Dinamite

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Antecedentes e matérias-primas

A dinamite é um explosivo comercial usado principalmente para demolição e mineração. Inventado em 1866 por Alfred Bernhard Nobel (1833-1896), é descrito com mais precisão como a embalagem de nitroglicerina, um líquido explosivo altamente venenoso ou outros compostos voláteis, como nitrato de amônio sensibilizado. As dinamites podem ser embaladas em cargas medidas, transportadas facilmente e, com o detonador adequado, explodir com segurança. Como uma explosão de dinamite cria uma "chama fria", que tem menos probabilidade de inflamar misturas de metano e pó de carvão presentes nas minas, as dinamites são frequentemente usadas em operações de mineração de carvão.

História

Alfred Nobel, seu pai Immanuel e o irmão mais novo Emil começaram a fazer experiências com nitroglicerina perto de Estocolmo em 1862. Descoberta pelo químico italiano Ascario Sobrero em 1846, a nitroglicerina era altamente instável e difícil de manusear, e explosões acidentais não eram incomuns. Um desses acidentes matou Emil, entre outros, em uma fábrica em 1864. Apesar da tragédia pessoal, Alfred continuou seu trabalho com este líquido perigoso, trabalhando em um barco no meio de um lago antes de conduzir seus experimentos em uma fábrica. Em 1866, ele descobriu que misturar nitroglicerina com kieselguhr (terra diatomácea) estabilizou e reduziu a volatilidade do explosivo. A terra de diatomáceas é formada pelos restos fósseis de um plâncton unicelular chamado diatomácea, e o resultado é um material absorvente que "absorve" a nitroglicerina. Alfred chamou o produto de "dinamite" - derivado do grego "dynamis" que significa "poder" - e recebeu uma patente para o processo em 1867. Nobel desenvolveu vários outros explosivos e propelentes, incluindo balistita em pó sem fumaça. Ele detinha mais de 355 patentes e sua fortuna considerável forneceu a base financeira para o Prêmio Nobel, que é concedido "àqueles que, durante o ano anterior, devem ter conferido o maior benefício à humanidade".

A dinamite é classificada como um Alto Explosivo Secundário, o que significa que um detonador de Alto Explosivo Primário ou Iniciador (fulminato de mercúrio, por exemplo) é utilizado para detonar a carga principal. A dinamite é considerada um explosivo comercial, ao contrário dos explosivos TNT (trinitrotolueno), que são considerados explosivos de munições militares. O primeiro uso em grande escala de dinamite para fins de construção foi na criação do Túnel Hoosac, concluído em 1876.

Projeto de Processo e
Instalações

A fabricação de dinamite é altamente regulamentada e o processo estritamente controlado para evitar detonações acidentais. O equipamento utilizado é especialmente projetado para reduzir a exposição da mistura ao calor, forças de compactação ou fontes de ignição. Os rolamentos nos misturadores de produto, por exemplo, são montados fora da estrutura do aparelho para evitar o contato com a mistura explosiva. Prédios e áreas de armazenamento (chamados depósitos) são construídos a grandes distâncias de outras estruturas e com aquecimento, ventilação e sistemas elétricos especializados. Esses edifícios são "reforçados" com materiais resistentes a balas A fabricação de dinamite pode ser descrita como a embalagem segura de nitroglicerina, um líquido explosivo altamente venenoso. telhados e paredes e extensos sistemas de segurança. Outras precauções importantes incluem sistemas de inspeção completos que garantem a mistura, classificação, embalagem e controle de estoque corretos. Os funcionários também são altamente treinados para trabalhar com explosivos, sendo necessários cuidados especiais de saúde. A exposição à nitroglicerina comumente produz dores de cabeça latejantes, embora possa se desenvolver uma imunidade aos efeitos tóxicos. Curiosamente, a nitroglicerina também é usada na medicina para tratar algumas formas de angina e outras doenças. No corpo, atua como vasodilatador e relaxa o tecido muscular.

O processo de fabricação

O processo começa com o líquido composto, como nitroglicerina (óleo explosivo), uma substância "dope" e um antiácido. O dinitrato de etilenoglicol, compondo aproximadamente 25-30% do óleo explosivo, é usado para diminuir o ponto de congelamento da nitroglicerina. Isso permite que a dinamite seja usada com segurança em baixas temperaturas. Na verdade, a nitroglicerina em um estado semicongelado com a presença de líquido e sólido é, na verdade, mais sensível e instável do que apenas congelada ou líquida. Nesse estado semi-sólido, a nitroglicerina é extremamente perigosa de manusear.

Misturando o óleo

• 1 O óleo explosivo é cuidadosamente adicionado a um misturador mecânico, onde é absorvido pela "droga", que pode ser terra diatomácea (agora não mais usada), polpa de madeira, serragem, farinha, amido e / ou outras substâncias carbonosas e combinações de substâncias.

Acidez neutralizante

• 2 Cerca de 1% de antiácido, como carbonato de cálcio ou óxido de zinco, é adicionado para neutralizar qualquer acidez presente no dope. A mistura é monitorada cuidadosamente e quando o nível correto do ingrediente é atingido, a mistura está pronta para ser embalada nas várias formas. Esse processo produz o que é denominado "dinamite pura", em que a droga não contribui para a força explosiva da dinamite. Por exemplo, 40% de dinamite pura contém 40% de nitroglicerina e 60% de dope; 35% de dinamite pura contém 35% de nitroglicerina e 65% de drogas. Em alguns casos, o nitrato de sódio é misturado à droga, que atua como um oxidante e dá força adicional ao explosivo.

Dinamite de embalagem

• 3 A aparência da dinamite normalmente se assemelha a um cartucho redondo aproximadamente A aparência da dinamite normalmente se assemelha a um cartucho redondo de aproximadamente 1,25 polegadas de diâmetro e 8 polegadas de comprimento. O invólucro de parafina protege o dinomito da umidade e, sendo um hidrocarboneto combustível, contribui para a reação explosiva. 1,25 polegadas (3,2 cm) de diâmetro e 8 polegadas (20 cm) de comprimento. Este tipo é produzido pressionando a mistura de dinamite em um tubo de papel selado com parafina. O invólucro de parafina protege a dinamite da umidade e, sendo um hidrocarboneto combustível, contribui para a reação explosiva. A dinamite também pode existir em muitas outras formas, desde tamanhos menores de cartuchos para trabalhos de demolição especializados até cargas grandes de 25 cm (10 polegadas) de diâmetro que são usadas em grandes operações de mineração a céu aberto. Os regulamentos limitam o comprimento dessas grandes cargas a 30 polegadas (76 cm) e o peso a 50 libras (23 kg). A dinamite também está disponível como um pó de saco e em uma forma gelatinizada para uso subaquático.
  As dinamites também são feitas com outras substâncias além da nitroglicerina. Por exemplo, substituir uma porção maior do óleo explosivo por nitrato de amônio pode aumentar a força explosiva da dinamite. Essa forma de dinamite é conhecida como dinamite de amônia.
  

Controle de qualidade

A medição precisa da força da dinamite e o teste por detonação garantem o desempenho seguro do explosivo. A força relativa da dinamite é avaliada em comparação com a dinamite pura e pela porcentagem do peso do óleo explosivo. Por exemplo, a dinamite de amônia é comparada à dinamite pura e é classificada de acordo. Cinqüenta por cento de dinamite com amônia é igual em força explosiva a 50% de dinamite pura. Neste caso, "50%" reflete a comparação da força ao invés do conteúdo explosivo.

Após a fabricação e o teste de lote da dinamite, ela é enviada ao local de trabalho sob estritas regulamentações de transporte e armazenamento.

Aplicativo

O breve exemplo a seguir é um dos muitos cenários para a aplicação adequada de dinamite. Deve-se observar que ninguém, exceto um especialista certificado em detonação, com os procedimentos e equipamentos corretos, deve tentar detonar dinamite.

Neste exemplo, uma formação rochosa deve ser explodida para abrir caminho para um projeto de construção. A primeira etapa no procedimento de detonação é determinar o tamanho da carga por vários meios, incluindo gráficos, cálculos e a experiência do detonador. Um exame atento da área afetada e do terreno circundante é feito para determinar a zona de segurança. Os sinais são colocados a um mínimo de 1000 pés (305 m) fora da zona de segurança para avisar o público sobre a explosão. Os transmissores de rádio são desligados e travados para evitar o disparo acidental dos detonadores elétricos. A carga é então retirada do carregador e transportada para o local da explosão usando caminhões fechados e seguros. Os detonadores são levados ao local de trabalho em um veículo separado.

As cargas são descarregadas e colocadas nos buracos de explosão perfurados na formação rochosa. Eles deslizam para o buraco de explosão por pressão de ar ou socando com hastes de madeira ou plástico. O blaster toma muito cuidado para que os fios condutores dos detonadores sejam colocados em curto até que todas as cargas tenham sido colocadas. Isso fornece um caminho de curto-circuito para a fiação, o que evita a ignição acidental. Apenas o blaster tem permissão para fazer as conexões elétricas finais ao interruptor de disparo principal.

Durante este tempo, uma lacuna de 5 pés (1,5 m) na fiação imediatamente à frente do interruptor principal é usada como uma "lacuna relâmpago", outra prática de segurança para eliminar a possibilidade de eletricidade estática desencadeando as cargas. Assim que toda a preparação para a explosão estiver concluída, uma buzina de advertência soa uma série de toques de um minuto antes do sinal de detonação. Neste momento, as conexões finais para o interruptor de disparo são feitas. Com um minuto para a detonação, uma série de toques curtos de buzina soa. O blaster então desbloqueia o interruptor principal e detona as cargas. Após a explosão, todos os circuitos elétricos para o equipamento de detonação são novamente travados em posições seguras e a área é inspecionada para cargas mal acionadas e segurança geral. Um toque prolongado de buzina sinaliza que está tudo limpo.

Subprodutos / resíduos

A fabricação e o uso de explosivos contribuem com algum tipo de resíduo perigoso para o meio ambiente. A nitroglicerina produz vários subprodutos tóxicos, como ácidos, produtos cáusticos e óleos contaminados com metais pesados. Estes devem ser eliminados de forma adequada por neutralização ou estabilização e transportados para um aterro de resíduos perigosos. O uso de explosivos cria grandes quantidades de poeira e partículas da explosão e, em alguns casos, libera amianto, chumbo, e outros materiais perigosos para a atmosfera. Além disso, explosões não controladas ou calculadas incorretamente podem romper tanques e tubulações próximas, liberando seu conteúdo para o meio ambiente.

O Futuro

Desde seu desenvolvimento na década de 1950, formas avançadas de explosivos plásticos e cargas moldadas substituíram a dinamite. Esses explosivos agora são chamados de agentes de detonação, uma vez que sua estabilidade é melhorada e requerem um primer mais poderoso para detonar. Um dos agentes de detonação mais comuns é o ANFO, ou nitrato de amônio e óleo combustível. ANFO está prontamente disponível, consideravelmente mais barato que dinamite e pode ser misturado no local. No entanto, equipes de demolição de concreto que requerem cargas relativamente pequenas ainda usam dinamite como agente de detonação.