Испитивање безбедности експлозива

Тестирање безбедности експлозива укључује одређивање различитих својстава различитих енергетских материјала који се користе у комерцијалним, рударским и војним применама. Веома је пожељно измерити услове под којима се експлозив може активирати из неколико разлога, укључујући: безбедност при руковању, безбедност у складиштењу и безбедност у употреби.

Било би веома тешко обезбедити апсолутну скалу осетљивости у односу на различита својства експлозива. Због тога је генерално потребно да се једно или више једињења сматра стандардом за поређење са оним једињењима која се тестирају. На пример, неки појединци сматрају ПЕТН примарним експлозивом, а секундарним експлозивом други. Као опште правило, ПЕТН се сматра или релативно неосетљивим примарним експлозивом, или једним од најосетљивијих секундарних експлозива. ПЕТН може бити детониран ударцем чекићем о тврду челичну површину (веома опасна ствар), и генерално се сматра најмање осетљивим експлозивом са којим се то може учинити. Због ових чињеница и других разлога, ПЕТН се сматра једним од стандарда по коме се мере други експлозиви.

Други експлозив који се користи као стандард за калибрацију је ТНТ, коме је дата произвољна бројка неосетљивости од 100. Други експлозиви би се затим могли упоредити са овим стандардом.

Врсте испитивања безбедности

Пошто постоје различити начини за активирање експлозива, тако постоје неколико различитих компоненти за испитивање безбедности експлозива:

• Испитивање на удар: Испитивање експлозива на удар се врши испуштањем фиксне тежине на припремљени узорак експлозива који се испитује са дате удаљености. Тежина се ослобађа, утиче на узорак и резултат се бележи. Ударне удаљености се одређују и резултати се анализирају тестом осетљивости и одабраним методама анализе. Две најчешће методе теста осетљивости и анализе су Бруцетонова анализа и Неиер д-оптимални тест. Ове методе омогућавају кориснику да одреди ниво иницијације од 50% (удаљеност на коју ће 50% узорака „ићи”) и стандардну девијацију. Испитивање на удар се такође може извршити са течним узорцима затвореним у посебним ћелијама.
• Испитивање трења: Постоји неколико техника помоћу којих се експлозиви могу тестирати да би се утврдила њихова осетљивост на трење. Један од најпопуларнијих је АБЛ тест трења, који користи линију експлозива на припремљеној металној плочи, постављеној испред посебно припремљеног металног точка који се хидрауличном пресом гура на плочу. Метална плоча се затим удара клатном да би се померила, стишчући експлозив између плоче и точка док се плоча креће. Иницијација се одређује и анализира Бруцетоновом анализом или Неиеровим д-оптималним тестом, као што је горе наведено. БАМ тестирање трења је слично, осим што се узорак поставља на керамичку плочу која се затим помера са једне на другу страну док керамички клин делује силом на узорак.
• Електростатичко пражњење: Тестирање на ЕСД, односно осетљивост експлозива на „искрице“ се врши помоћу машине дизајниране да се из кондензатора испразни кроз припремљени узорак. Дизајн Сандиа Натионал Лабс користи иглу за потапање која пробија ћелију узорка и истовремено испушта искру. Количина енергије која се испушта у ћелију постаје варијабла у којој се изводи Бруцетонова анализа или Неиер д-оптимални тест да би се одредила осетљивост на варнице.
• Термичка осетљивост: Одређивање тачке у којој једињење може да детонира у затвореном простору са термичким стресом је корисно. Фиксна количина материјала се ставља у алуминијумску шкољку за пескарење и притиска на место помоћу алуминијумског чепа. Узорак се урања у врућу металну купку и мери се време до детонације. Ако је дуже од 60 секунди, нови узорак се поново покреће на вишој температури. На овај начин је могуће одредити температуру на којој ће експлозив детонирати у малој скали. За разлику од других горенаведених тестова, ова цифра је погрешна јер експлозиви имају више термичких проблема у великим размерама. Због тога су бројке топлотне осетљивости утврђене овом техником веће него што би се очекивало у стварном свету. Испитивање топлотне сигурности се такође може извршити путем диференцијална скенирајућа калориметрија, у којој се мали (подмилиграмски) узорак ставља у ћелију за узорке, а температура се полако повећава. Калориметар одређује колико је енергије потребно за повећање температуре узорка. Помоћу овог уређаја могу се одредити карактеристике као што су тачка топљења, фазни прелази и температура распадања експлозива.

Када се користе заједно, ови бројеви се могу користити за одређивање потенцијалних претњи које представљају енергетски материјали када се користе на терену. Не може се довољно нагласити да су ове бројке релативне; када утврдимо да је осетљивост експлозива на удар нижа од оне код тестираног експлозива од ПЕТН-а, на пример, број произведен у тесту удара је бездимензионални, али то значи да се очекује да ће бити потребан већи удар да би се детонирао него ПЕТН. Стога ће искусни техничар који ради са сировим ПЕТН-ом знати да нови експлозив није толико осетљив на удар. Међутим, могао би бити осетљивији на трење, варнице или термичке проблеме. Ови услови се морају узети у обзир пре него што се било које једињење складишти, рукује или користи на терену.

Ватромет

У Холандији, Холандска организација за примењена научна истраживања тестира безбедност ватромета . Према извештају Холандског одбора за безбедност из 2017. године, 25% свих тестираних ватромета није испунило безбедносне стандарде и забрањено им је за продају. Од 2010. тестирање безбедности ватромета је обавезно у целој Европској унији, али компанијама је дозвољено да тестирају своје производе у једној држави чланици пре него што их увозе и продају у другој.