บล๊อกเคมี

ทีวีสี
Location :
นครนายก Thailand

[Profile ทั้งหมด]

ให้ทิปเจ้าของ Blog [?]
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
Smember
ผู้ติดตามบล็อก : 1 คน [?]




Group Blog
 
All Blogs
 
Friends' blogs
[Add ทีวีสี's blog to your web]
Links
 

 

Thermite to Gansizer

Thermite to Gansizer

Thermiteชื่อเรียกระเบิดของผสมซึ่งจัดอยู่ในจำพวกไพโรเทคนิคปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะสร้างเปลวไฟและพลังความร้อนสูงอย่างฉับพลัน องค์ประกอบของ Thermite ประกอบด้วยสารออกซิไดเซอร์ที่ให้ความร้อนสูงและผงโลหะเนื่องจาก Thermite สามารถให้พลังงานความร้อนสูงได้ในระยะเวลาอันสั้นจึงนิยมประยุกต์ใช้ Thermiteเป็นตัวจุดหรือเป็นสารเพิ่มพลังงานความร้อน นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์นำ Thermite ไปทำเป็นวัตถุระเบิดที่อาศัยแรงระเบิดจากการแรงดันที่เรียกว่า Gansizer การระเบิดวิธีนี้จะมีความปลอดภัยกว่าแรงระเบิดจากปฏิกิริยาของตัวระเบิดโดยตรงเพราะหากระเบิดในพื้นที่เปิดโล่งจะไม่มีShock Wave และการระเบิดจะกำจัดอยู่เฉพาะจุดเท่านั้น

รูป Gansizer(//www.hodumi.co.jp/members/list/materials/break_2.html)

Gansizer เป็นวัตถุระเบิดที่มีส่วนผสมของ Thermite นิยมใช้ระเบิดหินหรือคอนกรีตซึ่งเป็นวัสดุที่มีกำลังแรงดึงต่ำหลักการสร้างแรงระเบิดเขียนเป็นลำดับได้ดังนี้

1) พลังความร้อนจากThermite

2) ปริมาตรที่เพิ่มสูงขึ้นจากการเปลี่ยนสถานะ(สร้างไอแรงดัน)

3) เกิดแรงดันสูงในพื้นที่จำกัด

4) แรงดันสูงที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้เกิดการระเบิด

หลักการทำลาย

สร้างพื้นที่จำกัดเป็นวงกลมไอแรงดันที่สร้างขึ้นจะกระทำกับผนังวงกลมเกิดเป็นความเค้นอัด (Compressive Stress) ในแนวตั้งฉากกับเส้นสัมผัสวงกลมขณะเดียวกันก็จะเกิดความเค้นดึง (TensileStress) เกิดขึ้นตั้งฉากกับแนวความเค้นอัดด้วย ซึ่งค่าความเค้นดึงนี้มีค่าสูงเกินกำลังแรงดึงของวัสดุที่ทนได้แล้วจะทำให้วัสดุเกิดการปริแยกและถึงจุดวิบัติในที่สุด

รูปทิศทางแรงกระทำต่อวัสดุจากแรงไอระเบิด

เมื่อใช้ระเบิดที่สร้างแรงไอระเบิดในพื้นที่จำกัดจะเกิดแรงดันขนาด1,500 ถึง 3,000kgf/cm2 ทำให้สามารถทำลายคอนกรีต ก้อนหินหรือชั้นหินที่มีกำลังแรงดึงอยู่ในช่วง20 ถึง 180 kgf/cm2 ได้

กลไกการทำลาย (Sakano,Technical Gr., YAMAZAKI Construction Co., Ltd)

…กลไกการทำลายวัสดุแข็งแต่เปราะตามวิธีระเบิดทำลายนั้นมีทั้งแบบ Dynamic Damage จากแรงอัดปะทะระหว่างการระเบิดและแบบ Semi-Static Damage จากแรงอัดแก๊สหลังการระเบิดนอกจากนี้การควบคุมการระเบิดทำลายโดยใช้ Decoupling Effect ที่มาจากการสร้างAir Gap นั้น จะช่วยปรับแรงทำลายจาก Dynamicให้เป็น Semi-Static มากขึ้นกรณีดังกล่าวคือการระเบิดทำลายที่ใช้แรงดันสร้างผลเสียหายแบบ Semi-Staticเป็นหลัก

…กลไกการทำลายแบบ Semi-Staticนั้น อาศัยแรงดันแก๊สที่เกิดจากไอระเบิดเป็นการทำลายด้วยแรงดึงเป็นหลักเมื่อวัสดุที่จะทำลายเกิดปริแยกจาก Tensile Failure แล้วแก๊สจะแทรกไปตามช่วงว่างดังกล่าวแล้วทำให้เกิดความเค้นดึงลุกลามไปเรื่อย ๆจนเกิดการพังทลายอย่างสมบูรณ์

…ในรูระเบิดเมื่อมีแรงดันกระทำกับผนังต่อช่วงเวลาเป็นแบบSemi-Static แล้ว จะเกิดความเค้นแปรผกผันกับระยะทางที่แรงดันไปถึงวัสดุที่ต้องการทำลายความเค้นนี้เมื่อมีค่าสูงเกินกำลังแรงดึงของวัสดุจะเริ่มเกิด TensileFailure ทำให้ปริแยกและแรงดันแก๊สจะแทรกดันในช่องว่างดังกล่าวให้ขยายไปจนเกิดการวิบัติในที่สุด

ตัวอย่างการระเบิดด้วย Gansizer (นาทีที่ 4:12 )

https://www.youtube.com/watch?v=VomHYfG1H78




 

Create Date : 13 มกราคม 2556    
Last Update : 24 พฤษภาคม 2556 19:36:25 น.
Counter : 884 Pageviews.  

กรณีศึกษาอุบัติเหตุการระเบิดของดินจุด B/KNO3 ในขั้นการผลิตวัตถุดิบ Slurry

เรื่องราวโดยสังเขป
เป็นอุบัติที่เกี่ยวกับการผลิตวัตถุระเบิดซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการผลิตดินจุดสารสร้างก๊าซใน Air Bag ยานยนต์ โดยใช้ส่วนผสมของดินจุด B/KNO3 (25%:75%) ซึ่งในขั้นการเตรียมวัตถุดิบที่อยู่ในรูปของ Slurry นั้นเกิดการระเบิดขึ้นทำให้มีผู้เสียชีวิต 1 ราย ดินระเบิดที่ทำให้เกิดการระเบิดขึ้นได้นั้นคาดว่ามาจาก 2 ปัจจัยคือ 1) วัตถุดิบ Slurry ในถังผสมที่อยู่ในสภาพเปียกชื้นและ 2) เศษดินเหลือที่อยู่ในสภาพแห้ง (เป็นดินเหลือของ B/KNO3 จำนวนหนึ่งและ วัตถุดิบ Slurry
ที่อยู่ในสภาพแห้งเกาะติดบริเวณผิวด้านในถังผสม) ซึ่งปัจจัยข้อที่ 1) วัตถุดิบ Slurry ในสภาพเปียกชื้นนั้นทำการทดลองแล้วว่าไม่สามารถทำให้เกิดการระเบิดได้ จึงเหลือปัจจัยที่ 2) เศษดินเหลือที่อยู่ในสภาพแห้ง อย่างเดียวที่จะทำให้เกิดการระเบิดขึ้นได้
ณ ที่นี้จะอธิบายในส่วนของการสันนิษฐานปริมาณดินจุดที่เกิดการระเบิดขึ้นโดยพิจารณาจากผลเสียหายรอบข้างดังนี้

(1) สันนิษฐานปริมาณดินจุดที่ระเบิดจากสภาพความเสียหายของกระจก 別紙11(P38)
1.1) หาค่าแรงระเบิด
ข้อมูล B/KNO3 มีอุณหภูมิการระเบิด 3,000K ปริมาณก๊าซที่เกิดขึ้นจากการระเบิดที่ STP เท่ากับ 300L/kg
จะหาแรงระเบิดได้จากสมการ

f = 1atm X 300L/kg X 3,000K/273K = 3,297 atm.L.kg-1
จะได้แรงระเบิดของ Br/NO3 = 3,297 atm.L
(ปกติแรงระเบิดใช้หน่วยเป็น atm.L เทียบกับวัตถุระเบิด 1 kg อยู่แล้ว)
1.2) ปริมาตรห้องเตรียมวัตถุดิบ
V = 7m X 6m X 3.5m = ≈ 147m3
ประมาณปริมาตรอุปกรณ์เครื่องมือภายใน ≈ 2m3
ดังนั้น V = 147 – 2 = 145m3
1.3) การทนแรงอัดของกระจก
จากข้อมูลกระจกของ Nippon Sheet Glass Co., Ltd.
(กระจกหน้าต่างฝั่งตะวันออก)
ขนาด 900mmx1200mm t = 6mm ทนแรงอัดได้ประมาณ 2,500N/m2 = 0.0255kg/cm2
(กระจกประตูฝั่งห้องควบคุมด้านตะวันตก)
ขนาด 600mmX700mm t = 6mm ทนแรงอัดได้ประมาณ 6,428N/m2 = 0.0654kg/cm2

1.4) สันนิษฐานปริมาณระเบิด
PV = f w
w = PV/f
w = 0.0255 x 145,000/3297 = 1.12kg (กระจกหน้าต่างฝั่งตะวันออก)
w = 0.0654 x 145,000/3297 = 2.88kg (กระจกประตูฝั่งห้องควบคุมด้านตะวันตก)
สรุปว่าสันนิษฐานปริมาณระเบิดจากกระจกหน้าต่างฝั่งตะวันออกคือ 1.12kg จากกระจกประตูฝั่งห้องควบคุมด้านตะวันตกคือ 2.88 kg
**หมายเหตุ : ไม่ได้นำปัจจัยระยะห่างระหว่างจุดระเบิดถึงกระจกทั้งสองจุดพิจารณา

(2) สันนิษฐานปริมาณดินจุดที่ระเบิดจากสภาพความเสียหายของขาตั้งแท็งก์ 別紙12(P39)
2.1) ร่องรอยระเบิด

ที่ถังไม่เกิดการเสียรูป แต่ขารองถัง 4 ข้างบิดเบี้ยวไปอย่างเห็นได้ชัด คาดว่าเกิดจากแรงอัดของแก๊สอัดตัวถังลงทำให้ขาทั้ง 4 ข้างเกิดการวิบัติแบบโก่งเดาะ (Buckling)
2.2) แรงดันแก๊สที่เกิดขึ้นจากการระเบิด
เนื่องจากขารองถังยึดอยู่กับผนังถังและพื้น จึงพิจารณาค่าแรงวิกฤต (Fcr) ตามแนวแกนที่ปลายทั้งสองตรึงอยู่กับที่ (Fixed-ended column) โดยใช้สมการของออยเลอร์ดังนี้

E : ยังส์โมดูลัส ( = 2.01 x 104kg/mm2 (SUS 304))
Iz : โมเมนต์อินเนอร์เชียของพื้นที่หน้าตัดขารอง ( = 54,024mm4)
l : ความยาวขารอง ( = 870mm (ระยะจากพื้นถึงรอยเชื่อมกับตัวถัง)
เมื่อแทนค่าลงไปแล้วจะได้ค่าแรงวิกฤตเท่ากับ = 56,580 kgf
พิจารณาแรงดันในถัง (ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 760mm) ที่ทำให้เกิดแรงอัดจนขารองทั้ง 4 ข้างยุบตัวลงมาได้จากสมการ จะได้ P = 0.50kg/mm2 ( = 50kg/cm2)
ดังนั้นสันนิษฐานว่าจะต้องเกิดแรงดันจากการระเบิดขึ้นประมาณ 50kg/cm2
คำนวณหาค่าแรงดันจากการระเบิดในสภาวะที่ปริมาตรคงที่ตามสมการ

P : แรงดัน (MPa เทียบจาก 1J/cm3=9.806MPa)
f : แรงระเบิด (J/g)
c : ปริมาณดินระเบิด (g)
z : สัดส่วนการเผาไหม้ (-)
v : ปริมาตรภาชนะ (cc)
: ความหนาแน่น (g/cc)
: Covolume (-)
กรณีการระเบิดครั้งนี้ประเมินว่าก่อนการระเบิดออกมาจะต้องมีแรงดันขนาด 50kgf/cm2 เกิดขึ้นทั่วทั้งปริมาตรถัง ซึ่งต้องการหาปริมาณดินจุด B/KNO3 ที่ทำให้เกิดแรงดันนั้นได้ เมื่อให้อัตราส่วนของมวลที่เผาไหม้แล้ว z = 1 และแทนค่าในสมการข้างบนจะได้
(สมการของ Abel-Noble)



ปริมาตรในถังผสมมีค่าเท่ากับ 374L แต่ในการระเบิดจริงถังจะมีดินที่กำลังนวดอยู่ด้วยซึ่งถ้าคิดเฉพาะปริมาตรที่ว่าอยู่จริงจะเท่ากับ 231L จากข้อ 1.1) แรงระเบิดมีค่า 3,297atm.L กำหนดค่า Covolume เท่ากับ 1 แทนค่าต่าง ๆ ลงไป (P = 50x0.098J/cm3, v = 231x1,000cm3, f = 3297x101.3/1,00J/g) จะได้
=3,334g หรือประมาณ 3.3 kg

จากการสันนิษฐานข้อ (1) และ (2) จึงคาดการณ์ว่าปริมาณดินเหลือที่ทำให้เกิดสภาพความเสียหายดังกล่าวได้จะต้องใช้ปริมาณอย่างน้อย 3.3kg ขึ้นไป
**จากบันทึกในวันเกิดเหตุ มีการใส่ดินเหลือในถังผสมเป็นจำนวน 12.4kg




 

Create Date : 08 มกราคม 2555    
Last Update : 8 มกราคม 2555 14:30:21 น.
Counter : 535 Pageviews.  

หลักการของอุปกรณ์ตรวจจับวัตถุระเบิด


หลักการตรวจจับวัตถุระเบิดโดยวิธีการวิเคราะห์สาร (Substance analysis) โดยทั่วไปมีอยู่ 2 วิธีคือ
1. การวิเคราะห์สารที่มีคุณสมบัติระเหยได้ (แก๊สระเหย) ในวัตถุระเบิด
แก๊สระเหยดังกล่าวจะระเหยออกมาจากวัตถุระเบิดทำให้ตรวจจับได้ ซึ่งวัตถุระเบิดแต่ละชนิดจะมีองค์ประกอบของแก๊สระเหยแตกต่างกันดังนี้
1.1 วัตถุระเบิดจำพวกเอสเตอร์ไนเตรตเช่น ไนโตรเซลลูโลส (NC) ไนโตรกลีเซอรีน (NG) จะมีองค์ประกอบของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)
1.2 วัตถุระเบิดของผสมจำพวกดินดำ หรือ ANFO จะมีองค์ประกอบของแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2)
1.3 สารจำพวกเปอร์คลอเรต เช่น คาลิท (Carlit) จะมีองค์ประกอบของแก๊สไฮโดรคลอริก (HCl)
1.4 วัตถุระเบิดที่ผู้ผลิตจำเป็นต้องผสมสารที่ก่อให้เกิดแก๊สระเหยได้ตามที่กฎหมายกำหนด (เรียกว่า Taggant)

จุดอ่อนของหลักการตรวจจับวัตถุระเบิดด้วยการดูสารระเหยนี้คือ วัตถุอื่นๆที่ไม่ใช่วัตถุระเบิดแต่ก็มีองค์ประกอบของแก๊สระเหยเหล่านี้อยู่ด้วย ทำให้การตรวจจับมีความผิดพลาดได้ อีกทั้งไม่สามารถตรวจจับวัตถุระเบิดที่ไม่มีองค์ประกอบของแก๊สระเหยอยู่ได้ ในปัจจุบันจึงมีข้อกำหนดให้ผู้ผลิตวัตถุระเบิดทั้งหมดจะต้องผสมสาร Taggant ที่มีลักษณะเฉพาะ เช่น ไนโตรไกลคอล (Ng), ไนโตรโทลูอีน, DMNB เพื่อให้สามารถตรวจจับด้วยหลักการนี้ได้
ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้หลักการวิเคราะห์สารระเหยในวัตถุระเบิด เช่น
- อุปกรณ์วิเคราะห์สารระเหยในวัตถุระเบิดโดยใช้ปฏิกิริยาเคมี
- อุปกรณ์ตรวจจับอิเลคตรอน (Electron Capture Detector, ECD)
- อุปกรณ์ตรวจจับเสปคตรัมของไอออนที่เคลื่อนที่ (Ion Mobility Spectrometer, IMS)
- ใช้สุนัขดมกลิ่น (ฝึกสุนัขให้จำกลิ่นของสารระเหยที่อยู่ในวัตถุระเบิด)

2.การวิเคราะห์หาธาตุและโครงสร้างวัตถุระเบิด
เป็นวิธีการตรวจจับวัตถุระเบิดที่ให้ความแม่นยำมาก แต่มีค่าใช้จ่ายสูงและวิธีการค่อยข้างยุ่งยากซับซ้อน
ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ใช้หลักการวิเคราะห์หาธาตุและโครงสร้างวัตถุระเบิด เช่น
- อุปกรณ์ตรวจจับเสปคตรัมที่กระเจิงออกหลังยิงนิวตรอน (Neutron backscattering, NBS)
- อุปกรณ์วิเคราะห์อนุภาคด้วยรังสีอิเลคตรอน (Electron Probe Micro-analyzer, EPMA)

อุปกรณ์ตรวจจับวัตถุระเบิดแบบพกพาโดยทั่วไปจะใช้หลักการในข้อ 1 (วิเคราะห์สารระเหยในวัตถุระเบิด) ซึ่งส่วนใหญ่ก็จะตรวจได้ผลบ้าง แต่ก็สามารถตรวจผิดพลาดได้เนื่องจากจุดอ่อนที่กล่าวไปข้างต้น

*** อุปกรณ์ตรวจจับวัตถุระเบิดเป็นเพียงเครื่องมือหนึ่งที่ช่วยให้การค้นหาวัตถุระเบิดมีความแม่นยำขึ้น แต่จากประสบการณ์จริงของผู้ปฏิบัติงานแล้ว “งานข่าวกรอง” ถือเป็นข้อมูลที่ช่วยใ้ห้การค้นหามีความชัดเจนมากเป็นอันดับหนึ่ง




 

Create Date : 30 มกราคม 2553    
Last Update : 30 มกราคม 2553 22:43:34 น.
Counter : 872 Pageviews.  

วัตถุระเบิด

วัตถุระเบิด(Explosive) คือ??




 

Create Date : 15 กันยายน 2551    
Last Update : 15 กันยายน 2551 23:06:52 น.
Counter : 174 Pageviews.  

 Pantip.com | PantipMarket.com | Pantown.com | © 2004 BlogGang.com allrights reserved.