жасалынады, гранулиттер (М, С – 2,
АС – 4, АС – 8, АС - 4В және АС - 8В сияқты гранулиттері) - арнайы
зауыттарда жасалынады.
Гранулиттер - зауыт жағдайында жасалатын аммиак селитрасы мен дизель
отыны типіндегі түйірленген жарылғыш заттар болып табылады.
Өндірістік жолмен шығарылатын селитраның сіңіргіштік қасиеті төмен
болатындықтан, гранулиттер құрамына 3 – 3,5 % артық сұйық мұнай өнімін
қосуға болмайды. Сондықтан дизельді отынның орнына орташа тұтқыр, арзан
индустриялық майлар қолданылады. Гранулиттер құрамына сондай-ақ жұқа
дисперсті опалағыш материалдар қосылады. Негзінен гранулиттер суға
төзімсіз болып келеді.
М – гранулиті кеуекті селитрада жасалып, жанғыш отын ретінде
құрамында соляр майы болады. Түйірлер сарғыш түсті, қолға барынша құрғақ
болып білінеді. Физикалық тұрғыдан тұрақты, ұзақ мерзім бойына сақтауға
болады, сусып тұрады әрі тасымалдауға ыңғайлы. Пневматикалық зарядталу
жағдайында электрленбейді, шаңданбайды, механикалык әсерлерге сезімталдығы
төмен болғандықтан, қолданыста қаупсіз болып табылады.
М - гранулитін кеуекті селитрада жасайтын болғандықтан, біркелкі
сіңіргіш мұнай майын жақсы ұстай алатындықтан оның детонациялык қасиеті
жоғары. Детонациялық жылдамдығы (шпурларда 2800 – 3000 мс ал,
скважиаларда 3200 – 3400 мс), зарядтау тығыздығы 1 гсм3 кезінде
тұрақты детонацияланады.
М – гранулиті ашық жерасты жұмыстарына арналған қарапайым жарылғыш зат.
М – гранулиті аралық детонаторлардан детонаттайды: тротилды шашкалар ашық
жұмыстарда және жер асты жұмыстарында № 6 ЖВ аммонит патроны қолданылады.
Рұқсат етілетін гранулит ылғалдылығы 5 % аспауы тиіс, шпурлы зарядтар үшін
және скважиналық зарядтар үшін 8 % - аспауы тиіс.
С – 2, АС – 4, АС – 8 гранулиттері, М – гранулиттеріне қарағанда
кеуектілігі төмен аммиак селитрасында жасалады. Отын ретінде бұл
гранулиттерде индустриалық майлар қолданылады.
С – 2 қоспасы құрамының тұрақтылығына сақтау кезінде селитра ұсақ
түйірлер ағаш ұнымен опалау арқылы қол жеткізіледі. Ол сондай-ақ
селитраның сіңіргіштік қасиетін арттырады.
АС – 4 және АС – 8 гранулиттерінде қоспаға алюминий опасы қосылады
(металлдандырылған жарылғыш зат).
АС – 4 гранулитін мықтылығы орташа тау жыныстарын жаруға пайдаланады.
АС – 8 гранулиті өзінің энергетикалық сипаты бойынша мықты патронды
жарылғыш затқа тең келеді және жартастарды жару жұмыстарында нәтижелі болып
келеді. Гранулиттердің құрамы 1 кестеде көрсетілген.
1 – кесте.
АС негізіндегі карапайым түйірлі ЖЗ түрлері.
Компоненттер атауы Норма%
АС-8 АС-4 С-2 М
А маркалы АС селитрасы 91,8(1,5 92,8(1,5 _
89(1,5
Кеуікті АС _ _ _ 94,5(1,0
АL пудрасы 8(0,8 4(0,3 - -
Ағаш ұны - - 3(0,5 -
Приборлар майы немесе - - - 5,5(0,5
соляр майы
Индустриялық май 3,5(0,5 4,2(0,5 4,2(0,5 -
АС – 4в және АС – 8в гранулиттері - органикалық отыны ретінде
құрамында тез балқығыш мұнай өнімдері болады (парафин, воск). Гидрофобты
мұнай өнімінің әсерінен түйілердің қабықшамен қапталуына байланысты
шпурдегі зарядпен скважинадағы зарядтар ақпайтын суда 2 – 4 сағатқа дейін
өзінің жарылғыштық қасиетін жоғалтпай төзе алады.
Қарапайым түйіршіктелген жарылғыш заттарды дайындау.
М және АС – 4, АС – 8 гранулиттері автоматтандырылған зауыттық
технологиялық ағымда жасалады. Компоненттері барабанды қалақшалы
араластырғыштарда араластырылады.
АС – 4В жѕне АС – 8В маркалы суға төзімді гранулиттерді жасауға
“ыстықтай араластыру” деп аталатын технология қолданылады, онда селитра
түйірлері балқыған гидрофобты воск тәрізді қоспамен қапталады да, жұқа
дисперсті алюминиймен опаланады.
1.2 Жұмыстың мақсаты мен міндеті
Бұл дипломдық жұмыстағы басты тапсырма Игданиттің физикалық
тұрақтылығын жоғарлатуды зеттеу болып табылады. Ізденуге қойылған басты
тапсырманы шешу үшін, келесі тапсырмаларды орындау қажет.
- тақырып бойынша аналитикалық шолу және патенттік ізденістер жасау.
- мақсаты және бастапқы заттардың (шикізаттардың) сипаттамаларын
беру.
- экспериментті жүргізудің әдістемелігін таңдау, қондырғының сызбасын
жасау.
- таңдалған әдіс бойынша алынған жарылғыш затқа атлдаулар жүргізу.
- эксперимент нәтижесі және оны талқылау: алынған мәліметтер бойынша
өндірістік жарылғыш затты алу технологиясын жасау және алынған
мәліметтерді қарастыру және эксперименттік бөлімде шешім қабылдау.
- үрдістің технологиялық үлгісін жасау.
- технологиялық есептеулер келтіру.
- ұсынылған жарылғыш қоспа бойынша қауіпсіздік іс-шараларын
қарастыру.
- ұсынылған жарылғыш зат өндірісінің қошаған ортаға зиянды әсері және
онымен іс-шаралар жүргізу.
- ұсынылған жарылғыш заттың технико-экономикалық бағалануын
қарастыру.
- нәтиже немесе қорытынды шығару.
2 Тәжірибелік бөлім
2.1 Өнімге және шикізатқа сипаттама
Аммиак селитрасы
Аммоний нитраты NН4NО3 — түссіз кристалды зат. Тығыздығы 1690-1725
кгм3, балқу температурасы 169,6°С балқу жылуы 73,21 кДжкг, түзілу жылуы
365,6 кДжкг. Температурасына байланысты аммоний нитраты 5 түрлі кристалдар
құрайды. Аммоний нитраты суда өте жақсы ериді, температураны ұлғайтқанда
ерігіштік қасиеті артады. Ол гигроскопиялық қасиеті өте жоғары затқа
жатады. Аммоний селитрасын әдетте құрамында 0,2% су бар түйіршік түрінде
өндіреді. Оның тұтыну қасиетін жоғарылату үшін әртүрлі қоспалар қосады.
Мысалы: магний, кальций нитраттарын, аммоний сульфатын, күкірт қышқылы мен
фосфор қышқылының қоспасын, азот қышқылымен ыдыратылған фосфорит немесе
апатит ұнын, ерімейтін заттардың қоспалары- топырақты, талькті, доломитті,
вермикулитті.
Селитраны тасымалдағанда және сақтағанда ылғалданбас үшін оларды тығыз
су өткізбейтін ыдыстарға салады. Аммоний нитраты 110°С-тан ары қыздырғанда
төмендегідей реакция бойынша ыдырайды:
NН4NО3( NН3(г) + НNО3(г)-174.4 кДж
Температурасы 200°С-тан жоғары кезде.
NН4NО3( N2О + 2Н2О +36.8 кДж
400°С-тан жоғары тездеп қыздырғанда
NН4NО3( N2 + 2Н2О +0.5О2 + 118 кДж
Айырылу қопарылыспен жүреді.
Аммоний селитрасының бұл қасиеті (қопарғыштық), қопарғыш заттар
дайындау үшін (аммониттер, аммоналдар) қолданылады. Аммоний селитрасының
үлкен бөлігі азот тыңайтқыш ретінде немесе күрделі тыңайтқыштардың
құрамында қолданылады.
Тыңайтқыштар ретінде қолданылатын аммоний селитрасы, МЕСТ- 2-85 98%-
тен NН4NО3 кем емес жоғарғы сортты және 34% -тен кем емес бірінші сорты
қолданылады.
Аммоний селитрасын алу үшін пайдаланатын шикізат: төмен шоғырлы азот
қышқылы 47-56% НNО3 (МЕСТ 4461-48) және де 99,6% NН3 бар аммиак (МЕСТ 6221-
62).
Аммиак селитрасын өндірісте тек синтетикалық аммиактан және азот
қышқылынан алады.
Аммиак селитрасының температураға байланысты бірнеше модификациясы
болуы мүмкін.
Соңғы кездері нитрат амонийының тағы да төрт модификациясы табылды.
VІ, VІІІ және ІX модификациялар (86 - 270 мПа). Жоғары қысымда VІІ –
модификация 1700 С – ты температурада пайда болады. Модификациялық бірінен
– біріне өтуін нақты А.Е. Никифоров зерттеген.
Біріне – бірі өту қайтарымдық және онша үлкен емес поликристалды
өтеді. ІІІ – модификация шығаруды құрайды. ІІ – ІV модификацияға тікелей
өтуге жоғары деңгейдегі термодинамикалық кедергі, әсіресе құрғақ заттар
қиындық туғызады. ІV –ші модификацияда ІІІ- ке өтуде көлемнің үлкеюі
Никофоровтың нақты берілгені мен 0,0240 см3 І (4,14 %) ке, V –
модификацияда ІV – ке өтуде 0,016 – 0,018 см3 F – ге немесе 3% дейін
артады. Аммиак селитраларының гигроскопиялық нүктелері әртүрлі
температураларда (ылғалдылықтың процентінде) келесі белгілерге ие болады:
t; 0C ... ... . 10 15 20 25 30 40
50
Г; % ... ... ... .. 75,3 69,8 66,9 62,7 59,4 52,5
48,4
Органикалық емес тұздар ерітіндісіне қосылған аммиак селитра
қорытушысы гигроскопиялық нүктені төмендетеді. Міне, 1,2 % нитрат
магниясын қосқанда гигроскопиялық нүкте 250C да 57,3 % -ке дейін
төмендетеді.
Нағыз құрғақ аммиак селитрасы температураның тезарада өзгеріске
қарамастан өзінің бастапқы көлемін сақтап қалады. Аммиак селитрасы суда
жақсы ериді, оның ергіштігі температураның әсеріне байланысты болады.
169,4 0С температурада сусыз аммиак селитрасы балқиды.
Үлкен көлемдегі селитралардың әртүрлі жағдайда сақтаулы болуы
олардың өз - өзінен жануына немесе кезекті жарылысына алып келуі мүмкін.
Селитра қоймасында жылуды пайда болуын жергілікті жағдайда болдырмау және
қап арасында таза ауаның болуын қамтамасыз ету қажет. Аммиакты селитра
қаптарын сақтауда олардың қатар аралығын сақтап, детонацияны берудің
қауіпсіздігін сақтау қажет
Ертеректе аммиак селитрасы таза күйінде кем сезінерлек жалпы жарылғыш
зат ретінде қолданылады. Таза күйінде аммиак селитрасы әлсіз копарғыш зат
болып табылады. Жарылыс энергиясы бойынша ол өндірістік жарылғыш заттардан
үш есе әлсіз, көптеген жарылғыш заттармен салыстырғанда аммиак селитрасы
детонатор-капсюлдан жарылмайды, жарылысты қоздыру үшін күшті аралық
детонаторларды қолдану керек. Бекем қабықтағы түйіршікті селитра
детонациясын қоздыру үшін 50-60 г. тротил шашкісі, ал ашық зарядта 200-400
г. шашка қажет. Селитраның жарылу кезіндегі айналуы реакциясы мынадай
2НN4НО3 =2Н2+О2+4Н2О
Бұл теңдеуге 375 ккалкг жарылу жылуы сәйкес келеді.
Аммиак селитрасының механикалық әсерлерге сезімталдығы төмен.
Селитрада кез келген жанғыш заттардың қоспасы, оның жарылыс жылуы мен
детонцияға сезімталдығын жоғарлатады. Әсіресе, оның жарылу энергиясы мен
мехникалық әсерлерге сезімталдығы, селитраға орагникалық заттарды
енгізгенде артады.
Аммиак селитрасының оттегі балансы +20. Аммиак селитрасының 1 гр.
ыдырау кезінде 0,2 гр. оттегі бөлінеді, яғни бөлінген оттегі, селитрамен
араластырылған органикалық қосымшаларды толық тотықтырады. Осы қасиетіне
байланысты аммиак селитрасы жарылғыш қоспаларда компоненттердің бірі
ретінде қолданады. Жарылғыш қоспаларда аммиак селитрасы тотықтырғыш
қызметін атқарады, ал жанғыш отын ретінде түрлі органикалық қосылыстар,
және теріс оттегі балансты ЖЗ қолданылады.
Аммиак селитрасына жанғыш отындарды қосқанда, детонацияның жылдамдығы
артады. Түйірленген аммиак селитрасының детонация жылдамдығы 1,4-1,6 кмс,
ал, М- гранулитінде 2,5-3 кмс құрайды.
Өндірісте түйірленген аммиак селитрасының бірнеше сорттары шығарылады.
А; Б; П және ЖВГ. А және Б маркалы селитраның кеуіктілігі төмен, яғни
қажетті компоненттерді толықтай сіңіріп, ұстап тұра алмайды. Сондықтан, бұл
маркідегі селитра негізінде негізінен жару жұмыстары жүргізілетін орындарда
дайындалатын қарапайым жарылғыш қоспаларды дайындауда қолданады.
Зауытта шығарылатын қарапайым түйіршіктелген ЖЗ үшін П маркалы кеуекті
селитраны пайдаланады. Кеуекті селитра түйірлерінің сіңдіру қабілеттілігі
соляр майына қатысты 10% кем болмауы тиіс, ал А және Б маркалы селитралар 5-
9 % сіңдіреді. Селитра түйірлерінің сұйық мұнай өнімдерін ұстап тұру
қабілеттігі сіңдіру қабілеті мәнінің жартысын құрайды.
Аммиак селитрасының сіңдіру қабілеттілігі дизель отыны мен төмен
тұтқырлы мұнай майының мөлшерін сипаттайды, ал ұстап тұру қабілеті 5-10
тәулік бойы селитрада қалған май мөлшерін көрсетеді. Селитра түйірлерінің
сіңдіру және ұстап тұру қабілеттілігі оның кеуектілігі мен ылғалдылығына
тікелей байланысты болады. Аммиак селитрасының ылғалдығы неғұрлым төмен
болса, ол соғұрлым сұйық отындарды өз бойына сіңіреді. Ал, ылғалданған
селитра, сұйық отынның физикалық және химиялық қасиеттеріне қарамастан аз
мөлшерде сіңдіреді, бұл мөлшер шамамен 1,5-2%.
Сондықтан да гранулиттерді алу алдында, қажетті мөлшердегі сұйық
отындармен селитра түйірлерін сіңдіру үшін, қажетті жағдайға дейін
селитраны кептіру керек ылғалдылығы 0,5 % болғанға дейін.
А және Б маркалы селитра қолданғанда нольдік немесе нольге жуық
оттегі балансымен қамтамасыз ету үшін, ЖЗ құрамына сұйық отыннан басқа
ағаш ұны, көмір, кальций стеораты т.с. сияқты қатты отындарды енгізеді.
Гранулиттердің физикалық тұрақтылығын арттыру үшін қатты отын қоспаларын
сұйық отынға батырылған аммиак селитрасы түйірлерінің сыртын опалау үшін
қолданады.
Жалпы өндірісте гранулиттерді өндіргенде селитраның сіңдіру және
ұстап тұру қабілеттілігін анықтаудың маңызы зор.
Аммиак селитрасын өндірісте тек синтетикалық аммиактан және азот
қышқылынан алады. Аммиак селитрасын аммиакты кокосты таза және қосылған
азот қышқылынан алу тиімді емес. Аммиакты селитраны синтетикалық аммиактан
және азот қышқылынан өңдеу көп сатылы. Осымен қатар аммиакты селитраны
аммиактан, азот тотығынан оттегіден және су буынан алынуы көзделген
4NH3 + 4N02 + 02 + 2Н20 = 4NH4N03
Бірақ бұл әдіс болмады, өйткені аммиак селитрасын өңдегенде сонымен
қатар аммоний нитраты пайда болады. Бұл жарылысқа қауіпті. Соңғы он жылда
аммиак селитрасын аммиактан және азот қышқылынан өңдеу жақсарады. Қазіргі
кезде аммиак селитрасын карбанидті синтездегенде шығатын аммиак құрамдас
газдардан алады. 1 т карбанидте 1 - ден 1,4 дейін аммиак шығады. Аммиактың
бұл мөлшері 4,6 – 6,5 т аммиак селитрасы шығады. Аммиак селитрасын аммиак
құрамдас газдан және газды аммиактан өңдеу ерекшелігі тек бейтараптау
сатысында Аммиак селитрасын көбінесе тұздардың ауысумен алады.
Са (N03)2 + (NH4)2C03 = 2NH4N03 + ↓CaCO3
Mg (N03)2 + (NH4)2C03 = 2NH4N03 + ↓MgC03
Ba (N03)2 + (NH4)2S04 = 2NH4N03 + ↓BaS04
Na N03 + (NH4)2S04 = 2NH4N03 + ↓NaS04
Бірінші жағдайда аммиак селитраның ерітіндісі айналатын фильтр арқылы
бөліп алады. Екінші жағдайда ерітіндіні белгілі жағдайға дейін буландырады
және оны кристалдайды.
Бұл әдіс әрі қарай: ыстық ерітінділерді мұздату арқылы таза күйіндегі
аммиак селитрасын алады, одан кейін бөлек апаратта кристалдайды.
Аммиак селитрасын тұздардың ауысуының барлық әдісінде өңдегенде қиын,
өйткені бұл әдіс көп буды және байланған азотты шығын етеді.
Газды аммиактан аммиак селитрасын өңдеудің жаңа түрлері шығып жатыр.
Аммиак селитрасын аммиактан және азот қышқылынан өңдеу.
1. Аммиак селитра ерітінділерін бейтараптау арқылы азот қышқылынан
және газды аммиактан алу.
2. Аммиак селитрасының ерітіндісін буландыру арқылы ерітеді.
3. Кристализациялау будан еріген тұздың түрлері домалақ пластинкалы
және ұсақ кристалды болады.
4. Салқындату.
5. Дайын өнімді арнайы ыдыстарға қаптайды.
Аммиакты селитра қабыршақты, түйіршекті және кристалды түрде
шығарылады. Физикалық қасиеті: температураға байланысты аммиакты селитраның
бірнеше түр өзгерісі болады. -18 ден + 32°С дейінгі температурада тұрақты
түр өзгерісті, мінезделетін тығыздығы 1,725 гсм3 түзіледі. Көрсетілген
температурадан қыздырып немесе суытқанда аммиакты селитра келесі түр
өзгеріске өтеді. Бұл жағдайда тығыздық өзгеріп жылу бөлінеді. Аммиакты
селитраның үйінді тығыздығы оның түрі мен бөлшектер өлшеміне байланысты 0,8-
0,9 гсм аралығында болады. Сақтау кезінде температураның тез түсуінен оның
көлемі көтерілуі негізінен оның ылғал кезінде анық байқалады.
Құрғақ селитра температураның тез өзгеруінде өзінің бастапқы көлемін
сақтайды. Сусыз аммиакты селитра 169,8 °С температурада балқиды.
Ылғалданған селитраның балқу температурасы біршама төмен болады. Аммиакты
селитра суда жақсы ериді. Оның ерігіштігі температураға күшті тәуелді.
Селитраның суда ерігіштігі біршама жылу сіңіру немесе ерітіндінің тоңу
температурасының төмендеуімен жүреді. Бөлшекті селитраның еру кезінде 10
бөлшекті суда температура 27 о дейін төмендейді, 50 г селитраны құрайтын
ерітінді 100 г суда – 13 °С дейін тоңады.
Аммиакты селитраның гигроскопиялық нүктесі 10°С та 75,3, 20оС та 62,7,
50°С та 48,4 тең. Қалыңдықтардың суда ерігіштігі аммиакты селитраның
гигроскопиялылығын жоғарлатады. Қалдықтар екі түрлі тұздың түзілуіне
NН4N03(NH4)2S04 әкелуі мүмкін.
Аммиакты селитраны ылғалдандыру жылдамдығы ережесі бойынша ондағы
ерімейтін қалдыққа байланысты емес, оның ішінде гидрофобты кристализация
бастапқы ылғал сіңіру периодына ғана бірнеше период тоқтатады.
Селитраның ылғалдану жылдамдығы ауадағы біркелкі салыстырмалы
периодтылығын температураға байланысты гигроскопиялық нүктесі төмендеп және
ауадағы және ерітіндідегі шық нүктесі төмендеп және процестің
дифференциалды жылдамдығы жоғарылайды. Температураны 25 тен 40 °С
жоғарылатқанда аммиакты селитраның ылғалдану жылдамдығы үш есе жоғарылайды.
Аммиакты селитраны және аммиакты селитралы жарылғыш затты сақтағанда
температура мен ауа ылғалдылығына көңіл бөлу қажет. Аммиакты селитраның
нығыздалуы жарылғыш заттар дайындау процесіне де және жарылғыш затты
дайындау орнында бірнеше белгілі қиындыққа әкеліп соғады. Аммиакты
селитраның нығыздалуын төмендету үшін оны қабыршақты немесе түйіршек
күйінде шығару қажет. Жай суды тұрақты жарылғыш затты аммиакты
селитрамен салыстырғанда; төменгі нығыздалу гидрофобты парафинді қоспа
және майлы қышқылдың темір тұздары болып табылады. Қышқылды фуксинмен
боялған аммиакты селитра шет елдік жарылғыш заттар өндірістік өнеркәсібіде
қолданыс тапқан.
Аммиакты селитра - қалыпты жағдайда сақтағанда тұрақты тұз темір және
аммониймен әрекеттеспейді. Бұл металдарды жарылғыш заттар өндірісімен оның
негізделуі және аммиакты селитра өндірісіне қолданылатын қондырғыларды
дайындауға болады.
Қалқытылған аммиакты селитра көптеген металдармен, онын
ішінде қорғасын, никель және мырышпен реакцияласады. Селитра кадмий және
мыспен активті тез әсерлеседі. Латуннан дайындалған қондырғы аммиакты
селитрамен жанасқанда уақытша байланысып жасыл түске енеді.
Аммиакты селитраны 150°С қыздыру кезінде аммиак және азот қышқылының
жылу сіңіру арқылы реакция жүреді.
200°С температурада селитраны ыдыратқанда экзотермиялық реакция азот
закисінің түзілуімен жүреді.
NH4N03 = N20 + 2H20;
Бұл реакцияның жылдамдығы температураның жоғарылауымен жоғарылайды.
Аммиакты селитра азот қышқылы төмендегі реакция бойынша түзілуімен
жүзеге асады.
5NH4N03 = 2HN03 + 4N2 + 9Н20;
Ыстық аммиакты селитраның сақтау және тасымалдау кезінде азот
қышқылының түзілуінен қағаз қаптарының өздігінен жануға әкелуі мүмкін.
Битумды қағаз қаптарының желінуі селитра мен қағаздың әсерінен
қауіпсіздікті төмендетеді.
Аммиакты селитраны қыздыру кезінде термиялық ыдырату кезінді
интенсификациясы қалдықтардың өнімге хлоридтер, оның ішін натрий хлоридін
қосу аркылы тотығуы қабілетіне жоғарылауы мүмкін.
Таза күйінде, аммиакты селитра әлсіз жарылғыш зат. Жарылу энергиясы
бойынша өндірістік жарылғыш заттардан үш есе әлсіз. Аммиакты селитра
жарылғыш заттардан айырмашылығы капсул – детанаторда жарылмайды және үлкен
жарылу кезінде қуатты аралық детонатордың пайдаланылуын қажет етеді.
Аммиакты жарылғыш зат көмегімен жарылуын иницирлеген катастрофа
қатардан кейін жарылғыш заттар көмегімен өткені белгі болған.
Аммиакты селитраның детонациялық критикалық диаметрі ашық зарядта оның
бөлшек өлшеміне, тығыздығына және селитраның ылғалдылығына жоғары аралықта
жүретіндігі белгілі болған. Майда майдаланған құрғақ аммиакты селитраның
0,8 гсм3 тығыздықтағы 10 см жақын заряд диаметріне детонациялауға
қабілетті. Бұл уақыт қабыршақты селитра детонациясы 1% ылғалдылықта
зарядтың диаметрі 30 см болады.
Аммиакты селитраның жарылуға айналу реакциясы келесідей болады.
2NH4N03 = 2N2 + 02 + 4H20;
бұл теңдеуде жарылу жылуы 375 ккалкг сәйкес. Бикелл бомбасындағы жарылу
кезінде аммиакты селитраның зарядтары нитроглицерин сенсибилизирленеді.
Өнімді жарылу оттегі орнына азот тотығының болуымен сипатталады.
Аммиакты селитраның механикалық әсерге аз сезгіштігінен оған басқа
жарылғыш заттар сияқты қауіпті қарамайды. Оны пайдалану үшін болат
аппараттар: дезинтеграторлар, балталы диірменде пайдаланылады. Механикалық
әсердегі селитраның сезгіштігі температура жоғарылағанда күшті жоғарылайды.
Американың мәліметтерінде температура балқу температурасына жақындағанда
аммиакты селитра оқ соққыдан жарылуы мүмкін. Оқтың жылдамдығі 4,08 кмс.
Осы жағдайда селитраның қабілеттілігі басқа жарылғыш заттар зарядына
детонациялығы жоғарылайды. Оның орнына қағаз қабына детонацияның критикалық
диаметрі 10 – 12 см ге дейінгі болаттан 5 см дейін төмендейді. Өндірістік
көлемде және аммиактың селитраның қолдану аясында оның сақтау ережесімен
үйымдастыру қажетті.
Селитра қоймасында жылудың пайда болуын жергілікті жағдайда болдырмау
және қап арасында таза ауаның болуын қамтамасыз ету қажет. Аммиакты селитра
қаптарын сақтауда олардың қатар аралығын сақтап, детонацияны берудің
қауіпсіздігін сақтау қажет. Ол аралық төмендегі теңдеумен анықталады:
rg = 0.13q
мұндағы: q – қатар аралығы, м.
Аралық қауіпсіздігін сақтауға мүмкін болмаған жағдайда аммиакты
селитраны сақтау режимін қамтамасыз ету қажет.
Аммиакты селитра өндірісі азот қышқылынын аммиакпен бейтараптау және
өнімді кристалдау сатыларынан тұрады. Аммиакты төмен ылғал болған жағдайда
жібереді. Азот қышқылының шоғыры 45 % КNO3 және азот тотығы 0,1 % жоғары
болмау керек. Аммиакты селитраны аммиакты өндірістің қалдықтарын пайдалану
арқылы алуға болады. Мысалыға, аммиак суы,танк танк және аммиакты
сақтағанда және аммиакты синтез жүйесімен үрлегенде алынған үрленген
газдар. Танк газының құрамы:45 – 70 % NН3, 91 – 92,5 % Н2 + Н2 (метан және
аргон ізімен). Сонымен қатар аммиакты селитра өндірісі үшін карбамид
өндірісінің дициляциясы газы қолданылады. Оның құрамы: 55 – 57 % NН3, 18 –
24 % СО2, 15 – 20 % Н2О
Реакцияның жылу эффектісі:
(NН3)2 + НNО3 = NН4NО3 35,34 ккалг·моль құрайды
2 – кесте.
АС шоғыры келтірілген
Шоғыр % 1 т селитра үшін Шоғыр % Ссокты будың шығуы
сокты будың шығымы 1 т селитраға кг
НNО3 NН4NО3 НNО3 NН4NО3
43 58,3 328 50 71,1 381
44 60,0 337 52 75,2 397
45 61,9 348 54 79,6 414
46 63,5 353 55 81,8 422
47 65,4 360 56 84,0 427
48 67,1 367 57 86,1 431
49 69,1 374 58 88,3 432
Дизель отыны
Дизель отындары - сығылудан тұтанатын, іштен жанатын козғалтқыштар
мен дизельдерде қолданылады. Дизель отыны - сілтілі тазартудан өткен мұнай
фракциясы. Шамамен 240 - 400 оС интервалында қайнайды. Қоюлығы 5-9сСт (50оС-
де). Күкірт құрамында 0,2%, су температурасы – 20°С, тигельдегі өршу
температурасы 1250С төмен емес.
Дизель отындары ретінде мұнайдың бензиндік, лигроинді, газойлды,
солярлы фракциялары мен мазут қолданылады. Осындай кең ассортимент
дизельдік қозғалтқыштардың алуан түрлілігімен түсіндіріледі. Барлық дизель
қозғалтқыштары үш топқа бөлінеді:
1) жоғары айналымды (1000 айнмин астам). Олар ауыл шаруашылық
машиналарында, вездеходтарда, жол көлігінде, тепловоздарда және т.б
қолданылады;
2) орташа айналымды (500-1000 айнмин). Олар үлкен тепловоздарда,
стационарлы жағдайларда және корабльдерде қосымша қозғалтқыштар ретінде
қолданылады;
3) аз айналымды (500 айнмин төмен). Олар бос кеме дизельдері ретінде және
электр станцияларында қолданылады.
Дизель отыны тері өңдеу өндірісінде тері сіңіру үшін колданады.
Сонымен қатар металдарды механикалық және термиялық өңдеуде
сатушы және мықтылағыш сұйықтық ретінде қолданылады.
Дизель отыны қара - қоңыр түсті сұйық өнім, ол мұнайдан бөлінген
бөлінді немесе мұнайдың екіншілік өңделуінің бензиндік, керосиндік
фракциясының өнімі. Ол 350 – 360 °С-қа дейін қайнайды.
Дизель отыны көміртектердің (молекулалық салмағы 400 – 10000),
нафтендік шайыр (молекулалық салмағы 500 - 3000 және одан да жоғары),
асфальтендер, карбендер, карбойдтер және органикалық қосындылар, металдар
(V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca) қосындысы.
Дизель отынының физико - химиялық қасиеті мұнай қалдығының химиялық
құрамына және дистильді фракция айдауына байланысты болып, келесі
көрсеткіштермен сипатталады: қоюлығы 8 – 80 мм2 (100 оС-де), тығыздығы 0,89
- 1гсм3 және одан жоғары (200С-де), мұздау температурасы 10 – 400С-ден,
күкірт құрамы 0,5-3,5 %-тен, жанудың төменгі жылуы 39,4 -
40,7 мДжкг.
3 – кесте.
Асфальтенді - шайырлы заттың типтік жіктелуі ДО түрінде
Карбондар және
Айдау атмосферасы шайырлар асфальтендер карбоидтер
Сұрлы мұнай 13,6 0,9 0,03
Аз сұрлы мұнай 14 0,1 0,03
Мұнай айдауының
екін-шілей ДО 10,2 8,4 0,9
4 – кесте.
Дизель отынының физика - химиялық қасиеттері
20 оС гсм3 кезіндегі тығыздығы 0,927
80 оС сст кезіндегі кинематикалық тығыздығы 7,3
Ашық тигельдегі жарқырау температурасы оС 130
Суу температурасы, оС - 29
оС кезіндегі фракциялық құрам, %
нк – 350 20
350 – 380 15
380 – 400 10
400 – 450 25
450 30
Көмірсутектердің мөлшері, салм, %
Нафтенді – парафин 38
Араматикалық 33
Шайыр 27
Асфальтендер 2
Қалдық мұнайдан ДО шығуы жалпы салмағынан 50%. Одан шыққан соң ДО
тереңірек өңдеу қажеттілігінен, оны вакуумды дистилятпен айдайды. Ол 350-
420, 350-460, 350-500 және 420-500 қайнайды.
Вакуумды дистиллят майлайтын дистилят майын және матор майын алуда
шикізат ретінде қолданады.
Дизель отынының жануын жақсарту үшін ыстыққа қарсы және антикоррозиялы
қосынды (0,2% салмақ бойынша), құрамында диалкилнафталин бар қосынды
қосады.
Отындардың әріптік индекстері қату температураларымен бірге отындарды
қолданудың климаттық жағдайларын білдіреді: А және ДА -арктикалық; Қ және
ДҚ - қыстық; Ж және ДЖ - жаздық. С және ДС сондай-ақ арнайы мақсатта
қолданылады.
Игданит
Игданит - бұл қолдану орнында дайындалатын оттегі бойынша
теңестірілген түйіршікті аммиакты селитраның дизель отынымен бинарлы
қоспасы. Түйіршіктелген күйінде игданит жақсы сусымалы, қолмен ұстағанда
майлы, пневмомагистраль бойымен тасымалдауға ыңғайлы, шаң шығармайды және
аз электрленеді, пневмозарядтағанда оптималды тығыздыққа дейін жақсы
тығындалады және оның зарядтары осының салдарынан арнайы ылғалдандырмай-ақ
ірі диаметрлі скважиналарда жақсы тұрып қалады. Зауыттық ЖЗ өндірісінен
дайындалуының қарапайымдығы және төмен құндылығымен ерекшеленеді.
Жақсы дайындалған игданит скважиналар мен шнурларда аралық
детонатордан тұрақты детонацияланады. Заряд ылғалданғанда инициатор қуаты
артуы тиіс. Аралық детонатор ретінде мыналар ұсынылады: шнурлы зарядтар
үшін - массасы 100 г кем емес патрондар (заряд ұзындығы Зм асқанда – 200 г
кем емес), скважиналы зарядтар үшін - массасы 400 г бір шашка немесе
массасы 500 г кем емес ірі диаметрге сәйкес келетін патрон (стандартты
патрондар бумасы). Игданиттің шоғырланған (камералы) зарядтарында аралық
детонаторлар ортасына орналасқан, орталығында орналасқан немесе біртегіс
бағытталған және бір мезгілде оларды ДШ жіптері көмегімен иницирленген
бірнеше аралық детонаторларды қолдану қажет. А маркілі детонациялаушы шнур
(бау) игданитте 48 г аспайды, ал В маркілі шнур – 96 г аспайды, сонымен
бірге ДШ ұштары дизель отынының өзегіне енуінен қорғайды.
Механикалық, жылулық және энергетикалық әрекеттерге сезімталдығының
төмендігі және технологиясының қарапайымдылығы арқасында игданит ЖЗ базисті
немесе жұмсау қоймаларындағы арнайы алаңшаларға орналасқан
орталықтандырылған тұрақты қондырғыларда дайындалады.
Осы қондырғыларда дайындалған игданит жару жұмыстары орнына зарядты
тасымалдау машиналарымен жеткізіледі. Жер асты жұмыстарына арналған
игданитті дайындағанда қатаң дозалау мен компоненттерді мұқият
араластыру қажет. Жер асты. жұмыстарына арналған оттегі бойынша жақсы
теңестірілген қоспаны алу үшін ондағы дизель отыны 5,5% болуы тиіс.
Игданитті дайындағанда нұсқау зарядты қоршаған жыныстың сіңіруі мен булану
есебінен жоғалымды есептегенде отынды артықтау алуды ұсынады. Сонымен бірге
0,5-1,0% ылғалдықта 7,25л, 1,0-1,5% ылғалдылықта 7 л және одан да жоғары.
Ашық жұмыстарда шнурлы зарядтармен екінші рет жару үшін игданитті 2% дизель
отынымен дайындауға болады. Мұндай құрамда ол өз диаметрлі разрядта
детонацияға сезімталдау.
Игданит орташа қуатты жарылғыш зат ретінде негізінен әлсіз және
қаттылығы орташа жыныстарды жаруға арналған. Шнурлар мен скважиналар
зарядының тығыздығы 1,1-1,25 гсм3 жеткенде ол қаттылығы жоғары жыныстардың
құрғақ забойында жаруға тиімді. Зарядтау процесінде игданитті майдалау мен
батыру зарядтар тығыздығы мен жылдамдығын соған сәйкес 1,1-1,25 гсм3 және
3,3 - 3,8 кмс дейін көтереді, олардың ірі диаметрлі тұрған скважиналарда
тұтануына ықпал етеді.
Игданиттің жарылғыш сипаттамалары мен детонацияның кризистік
параметрлері заряд диаметрі шектеуліден аз болғанда жақсы дәрежеде селитра
түйіршіктерінің қасиеттеріне, олардың кеуектілігіне, дизель отынына қатысты
сіңіру қабілетіне, меншікті ауданына және т.б. тәуелді.
Игданит бризанттылығы селитраның ұсақ фракциялары мөлшері, оның
меншікті ауданы артқан сайын өседі. Ұсақ кеуекті селитрада игданитті
дайындағанда кризистік диаметрі 16 мм дейін төмендейді, детонация
жылдамдығы 28 мм диаметрде 2,8 кмс, 50 мм диаметрде 4,5 кмс құрайды.
Кеуекті емес селитра түйіршіктерінен дайындалған игданит үшін ұсақ грунттар
мен әлсіз жыныстарда қолданғанда диаметрі 100 мм кем емес скважиналы
зарядтар, қатты жыныстарда - ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz