ESCOLA TCNICA DE FORMAO PROFISSIONAL

  • Published on
    11-Jul-2015

  • View
    588

  • Download
    0

Transcript

Trabalho Perfurao e Desmonte

Nome: Sandro Garcia, Letcia Dionsio, Lucas Vieira, Lo-Ruama Isabel, Weberth Turma: M-38

ACESSRIOS DE DETONAO1- GENERALIDADESOs explosivos industriais tm certo grau de estabilidade qumica que os tornam perfeitamente manuseveis, dentro de condies normais de segurana. Para desencadear a exploso ser necessrio comunicar ao explosivo uma quantidade inicial de energia de ativao, suficientemente capaz de promover as reaes internas para sua transformao em gases. Uma vez iniciada esta reao, ela se propaga atravs de toda a massa explosiva. Esta energia inicial provocadora comunicada sob forma de choques moleculares, oriundos de calor, chispas, atrito, impactos, etc. Os acessrios de detonao so destinados a provocar estes fenmenos iniciais de forma segura. Alguns deles so destinados a retardar a exploso, quando isto for desejvel. Podemos dizer que os acessrios de detonao so dispositivos destinados a promover a exploso de forma segura e eficaz. Se o acessrio iniciador no comunicar uma energia de ativao satisfatria para ocasionar uma iniciao desejvel, pode resultar, simplesmente, a inflamao do explosivo, sem deton-lo. A eficincia da exploso esta intimamente ligada ao modo pelo qual foi iniciada, pois, sabemos que, se a energia desenvolvida pelo corpo, pela sua decomposio, for inferior a energia de ativao inicial de ativao, a reao no se propagar. Os principais acessrios de detonao so: estopim de segurana, espoleta simples, espoletas eltricas (instantneas e de retardo), cordel detonante, retardos para cordel, reforadores ou iniciadores (boosters), explosivos, sistemas no eltricos NONEL e os detonadores eletrnicos.

2- ACESSRIOS DE DETONAO 2.1- ESTOPIM DE SEGURANAO estopim de segurana o acessrio destinado a conduzir a chama com velocidade uniforme, para a ignio direta de uma carga de plvora ou detonao de uma espoleta simples. constitudo de um ncleo de plvora negra, envolvido por materiais txteis que por sua vez, so envolvidos por material plstico, visando sua proteo e impermeabilizao.

Figura 1 Estopim de segurana A trilha central de plvora o ncleo do estopim. A sua velocidade de combusto da ordem de 120 m/s. Quando a queima do estopim chega a sua extremidade final, h formao de uma chispa capaz de iniciar uma espoleta simples ou plvora. Para iniciar um nico estopim, poderse- usar palitos de fsforo comuns e, para isto, deve-se afrouxar a plvora da extremidade e encostar a chama. Entretanto, quando se tem que iniciar diversos estopins, ser necessrio lanar-se de recursos prprios para este fim, como os acendedores de chumbo e os acendedores de vareta.

2.2- ESPOLETASAs espoletas so acessrios destinados a iniciar alguns altos explosivos.

2.2.1- ESPOLETA SIMPLESEste acessrio consta de um tubo, de alumnio ou cobre, com uma extremidade aberta e outra fechada, contendo em seu interior uma carga detonante constituda de uma carga primria ou de ignio, cujo explosivo a azida de chumbo e uma carga bsica de nitropenta.

Figura 2 Espoleta simples A razo destas duas cargas devido ao fato de que a azida de chumbo um explosivo fulminante que pode ser iniciado a custa de uma fagulha. A azida de chumbo uma vez iniciada pela fasca do estopim faz detonar a carga de nitropenta. Sendo a espoleta simples um detonador, no qual a carga explosiva est parcialmente exposta, o seu manuseio deve ser muito cauteloso. De um modo geral a espoleta simples utilizada para cargas isoladas, ou quando em fogos simultneos, como iniciadora do cordel detonante. Comercialmente so encontradas em duas graduaes n 6 e 8. As espoletas simples so sempre iniciadas por estopim. Antes de introduzir o estopim na espoleta deve assegurar-se de que no haja qualquer corpo estranho no interior da mesma. A ponta do estopim deve estar cortada em esquadro, sem vestgio de umidade e com o ncleo de plvora intacto. Introduz-se o estopim at que encoste na carga e fixasse o estopim na espoleta com um alicate apropriado denominado amolgador.

Figura 3 Alicate amolgador A Figura 4 mostra as formas correta e incorreta de promover o amolgamento de um estopim na espoleta.

Figura 4 - Amolgamento Comercialmente possvel encontrar o estopim j acoplado a espoleta. Alm de mais prtico tambm mais seguro. A Figura 5 mostra o Espoletim de fabricao da IMBEL Industria de Material Blico do Brasil.

Figura 5 Conjunto espoleta-estopim

2.2.2- ESPOLETA ELTRICA INSTANTNEA um acessrio ativado custa de corrente eltrica. Baseia-se no aquecimento, por efeito joule, de uma ponta de fio de alta resistncia que semelhana das lmpadas de filamentos, tornase incandescente pela passagem da corrente eltrica e detona a carga da cpsula. A ponte est dentro de uma pequena quantidade de substncia pirotcnica em forma de cabea de fsforo ou prola. Estruturalmente semelhante espoleta simples: trata-se de uma cpsula cilndrica contendo uma carga de ignio e uma carga bsica. Segue-se o elemento de resistncia dentro da prola, aos qual esto ligados os fios da espoleta. Um tampo de plstico firmemente prensado boca, cuja finalidade fixar os fios e manter as cargas livres de umidade. A Figura 6 apresenta uma representao esquemtica de uma espoleta eltrica instantnea.

Figura 6 Espoleta eltrica instantnea Nestas espoletas o efeito considerado instantneo e pode-se obter a detonao simultnea de diversas cargas. Comercialmente so encontradas em duas graduaes n 6 e 8. As extremidades nuas dos fios so mantidas ligadas, para evitar a ao de correntes extraviadas. S devem ser desligadas por ocasio em que se efetuam as ligaes dos fios. A detonao da espoleta provoca a exploso da carga com a qual ela est em contato. Os explosores so aparelhos destinados a gerar a energia destinada a explodir as espoletas eltricas inseridas em um circuito. A Figura 7 mostra alguns modelos de explosores.

Figura 7- Modelos de explosores

2.3- ESPOLETAS ELTRICA DE RETARDOSo espoletas eltricas anlogas s espoleta instantneas diferenciando-se, to somente, pela introduo de um elemento de retardo inserido entre a carga de ignio e a prola. A Figura 8 apresenta uma representao esquemtica de uma espoleta eltrica instantnea.

Figura 8 Espoleta eltrica de retardo O elemento de retardo ocasiona o atraso da detonao de um intervalo de tempo perfeitamente conhecido. A exploso realizada com retardos produz os seguintes efeitos: _ Maior fragmentao; _ Melhor arrancamento das rochas em tneis; _ Diminuio dos abalos do solo; _ Menor ultra-quebra; _ Direo calculada da rocha detonada; _ Detonao de sries mais extensas de furos; Existem dois tipos principais de espoletas de retardo: a de retardo comum e a de retardo em milissegundos (MS).

2.4- CORDEL DETONANTEO cordel detonante um acessrio de detonao que consiste essencialmente de um tubo plstico com um ncleo de explosivo de alta velocidade (nitropenta) e de materiais que lhe do confinamento e resistncia mecnica. O cordel detonante usado para iniciar cargas explosivas simultaneamente, ou com retardos. Difere do estopim de segurana que se prope a conduzir uma chama a velocidade constante, muito embora tenham semelhana fsica. O cordel detonante, por detonao do seu ncleo, faz explodir as cargas com as quais esteja em contato. A sua velocidade de detonao elevada considerada instantnea para fins prticos. Muito embora a alta velocidade de detonao e violncia de exploso, o cordel detonante muito seguro ao manuseio, praticamente impermevel e deve ser usado em todo caso que possa substituir as espoletas eltricas. A iniciao do cordel se faz com espoleta simples ou instantnea, firmemente fixadas ao lado do cordel com fita adesiva, com sua parte ativa (o fundo) voltada para a direo da detonao. A Figura 9 apresenta o cordel detonante de fabricao da IMBEL e apresenta suas caractersticas.

Figura 9 Cordel Detonante O que torna o cordel detonante muito mais seguro em relao a espoleta, muito embora a carga bsica seja a nitropenta, o fato de que nas espoletas, a carga de ignio que no existe no cordel, sensvel a chama, impactos e frico.

2.5- RETARDOS PARA CORDELA semelhana das espoletas eltricas, tambm o cordel detonante poder sofrer retardos na sua detonao, desde que sejam inseridos em seu circuito, os acessrios de detonao chamados retardo para cordel. O retardo de cordel um tubo metlico, revestido de plstico, que tem no seu interior um dispositivo retardador. A detonao, iniciada em um dos extremos do cordel, ao passar pelo dispositivo, sofre uma queda de velocidade, enquanto queima o misto de retardo. Terminada esta queima, ele detona o cordel na sua outra extremidade.

Figura 10 Retardo para cordel

2.6- REFORADORES E INICIADORESEspoletas e cordis detonantes no tm energia suficiente para detonar explosivos pouco sensveis como ANFO, algumas lamas e outros. Do mesmo modo alguns explosivos mesmo depois de iniciados, apresentam um enfraquecimento da onda de detonao a medida que a mesma avana ao longo da coluna de carga. Por este motivo para se obter uma detonao eficiente, ser necessrio intercalar, na coluna de explosivo, elementos que incrementem a energia da onda. Face a estas consideraes foram desenvolvidos os reforadores e os iniciadores.

2.6.1- INICIADORESSo cargas explosivas especialmente desenvolvidas para iniciarem explosivos insensveis ao cordel detonante ou as espoletas. A carga explosiva revestida por uma embalagem plstica e dotada de um furo central para receber a espoleta ou cordel detonante. O explosivo usado em geral, nitropenta no centro e TNT na periferia. muito seguro ao manuseio. Estas unidades, j moldadas de fbrica apresentam formas e dimetros variados. Evidentemente na falta de um iniciador a carga explosiva poder se iniciada com cartucho de explosivo de alta velocidade (gelatina), convenientemente escorvado com espoleta ou cordel detonante.

2.6.2- REFORADORESQuando h necessidade de reforar a onda de detonao, os iniciadores tambm podero ser usados, mergulhados na massa explosiva e convenientemente distanciados.

Figura 11 Reforadores e Iniciadores Exemplo comercial: IMBEL

2.7- SISTEMAS NO ELTRICOS NONELAs exploses podem causar, nas vizinhanas do centro de exploso, impactos ambientais manifestados atravs de rudos, deslocamento de ar e vibraes. Para atenuar o barulho e o deslocamento de ar, o uso de espoleta eltrica, que se aloja na massa explosiva no interior do furo, sem duvida a melhor soluo. As vibraes so saneadas com o uso de retardos convenientemente dispostos, ao mesmo tempo em que as cargas explosivas so otimizadas para minimizar as perturbaes. As espoletas eltricas apresentam as desvantagens prprias do acessrio, no que tange ao manuseio, correntes induzidas, relmpagos, rdio freqncia, etc., que podem dar origem a uma detonao indesejada. O cordel detonante seguro e no apresenta os inconvenientes das espoletas eltricas, contudo apresenta outras desvantagens alm do barulho e do deslocamento de ar, como por exemplo, a desintegrao completa da carga ao longo da qual est lateralmente encostado impossibilitando a iniciao da carga pelo fundo (conforme pode ser requerido tecnicamente). Visando contornar as deficincias das espoletas eltricas e do cordel detonante, pesquisas tem sido feitas buscando-se um modo de iniciao seguro, eficiente, sem barulho e no eltrico. Os principais sistemas desenvolvidos foram: o sistema nonel, sistema hercudet e o sistema brinel.

2.7.1- SISTEMA NONELO Nonel um tubo plstico transparente, com dimetro externo da ordem de 3 mm e interno de cerca de 1,5 mm. O tubo recebe uma pelcula de material explosivo cuja velocidade de detonao constante e da ordem de 1.800 m/s. A iniciao do tubo Nonel pode ser feita por uma escorva estopim-espoleta posicionada como se faz para o cordel detonante ou por um dispositivo no eltrico especialmente fabricado para isto (shot gun). Iniciado em uma extremidade, o tubo percorrido por uma onda de detonao que se manifesta na outra extremidade por uma lngua de fogo intensa. O plstico usado no tubo muito forte e a pequena quantidade de explosivo no filme que reveste o tubo no suficiente para romp-lo, da a ausncia de barulho. Se a extremidade do tubo Nonel estiver mergulhada num explosivo industrial convencional, a energia liberada pela pequena quantidade de explosivo no tubo no capaz de inici-lo, nem mesmo as dinamites mais sensveis. Para que haja iniciao necessrio que na extremidade onde vai aparecer a lngua de fogo esteja acoplado um detonador que por sua vez esteja inserido no interior de uma carga explosiva. Este detonador uma espoleta simples que por sua vez poder ou no ter retardo. O tubo Nonel vendido em pedaos contendo simplesmente o explosivo ou em pedaos com uma extremidade selada e a outra j com a espoleta, acoplada de fbrica com retardo conveniente. O sistema Nonel funciona a semelhana de um estopim de alta velocidade. Os retardos disponveis nas espoletas so de alta preciso e se prestam para desmontes cu aberto ou subterrneo, de acordo com suas temporizaes. So fornecidos com defasagens de 25, 100 e 150 milissegundos. A linha-tronco tambm pode receber retardos. As conexes so feitas com conectores especiais.

Figura 12 Sistema no eltrico NONEL.

2.7.2- SISTEMA HERCUDETSuponha um sistema eltrico para exploso onde todos os fios foram substitudos por tubos plsticos de pequeno dimetro cheios de gs detonante com velocidade de detonao de 2.400 m/s. Provocada a detonao do gs em uma extremidade do tubo, o mesmo percorrido por uma onda de detonao que faz detonar as espoletas de acordo com a temporizao dos seus retardos. Aps a ligao de todo o circuito, o mesmo checado com gs inerte ou ar; antes de se introduzir a mistura de gs detonante nas tubulaes do circuito. A iniciao realizada tambm pela hercudet blasting machine.

Figura 13 Sistema Hercudet

2.7.3- SISTEMA BRINELEste acessrio foi desenvolvido pela Britanite Industrias Qumicas Ltda. Consta de um tubo plstico de pequeno dimetro, flexvel e resistente com paredes internas revestidas por uma substncia pirotcnica. Quando iniciado este tubo percorrido por um plasma gasoso, com velocidade uniforme de 1.000 m/s. Este plasma inicia uma espoleta simples ou de retardo, devidamente acoplada na extremidade oposta a da iniciao. A iniciao do brinel pode ser feita a partir da escorva estopim-espoleta simples cordel detonante ou por um detonador especifico chamado brinel acionador.

Figura 14 Sistema BRINEL

2.7.3.1- THERMOSHOCK TUBE 2.8- DETONADOR ELETRNICOAcompanhando a evoluo tecnolgica, o mercado desenvolveu o Sistema de Retardo Eletrnico, que consiste de uma espoleta de retardo eletrnico, programvel e com aplicao em todos os tipos de desmonte tanto a cu aberto quanto subterrneo. O detonador apresenta o mesmo layout e dimetro de uma espoleta eltrica de retardo convencional. A grande diferena que cada espoleta pode ter seu tempo de retardo programado individualmente. Ideal para uso nos altos explosivos comerciais sensveis espoleta, podendo tambm ser usado para a detonao de boosters. Em desmontes mais complexos possvel programar os tempos de retardo dos detonadores, bem como a seqncia de sada dos furos, utilizando-se de um notebook, transferindo-se, em seguida, o arquivo de programa para a mquina detonadora que armazena todos os dados do plano de fogo. A depender do sistema at 200 espoletas podem ser utilizadas em um mesmo desmonte. A faixa de tempo de retardo pode ser programvel entre 1 e 6000 ms. O detonador eletrnico imune a cargas estticas, eletromagnticas (sinais de rdio) e a detonao prematura. A utilizao do detonador eletrnico permite a iniciao pontual da coluna de explosivos, o que aumenta a eficincia do explosivo e a fragmentao da rocha.

EXPLOSIVOS3- EXPLOSO USANDO ESTOPIM E PLVORAO furo evidentemente deve estar seco e limpo. Caso contrrio deve ser limpo por sopro de ar. Usando-se um pedao de papel, faz-se um cartucho cilndrico com o mesmo, com dimetro inferior ao do furo e fecha-se uma das extremidades amarrando-se com barbante ou fita adesiva (Figura 15).

Figura 15- Cartucho de papel Toma-se um pedao de estopim com comprimento adequado para atingir o fundo do furo e proporcionar tempo de queima suficiente para que o blster tenha tempo para retirar-se e abrigar-se. Prximo a extremidade do estopim que vai ser introduzido no furo, d-se um ou dois ns e faz-se pequenos cortes laterais, inclusive sobre os ns. Estes cortes devero ser feitos de modo que no decepem o estopim, porque o que se visa com os mesmos aumentar o fagulhamento (Figura 16).

Figura 16- Ns e cortes Introduz-se a ponta com o n dentro do cartucho de papel e coloca-se plvora dentro do cartucho e, em seguida, amarra-se o cartucho ao estopim (Figura 17).

Figura 17- Escorva pronta Coloca-se um pouco de plvora que vai ser usada dentro do furo e adensa-se esta plvora com o atacador, sem socar. Desce-se o cartucho escorva at o fundo do furo, que j contm plvora. Derrama-se o restante da plvora e, novamente, adensa-se. Tampona-se com material seco o restante do furo. Tambm o tampo adensado. Acende-se a extremidade do estopim e retira-se. A finalidade do cartucho de papel ancorar o estopim na carga de plvora. Usando-se a plvora em basto ou tubos, o estopim dever passar pelos furos que os mesmos j tm de fabrica. O procedimento anlogo: n na extremidade do estopim para reter os tubos

e pequenos cortes laterais para incentivar o fagulhamento. Obviamente, o cartucho de papel dispensvel.

3.1- EXPLOSO USANDO ESTOPIM E ESPOLETA SIMPLESA colocao adequada do estopim na espoleta simples (amolgamento) deve ser realizada conforme apresentado na Figura 4. O comprimento do estopim deve ser tal que permita o acendimento de todas as minas sem grande pressa. Esse comprimento varia conforme o sistema de acendimento, mas nunca se devem utilizar estopins com comprimentos menores que 1metro. Antes de iniciar o corte em cada rolo de estopim, deve ser retirado fora um pedao de 5 cm para prevenir uma possvel penetrao de umidade. O escorvamento de uma carga de explosivo consiste na introduo do acessrio de detonao no interior da carga a ser detonada. A Figura 18 mostra as formas incorreta e correta de se proceder uma escorva.

Figura 18- Formas incorreta e correta de se proceder uma escorva. O cartucho escorvado deve ser o ltimo a entrar no furo. A espoleta deve apontar para o fundo do furo. A Figura 19 (a) mostra como deve ficar o carregamento correto. Se a escorva fosse colocada em primeiro lugar, seria preciso dobrar bastante o estopim para que a espoleta ficasse dirigida contra a coluna de explosivos; tal dobra pode provocar a paralisao da queima do estopim. A Figura 19 (b) mostra a forma errada de carregar. As espoletas simples devem ser usadas de preferncia em local seco. Quando isto no for possvel, as espoletas devem receber proteo especial contra a entrada de gua. Uma maneira de impedir a entrada de umidade pela boca da espoleta untar o espao entre a espoleta e o estopim com uma graxa resistente a gua.

Figura 19- Colocao do cartucho escorvado no furo.

3.3- EXPLOSO USANDO CORDEL DETONANTECom a detonao de uma espoleta em contato com o cordel, a detonao se propaga ao longo deste e a todos os pedaos de cordel que estejam convenientemente ligados a este e se propaga tambm a todos os explosivos em contato com o cordel. Na prtica usa-se o cordel detonante introduzindo um ramo dentro do furo de forma a ficar em contato com o explosivo.

Este ramo que chamado derivao ou ramificao, amarrado a uma extenso de cordel na superfcie, chamada linha-tronco, qual so presas todas as demais derivaes. A linha-tronco prende-se a uma espoleta, simples ou eltrica. Com a detonao da espoleta detona-se toda linha-tronco e a detonao propaga-se por todas as derivaes provocando a exploso de todas as cargas colocadas dentro dos furos. O uso do cordel detonante recomendvel em todas as detonaes de um modo geral pela sua simplicidade, segurana e funcionamento eficaz. O cordel indicado para furaes de grande dimetro ou que haja risco de interrupo na coluna de explosivo devido a irregularidade da parede do furo. O cordel bem mais seguro que as espoletas, pois pode ser manuseado vontade, receber pequenos impactos e ser friccionado sem perigo de detonao. Tambm no esta sujeito a detonaes prematuras por correntes eltricas e eletromagnticas. O cordel deve descer preso a um cartucho, no para garantir a detonao deste, mas para poder ser empurrado para o fundo. H dois processos usados para realizar a escorva de cartuchos de grande dimetro. No primeiro (conforme mostra a Figura 20) faz-se a cerca de 5 cm do topo um furo transversalmente ao cartucho, em todo o seu dimetro, e passa-se o cordel por esse furo, dando-se um n na parte de cima para impedir que ele solte.

Figura 20- Escorva de cartucho de grande dimetro com cordel. No segundo (mostrado na Figura 21 (A)) faz-se dois furos nas extremidades do cartucho, um na direo do eixo do cartucho e o outro obliquamente de modo a emergir na periferia do cartucho; a ponta passa pelo furo obliquo e vai penetrar no outro furo. O cordel fica atado ao cartucho por meio de fita adesiva. Para os cartuchos de pequeno dimetro pode ser usado o processo sem o furo obliquo apresentado na Figura 21 (B). O cartucho escorvado o primeiro a ser carregado deve ser descido at o fundo do furo. Em seguida corta-se o cordel deixando para fora do furo um comprimento suficiente para ancor-lo, amarrando-o a um pedao de pau, de maneira que a sua ponta no possa cair dentro do furo. O cordel deve ficar bem esticado junto parede do furo enquanto o resto do furo carregado. Quando se usa nitrato de amnio, a iniciao deste deve ser feita em pelo menos 02 pontos, no fundo do furo e na parte mdia da carga de coluna. Neste caso deve-se utilizar reforadores (no se pode iniciar nitrato de amnio usando apenas cordel).

Figura 21- Escorva de cartucho com cordel. Depois de carregados todos os furos, a linha-tronco deve ser estendida na superfcie, passando perto de todas as derivaes. Estas devem ser ligadas linha-tronco por meio de conexes adequadas. Uma conexo bem feita deve ficar bem firme e manter a ramificao em posio perpendicular linha-tronco. Se a derivao formar um ngulo com a linha-tronco ou cruzar com a mesma, pode a detonao, de acordo com o sentido em que se propaga, danificar a ramificao antes de inici-la, provocando a falha do furo. A Figura 22 mostra dois exemplos de como no se fazer uma conexo.

Figura 22- Conexes erradas. As conexes podem ser feitas atravs de conectores plsticos prprios (Figura 23) ou com ns (Figura 24).

Figura 23- Conector.

Figura 24- Conexo correta. Quando o cordel detonante vem com alguma interrupo em sua continuidade, a emenda deve ser efetuada por meio do n tendo as pontas fixadas com fita adesiva como mostra a Figura 25. Esta emenda fica bem firme e quanto mais se puxa mais apertada se torna.

Figura 25- Emenda de cordel. A espoleta pode ser amarrada ao cordel pelo lado ou na sua extremidade. A ligao pelo lado a mais comum. Coloca-se a espoleta junto ao cordel e a 30 cm de sua extremidade. Em seguida passa-se sobre o conjunto uma fita adesiva de maneira a prender bem a espoleta com o cordel. A espoleta deve ficar colocada de tal forma que aponte para a direo da detonao (Figura 26 (A). O outro processo menos aconselhvel. Coloca-se a espoleta na extremidade do cordel e em continuao a este, de maneira que a carga explosiva da espoleta encoste no cordel. Prende-se o conjunto por meio de uma fita adesiva conforme mostrado na Figura 26.

Figura 26- Amarrao cordel/espoleta.

Recommended

View more >