다이너마이트

<시간 />

배경 및 원자재

다이너마이트는 주로 철거 및 채굴에 사용되는 상업용 폭발물입니다. Alfred Bernhard Nobel(1833-1896)이 1866년에 발명한 이 제품은 독성이 강한 폭발성 액체인 니트로글리세린 또는 과민성 질산암모늄과 같은 기타 휘발성 화합물의 포장으로 더 정확하게 설명됩니다. 다이너마이트는 측정된 전하로 포장되어 쉽게 운반될 수 있으며 적절한 기폭 장치를 사용하면 안전하게 폭발할 수 있습니다. 다이너마이트 폭발은 광산에 존재하는 메탄 및 석탄 먼지 혼합물을 점화할 가능성이 적은 "냉각 화염"을 생성하기 때문에 다이너마이트는 석탄 채광 작업에 자주 사용됩니다.

연혁

알프레드 노벨, 그의 아버지 임마누엘, 남동생 에밀은 1862년 스톡홀름 근처에서 니트로글리세린을 실험하기 시작했습니다. 1846년 이탈리아 화학자 아스카리오 소브레로가 발견한 니트로글리세린은 매우 불안정하고 다루기 어려웠으며 우발적인 폭발은 드문 일이 아니었습니다. 그러한 사고 중 하나는 1864년 공장에서 Emil을 비롯한 여러 사람들을 죽였습니다. 개인적인 비극에도 불구하고 Alfred는 공장에서 실험을 수행하기 전에 호수 한가운데에서 보트에서 작업하면서 이 위험한 액체로 작업을 계속했습니다. 1866년에 그는 니트로글리세린을 규조토 (규조토)는 폭발물의 휘발성을 안정시키고 감소시켰습니다. 규조토는 규조류라고 하는 단세포 플랑크톤의 화석 잔해에 의해 형성되며, 그 결과 니트로글리세린을 "흡수"하는 흡수성 물질이 생성됩니다. Alfred는 "힘"을 의미하는 그리스어 "dynamis"에서 파생된 "dynamite"라는 제품의 이름을 지정했으며 1867년 이 공정에 대한 특허를 받았습니다. 노벨은 계속해서 무연 분말 탄도석을 비롯한 여러 폭발물과 추진제를 개발했습니다. 그는 355개 이상의 특허를 보유하고 있으며 그의 상당한 재산은 "지난 해 동안 인류에게 가장 큰 혜택을 주었을 사람들에게" 수여되는 노벨상의 재정적 기반을 제공했습니다.

다이너마이트는 2차 고폭탄으로 분류되는데, 이는 1차 또는 1차 고폭탄(예:수은 전격)의 기폭 장치가 주 폭약을 발사하는 데 사용됨을 의미합니다. 다이너마이트는 군용 탄약 폭발물로 간주되는 TNT(트리니트로톨루엔) 폭발물과 달리 상업용 폭발물로 간주됩니다. 건설 목적으로 다이너마이트를 처음으로 대규모로 사용한 것은 1876년에 완성된 Hoosac 터널의 생성이었습니다.

공정 설계 및
시설

다이너마이트 제조는 고도로 규제되며 우발적인 폭발을 방지하기 위해 공정이 엄격하게 제어됩니다. 사용된 장비는 혼합물이 열, 압축력 또는 점화원에 노출되는 것을 줄이기 위해 특별히 설계되었습니다. 예를 들어, 제품 혼합기의 베어링은 폭발성 혼합물과의 접촉을 방지하기 위해 장치 프레임 외부에 장착됩니다. 건물과 저장 공간(매거진이라고 함)은 다른 구조물과 멀리 떨어져 있고 특수 난방, 환기 및 전기 시스템을 갖추고 있습니다. 이 건물은 방탄으로 "강화"됩니다. 다이너마이트 제조는 독성이 강한 폭발성 액체인 니트로글리세린의 안전한 포장이라고 할 수 있습니다. 지붕과 벽 그리고 광범위한 보안 시스템. 다른 중요한 예방 조치에는 정확한 혼합, 등급, 포장 및 재고 관리를 보장하는 철저한 검사 시스템이 포함됩니다. 직원들은 폭발물 작업에 대한 고도의 훈련을 받았으며 특별한 건강 예방 조치가 필요합니다. 니트로글리세린에 노출되면 일반적으로 욱신거리는 두통이 발생하지만 독성 효과에 대한 면역이 발달할 수 있습니다. 흥미롭게도 니트로글리세린은 일부 형태의 협심증 및 기타 질병을 치료하기 위해 의학에서도 사용됩니다. 신체에서는 혈관 확장제 역할을 하고 근육 조직을 이완시킵니다.

제조
프로세스

이 과정은 니트로글리세린(폭발성 기름), "도프" 물질, 제산제와 같은 복합 액체로 시작됩니다. 폭발성 오일의 약 25-30%를 구성하는 에틸렌 글리콜 디니트레이트는 니트로글리세린의 어는점을 낮추는 데 사용됩니다. 이를 통해 다이너마이트를 저온에서 안전하게 사용할 수 있습니다. 사실, 액체와 고체가 모두 존재하는 반동결 상태의 니트로글리세린은 실제로 냉동 상태나 액체 상태 단독보다 더 민감하고 불안정합니다. 그 반고체 상태에서 니트로글리세린은 다루기 매우 위험합니다.

오일 혼합

<울>

1 폭발성 오일을 기계식 믹서에 조심스럽게 첨가하면 규조토(지금은 더 이상 사용되지 않음), 목재 펄프, 톱밥, 밀가루, 전분 및/또는 기타 탄소질 물질 및 물질의 조합.

산도 중화

<울>

2 탄산칼슘 또는 산화아연과 같은 약 1%의 제산제를 첨가하여 도프에 존재하는 산성을 중화합니다. 혼합물을 주의 깊게 모니터링하고 정확한 성분 수준에 도달하면 혼합물을 다양한 형태로 포장할 준비가 된 것입니다. 이 과정은 도프가 다이너마이트의 폭발 강도에 기여하지 않는 "직선 다이너마이트"라고 불리는 것을 생성합니다. 예를 들어, 40% 다이너마이트에는 40% 니트로글리세린과 60% 도프가 포함되어 있습니다. 35% 스트레이트 다이너마이트는 35% 니트로글리세린과 65% 도프를 포함합니다. 어떤 경우에는 질산나트륨이 도프와 혼합되어 산화제로 작용하여 폭발물에 추가 강도를 제공합니다.

다이너마이트 포장

<울>

3 다이너마이트의 모양은 일반적으로 대략 원형 카트리지와 유사합니다. 다이너마이트의 모양은 일반적으로 직경이 약 1.25인치, 길이가 8인치인 둥근 카트리지와 비슷합니다. 파라핀 인클로저는 다이노마이트를 습기로부터 보호하고 가연성 탄화수소이므로 폭발 반응에 기여합니다. 직경 3.2cm(1.25인치), 길이 20cm(8인치). 이 유형은 다이너마이트 혼합물을 파라핀으로 밀봉된 종이 튜브에 눌러 생산됩니다. 파라핀 인클로저는 습기로부터 다이너마이트를 보호하고 가연성 탄화수소이므로 폭발 반응에 기여합니다. 다이너마이트는 또한 특수 철거 작업을 위한 더 작은 크기의 카트리지부터 대형 스트립 채광 작업에 사용되는 10인치(25cm) 직경의 대형 장약에 이르기까지 다양한 형태로 존재할 수 있습니다. 규정에 따라 이러한 대형 충전물의 길이는 30인치(76cm)로, 무게는 23kg(50파운드)으로 제한됩니다. 다이너마이트는 백 파우더 및 수중 사용을 위한 젤라틴화된 형태로도 제공됩니다.

다이너마이트도 니트로글리세린 외에 다른 물질을 사용하여 만들어집니다. 예를 들어, 폭발성 오일의 더 많은 부분을 질산암모늄으로 교체하면 다이너마이트의 폭발 강도가 증가할 수 있습니다. 이 형태의 다이너마이트를 암모니아 다이너마이트라고 합니다.

품질 관리

정확한 다이너마이트 강도 측정 및 폭발에 의한 테스트는 폭발물의 안전한 성능을 보장합니다. 다이너마이트의 상대 강도는 직선 다이너마이트와 비교하고 폭발성 오일의 중량 백분율로 등급이 매겨집니다. 예를 들어, 암모니아 다이너마이트는 직선 다이너마이트와 비교되고 그에 따라 등급이 매겨집니다. 50% 암모니아 다이너마이트는 폭발 강도가 50% 직선 다이너마이트와 같습니다. 이 경우 "50%"는 폭발성 함량이 아닌 강도 비교를 반영합니다.

다이너마이트는 제조 및 배치 테스트 후 엄격한 운송 및 보관 규정에 따라 작업 현장으로 분배됩니다.

신청

다음의 간단한 예는 다이너마이트의 적절한 적용을 위한 많은 시나리오 중 하나입니다. 올바른 절차와 장비를 갖춘 인증된 발파 전문가 외에는 누구도 다이너마이트를 폭파하려고 시도해서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다.

이 예에서는 건설 프로젝트를 위해 암석층을 폭파해야 합니다. 폭파 절차의 첫 번째 단계는 차트, 계산 및 폭파기의 경험을 포함한 다양한 수단으로 장약의 크기를 결정하는 것입니다. 피해 지역과 주변 지형을 면밀히 조사하여 안전 지대를 결정합니다. 안전 지대에서 최소 305m(1000피트) 떨어진 곳에 표지판을 설치하여 대중에게 폭발을 경고합니다. 전기 기폭 장치의 우발적인 발사를 방지하기 위해 무선 송신기가 꺼지고 잠겨 있습니다. 그런 다음 장약은 탄창에서 회수되고 폐쇄되고 안전한 트럭을 사용하여 폭발 현장으로 운송됩니다. 기폭 장치는 별도의 차량으로 작업 현장으로 운반됩니다.

장약은 하역되어 암석층에 뚫린 폭발 구멍에 배치됩니다. 그들은 기압에 의해 또는 나무 또는 플라스틱 막대로 두드려 폭발 구멍으로 미끄러집니다. 블래스터는 모든 충전물이 배치될 때까지 기폭 장치에 대한 도선이 함께 단락되도록 세심한 주의를 기울입니다. 이것은 우발적인 점화를 방지하는 배선에 대한 단락 경로를 제공합니다. 블래스터만이 주 발사 스위치에 최종 전기 연결을 할 수 있습니다.

이 시간 동안 메인 스위치 바로 앞의 배선에 있는 5피트(1.5m) 간격은 정전기가 전하를 발생시킬 가능성을 제거하기 위한 또 다른 안전 관행인 "번개 간격"으로 사용됩니다. 폭발에 대한 모든 준비가 완료되면 폭발 신호 전에 경고 경적이 1분 동안 연속적으로 울립니다. 이 때 점화 스위치에 대한 최종 연결이 이루어집니다. 폭발 1분 후, 일련의 짧은 경적 소리가 울립니다. 그런 다음 블래스터는 메인 스위치의 잠금을 해제하고 충전물을 폭발시킵니다. 폭발 후, 발파 장비에 대한 모든 전기 회로는 다시 한 번 안전한 위치에 고정되고 해당 지역은 발사된 장약 및 일반 안전에 대해 검사됩니다. 긴 경적 소리는 모든 것이 깨끗하다는 신호입니다.

부산물/폐기물

폭발물 제조 및 사용은 어느 정도의 유해 폐기물을 환경에 기여합니다. 니트로글리세린은 산, 부식제 및 중금속으로 오염된 오일과 같은 여러 독성 부산물을 생성합니다. 이들은 중화 또는 안정화를 통해 적절하게 폐기하고 유해 폐기물 매립지로 운송해야 합니다. 폭발물을 사용하면 폭발로 인해 많은 양의 먼지와 미립자가 생성되며 경우에 따라 석면, 납, 및 기타 유해 물질을 대기 중으로 방출합니다. 또한 통제되지 않거나 부적절하게 계산된 폭발은 주변 탱크와 파이프라인을 파열시켜 내용물을 환경으로 방출할 수도 있습니다.

미래

1950년대에 개발된 이후로 첨단 형태의 플라스틱 폭발물과 모양의 장약이 다이너마이트를 대체했습니다. 이 폭발물은 안정성이 향상되고 폭발하려면 더 강력한 프라이머가 필요하기 때문에 이제 발파제로 불립니다. 가장 일반적인 발파제 중 하나는 ANFO 또는 질산암모늄 및 연료유입니다. ANFO는 쉽게 구할 수 있고 다이너마이트보다 훨씬 저렴하며 현장에서 혼합할 수 있습니다. 그러나 상대적으로 적은 양의 장약을 요구하는 콘크리트 철거 작업자는 여전히 다이너마이트를 발파제로 사용합니다.