Breve spiegazione delle cause di detonazione prematura, detonazione ritardata, mancata accensione e carica inesplosa
Di seguito è riportata una spiegazione dettagliata e una panoramica delle cause di detonazione prematura, detonazione ritardata, mancata accensione e carica inesplosa, con relative definizioni, cause, conseguenze e principali misure di prevenzione.
Concetti fondamentali
Questi termini descrivono situazioni nelle operazioni di brillamento, come quelle in miniere, cave, gallerie e demolizioni, in cui il sistema di innesco o gli esplosivi non detonano o esplodono come previsto. Ciascuno di essi rappresenta un grave rischio per la sicurezza, con il potenziale di causare vittime, danni alle attrezzature, ritardi nei progetti e perdite economiche.
I. Detonazione prematura
Definizione
Per detonazione prematura si intende l'esplosione inaspettata di esplosivi prima del tempo di innesco prestabilito.Cause
Collegamento elettrico accidentale: Collegamento involontario della fonte di alimentazione di avvio durante l'installazione o l'ispezione del circuito.
Utilizzo di dispositivi di avvio non corretti: Uso errato di detonatori ad alta sensibilità o di strumenti di innesco inappropriati.
Violazione delle norme di sicurezza: Utilizzare apparecchiature radio in aree pericolose, non gestire le correnti vaganti o svolgere attività che producono scintille o calore nella zona di detonazione.
Sensibilità anomala del detonatore: Difetti di fabbricazione o invecchiamento possono far sì che i singoli detonatori presentino una maggiore sensibilità all'elettricità statica, agli urti o alle correnti vaganti, oltre i livelli standard.
Deterioramento dei dispositivi di avvio: I detonatori, le micce detonanti o i tubi d'urto esposti all'umidità, al calore o a danni fisici possono diventare instabili, alterando la loro sensibilità o le loro caratteristiche di sicurezza.
Correnti vaganti: Correnti indesiderate provenienti da linee elettriche (in particolare sistemi di trazione a corrente continua come le locomotive da miniera), perdite di apparecchiature elettriche, induzione da fulmini o correnti di terra entrano nel circuito del detonatore elettrico, raggiungendo o superando la soglia di sensibilità del detonatore. Questa è una delle cause più comuni di detonazione prematura.
Radiazione a radiofrequenza: I forti campi elettromagnetici provenienti da trasmettitori radio (ad esempio, stazioni radio, stazioni televisive, stazioni radar, walkie-talkie, telefoni cellulari) inducono correnti nei fili dei detonatori o nel circuito di detonazione. I detonatori possono essere particolarmente sensibili a frequenze specifiche.
Elettricità statica: Le cariche elettrostatiche si accumulano a causa dell'uso di indumenti sintetici da parte degli operatori in ambienti asciutti, dell'attrito durante il caricamento di esplosivi o dell'utilizzo di tubi o condotti d'aria in plastica per il rilascio di esplosivi. La scarica può innescare detonatori o esplosivi sensibili.
Fulmine:I fulmini diretti o quelli nelle vicinanze generano forti impulsi elettromagnetici, provocando esplosioni per conduzione o induzione.
Interferenza energetica esterna
Shock/attrito meccanico
Urti accidentali violenti, cadute, collisioni con aste di perforazione, pressione eccessiva o calore da attrito durante la manipolazione, il caricamento o la pressatura di esplosivi o detonatori possono innescare materiali sensibili.Fiamme libere/alte temperature
Fonti di calore inaspettate, come saldature, tagli, fumo, scorie di saldatura non spente, macchinari surriscaldati o materiali autoinfiammabili nelle vicinanze dell'area di sabbiatura, possono innescare l'accensione degli esplosivi.Difetti nei dispositivi di avvio
Errori operativi
Conseguenze
Le conseguenze sono estremamente gravi. Gli operatori sono spesso impegnati in operazioni di carico, collegamento di circuiti o messa in sicurezza dell'area, rendendo altamente probabile il verificarsi di incidenti di massa. Le attrezzature vengono distrutte, il cantiere subisce danni e le indagini sugli incidenti diventano complesse.Misure di prevenzione
Controllare rigorosamente l'ambiente elettromagnetico nell'area di brillamento, stabilendo distanze di sicurezza e proibendo l'uso di apparecchiature radio.
Implementare misure di rilevamento e protezione dalle correnti vaganti, come l'utilizzo di detonatori anti-correnti vaganti, circuiti di schermatura e la disconnessione dei conduttori di corrente potenziale.
Applicare misure antistatiche rigorose, tra cui indossare indumenti antistatici, utilizzare utensili antistatici e mantenere l'umidità ambientale.
Istituire sistemi completi di allerta e protezione contro i fulmini.
Maneggiare con cura gli esplosivi e i detonatori per evitare urti o attriti.
Vietare fiamme e fonti di calore in prossimità dell'area di sabbiatura.
Utilizzare dispositivi di attivazione affidabili e controllati.
Rispettare rigorosamente le procedure operative di sicurezza e i progetti di sabbiatura.
II. Detonazione ritardata (Hangfire)
Definizione
La detonazione ritardata si verifica quando, dopo l'emissione del segnale di innesco o l'inizio dell'innesco, alcune o tutte le cariche esplosive non detonano entro il tempo di ritardo previsto, ma esplodono dopo un ritardo significativo (secondi, minuti o più). A differenza di una mancata accensione, la detonazione ritardata provoca infine un'esplosione.Cause
Detonatori a ritardo: Velocità di combustione instabili delle composizioni di ritardo (dovute a umidità, deterioramento o difetti di fabbricazione), scarsa crimpatura degli elementi di ritardo che interrompe o ritarda la trasmissione, oppure composizioni di ritardo umide che bruciano lentamente.
Sistema di avviamento elettrico:Una resistenza eccessiva del circuito provoca una corrente insufficiente, connessioni scadenti o ad alta resistenza, energia dell'iniziatore inadeguata o difettosa o rottura parziale del circuito, facendo sì che la corrente riscaldi lentamente il filo del ponte anziché innescare una detonazione immediata.
Sistema a tubo d'urto/corda detonante: Tubi d'urto danneggiati, inzuppati d'acqua o compressi interrompono o ritardano la trasmissione; cordoni detonanti strettamente annodati o fortemente piegati riducono la velocità di detonazione o causano guasti alla trasmissione; collegamenti allentati tra tubi d'urto/cordoni detonanti e detonatori.
Sistema di detonazione elettronica: Errori di programmazione (ad esempio, impostazioni di ritardo eccessivamente lunghe), errori di comunicazione che ritardano o impediscono i comandi di attivazione o malfunzionamenti dei componenti elettronici interni.
Errore del sistema di avvio
Guasto dell'elemento detonatore/ritardo
Problemi esplosivi
Gli esplosivi fortemente umidi o deteriorati possono presentare velocità di reazione anormalmente lente dopo l'innesco (raro ma possibile con esplosivi di scarsa qualità o scaduti).Fattori ambientali
Temperature estremamente basse possono influire sulla velocità di combustione delle composizioni ritardanti o sulla sensibilità alla detonazione degli esplosivi.Conseguenze
La detonazione ritardata è estremamente pericolosa. Il personale potrebbe erroneamente supporre che l'esplosione sia completa o che si sia verificata una mancata accensione e accedere al sito prematuramente per un'ispezione, rischiando gravi perdite di vite umane in caso di esplosione ritardata. Può anche compromettere le successive misure di gestione, come la gestione delle mancate accensioni.Misure di prevenzione
Assicurarsi che il circuito di avvio sia collegato correttamente e saldamente e che la resistenza soddisfi le specifiche di progettazione.
Utilizzare iniziatori affidabili con sufficiente potenza di uscita.
Ispezionare attentamente i tubi d'urto e le corde detonanti per evitare danni, piegature eccessive o nodi stretti.
Utilizzare detonatori ed esplosivi di alta qualità e ben conservati.
Rispettare scrupolosamente i tempi di attesa per le misure di sicurezza (tipicamente 5-15 minuti dopo l'intervento di brillamento, o come specificato: 5 minuti per le operazioni all'aperto, 15 minuti per le gallerie sotterranee). Verificare l'assenza di rumori o fumo anomali prima che personale specializzato (ad esempio, un sistema a doppio team composto da tecnici, brillatori e addetti alla sicurezza per le operazioni di brillamento di grado A/B, o brillatori e addetti alla sicurezza per le operazioni di brillamento di grado C/D) effettui un'ispezione cauta del sito.
III. Mancata accensione
Definizione
Un'innesco si verifica durante le operazioni di brillamento quando una carica esplosiva o un detonatore previsto in un foro di esplosione non detona dopo aver ricevuto l'energia di innesco. Le cariche innesco includono esplosivi inesplosi e detonatori potenzialmente inesplosi.Cause
Grandi quantità di acqua nel foro di esplosione immergono il detonatore o l'esplosivo, causandone il guasto (a meno che non vengano utilizzati dispositivi impermeabili).
Temperature estremamente basse che influiscono sulle prestazioni degli esplosivi o dei detonatori.
Separazione del detonatore dall'esplosivo (ad esempio, non inserito centralmente, dislocato dalle aste di compattazione).
Cariche allentate o interrotte (effetto canale) che interrompono la detonazione.
Corpi estranei duri nel condotto che colpiscono e disattivano il detonatore.
Difetti di fabbricazione (ad esempio fili del ponte rotti, accenditori guasti o esplosivi primari).
Detonatori danneggiati dall'umidità, dal calore o da urti fisici durante lo stoccaggio, il trasporto o l'uso.
Detonatori danneggiati durante il caricamento (ad esempio schiacciati dalle aste di compattazione).
Iniziazione elettrica: Energia dell'iniziatore difettosa o inadeguata, progettazione errata del circuito (ad esempio, resistenza totale eccessiva, gruppi paralleli sbilanciati), errori di connessione (cortocircuiti, circuiti aperti), connessioni ad alta resistenza o allentate o fili delle gambe danneggiati.
Avvio del tubo d'urto: Incapacità del detonatore di innescare in modo affidabile il tubo d'urto principale, interruzioni della trasmissione (ad esempio dovute a danni, infiltrazioni d'acqua, appiattimento), collegamenti allentati o inseriti in modo non corretto o morsetti del detonatore non sicuri.
Innesco del cordone detonante: Interruzioni della trasmissione (ad esempio nodi stretti, curve strette, danni, umidità), collegamenti allentati tra micce detonanti e cariche o detonatori oppure direzione di trasmissione non corretta.
Energia di inizio insufficiente
Guasto del detonatore
Guasto esplosivo
Gli esplosivi fortemente umidi (in particolare quelli a base di nitrato di ammonio e olio combustibile), induriti, incrostati o deteriorati perdono sensibilità, impedendo la normale detonazione.Problemi di struttura tariffaria
Fattori ambientali
Conseguenze
Le accensioni a vuoto causano la formazione di cariche inesplose (vedi sotto), che lasciano dietro di sé esplosivi e detonatori pericolosi. Una gestione impropria può innescare esplosioni accidentali durante le operazioni successive (ad esempio, scavi o perforazioni), causando vittime e danni alle attrezzature, ritardando al contempo l'avanzamento del progetto e aumentando i costi.Misure di prevenzione
Controllare rigorosamente la qualità e la scadenza dei dispositivi di innesco (detonatori, tubi d'urto, micce detonanti, iniziatori).
Progettare, installare e ispezionare correttamente i circuiti di brillamento per garantire connessioni affidabili e conformi alle specifiche.
Assicurarsi che gli esplosivi siano asciutti e in buone condizioni, in particolare quelli sfusi.
Standardizzare le operazioni di caricamento per inserire in modo sicuro i detonatori nel centro esplosivo, evitando danni o separazioni durante il caricamento.
Impermeabilizzare i fori delle esplosioni oppure utilizzare dispositivi impermeabili.
Ove possibile, utilizzare sistemi di innesco ridondanti (ad esempio, doppi tubi d'urto o detonatori) per migliorare l'affidabilità.
IV. Carica inesplosa (UXO nel contesto)
Definizione
Le cariche inesplose si riferiscono a cariche inesplose (contenenti esplosivi e potenzialmente detonatori inesplosi) rimaste nell'area di lavoro dopo le operazioni di brillamento, che non sono state rilevate o gestite con successo. Le mancate accensioni sono la causa diretta, e il termine "cariche inesplose" indica specificamente cariche non tempestivamente identificate o confermate.Cause
Ispezione post-esplosione incompleta: Il terreno complesso, la copertura di detriti (rocce, terra), l'illuminazione insufficiente, la negligenza degli ispettori o la mancanza di esperienza impediscono il rilevamento di cariche sparate male o di fori di esplosione.
Mancato rispetto dei tempi di attesa di sicurezza e delle procedure di ispezione: L'accesso prematuro al sito impedisce l'osservazione di segnali di mancata accensione (ad esempio, caratteristiche di fori di esplosione inesplosi, tubi di scossa/corde di detonazione residui).
Errori di registrazione: Le discrepanze tra il numero effettivo e la posizione dei fori di mina caricati e le registrazioni comportano la mancata esecuzione delle ispezioni.
Mancate accensioni in posizioni difficili da osservare: Come ad esempio i fondi di buche profonde, le sommità di tunnel o sotto materiali crollati.
Mfire non rilevati
La causa principale delle cariche inesplose, tra cui:Conseguenze
Le cariche inesplose sono estremamente pericolose, in quanto fungono da sorgenti esplosive nascoste. Scavi, perforazioni, manipolazioni o persino vibrazioni dovute al movimento del personale possono innescarle accidentalmente, con conseguenze catastrofiche (vittime gravi, distruzione completa delle attrezzature). Anche la manipolazione di cariche inesplose è un'operazione ad alto rischio.Misure di prevenzione
Prevenire le accensioni irregolari e garantire che tutte le accensioni irregolari siano accuratamente rilevate e gestite.
Applicare rigorosamente le procedure di sicurezza post-esplosione, compresi tempi di attesa sufficienti (in genere ≥15 minuti per le gallerie).
Eseguire ispezioni approfondite e attente del sito da parte di tecnici esperti, verificando il numero e la posizione dei fori di esplosione e verificando la presenza di segni di mancata accensione (ad esempio, imboccature dei fori non collassate, tubi di scossa/corde di detonazione residui, fusto intatto, odori insoliti).
Per facilitare le ispezioni, utilizzare attrezzature professionali (ad esempio rilevatori di fori di esplosione o di detonatori, anche se non infallibili).
Tenere registri accurati e dettagliati del caricamento e dell'esplosione.
In caso di rilevamento o sospetto di mancata accensione, istituire immediatamente un cordone ombelicale e seguire le procedure di sicurezza per la manipolazione professionale; vietare azioni non autorizzate o operazioni continuate. I metodi di manipolazione includono in genere la reinnesco, la detonazione indotta o la distruzione su piccola scala.
