чається необхідністю підтримки близького до нульового кисневого балансу ПВВ, що ставить проблему введення великої кількості аміачної селітри і зумовлює наявність розчину окислювачів з високою температурою кристалізації.
Масова частка основного окислювача (аміачної селітри) становить 50-95%, а інші солі додаються не більше 40% від його масової частки.
Найбільш зручно використовувати комбінації декількох солей окислювачів, які утворюють розчини або розплави при температурах нижче плавлення індивідуальних солей, або евтектичні суміші. Тому більшість відомих ЕВР містять евтектичні суміші окислювачів з водою, що дозволяє знизити вміст води і поліпшити технологічність отримання при більш низьких температурах. Крім того, застосування нітратів натрію і кальцію покращує кисневий баланс ЕВР і дає змогу збільшити вміст пального в емульсії, що позитивно позначається на стабільності системи. Одночасно ці окислювачі збільшують щільність складів і уповільнюють процес кристалізації внутрішньої фази емульсії. У той же час введення великої кількості додаткових окислювачів небажано, оскільки це зменшує обсяг газоподібних продуктів вибуху через утворення твердих оксидів і знижує теплоту вибухового перетворення.
Важливе значення для забезпечення надійної детонації в свердловинах і при зберіганні в патронах належить явищу кристалізації солей в емульсіях, особливо при негативній температурі, що призводить до руйнування емульсійної структури. Для зниження експлуатаційної температури вводять різні добавки, що впливають на процес кристалізації. Краплі окислювача в емульсії за своєю природою метастабільних і виявляють тенденцію до злиття і кристалізації, що супроводжується блокуванням кристалічної решітки і затвердінням складів.
Кристалізація солей - процес цілком природний, оскільки при охолодженні емульсії водний розчин окислювачів знаходиться в пересиченому стані. Одним із способів уповільнення процесу є зниження температури кристалізації розчину окислювачів. Цього можна добитися шляхом підбору співвідношення солей-окислювачів, близького до евтектичних. Так, використання співвідношення нітратів амонію і кальцію, рівного 1: 1, дозволило знизити температуру кристалізації до температури навколишнього середовища. Для зниження температури кристалізації до складу включають 4-15% сечовини. Великий ефект дає введення нітрату монометіламіна, і в даному випадку температуру кристалізації сольового розчину можна знизити до мінус 18 о С [9].
У ході досліджень наукових публікацій виявлено, що одним з недоліків її при розробці рецептур ВВ є особливість насичувати розчини при підвищенні температури і рекрісталізоваться при її зниженні. Це змушує застосовувати високотермальні технології при виготовленні більшості водонаповнених вибухових речовин і заряджанні їх у свердловини. В аналізі джерел знайдена наступна закономірність - при зниженні температури 90% розчину аміачної селітри до 80 о С починається його кристалізація, яка при подальшому зниженні температури до такої міри повишает в'язкість, що призводить до закупорки трубопроводів. Це особливо несприятливо в зимовий час, оскільки ліквідація таких пробок повинна проводитися окропом або гострою парою.
Для запобігання кристалізації знижують концентрацію розчину окислювача до таких значень, при яких він залишається текучим і при мінусових температурах, а брак кисню компенсують введенням у розчин гранульованої аміачної селітри.
Другий шлях зниження температури кристалізації окислювача полягає у створенні евтектичних сумішей аміачної селітри з іншими речовинами: натрієвої або кальцієвої селітри, сечовиною. Евтектичні суміші сприяють не тільки зниженню температури кристалізації, але і температури замерзання. Так, наприклад, евтектика аміачної і кальцієвої селітр забезпечує зниження температури початку кристалізації до 40-50 о С, а температури замерзання до - 20 о С.
Кальцієва селітра при такій температурі може насичувати розчини до концентрації 45,3%, а при введенні до складу ВВ 10-30% кальцієвої селітри температура замерзання складу знижується до - 58 о С.
Розчини аміачної селітри 55% - ної концентрації, кристалізуються при мінусових температурах. Найнижчу температуру замерзання (- 16,9 о С) має розчин 45,3% - ної концентрації [13].
Таким чином, ми робимо висновок, що евтектичні суміші підвищують плинність вибухових речовин, але при цьому можуть призвести до зниження їх енергетичного потенціалу. Так, наприклад, добавка кальцієвої селітри призводить до появи твердих окислів у продуктах детонації (СаО), які під час охолодження відбирають частину теплової енергії реакції вибухової розкладання. Винятком є ??добавка сечовини (N 2 H 4 СO), яка призводить до зниження вмісту в ВВ води при збереженні плинності сумішей, і за рахунок...
