Esplosivi

Senigallia 04.08.2010Dott. Ing. Matteo Monterosso1
Esplosivi

Definizioni 1/3
Esplosivo: qualsiasi sostanza o miscuglio di sostanze che, dietro idonea azione
innescante, è capace di trasformarsi in tempi brevissimi in gas ad alta temperatura con
formazione di altissime pressioni.
Deflagrazione: fenomeno esplosivo che avviene a velocità subsonica con carattere
progressivo in tre fasi accensione, infiammazione della superficie esterna e
combustione dall’esterno all’interno.
Detonazione: fenomeno esplosivo che avviene a velocità supersonica con carattere
istantaneo dal punto d’innesco all’intera massa della sostanza (V 5.000-8.000 m/s)
Onda d’urto: l’istantaneo aumento di volume dei gas prodotti dall’esplosione genera
un’onda di pressione, l’aria viene allontanata dal punto dell’esplosione per effetto
dell’onda diretta, in seguito l’aria stessa tende a rioccupare lo spazio vuoto lasciato
creando un’onda retrograda. Se l’esplosione avviene in un luogo confinato gli effetti
sono più gravi.
PERCHE’ IN UN LUOGO
CONFINATO GLI EFFETTI DI
UNA ESPLOSIONE SONO PIU’
GRAVI?
CHI GENERA LA
SOVRAPRESSION
E ?

Definizioni 2/3
COSA
DIFFERENZIA LE
REAZIONI
ESOTERMICHE ?

Definizioni 3/3
Tuttavia, a seconda delle modalità
dell’esplosione, uno stesso esplosivo sì
può comportare da deflagrante e da
detonante
Gli esplosivi durante detonazioni e deflagrazioni non generano fiamme ma solo onde d'urto, gas e calore.

Proprietà degli Esplosivi
Calore di esplosione: quantità di calore sviluppato nell’esplosione da un kg di sostanza
Distanza di colpo: Sensibilità all’esplosione di una carica a non immediato contatto
(“simpatia”)
Sensibilità: attitudine ad esplodere più o meno facilmente per effetto di una causa
specifica: urto, frizione, pressione innescamento. Si misura in Su, ovvero cm di caduta
di un peso in un apparecchio chiamato Berta.
Stabilità: attitudine dell’esplosivo a mantenere inalterate nel tempo le sue
caratteristiche chimico-fisiche.
Temperatura di accensione: (210°C - 350°C) è la temperatura alla quale l’esplosivo
inizia bruciare. E’ inferiore alla temperatura necessaria a dar luogo all’esplosione.
Temperatura di esplosione: (900°C - 4000°C)è quella raggiunta dalla fiamma nella
fase di esplosione

Proprietà degli Esplosivi
Temperatura di esplosione
Calore di esplosione
Distanza di colpo
Sensibilità
Stabilità
Temperatura di accensione
Quando un esplosivo è più pericoloso?

Classificazione degli Esplosivi
Esistono diversi criteri:
- secondo lo stato fisico: solido , liquido , gelatinoso, …
- secondo la composizione chimica: composto, miscela, miscuglio,…
- secondo le leggi di pubblica sicurezza (TULPS):
- categoria 1°: polveri e prodotti affini negli effetti esplodenti;
- categoria 2°: dinamiti e prodotti affini negli effetti esplodenti;
- categoria 3°: detonatori e prodotti affini negli effetti esplodenti;
- categoria 4°: artifici e prodotti affini negli effetti esplodenti;
- categoria 5°: munizioni di sicurezza e giocattoli pirici .
Le categorie dalla 1° alla 3° sono soggetti ad autorizzazione del Ministro dell´Interno
art. 46 TULPS mentre il Prefetto art. 47 TULPS rilascia le autorizzazioni riguardanti
la 4° e 5° categoria (fuochi artificiali e prodotti affini).

Esplosivi 1/3
Gli esplosivi che interessano la nostra trattazione sono in genere sostanze
solide che contengono ossigeno, azoto ed elementi combustibili.
I primi combustibili usati sono stati Carbonio (C) e Zolfo (S); di recente
insieme al C è stato introdotto anche l’Idrogeno (H) attraverso sostanze
organiche.
I prodotti dell’esplosione sono:
- CO2 e CO, entrambi gassosi
- vapore d'acqua
- N2, NO, NO2
- CI, HCI, H2S, ecc

Esplosivi 2/3
Alcuni esempi di reazioni esplosive:
la nitroglicerina esplode secondo la reazione
4C3H5 (ONO2 )3 12CO2 + 10H2O + 6N2 + O2
l'esplosione del trinitrotoluene (TNT)
2C7H5 (NO2 )3 12CO + 5H2 + 3N2 + 2C

Esplosivi 3/3
Gli esplosivi vengono suddivisi in:
·esplosivi primari o innescanti;
·esplosivi secondari.
Gli esplosivi primari sono molto sensibili ai colpi, agli sfregamenti e al calore,
vengono usati nei detonatori per "accendere" l'esplosivo secondario. Stifnati, azotidrati,
fulminati e picrati sono esplosivi primari.
Gli esplosivi secondari, tranne qualche eccezione, non sono sensibili alle
sollecitazioni meccaniche e termiche (si possono definire stabili).

Residuati bellici 1/2
Una bomba è un dispositivo atto a dar luogo ad un'esplosione.
Una bomba consiste essenzialmente in due parti:
- il materiale esplosivo vero e proprio
- il meccanismo di innesco.
Nelle bombe d'aereo in quelle navali, in quelle anticarro e in quelle antiuomo la spoletta
a contatto innesca l'esplosione nel momento in cui urta un ostacolo.
Quando questo non avviene il residuato è estremamente pericoloso finché la spoletta
resta installata.
<Filmato intervento Colleferro>
Disinnescata bomba II guerra mondiale al Casilino - corriereromano_it.mht

Residuati bellici 2/2

Detonatori ordinari

Mezzi di accensione
Miccia lenta a combustione
E' costituita da un'anima di polvere nera avvolta da più strati spiraliformi di filati
impregnati di bitume (tipo Comune) o ricoperta con uno strato di PVC nel tipo
"Impermeabile". La velocità standard è di 120 s al metro (ma non è mai certa).

Detonatori elettrici
L'accensione è provocata da un filamento
metallico all'interno di una miscela incendiaria
e che viene reso incandescente al passaggio di
una corrente elettrica. Talvolta il filamento è
separato dal detonatore e viene inserito in esso
come una miccia, per questo viene chiamato
accenditore elettrico.

Esplosivi chimici 1/6
Nitroglicerina
La nitroglicerina è un composto chimico esplosivo, inventato dall'italiano Ascanio Sobrero.
La nitroglicerina a temperatura ambiente è un liquido oleoso da incolore a giallo che si decompone facilmente
esplodendo all'urto e per riscaldamento oltre i 50 °C, detonando verso i 200°C. Alla temperatura di 8 °C
congela diventando estremamente pericolosa, i cristalli al suo interno diventando sottili come aghi
spezzandosi facilmente dando così il via all'esplosione; quindi è consigliabile lasciare che si scongeli da sola
senza avvicinarsi.
Con la prova della "Berta" si è dimostrato che la Nitroglicerina è molto sensibile, un peso di 2 kg che cade da
4-5 cm di altezza su un campione di quest'esplosivo provoca la detonazione. I gas generati dalla nitroglicerina
sono spaventosamente abbondanti, a 0 °C 1 kg produce 716 litri di gas, a temperatura ambiente si
decuplicano arrivando a una T di 4200 °C. È uno degli esplosivi più veloci con un tempo di detonazione di
circa 7000-7400 m/s.
È assai instabile: quindi per motivi di sicurezza non viene mai usata pura, né trasportata, ma sempre mescolata
con sostanze stabilizzanti e costituisce la base delle varie dinamiti.

Pentrite
Il PETN è più sensibile del TNT e non viene mai utilizzato
come carica secondaria, ma sempre come carica primaria in
detonatori o nelle “corde detonanti” e come carica di rinforzo
nelle munizioni delle armi di piccolo calibro.
E’ insolubile in acqua, brucia in aria libera e detona in
involucro chiuso.
In campo militare la Pentrite, comunemente chiamata
"Vipera", viene utilizzata soprattutto per operazioni di
sminamento rapido. Grazie a dei lanciatori speciali viene
gettata sul campo minato una lunga striscia di questo materiale
e viene fatta esplodere.

Esogene

ANFO
è l'acronimo inglese di Ammonium Nitrate Fuel Oil.
Gli ANFO sono miscele esplosive di grande sicurezza costituite da nitrato
d'ammonio, gasolio e altri additivi minori, impiegate in grossi quantitativi per usi civili
in cave e miniere, data la loro bassissima sensibilità e il loro bassissimo costo.

Trinitrotoluene (tritolo o TNT)
Il trinitrotoluene (noto anche come tritolo e spesso abbreviato in TNT) è un
nitroderivato aromatico ottenuto per nitrazione del toluene.
A temperatura ambiente si presenta come un solido cristallino color giallo pallido,
insolubile in acqua.
In forma pura è molto stabile; contrariamente alla nitroglicerina è insensibile agli urti
ed alle sollecitazioni, esposto ad una fiamma libera non esplode, ma brucia con una
fiamma rossastra e fumosa. Esplode solo se viene innescato da un detonatore.
Il TNT è poco igroscopico e non reagisce con i metalli; può quindi essere conservato
per molti anni.

Il fulminato di mercurio è un esplosivo primario.
Altamente sensibile alla frizione e shock meccanico è
principalmente usato nella produzione di detonatori per
esplosivi e di inneschi per cartuccia.
Può esplodere facilmente anche se esposto direttamente
ai raggi del sole, per l'effetto lente dei suoi cristalli.
Anidro, è di pericolosa manipolazione mentre l'umidità
ne attenua la sensibilità.
A 150 °C avviene la detonazione spontanea.
Viene preparato miscelando alcol con una soluzione
ottenuta dall'azione di acido nitrico concentrato su
mercurio.

Miscele e miscugli esplosivi 1/2
Polvere nera
La polvere nera è una sostanza che brucia in maniera esplosiva, usata come propellente
per le armi da fuoco; è composta da salnitro, carbone vegetale e zolfo.
La polvere nera produce un'onda di deflagrazione subsonica; appartiene quindi alla
categoria degli esplosivi deflagranti. Questo riduce le punte di pressione sulle camere
di scoppio delle armi, ma la rende meno idonea per la demolizione delle rocce e delle
fortificazioni. Fino al 1870 è stato l'unico esplosivo da lancio e da scoppio.
La composizione ottimale della polvere nera è costituita da (percentuali in massa):
· nitrato di potassio nella proporzione del 74,65%
· carbonella di legna nella proporzione del 13,50%
· zolfo nella proporzione del 11,85%

Miscele e miscugli esplosivi 2/2
Dinamite
La dinamite è un esplosivo inventato da Alfred Nobel nel 1867.
Si tratta di un preparato, destinato a causare deflagrazione ed esplosione, considerato
più sicuro (poiché più stabile) degli altri esplosivi in uso all'epoca della sua scoperta.
Al tempo era infatti in uso la nitroglicerina, un liquido estremamente sensibile alle
scosse ed alle variazioni termiche, e la dinamite era in realtà un trattamento della
pericolosissima nitroglicerina, che veniva miscelata con sostanze assorbenti a base di
farina fossile, onde ottenerne un composto granulare stabile.

L'esplosivo degli attentatori di Londra - Il
perossido di acetone
Le sue caratteristiche sono le seguenti:
Si ottiene facendo reagire con adeguate tecniche acqua ossigenata sull'acetone.
È un esplosivo che può essere preparato in laboratori artigianali e molto potente.
Si altera facilmente dopo pochi mesi, anche se conservato in frigo; esso sublima e si deposita
sul coperchio del recipiente che lo contiene, con concreto pericolo di esplosione al momento
dell'apertura. È estremamente sensibile a fiamme e scintille ed anche da elettricità statica.
E’ sufficiente che sia chiuso in un involucro di stagnola, detona.
Per approfondimenti: Tabella esplosivi.doc

Trasporto degli Esplosivi
Suddivisione della Classe 1 ADR(esplosivi)
Classe 1.1 D
Identificativo
classe esplosivi
Divisione:
ci dice come si comporta
Gruppo di compatibilità:
ci dice cosa è e con chi può
viaggiare

Omissis[…]

Effetti degli esplosivi
50 mbar
Soglia di rottura timpani
rottura 100% vetri
140 mbar
Primi effetti di mortalità per onda d’urto
Danni gravi ai muri
300 mbar
Lesioni polmonari
Danni gravissimi a murature (90% di danno)
1 bar
1% di morti per emorragia polmonare

Norme di comportamento in interventi coinvolgenti
esplosivi
1. Attenzione agli esplosivi sciolti, ogni esplosivo deve essere venduto in confezione
originale che riporti tipo, marca e caratteristiche;
2. Gli esplosivi non devono stare vicino a fonti di calore o a lubrificanti o solventi;
3. I detonatori devono essere sempre tenuti lontano dagli esplosivi
4. I detonatori devono essere protetti da ogni tipo di urto
5. In caso di incendio nei pressi di esplosivi provvedere prima alla evacuazione
dell’area
6. Quando la catena di ignizione è completa occorrono almeno due barriere prima
dell’innesco (sistema a “doppio imbecille”)
ANALISI DEL RISCHIO

Distanze di evacuazione
In caso di temuti attentati con esplosivi.
A seconda del contenitore dell’ esplosivo e del suo quantitativo stimabile è stata redatta
la seguente tabella
Il quantitativo di esplosivo è indicato in equivalente-TNT
Il raggio letale è quello minimo oltre il quale esseri umani non subiscono danni da compressione
ai polmoni o danni per l'onda d'urto trasmessa dal terreno.
La distanza obbligatoria è quella entro cui tutti gli edifici devono essere evacuati dalle persone.

Incidenti
Ricorda: Un errore con un esplosivo non ammette repliche!

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