انواع مواد منفجره در معادن

انواع مواد منفجره در معادن

فرمت: Pdf  تعداد صفحات: 25

فهرست:

• کشف و توسعه مواد منفجره
• طبقه‌بندی مواد منفجره
• انفجار
• مواد شدید الانفجار
• مواد منفجره مورد استفاده برای اهداف تجاری
• طبقه‌بندی مواد خطرناک
• مواد منفجره

مقدمه

مواد منفجره کلاس ۱، دارای بالاترین ریسک در میان گروه مواد خطرناک بوده و در صورت انفجار می‌توانند بزرگ‌ترین اثرات را ایجاد کنند. در نتیجه، حین حمل، نگهداری و انبار کردن این گروه از مواد پرخطر باید نهایت دقت و توجه به کار رود. مواد منفجره کلاس ۱ در کشور در صنایع معدنی، واحدهای نظامی و شرکت‌های خصوصی تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرد. صنایع خصوصی تولیدکننده و مصرف‌کننده مواد منفجره روزبه‌روز در حال افزایش هستند و همراه با این افزایش، صنعت دفاعی نیز روزبه‌روز توسعه پیدا می‌کند. با در نظر گرفتن این افزایش، نیاز به منابع اطلاعاتی مرتبط با دستورالعمل‌های ایمنی حین کار و تجزیه و تحلیل ریسک که باید توسط پرسنل و کارشناسان ایمنی شغلی در چنین صنایعی رعایت شود، روزبه‌روز بیشتر حس می‌شود. با این حال، محدود بودن چنین منابعی به زبان فارسی موجب بروز مشکلاتی برای کارشناسان ایمنی شغلی و همه افرادی که در چنین صنایعی مشغول به کار هستند، می‌شود. بروز حوادث قابل توجه در کشور و دیگر نقاط جهان و فجایعی که چنین حوادثی بر جای می‌گذارند، لزوم تمرکز بر معیارهای ایمنی و امنیتی جهت تأمین جانی افراد و همچنین حفاظت از محیط زیست را برجسته می‌کند. کشورهای اروپایی و ایالات متحده آمریکا با درس گرفتن از چنین حوادثی شروع به انجام اقدامات احتیاطی و وضع مقررات مختلف ملی در زمینه این اقدامات کرده‌اند. کشور ما نیز در این زمینه نیازمند مطالعات آکادمیک و علمی است.

مواد منفجره موادی هستند که در تمامی مراحل طول عمر خود اعم از تولید، حمل، نگهداری، استفاده و دفع باید به طور کامل تحت کنترل قرار داشته باشند. هدف این بخش بررسی و جمع‌آوری دستورالعمل‌های حمل و نگهداری مواد منفجره کلاس ۱ از منابع بین‌المللی و اجرای این دستورالعمل‌های ایمنی در کشور است. همچنین هدف دیگر تعیین ناحیه تحت تأثیر در صورت انفجار از قبل با استفاده از محاسبات مقدار – فاصله و برنامه مدل‌سازی کامپیوتری به منظور حفاظت در برابر اثرات مواد منفجره و جلوگیری از خسارات جانی و مالی وسیع است. به همین منظور، در زمینه موضوع مورد بررسی، قوانین، مقررات، دستورالعمل‌ها و استانداردهای ملی مربوط به این موضوع با استفاده از روش مرور مطالعات و تجزیه و تحلیل داده‌های ثانویه به دقت بررسی و موشکافی و دستورالعمل‌های ایالات متحده آمریکا و کشورهای اروپایی به عنوان تولیدکنندگان اصلی مواد منفجره که صاحب تجربه زیادی در این زمینه هستند، مورد بررسی قرار گرفت.

2. مواد منفجره

تعریف مواد منفجره

مواد منفجره، آن دسته از مواد شیمیایی جامد، مایع یا گاز هستند که بر اثر حرارت یا شوک ناگهانی، حالت شیمیایی آن‌ها تغییر و باعث آزاد شدن میزان بالایی از حرارت و حجم بالایی از گاز می‌شوند. بیشتر مواد منفجره قوی تا زمانی که در یک ساختار بسته فشرده نشده یا تحت تأثیر یک شوک ناگهانی قرار نگیرند، در هنگام اشتعال منفجر نمی‌شوند، بلکه تنها باعث اشتعال می‌شوند. مواد منفجره، از مواد شیمیایی ناپایدارتر هستند و در صورت مواجهه، برخورد ناگهانی یا جرقه، به خودی خود شروع به واکنش کرده و به دلیل واکنش شیمیایی بسیار سریع، حرارت، صدای زیاد و فشار گاز بالایی ایجاد می‌کنند. از آن‌جا که اشتعال ناشی از این واکنش بسیار سریع است، اکسیژن مورد نیاز برای سوختن از هوا تأمین نمی‌شود و به همین دلیل، ماده شیمیایی مورد استفاده به عنوان ماده منفجره باید در ساختار خود دارای ماده‌ای حاوی اکسیژن باشد. در حقیقت، مواد مورد استفاده به عنوان مواد منفجره، از طریق ترکیب شیمیایی عامل اکسیدکننده و مواد قابل اشتعال به دست می‌آیند. بالا بودن سرعت انفجار، رابطه مستقیمی با سرعت اشتعال دارد. هر چه سرعت اشتعال بالاتر باشد، سرعت انفجار نیز بالاتر خواهد بود.

۲.۱. کشف و توسعه مواد منفجره

باروت اولین ماده منفجره‌ای است که در تاریخ شناخته شده است. بر اساس اسناد تاریخی، مسلمانان برای اولین بار باروت را کشف کردند. در کتاب یک فرد عرب معروف به عبدالله که در حدود سال ۱۲۰۰ بعد از میلاد می‌زیسته است، نیترات پتاسیم به عنوان یکی از مواد مورد استفاده در باروت عنوان شده است. همچنین می‌دانیم که چینی‌ها نیز در همان قرن از باروت سیاه استفاده می‌کرده‌اند. بر اساس اسناد تاریخی، استفاده از باروت از چین آغاز شده، در کشورهای غربی گسترش یافته و از قرن ۱۳ میلادی توسط کشورهای غربی به کار می‌رفته است. کلمه باروت اولین بار در کتیبه‌های چین باستان به عنوان (Huo Yao)) مورد اشاره قرار گرفته است. این ماده در گذشته به منظور دستیابی به برتری نظامی در جنگ‌ها به کار می‌رفته است و این کار به عنوان (Wu Ching Tsing Yao)) توصیف می‌شده است (زوکاس و والترز، ۱۹۹۸:۲۹).

باروت سیاه از ترکیب ۱۶٪ زغال چوب، ۷۲٪ نیترات پتاسیم یا سدیم و ۱۲٪ گوگرد تشکیل می‌شود. دمای انفجار این ماده در حدود ۲۶۰۰ درجه و سرعت انفجار آن ۳۰۰-۹۰۰ متر بر ثانیه است. گاز حاصل از انفجار این ماده، ۳۹۰ برابر حجم اولیه آن است. باروت پس از سوختن، در حدود نیمی از جرم اولیه خود، پسماند جامد بر جای می‌گذارد. با توجه به آن‌که سرعت انفجار باروت نسبت به سایر مواد منفجره کمتر است، توان رانش آن بسیار بالا است. فرمول شیمیایی آن به شرح زیر است:

20KNO₃ +30C + 10S → 6K₂CO₃ + K₂SO₄ + 3K₂S₃ + 14CO₂+ 10CO + 10N₂

((با وجود آن‌که باروت سیاه از قرن‌ها پیش شناخته شده است، اما از سال ۱۶۵۰ به بعد انسان‌ها شروع به استفاده از مقادیر کمی از آن در معادن کردند و از سال ۱۸۰۰ به بعد، مقادیر بسیار بیشتری از آن مورد استفاده قرار گرفت)). (زوکاس و والترز، ۱۹۹۸:۳۰).

با توجه به اینکه باروت سیاه با یک جرقه به‌سادگی آتش می‌گیرد، استفاده از آن بسیار خطرناک است. در سال ۱۸۴۶، آسکانیو سوبررو نیتروگلیسیرین را کشف کرد. با این حال تولید، حمل و استفاده از نیتروگلیسیرین که یک ماده منفجره قوی به شمار می‌رفت، بسیار خطرناک بود. به همین دلیل در سطح وسیعی استفاده نمی‌شد. در سال ۱۸۶۶، آلفرد نوبل و برادرانش با ترکیب نیتروگلیسیرین با خاکاره، اولین دینامیت را تولید کردند که ایمنی آن بسیار بالاتر از نیتروگلیسیرین بود. یک سال بعد (۱۸۶۷)، برادران نوبل چاشنی فولمینات جیوه را اختراع کردند که قرار بود در سیستم جرقه‌زنی به کار رود.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐  آشنایی با طبقه بندی مواد خطرناک

⇐ استاندارد جامع ایمنی مواد منفجره و مهمات (ناریه)

⇐ ایمنی در انبار مواد منفجره

⇐ شرایط اضطراری مواد منفجره و ناریه