Clasificación de sustancias explosivas

La clasificación de las sustancias explosivas de diferentes tipos puede efectuarse de múltiples

maneras, no obstante, hay tres formas principales ampliamente aceptadas: por naturaleza, por

sensibilidad y por utilización. Más aún en la clasificación que se da es muy difícil y es frecuente

encontrar tipologías con base en un grupo químico funcional y en nombres comerciales cuando se

trata de mezclas de sustancias explosivas.

Sustancias explosivas por naturaleza explosiva

Deflagrantes

Son los explosivos en los que la reacción se inicia por mecanismos químicos tradicionales:

activación termocinética. La velocidad de éstos no supera la velocidad del sonido (medida en el

medio explosivo, que siendo sólido o líquido, es muy superior a la del aire). La barrera del sonido

atempera la energía cedida por éste, de modo que no son muy potentes.

Su interés es escaso: pirotecnia y algunas aplicaciones en las que se requiera baja energía.

En esta línea, los propelentes son considerados un subgrupo de los explosivos deflagrantes.

Pólvora negra

Otras pólvoras o explosivos que utilicen de oxidante el Nitrato de Potasio y Clorato de

Potasio por lo general son deflagrantes.

Detonantes

La reacción en este grupo se autoabastece por una onda de choque, supersónica (en el medio que

recorre), que inicia al explosivo a medida que esta transcurre. Dada la alta velocidad de la reacción

son explosivos muy potentes. Dentro de esta clase se pueden incluir todos las sustancias

explosivas mencionadas a continuación.

Sustancias explosivas por sensibilidad

Primarios

Son aquellas sustancias que requieren cantidades ínfimas de energía para activarse. Son de gran

peligrosidad y generalmente se utilizan flegmatizados (insensibilizados). Su potencia es modesta

en comparación con los demás grupos.

La energía liberada por los explosivos primarios en su detonación es generalmente pequeña; en

los casos más comunes, sus calores de explosión están alrededor de las 400 kcal/kg (1700 kJ/kg),

frente a los valores de 1000 kcal/kg, y superiores, típicos de los explosivos secundarios.

Triyoduro de amonio

Fulminato de mercurio

Fulminato de plata

Azida de plomo  o nitruro de plomo.

Azida de plata

Estifnato de plomo  o trinitroresorcinato de plomo.

Hexanitrato de manitol

Acetiluro de plata

Secundarios

Responden , con energías de activación intermedias aunque no estrictamente homogéneas. Las

potencias son muy altas, encontrándose en el orden de los GW.

Nitroglicerina  Muy sensible. Generalmente se le aplica un desensibilizador.

Trilita  o TNT

Hexógeno , RDX Ciclonita (trinitrofenilmetilnitramina)

Pentrita , PT, PETN Tetranitrato de pentaeritrita

Ácido pícrico  o TNP (Trinitrofenol)

Picrato de amonio

Tetranitrometano

Octógeno  o HMX (Ciclotetrametilentetranitramina)

Nitrocelulosa

Cloratita

Terciarios

Familia constituida casi en unanimidad por NAFOS (nitrato de amonio/fuelóleo) conocida su

enorme insensibilidad.

ANFO  o NAFO en castellano.

Sustancias explosivas por utilización

Iniciador

Material energético, con una energía de activación relativamente baja, utilizado para iniciar un

explosivo secundario. Suelen ser explosivos de alta sensibilidad (primarios) en combinación, de

acuerdo al impulso requerido: impacto, eléctrico o térmico. Suelen ser llamados detonadores al

estar encartuchados comercialmente.

Carga

Es la masa base que explotará y es objeto del diseño de la voladura. El iniciador es el responsable

de iniciar la carga. Algunas sustancias pueden no requerir iniciador: pólvora, nitroglicerina o

pentrita se inflaman con relativa facilidad bajo la llama.

Multiplicador

En ciertas ocasiones la carga no detona con el iniciador, por lo que se requiere un explosivo

intermedio que sea sensible al iniciador y a la vez inicie a la carga. Muy frecuentemente los anfos

requieren de este tipo de carga.

Sustancias explosivas mezcladas

A menudo las sustancias carecen de todas las propiedades solicitadas para una función; por

ejemplo: la nitroglicerina es muy inestable, el nitrato amónico muy mediocre o el estifnato de plomo

debería ser más sensible a la llama. Para soslayar dichos problemas se recurre a mezclas de éstos

para potenciarlos. Comercialmente se conocen:

Dinamitas

Artículo principal: Dinamita.

Las dinamitas son explosivos generalmente bicomponente: nitroglicerina o nitroglicol con

nitrocelulosa, formando una pasta de mayor estabilidad que cada explosivo por separado.

Tradicionalmente la dinamita ha sido una mezcla de nitroglicerina con arcilla -originalmente tierra

de diatomeas; receta del propio Nobel-. La evolución técnica de ésta, llevó a la producción de las

gomas: nitroglicerina más nitrocelulosa. Actualmente las dinamitas se han inclinado por mezclas de

nitroglicol, de mayor estabilidad, junto con nitrocelulosa. En adición, comprenden otros ingredientes

como aluminio (aumenta el calor y potencia), que le otorga una apariencia grisácea y aceitosa al

tacto.

En términos generales son consideradas unos explosivos muy potentes (comparado con la pólvora,

el fulminato de mercurio y otros explosivos débiles.

Gomas

La Goma-2 es un explosivo del tipo dinamita de fabricación española para uso industrial (sobre

todo en minería) por la Unión Española de Explosivos, S.A. (actualmente MAXAM). Se

comercializa al menos en dos variantes, la Goma-2 EC y la Goma-2 ECO.

Pulverulentas

ANFO

El ANFO, del inglés: Ammonium Nitrate - Fuel Oil, es un explosivo de alto orden. Consiste en una

mezcla de nitrato de amonio y un combustible derivado del petróleo, desde gasolinas a aceites de

motor. Estas mezclas son muy utilizadas principalmente por las empresas mineras y de demolición,

debido a que son muy seguras, baratas y sus componentes se pueden adquirir con mucha

facilidad. Las cantidades de nitrato de amonio y combustible varían según la longitud de la cadena

hidrocarbonada del combustible utilizado. Los porcentajes van del 90% al 97% de nitrato de

amonio y del 3% al 10% de combustible, por ejemplo: 95% de nitrato de amonio y 5% de

queroseno. El uso de un combustible insoluble en agua acaba con el principal problema del nitrato

de amonio: su tendencia a absorber agua (higroscopía). Si además se le añade polvo de aluminio

el ANFO se convierte en una variedad aún más potente llamada ALANFO. Se utiliza ampliamente

en las voladuras de rocas de tipo medio a blando, bien sea introduciendo en los barrenos el

granulado mediante aire comprimido o bien en su otra forma de presentación que es encartuchado.

Es necesario cebar fuertemente el barreno con detonador y cartucho de goma a fondo, para

producir su correcto funcionamiento, además su uso está contraindicado en barrenos con

presencia de agua, a no ser que se use encartuchado. El ANFO también se suele mezclar con

otros explosivos tales como hidrogeles o emulsiones para formar, en función del porcentaje de

ANFO o ANFO Pesado (aproximadamente un 70% de emulsión ó hidrogel y 30% ANFO).

Hidrogeles

Los hidrogeles son agentes explosivos constituidos por soluciones acuosas saturadas de NA, a

menudo con otros oxidantes como el nitrato de sodio y/o el de calcio, en las que se encuentran

dispersos los combustibles, sensibilizantes, agentes espesantes y gelatinizantes que evitan la

segregación de los productos sólidos.

Emulsiones

Las emulsiones explosivas son del tipo denominado <agua en aceite> en las que la fase acuosa

está compuesta por sales inorgánicas oxidantes disueltas en agua y la fase aceitosa por un

combustible líquido inmiscible con el agua del tipo hidrocarbonado.

Este grupo mantiene las propiedades de los hidrogeles, pero a su vez, mejora dos características

fundamentales como son la potencia y la resistencia al agua.

1. Item de lista numerada

Base trilita

Ligante plástico

Explosivos nucleare

Artículo principal: Armas nucleares.

Tremendamente potentes, están prohibidos para uso comercial, solo lo utilizan los ejércitos de

países tecnológicamente desarrollados.

El funcionamiento básico de dichas bombas consiste en la fisión o la fusión de átomos. Existen dos

tipos: Las que funcionan con Uranio o Plutonio, que con la ayuda de un detonador o iniciador divide

sus átomos y moléculas, generando muchísimo calor y energía.

Otra clase son las bombas de fusión de Hidrógeno (conocida como bomba H), que consiste en la

fusión de los átomos de dicha sustancia. Esta clase de bomba genera mucho más radiación que la

anterior, y aún no se la ha probado en un combate real, a diferencia de la bomba de Uranio y la de

Plutonio, lanzadas en Hiroshima y Nagasaki (respectivamente) a finales de la segunda guerra

mundial.

Agrupamiento de explosivos por compatibilidad

Señaléctica de "Precaución Explosivos".

Estas señales se usan en Transporte, Embarque, Almacenamiento; incluye UN & US DOT, clases

de material peligroso con señaléctica compatible. Wikipedia proporciona esta información, pero

jamás debe ser una fuente primaria para manipular explosivos.

1.1 Peligro de Explosión

1.2 Explosión No Masiva, produce fragmentos

1.3 Fuego en Masa, menor riesgo de fragmentación

1.4 Fuego Moderado, no hay riesgo de expansión ni fragmentación: la pirotecnia y los

dispositivos para la fragmentación de roca controlada son 1.4G or 1.4S

1.5 Sustancia Explosiva, muy insensible (con riesgo de explosión en masa)

1.6 Artículo Explosivo, extremadamente insensible

A Sustancia Explosiva Primaria (1.1A, 1.2A)

B Un artículo con un explosivo primario, sin dos o más dispositivos efectivos de protección.

Algunos Arts., ensambles de detonadores para voladuras y primers, tipo-cápsula, se incluyen.

(1.1B, 1.2B, 1.4B)

C Sustancias explosivas propelentes u otras sustancias explosivas deflagrantes o Arts. con tales

sustancias explosivas (1.1C, 1.2C, 1.3C, 1.4C)

D Sustancias explosivas secundarias detonantes o pólvora negra o artículo con una sustancia

explosiva secundaria detonante, en cada caso sin medios de iniciación ni carga propelente, o

Artículo con una sustancia explosiva primaria con dos o más dispositivos efectivos protectores.

(1.1D, 1.2D, 1.4D, 1.5D)

E Artículo con una sustancia explosiva secundaria detonante sin medios de iniciación, con carga

propelente (con más de un líquido inflamable, gel o líquido hipergólico) (1.1E, 1.2E, 1.4E)

F Artículo con una sustancia explosiva secundaria detonante con sus medios de iniciación, con una

carga propelente (con más de un líquido inflamable, gel o líquido hipergólico) o sin una carga

propelente (1.1F, 1.2F, 1.3F, 1.4F)

G Sustancia pirotécnica o artículo con sustancia pirotécnica, o artículo con una sustancia explosiva

y una sustancia de iluminación, incendiaria, lacrimógena o fumígena (con un artículo activado por

agua o conteniendo fósforo blanco, fosfato o líquido inflamable o gel o líquido hipergólico) (1.1G,

1.2G, 1.3G, 1.4G)

H Art. con una sustancia explosiva y fósforo blanco (1.3H, 1.8H)

H a Art. con solo uno de los dos explosivos sin fósforo blanco (1.3H, 1.8H)

J Art. con ambas sustancias explosivas y líquido inflamable o gel (1.1J, 1.2J, 1.3J)

K Art. con ambas sustancias explosivas y un agente químico tóxico (1.2K, 1.3K)

L Sustancia explosiva o Art. con una sustancia explosiva con riesgo especial (e.g., activable con

agua o presencia de líquidos hipergólicos, fosfatos o sustancias pirógenas) necesitando

aislamiento en cada tipo (1.1L, 1.2L, 1.3L)

N Arts. con solo sustancias detonantes extremadamente insensibles (1.6N)

S Substancia o artículo empaquetado o diseñado que cualquier efecto riesgoso por manejo

accidental se limita al propio paquete y no se extiende significativamente al entorno; no lo afecta el

fuego cercano, u otra emergencia en la vecindad inmediata del paquete (1.4S)

MECHA LENTA O GUIA

Tiene por objeto transmitir el fuego que le hemos aplicado con el encendedor o fósforo, hasta el fulminante, a fin de producir la explosión de este. La guía consiste en un cordón continuo en cuyo centro se ubica la pólvora, protegido por varias capas de diferentes materiales, como papel impermeabilizante, hilo de algodón, brea, material plástico. El objeto de varias capas de protección de la guía es:

• Asegurar la continuidad de la marcha del fuego, sin que se produzca cortes o demoras.

• Evitar que el fuego se comunique a otra guía cuando están pegadas. • Evitar que escapen chispas por los costados de la mecha.

Velocidad de quemado.- La velocidad con que se transmite el fuego es de 451 a 52 segundos /pie.

Guía de Seguridad.- Consiste en un pedazo de la guía ordinaria, de 3 pies de longitud, que sirve para control o como reloj, para chequear el tiempo que nos toma el encender o “Chispear” el disparo. Cuando el fuego que se ha prendido en la guía de seguridad consume los 3 pies y sopla por un extremo, debemos abandonar de inmediato la labor, así falten tiros que prender, pues quedarnos por más tiempo puede significar la muerte.

Almacenamiento:

• Mantener lejos del fuego, líquidos inflamables(petróleo, gasolina, acetona, etc.) y otros explosivos.

• Almacenar en polvorines adecuados, con ambiente fresco, seco y ventilado, estos lugares deben inspeccionarse periódicamente.

• Deben almacenarse solamente con accesorios compatibles(del mismo tipo).

Manipuleo:

• El manipuleo y uso debe estar a cargo de personal entrenado y autorizado.

• Para el uso de la guía los cortes que se hacen deben ser perpendiculares al eje.

• La longitud mínima debe ser de 2 pies (0.6 m.), con la finalidad de poseer el tiempo necesario para salir del frente de disparo.

• Si el chispeo es manual se debe contar con un chispeador de 1 pie de longitud como mínimo y una vez consumido salir del frente.

• SIEMPRE manipular la mecha con cuidado y sin dañar la cubierta .

• SIEMPRE encender la mecha con un encendedor adecuado. Si se usa fósforo, cortar el extremo de la guía en forma diagonal en el extremo de la guía e insertar la cabeza del fósforo dentro de la hendidura. Luego frotar la cabeza del fósforo con la superficie de encendido de la caja de fósforo.

• SIEMPRE se debe conocer el tiempo que tarda en arder la mecha y asegurarse de tener el tiempo suficiente para llegar a un lugar seguro después de encenderla. En disparos grandes calcular bien el tiempo total de encendido de las mechas, a fin de evitar tiros prematuros, mientras se está trabajando en el frente.

• NUNCA cortar la mecha sino inmediatamente antes de insertarla en el fulminante. Cortarla tres o cuatro centímetros de la punta para asegurar que el extremo esté seco. Insertar la guía hasta tocar suavemente la carga del fulminante y una vez colocada evitar torcerla.

• NUNCA encender la guía sin antes cubrir el explosivo lo suficiente para impedir que las chispas o cabezas de fósforo puedan hacer contacto con el explosivo que se encuentra fuera del taladro.

• NUNCA tener explosivo en la mano al encender la guía.

• SIEMPRE mantener una distancia segura y la protección necesaria cuando se efectúen los disparos como plastas, cachorros, etc. La proyección de fragmentos es el mayor riesgo de la voladura en superficie.

• SIEMPRE asegurarse que los empates de las cápsulas conectoras (conectores) con la guía de seguridad y con la mecha rápida (cordón de ignición) estén bien hechos, cuando este método de encendido se emplee, para evitar fallas en el encendido.

• NUNCA prender ni golpear la mecha rápida (cordón de ignición), el cordón detonante y menos fulminantes.

MECHA RAPIDA

La Mecha Rápida es uno de los componentes del sistema tradicional de voladura. Está conformado por un núcleo pirotécnico con alambres centrales especialmente diseñados, recubiertos con una capa plástica, cuya finalidad es impermeabilizarla y proteger el núcleo pirotécnico. Este accesorio se usa complementariamente con la mecha de seguridad de determinada longitud, en cuyos extremos se encuentran fijados el fulminante simple y el conector de ignición.

En el momento de efectuar el circuito de conexión la Mecha Rápida se introduce en la ranura de los conectores y se asegura con el respectivo collar plástico incorporado. En estas condiciones la Mecha Rápida está lista para ser activada por medio de la llama de un fósforo u otro agente externo. La longitud de la Mecha Rápida usada entre dos taladros, se determina por varios factores, siendo el principal: el tipo de trabajo, tiempo de combustión de la Mecha Rápida, el circuito de conexión y tiempo de combustión de la mecha de seguridad. Se debe tener especial cuidado en evitar que los primeros taladros dañen al resto de los accesorios inutilizando la secuencia de voladura. El objetivo fundamental de este accesorio es eliminar el chispeo manual de la mecha de seguridad, evitando la exposición de los operadores a los humos de la combustión. Además permite la salida segura del personal del lugar de disparo. Para efectuar los empalmes entre dos tramos de Mecha Rápida es necesario tener especial cuidado en cumplir las recomendaciones del.

Velocidad de quemado.- La velocidad con que se transmite el fuego es de 451 a 52 segundos /pie.

Tubo de Choque Diseñado por Per Anders Persson (Nitro Nobel) en 1960, hoy el original y único EXEL es fabricado por ORICA. Tubo plástico con un contenido de octógeno aluminizado (HMX) adherido al tubo en su parte interior (adherencia > 95%)

La carga del tubo es próxima a 0.015 gramos por 1 metro de tubo ó equivalentes a 0.15 gramos por 10 metros. La velocidad de detonación del tubo de choque es de alrededor 2000 m/s (2 m por ms)

El PENTACORD® SISMOGRÁFICO está constituido por un núcleo de pentrita (PETN), el cual está recubierto con fibras sintéticas y forrado con un material plástico, dotándole de una gran facilidad de manipuleo y seguridad. La uniformidad de la carga de PETN permite obtener homogeneidad en los cordones detonantes, cualidad muy importante en los trabajos de exploración sismográfica.

Los cordones detonantes sismográficos cumplen con los requerimientos más estrictos en exploraciones sísmicas, con una velocidad de detonación superior a la mínima aceptable. El recubrimiento final de plástico, los hacen resistentes a la abrasión y le proporcionan una buena impermeabilidad. Descripción y composición Tipos y usos Para satisfacer los requerimientos del mercado de prospección

sísmica, FAMESA EXPLOSIVOS S.A.C. cuenta con los siguientes tipos: Los cordones detonantes sismográficos son fuente de energía sísmica de aplicación superficial y brindan frecuencias de bastante regularidad, deseable en este tipo de prospección.

• PENTACORD® SISMOGRÁFICO 20P (20 g/m)

• PENTACORD® SISMOGRÁFICO 30P (30 g/m)

• PENTACORD® SISMOGRÁFICO 40P (40 g/m)

VOLADURAS CONTROLADAS

Los consumidores de explosivos han buscado y ensayado muchas maneras para reducir elexceso de rompimiento o sobreexcavación de las voladuras. Por razones de seguridad, elrompimiento excesivo es inconveniente tratándose de taludes, bancos, frentes o pendientesinestables y es también económicamente inconveniente cuando la excavación excede la"línea de pago" (implica concreto extra y los taludes fracturados requieren unmantenimiento costoso).En voladuras controladas se utilizan varios métodos para reducir el exceso de rompimiento;sin embargo, todos tienen un objetivo común; disminuir y distribuir mejor las cargasexplosivas para reducir al mínimo los esfuerzos y la fractura de la roca más allá de la líneamisma de excavación.Por muchos años la Barrenación en Línea fue el único procedimiento utilizado paracontrolar el rompimiento excesivo. La Barrenación en Línea o de límite simplementeconsiste de una serie de barrenos en línea, vacíos, a corta distancia unos de otros y a lolargo de la línea misma de excavación, proporcionando así un plano de debilidad que lavoladura puede romper con facilidad.Las voladuras controladas difieren del principio de la Barrenación en Línea, esencialmente,en que algunos o todos los barrenos se disparan con cargas explosivas relativamente pequeñas y debidamente distribuidas. La detonación de estas pequeñas cargas tiende afracturar la roca entre los barrenos y permite mayores espaciamientos que en el caso de laBarrenación en Línea. Por lo tanto, los costos de barrenación se reducen y en muchos casosse logra un mejor control del exceso de rompimiento.

 Barrenación en línea, de límite o de costura.

Principio:La voladura con Barrenación en Línea involucra una sola hilera de barrenos de diámetro pequeño, poco espaciados, sin carga y a lo largo de la línea misma de excavación o de proyecto. Esto provoca un plano de menor resistencia, que la voladura primaria puedaromper con mayor facilidad. También origina que parte de la ondas de choque creadas por la voladura sean reflejada, lo que reduce la fracturación y las tensiones en la paredterminada.Aplicación:Las perforaciones de la Barrenación en Línea generalmente son de 1 ½" a 3" de diámetroy se separan de 2 a 4 veces su diámetro a lo largo de la línea de excavación. Los barrenosmayores de 3" se usan poco en este sistema pues los altos costos de barrenación no puedencompensarse suficientemente con mayores espaciamientos.La profundidad de los barrenos dependen de su buena alineación. Para obtener buenosresultados, los barrenos deben quedar en el mismo plano. Cualquier desviación en ellos, altratar de barrenar más profundamente, tendrá un efecto desfavorable en los resultados.Para barrenos de 1 ½" a 3" de diámetro las profundidades mayores a 9 metros sonraramente satisfactorias