Детонирующий шнур (детонационный шнур, ДШ) — устройство для передачи на расстояние инициирующего импульса для возбуждения детонации в зарядах взрывчатых веществ. Инициирующий импульс обычно возбуждается капсюлем-детонатором и передаётся детонирующим шнуром к одному, чаще к нескольким зарядам, которые должны сработать одновременно. Также используется для передачи импульса от одного заряда к другому. Современные детонирующие шнуры массового применения представляют собой эластичную гидроизолированную трубку, полимерную либо состоящую из нескольких нитяных или стекловолокнистых оплеток с сердцевиной из взрывчатого вещества (чаще всего — тэна). Скорость детонации различных видов и марок детонирующего шнура различна, для шнура с тэном составляет около 6500 м/с.
История создания и развития
Возникновение и развитие производства детонационного шнура было связано с потребностями в горном и военном деле дистанционного инициирования зарядов ВВ, особенно при проведении взрывов с большим числом отдельных зарядов. Создание первоначальных образцов строилось по типу бикфордова шнура. Первый детонационный шнур предложил в 1879 году французский инженер Мэссен, в нём использовался зернёный пироксилин. Скорость детонации доходила до 3000 м/с, однако надёжности и однообразия применения он не давал. Улучшение было достигнуто путём применения пироксилина, получаемого из гидроцеллюлозы, которым наполнялась свинцовая трубка. Из-за ломкости свинцовые трубки были заменены на оловянные, и такой шнур получил значительное распространение в конце XIХ века. Скорость детонации пироксилина в металлической трубке удалось довести до 4000 м/с.
В 1902 году во Франции был разработан детонационный шнур с использованием пикриновой кислоты в оловянной трубке с наружным диаметром 5,4 мм; скорость детонации составляла 6690÷6745 м/с.
В 1903 году генерал австрийской службы Гесс предложил использовать гремучую ртуть, для безопасности флегматизированую 20 % парафина.
В 1907 году во Франции начато производство коммерческого детонационного шнура в виде свинцовой трубки, наполненной тротилом или тетрилом со скоростью детонации 5110 м/с. В Соединённых Штатах Америки такой тип шнура начала производить в 1913 году компания «Энсайн-Бикфорд».
Современные детонирующие шнуры
На вооружении Вооружённых Сил Российской Федерации находится детонирующий шнур, состоящий из полимерной оболочки и 12 грамм флегматизированного гексогена на погонный метр. Этот шнур применяется для одновременного подрыва нескольких зарядов.
Детонация осуществляется от капсюль-детонатора, возможен вариант подрыва от шашки тэна при попадании пули. Детонация передается на другой капсюль или осуществляется за счет наматывания 6—8 витков шнура на тротиловую шашку. Хранится в бухтах по 50 и 100 метров. Внешняя оболочка детонирующего шнура имеет красный цвет или белый с двумя красными нитями. Детонирующий шнур не детонирует от удара или открытого огня.
В горной промышленности могут использовать более безопасный детонирующий шнур с содержанием 6 грамм гексогена на погонный метр.
Ка́псюль-детона́тор (КД) — устройство для инициации детонации взрывчатых веществ (ВВ) от огнепроводного шнура (ОШ).
Капсюль-детонатор № 8А
Представляет собой металлическую (стальную, медную или алюминиевую) или бумажную гильзу, снаряженную инициирующими ВВ. Дно гильзы может быть плоским или вогнутым (с кумулятивной воронкой). Гильза заполняется ВВ примерно на 2/3 своей длины, незаполненная часть служит для введения ОШ. Заряд в КД прикрывается чашечкой с отверстием для воспламенения, которая предотвращает срабатывание КД от трения при введении ОШ. Для закрепления в КД огнепроводного шнура нельзя вдавливать шнур в капсюль. Необходимо аккуратно вставить ОШ в капсюль и обжать гильзу КД специальным калиброванным инструментом (в случае с металлическим КД) в 3-5 мм от края капсюля со стороны ОШ.
Первые капсюли были разработаны А.Нобелем для обеспечения надёжного взрывания динамитов, разработанных им.
Разновидности КД
Изначально были разработаны так называемые детонаторы открытого типа, или простые детонаторы. Они представляли собой металлическую гильзу с единым запрессованным зарядом инициирующего состава.
Для инициирования ВВ, обладающих различной восприимчивостью, были разработаны капсюли различной мощности, получившие номерные обозначения от № 1 до № 10. Мощность капсюля-детонатора возрастает с возрастанием номера. Первоначально детонатор № 1 представлял гильзу длиной 16 мм и диаметром 6,5 мм и содержал 0,03 г фульмината ртути (гремучей ртути). Детонатор № 10 имел гильзу длиной 50 мм и содержал 3 г инициирующего состава. Наибольшее распространение получили детонаторы № 6 и № 8, достаточно полно удовлетворявшие потребностям горного дела. Первоначально детонатор № 6 содержал 1 г инициирующего состава, состоявшего из 80 % фульмината ртути и 20 % хлората калия в гильзе длиной 35 мм. Именно этот вид детонаторов стал стандартным во многих странах, где осуществляется производство КД. Несмотря на условность такой стандартизации и сложности метрологического обеспечения соответствия различной продукции стандарту, она является основной в мировой практике производства и применения детонаторов. Российской промышленностью для военных нужд выпускаются два основных вида КД№ 8 — КД-8м(медный) и КД-8а(алюминиевый). В промышленности часто применяется КД-8б(бумажный). Разница, однако, состоит не только в материале корпуса. В КД-8 м и КД-8б в качестве инициирующего ВВ используется гремучая ртуть, однако в алюминиевых корпусах КД-8а её использование невозможно, так как алюминий химически реагирует с гремучей ртутью. Поэтому вместо гремучей ртути используется инициирующее ВВ тринитрорезорцинат свинца (ТНРС)и под ним азид свинца. ТНРС очень слаб как ВВ, но обладает чувствительностью, сравнимой с чувствительностью гремучей ртути. То есть от пламени взрывается ТНРС, он в свою очередь взрывает азид свинца, а тот уже тэн (в некоторых сериях КД используется тетрил или гексоген).
Начинка
В донной части капсюля-детонатора обычно находится заряд тетрила, масса его в отечественных КД — 1.2 г. Над тетрилом — гремучая ртуть (фульминат ртути) или двухслойный заряд азид свинца + тринитрорезорцинат свинца (ТНРС). Последний применяется для повышения чувствительности КД к искрам от ОШ.
Электродетонатор (электрозапал; «ЭД») — устройство во взрывотехнике и пиротехнике, для создания начального детонационного импульса и инициирования взрывной химической реакции в основной массе заряда взрывчатого вещества.
Устройство электродетонатора.
1 — провода «концевики»
2 — корпус
3 — мостик накаливания
4,5 — заряд ИВВ
6 — «кумулятивное» углубление
7 — чашечка с защитной сеточкой
8 — воспламенительная головка
9 — полимеро-мастичная пробка
В отличие от «обычного» детонатора (капсюль-детонатор), подрываемого с помощью огнепроводного, детонирующего шнура или детонирующей трубки, электродетонатор подрывается электрическим способом.
Электродетонаторы можно разделить на «искровые» и «накальные».
В искровых электродетонаторах «активация» инициирующего взрывчатого вещества (ИВВ) происходит под воздействием тока электрической дуги протекающей между специальными электродами. При этом «питающее» напряжение достигает значений порядка нескольких тысяч вольт.
В «накальных» электродетонаторах «активация» ИВВ происходит под воздействием электрического тока протекающего по накальному мостику.
По времени срабатывания электродетонаторы делятся на «мгновенного действия» и «короткозамедленные».
Отечественной и зарубежной промышленностью выпускаются электродетонаторы с задержкой по времени от сотых до десятых долей секунды. Такие детонаторы позволяют выполнять «сложные» взрывные работы, такие как: управляемый снос зданий и сооружений, взрывы «на выброс» в горнорудном деле, и тому подобное.
Безопасность
Несмотря на кажущуюся простоту, электродетонатор является крайне сложным и крайне опасным в производстве устройством.
Технология их заводского изготовления хорошо отработана и очень жёстко регламентирована. Создать в домашних условиях электродетонатор, соответствующий предъявляемым высоким требованиям безопасности, стабильности характеристик и долговечности, практически невозможно.
Отдельно следует заметить, что большинство несчастных случаев с серьёзными увечьями и летальными исходами, а также аварий и разрушений, происходят при производстве, неправильном хранении или использовании средств взрывания.
