Detonator

Detonatorlar - portlovchi moddalarni ishga tushirish uchun ishlatiladigan qurilmalar. Detonatorlar kimyoviy, mexanik yoki elektr kuchlanishlar bilan ishga tushirilishi mumkin, oxirgi ikkitasi eng keng tarqalgan.

Portlovchi moddalardan tijorat maqsadlarida foydalanish uchun elektr detonatorlar yoki oddiy detonatorga ulangan, xavfsizlik piltalarining bir turi boʻlgan kapsulali pilta ishlatiladi. Koʻpgina detonatorlarning asosiy portlovchi moddalari ASA birikmasi deb ataladigan materiallardan tayyorlanadi. Bu birikma qoʻrgʻoshin azid, qoʻrgʻoshin stifnat va alyuminiydan iborat boʻlib, bazaviy zaryaddan yuqori bosiladi. Odatda harbiy detonatorlarda TNT yoki tetril, tijorat detonatorlarida PETN boʻladi.

DDNP (diazo dinitro fenol) kabi boshqa materiallar konchilik va karyer qazish ishlari natijasida atmosferaga chiqariladigan qoʻrgʻoshin miqdorini kamaytirish uchun asosiy zaryad sifatida ishlatiladi. Qadimgi detonatorlarda simob fulminati asosiy vosita sifatida ishlatilgan, u koʻpincha yaxshi ishlash uchun kaliy xlorat bilan aralashtiriladi.

Portlatish kapsulasi — kichik, sezgir birlamchi portlovchi qurilma hisoblanib, odatda TNT, dinamit yoki plastik portlovchilar kabi kattaroq, kuchliroq va kamroq sezgir boʻlgan ikkilamchi portlovchi moddalarni portlatish uchun ishlatiladi.

Portlatish kapsulalari turlicha, jumladan elektr boʻlmagan kapsulalar, elektr kapsulalar va piltali kapsulalari mavjud. Ular tijorat, konlarini qazib olish, qazish va buzish ishlarida qoʻllaniladi. Elektr turdagi portlatgichlarga xavfsizlikni taʼminlash uchun qisqa oqim portlatish mashinasi tomonidan uzun sim orqali kapsulaga yoʻnaltiriladi. Anʼanaviy piltali kapsulalarda gugurt yoki zajigalka kabi olovli manba tomonidan yoqiladigan pilta mavjud.

Detonatorlarga ehtiyoj

Portlatish kapsulalari mavjud detonatorlarga boʻlgan ehtiyoj xavfsizroq portlovchi moddalarni ishlab chiqish maqsadidan kelib chiqqan. Portlovchi moddalar turlariga qarab portlash uchun har xil miqdorda energiya (ularning faollashuv energiyasi) talab qiladi. Aksariyat tijorat portlovchi moddalari ularni barqaror va xavfsiz ishlatish uchun yuqori faollik energiyasiga moslashtirilgan boʻlib, ular tasodifan tushib ketsa, notoʻgʻri ishlatilsa yoki olovga duch kelganda portlamaydi. Bular ikkilamchi portlovchi moddalar deb ataladi. Uarni ataylab portlatish qiyin boʻlib, mos ravishda kichik boshlangʻich portlashni talab qiladi. Bu esa detonator tomonidan amalga oshiriladi.

Detonatorlar portlashni boshlash uchun boshlangʻich faollashtirish energiyasi bilan taʼminlaydigan, oson alangalanadigan birlamchi portlovchi moddani oʻz ichiga oladi. Detonatorlar zaryadi tarkibida tez-tez ishlatiladigan portlovchi moddalardan simob fulminat, qoʻrgʻoshin azid, qoʻrgʻoshin stifnat, tetril va DDNP mavjud. Portlatish kapsulalari va baʼzi detonatorlar alohida saqlanadi va ishlatishdan oldin asosiy portlovchi zaryadni xavfsiz saqlash uchun zaryadga qoʻyilmaydi. Erta portlatish kapsulalarida kumush fulminat ham ishlatiladi, ammo u hozirda arzonroq va xavfsizroq asosiy portlovchi moddalar bilan almashtirilgan. Kumush azid baʼzan ishlatiladi, lekin uning narxi yuqoriligi sabab juda kam qoʻllaniladi.

Detonatorlar portlovchi moddalar boʻyicha maxsus oʻqitilmagan xodimlar uchun xavflidir. Chunki ular bilan shugʻullanish ehtiyotsizlik sabab tashqi jarohatlarga olib kelishi mumkin.

Turlari

Oddiy detonatorlar

Oddiy detonatorlar odatda olov orqali ishga tushiriladigan portlovchi moddalar shaklida boʻladi. Ular asosan tijoriy maqsadlarda ishlatilsada, harbiy harakatlarda ham qoʻllaniladi. Detonatorning bu shakli koʻpincha xavfsizlik plitalari yordamida ishga tushiriladi va vaqt talab qilmaydigan detonatsiyalarda, masalan, oʻq-dorilarni yoq qilishning anʼanaviy usuli sifatida qoʻllaniladi. Taniqli detonatorlardan qoʻrgʻoshin azid [Pb(N)], kumush azid [AgN] va simob fulminati [Hg(ONC)h] ishlatiladi.

Elektr detonatorlari

Elektr detonatorlarining uchta turi mavjud: lahzali elektr detonatorlar ( IED ), qisqa muddatli elektor detonatorlari ( SPD ) va uzoq muddatli elektor detonatorlar ( LPD ). SPD millisekundlarda, LPD esa soniyalarda oʻlchanadi. Nanosekundlik aniqlik talab qilinadigan holatlarda, xususan, yadroviy qurollarning portlash zaryadlarida portlovchi koʻprikli detonatorlar qoʻllaniladi. Dastlabki zarba toʻlqini elektr zaryadi bilan ingichka sim uzunligini taʼsirlantirish orqali hosil boʻladi. Yangi ishlanmalarda zarba beruvchi detonatorlar sifatida dastlabki zarbada elektr orqali portlaydigan sim yoki folgali yupqa plitalardan foydalaniladi. U baʼzi zamonaviy qurol tizimlarida qoʻllaniladi. Ushbu tuzilmaning bir varianti togʻ-kon ishlarida, optik tola orqali folgaga uzatilgan lazer zarbasi bilan portlaganda qoʻllaniladi.

Elektr boʻlmagan detonatorlar

Elektr boʻlmagan detonator — bu portlashlarni boshlash uchun moʻljallangan, odatda binolarni buzish va shaxtalar va karerlarda toshlarni portlatishda qoʻllaniladigan zarba trubkasi detonatorlaridir. Ichi boʻsh plastik naycha elektr simlari oʻrnida detonatorga otish impulsini yetkazib beradi. Bu esa uni elektr toki sabab adashishlar bilan bogʻliq boʻlgan koʻpgina xavflardan himoya qiladi. Bunday detonatorlarning eng ichki devori reaktiv portlovchi birikma bilan qoplangan kichik diametrli, uch qavatli plastik naychadan iborat. U yoqilganda, chang portlashiga oʻxshash past energiya signalini tarqatadi. Reaksiya taxminan 6500 tezlikda harakat qiladi. Elektr boʻlmagan detonatorlar 1960 va 1970-yillarda Shvetsiyaning Nitro Nobel kompaniyasi tomonidan ixtiro qilingan va 1973-yildan foydalanishga chiqarilgan.

Simsiz detonatorlar

Simsiz elektron detonatorlar dastlab kon bozorlarida paydo boʻla boshladi. Bunda portlash signalini har bir detonatorga toʻgʻri vaqtda yetkazish uchun shifrlangan radio signallari ishlatiladi. Hozirda qimmat boʻlsa-da, simsiz detonatorlar kon qazishning yangi usullarini ishga tushirishda keng qoʻllaniladi. Chunki ular orqali bir vaqtning oʻzida bir nechta portlashlarni amalga oshirish va odamlarga zarar yetkazmasdan ketma-ket otish mumkin.

8-raqamli portlatish kapsulalari

8-raqamli sinov portlatish kapsulasi tarkibida 2 gramm 80 foiz simob fulminati va 20 foiz kaliy xlorat aralashmasi yoki ekvivalent quvvatdagi portlatish kapsulasi mavjud. Ekvivalent quvvat kapsulasi 0,40-0,45 gramm PETN zaryadini oʻz ichiga oladi. Alyuminiy qobigʻining qalinligi 0,03 dyuym, solishtirma ogʻirligi 1,4 g/cc dan kam boʻlmagan va ishlab chiqaruvchiga bogʻliq tarzda standart ogʻirlikdagi astar bilan astarlangan boʻlishi kerak[1].

Portlatish kapsulalarining turlari

Pirotexnikali pilta portlatish kapsulasi

Portlatuvchi kapsulaning eng qadimgi va eng oddiy turi bir uchi yopilgan metall silindr piltali kapsulalardir. Ochiq uchidan ichkariga pirotexnika piltasi oʻrnatiladi va burmalangan boʻsh joyga pirotexnika aralashmasi, birlamchi portlovchi modda, soʻngra asosiy portlovchi portlovchi zaryad qoʻllaniladi.

Pirotexnika portlatish kapsulalaridan toʻgʻri foydalanish uchun ham pilta oʻrnatilgan boʻlishi kerak. Kapsulani burish uchun ishlatiladigan asbob portlovchi moddalarga juda oʻxshash tarzda ishlatilsada, birlamchi portlovchi birikma siqish paytida portlab ketishi mumkin. Qopqoqlarni ochishda tishlar bilan burish eng keng tarqalgan, ammo havfli amaliyotlardan hisoblanadi va bunda tasodifiy portlash ogʻizga jiddiy shikast yetkazishi mumkin.

Qattiq qolipli elektr portlatish kapsulasi

Qattiq qolipli elektr portlatish kapsulalarida elektr toki bilan isitiladigan, birlamchi portlovchi bilan bevosita aloqada boʻlgan ingichka koʻprik simidan foydalaniladi. Keyin birlamchi portlovchi ikkilamchi portlovchining kattaroq zaryadini portlata oladi.

Baʼzi qattiq qolipli portlatkichlar tarkibiga oʻlchami bir necha yuz millisekundgacha boʻlgan kichik pirotexnika elementlarini kiradi.

Portlovchi koʻprikli detonator yoki portlatish kapsulasi

Ushbu turdagi detonator 1940-yillarda yadroviy qurol yaratish boʻyicha Manxetten loyihasi tarkibida ixtiro qilingan. Loyiha maqsadi juda tez va taxminiy harakat qiladigan detonator ishlab chiqarish edi. Match va Solid Pack tipidagi elektr portlagichlarni yoqish uchun bir necha millisekund vaqt ketadi. Chunki jarayon davomida koʻprik simi qiziydi va portlovchi moddani portlash nuqtasiga qadar qizdiradi. Portlovchi koʻprik simi yoki EBW detonatorlarida, yuqori kuchlanishli elektr zaryadidan va uzunligi 0,04 dyuym, diametri 0,0016 boʻlgan juda nozik koʻprik simidan foydalaniladi. Portlovchi moddani isitishda, EBW detonator simi yuqori otish oqimi bilan tezlikda isitiladi, natijada sim bugʻlanadi va elektr qarshiligining isishi tufayli portlaydi. Elektr bilan boshqariladigan portlash detonatorning portlovchisini odatda PETN ishga tushiradi.

Shunga oʻxshash baʼzi detonatorlarda sim oʻrniga yupqa metall plyonkadan foydalaniladi, ammo haqiqiy koʻprikli detonatorlar bilan bir xil ishlaydi.

EBW detonatorlari toʻgʻri ishga tushirilganda juda tez otishdan tashqari, statik elektr va boshqa elektr tokidan xavfsizligi bilan ajralib turadi. Koʻprik simi yetarlicha oqimda erishi mumkin, ammo oqim juda kichik boʻlib, toʻliq kuchlanishli yuqori tok zaryadi koʻprik simidan oʻtmasa, portlovchi portlovchini portlata olmaydi. EBW detonatorlari asosan, radio signallari, statik elektr yoki boshqa anʼanaviy elektr detonatorlarda qoʻllaniladi.

Lazerli portlatish qurilmalari

Ushbu turdagi portlatgichda zarba berish uchun optik tolaga lazer oʻtadi va uglerodli portlovchi moddani ishga tushiradi. Bunay qurilmalar juda ishonchli. Ularni lazersiz ishga tushirish juda qiyin, portlovchi moddani faqat bunga aniq biriktirilgan va mos keladigan lazer yordamida portlatish mumkin.

Tarixi

Birinchi portlatish kapsulasi yoki detonatori 1745-yilda ingliz shifokori va dorishunosi William Watson tomonidan ishlab chiqilgan. U ishqalanish mashinasining elektr uchqunini qora kukun bilan aralashtirib, yonuvchan moddani yoqish orqali qora kukunni yoqishi mumkinligini koʻrsatdi.

1750-yilda Filadelfiyada Benjamin Franklin qora kukunga toʻla qogʻoz naychadan iborat boʻlgan, ikkala tomonida simlar va uchlari muhrlab qoʻyilgan vatkadan iborat portlatish kapsulasini yasadi. U ikki simni yaqinlashtirdi, lekin tegmadi, shuning uchun ikkita sim oʻrtasida yonishda katta elektr uchqun chiqishi kapsulasini oʻrnatdi.

1832-yilda amerikalik kimyogar Robert Hare tomonidan issiq simli detonator ishlab chiqarilgan. Shunga oʻxshash urinishlar ilgari italiyalik olimlar Volta va Cavallo tomonidan amalga oshirilgan. Hare oʻzining portlatish kapsulasini qalay trubkasi ichidagi porox zaryadi orqali koʻp simni oʻtkazib yasadi. U koʻp tarmoqli simning bitta nozik ipidan tashqari hammasini kesib tashladi, shunda ingichka sim issiq koʻprik simi boʻlib xizmat qilgan. Katta akkumulyatordan (u uni „deflagrator“ yoki „kalorimotor“ deb atagan) kuchli tok nozik ipdan oʻtganda, u qizgʻin boʻlib, porox zaryadini faollashtira olgan.

1863-yilda Alfred Nobel nitrogliserinni faqat piltaning oʻzi bilan portlatib boʻlmasa-da, poroxning kichik zaryadi portlashi bilan u ham portlashi mumkinligini tushundi. Bir yil ichida u oʻz detonatorlarining porox zaryadiga simob fulminatini qoʻshdi va 1867-yilga kelib nitrogliserinni portlatish uchun simob fulminatining kichik mis kapsulalaridan foydalana boshlandi.

1868-yilda Bostonlik Genry Julius Smith uchqun boʻshligʻini yoqish moslamasi va simob fulminatini birlashtirgan kapsulani taqdim etdi. Bu dinamitni portlatish qobiliyatiga ega boʻlgan birinchi elektr kapsula edi.

1875-yilda Smith, keyin esa 1887-yilda Massachusets shtatining Shimoliy Adams shahridan Perry G. Gardner issiq simli detonator va simob fulminatli portlovchini birlashtirgan elektr detonatorlarni ishlab chiqdi. Bular birinchi zamonaviy turdagi portlatish kapsulalari edi. Zamonaviy kapsulalar turli xil portlovchi moddalardan foydalanadi va birlamchi va ikkilamchi portlovchi zaryadlar qoʻllaniladi. Ular odatda Gardner va Smith kapsulalariga juda oʻxshash boʻladi.

Smith shuningdek, portlatish kapsulalarini yoqish uchun birinchi qoniqarli portativ quvvat manbaini ixtiro qildi. U yuqori voltli magnit, pastga surilgan T-tutqich, taglik va pinion tomonidan boshqariladi.

Elektr gugurt qopqoqlari 1900-yillar boshlarida Germaniyada ishlab chiqilgan. 1950-yillarda ICI International Atlas Powder Co kompaniyasi uni sotib olgach, AQShga tarqaldi.