ANFO ( / ˈ æ n f oʊ / AN -foh ) [1] (или AN/FO , для аммиачной селитры/топливного масла ) является широко используемым сыпучим промышленным взрывчатым веществом . Он состоит из 94% пористой гранулированной аммиачной селитры (NH 4 NO 3 ) (AN), которая действует как окислитель и абсорбент для топлива, и 6% топочного масла номер 2 (FO). [2] Использование ANFO началось в 1950-х годах. [3]
Он нашел широкое применение в угольной промышленности , карьерах , добыче металлических руд и гражданском строительстве в приложениях, где его низкая стоимость и простота использования могут перевесить преимущества других взрывчатых веществ, таких как водостойкость, кислородный баланс, более высокая скорость детонации или производительность в колоннах малого диаметра. На горнодобывающую промышленность приходится около 90% из более чем 2,5 тысяч тонн (5,5 миллионов фунтов) взрывчатых веществ, используемых ежегодно в Соединенных Штатах. [4] ANFO также широко используется для снижения опасности схода лавин . [5]
Химия детонации ANFO представляет собой реакцию нитрата аммония с длинноцепочечным алканом (C n H 2n+2 ) с образованием азота , диоксида углерода и воды . В идеальной стехиометрически сбалансированной реакции ANFO состоит примерно из 94,5% AN и 5,5% FO по весу. На практике добавляется небольшой избыток мазута, так как недостаточная дозировка приводит к снижению производительности, а передозировка просто приводит к большему количеству послевзрывных паров. [6] Когда условия детонации оптимальны, вышеупомянутые газы являются единственными продуктами. На практике такие условия невозможно достичь, и взрывы производят умеренное количество токсичных газов, таких как оксид углерода и оксиды азота ( NO x ).
Топливным компонентом ANFO обычно является дизельное топливо, но вместо него использовались керосин , угольная пыль, гоночное топливо или даже патока . Мелко измельченный алюминий в смеси сделает ее более чувствительной к детонации. [7]
ANFO крайне нечувствителен, что делает его третичным взрывчатым веществом (или «взрывчатым веществом»). Без сенсибилизатора его нельзя взорвать обычным капсюлем-детонатором (например, № 8) с небольшим количеством первичного взрывчатого вещества внутри. Необходимо использовать большее количество вторичного взрывчатого вещества, известного как капсюль или усилитель . [8] Исторически использовались одна или две динамитные шашки ; в настоящее время практикуется использование Tovex или литого усилителя из пентолита (TNT/ PETN или подобных составов). [9]
ANFO технически является взрывчатым веществом , поскольку он разлагается посредством детонации , а не дефлаграции со скоростью, превышающей скорость звука в материале, но низкая чувствительность означает, что он, как правило, не регулируется как таковой. ANFO имеет умеренную скорость по сравнению с другими промышленными взрывчатыми веществами, измеряя 3200 м/с в диаметре 130 мм (5 дюймов), без ограничений, при температуре окружающей среды. [8] Он описывается как неидеальное взрывчатое вещество , поскольку его взрывная скорость далека от термодинамического идеала из-за его пористости и фазового разделения двух его компонентов. [10]
В горнодобывающей промышленности термин ANFO конкретно описывает смесь твердых гранул аммиачной селитры и дизельного топлива. Существуют и другие взрывчатые вещества на основе химии ANFO; наиболее часто используемые — эмульсии . Они отличаются от ANFO физической формой, которую принимают реагенты. Наиболее заметными свойствами эмульсий являются водостойкость и более высокая насыпная плотность.
В то время как плотность чистого кристаллического нитрата аммония составляет 1700 кг/м 3 , отдельные гранулы взрывчатого AN имеют плотность около 1300 кг/м 3 . Их более низкая плотность обусловлена наличием небольшого сферического воздушного кармана внутри каждой гранулы: это основное различие между AN, продаваемым для взрывных работ, и тем, что продается для сельскохозяйственного использования. Эти пустоты необходимы для сенсибилизации ANFO: они создают так называемые «горячие точки». [a] Мелкоизмельченный алюминий можно добавлять в ANFO для повышения как чувствительности, так и энергии; [10] однако в коммерческом использовании это вышло из моды из-за стоимости.
ANFO имеет насыпную плотность около 840 кг/м 3 . В открытых горных работах он обычно загружается в скважины специальными грузовиками, которые смешивают компоненты AN и FO непосредственно перед выдачей продукта. В подземных горных работах ANFO обычно загружается путем вдувания.
AN очень гигроскопичен , легко поглощает воду из воздуха. Во влажной среде поглощенная вода мешает его взрывчатой функции. [ требуется ссылка ] AN полностью растворим в воде; как таковой, он не может быть загружен в скважины, содержащие стоячую воду. При использовании во влажных условиях добычи необходимо приложить значительные усилия для удаления стоячей воды и установки облицовки в скважине; обычно более продуктивно вместо этого использовать водостойкое взрывчатое вещество, такое как эмульсия.
В большинстве юрисдикций нитрат аммония не нужно классифицировать как взрывчатое вещество для целей транспортировки; это всего лишь окислитель . Обычно рудники готовят ANFO на месте, используя то же дизельное топливо , которое используется в их транспортных средствах. Хотя теоретически можно использовать многие виды топлива, низкая летучесть и стоимость дизельного топлива делают его идеальным.
В большинстве случаев ANFO нечувствителен к детонаторам , поэтому юридически классифицируется как взрывчатое вещество (третичное взрывчатое вещество) [11] , а не как бризантное взрывчатое вещество . [12]
Нитрат аммония широко используется в качестве удобрения в сельскохозяйственной промышленности . Он также входит в состав мгновенных охлаждающих пакетов . Во многих странах его покупка и использование ограничены покупателями, получившими соответствующую лицензию.
Несмешанный нитрат аммония может разлагаться со взрывом и стал причиной нескольких промышленных катастроф, включая следующие:
Экологические опасности включают эвтрофикацию в закрытых водоемах и загрязнение грунтовых или поверхностных вод нитратами/газойлем. [13]
ANFO использовался в 1970 году, когда протесты студентов в Университете Висконсин-Мэдисон переросли в насилие . Студенты узнали, как изготавливать и использовать ANFO, из брошюры Департамента охраны природы Висконсина под названием « Взрывные работы в ямах для дикой природы » [6] [14], что привело к взрыву в Стерлинг-холле .
ANFO широко использовался FLNC ( Национальный фронт освобождения Корсики ), наряду с взрывчаткой f15. Пять контейнеров по 500 килограммов (1100 фунтов) каждый были использованы для подрыва здания налоговой инспекции в Бастии 28 февраля 1987 года. [ необходима цитата ]
Автомобильная бомба ANFO была принята на вооружение Временной ИРА в 1972 году, и к 1973 году Смута потребляла 21 000 килограммов (47 000 фунтов) аммиачной селитры для большинства бомб. [15] Ольстерские добровольческие силы (UVF) также использовали бомбы ANFO, часто смешиваясь с гелигнитом в качестве детонатора, во время взрывов в Дублине и Монагане в мае 1974 года, в результате которых погибло 34 человека и было ранено почти 300; автомобильные бомбы ANFO использовались в Дублине. [16] Их также использовали такие группы, как Революционные вооруженные силы Колумбии и ЭТА . В 1992 году Shining Path осуществила взрыв в Тарате в Лиме, Перу , используя две бомбы ANFO для грузовиков.
Более сложный вариант ANFO (аммиачная селитра с нитрометаном в качестве топлива, называемый ANNM) использовался при взрыве в Оклахома-Сити в 1995 году . [ необходима ссылка ]
Взрывы в Шицзячжуане потрясли город Шицзячжуан, Китай, 16 марта 2001 года. В результате нескольких взрывов ANFO в течение короткого времени вблизи четырех многоквартирных домов погибло 108 человек, а 38 получили ранения. [17]
В ноябре 2009 года правительство Северо-Западной пограничной провинции (СЗПП) Пакистана ввело запрет на сульфат аммония , аммиачную селитру и известково- аммиачные удобрения в округах Верхний Дир , Нижний Дир , Сват , Читрал и Малаканд (бывший округ Малаканд ) после сообщений о том, что эти химикаты использовались боевиками для изготовления взрывчатых веществ. [ необходима ссылка ]
В апреле 2010 года полиция Греции конфисковала 180 кг ANFO и других связанных с ним материалов, спрятанных в тайнике в пригороде Афин Кареас. Считалось, что этот материал был связан с атаками, ранее совершенными террористической группой «Революционная борьба». [ необходима цитата ]
В январе 2010 года президент Афганистана Хамид Карзай также издал указ , запрещающий использование, производство, хранение, покупку или продажу аммиачной селитры, после того как расследование показало, что боевики Талибана использовали это вещество при бомбардировках. [18] [19] [20]
22 июля 2011 года при бомбардировке Осло было использовано взрывчатое вещество ANNM, обогащенное алюминиевым порошком, общим весом 950 кг (150 кг алюминиевого порошка), что увеличило разрушительную силу на 10–30% по сравнению с обычным ANFO . [21] [22]
13 апреля 2016 года в Дублине были остановлены двое предполагаемых членов ИРА с 67 кг ANFO. [23]
6 марта 2018 года в Афинах, Греция, были арестованы 8 членов крайне правой неонацистской группировки Combat 18 , обвиняемых в многочисленных нападениях на иммигрантов и активистов. У них было обнаружено 50 кг ANFO. [24]