Взрывчатое вещество АНФО: состав, свойства и применение.

Введение

Взрывчатое вещество ANFO (или AN/FO, для нитрата аммония/мазута) – широко используемый промышленный взрывчатый материал. Оно состоит из 94% пористого гранулированного нитрата аммония (NH4NO3) (AN), который выступает в качестве окислителя и абсорбента для топлива, и 6% мазута №2 (FO). Применение ANFO началось в 1950-х годах. По оценкам, на ANFO приходится около 90% от общего объема взрывчатых веществ, используемых ежегодно в Северной Америке. Оно нашло широкое применение в угольной промышленности, при разработке карьеров, добыче металлической руды и в гражданском строительстве в тех случаях, когда его низкая стоимость и простота использования могут быть более выгодными, чем преимущества других взрывчатых веществ, таких как водостойкость, баланс кислорода, более высокая скорость детонации или эффективность в колоннах малого диаметра. ANFO также широко используется для снижения лавинной опасности.

Химия

Химический процесс детонации ANFO — это реакция нитрата аммония с алканом длинной цепи (CnH2n+2), в результате которой образуются азот, углекислый газ и вода. В идеальной стехиометрически сбалансированной реакции ANFO состоит примерно из 94,5% нитрата аммония и 5,5% топлива по весу. На практике добавляется небольшой избыток топлива, поскольку его недостаток снижает эффективность, а избыток лишь увеличивает количество дыма после взрыва.

Взрывоопасные свойства

ANFO обладает высокой нечувствительностью, что относит его к взрывчатым веществам третьего порядка (или «взрывчатым агентам»). Без сенсибилизатора его нельзя инициировать обычным детонатором (например, №8) с небольшим количеством первичного взрывчатого вещества внутри. Для инициирования требуется большее количество вторичного взрывчатого вещества, известного как капсюль-детонатор или усилитель. Исторически использовались один или два штыря динамита; в настоящее время применяются Tovex или литые усилители на основе пентолита (TNT/PETN или аналогичные составы). ANFO технически является бризантным взрывчатым веществом, поскольку он разлагается посредством детонации, а не дефлаграции со скоростью, превышающей скорость звука в самом веществе, однако его низкая чувствительность означает, что он обычно не регулируется как таковой. Скорость детонации ANFO умеренная по сравнению с другими промышленными взрывчатыми веществами и составляет 3200 м/с в диаметре, в несвязанном состоянии, при комнатной температуре.

Промышленное использование

В горнодобывающей промышленности термин ANFO конкретно описывает смесь гранулированного аммиачного нитрата и дизельного топлива. Существуют и другие взрывчатые вещества, основанные на химии ANFO; наиболее часто используемыми являются эмульсии. Они отличаются от ANFO физическим состоянием реагентов. Наиболее заметными свойствами эмульсий являются водостойкость и более высокая объемная плотность. Плотность чистого кристаллического нитрата аммония составляет 1700 кг/м³, а отдельных гранул взрывчатого аммиачного нитрата – примерно 1300 кг/м³. Их меньшая плотность обусловлена наличием небольшого сферического воздушного пузырька внутри каждой гранулы: это основное различие между аммиачным нитратом, продаваемым для взрывных работ, и аммиачным нитратом, продаваемым для сельскохозяйственных целей. Эти пустоты необходимы для повышения чувствительности ANFO: они создают так называемые "горячие точки". Мелкодисперсный алюминиевый порошок может быть добавлен в ANFO для повышения чувствительности и энергии, однако он не является бризантным взрывчатым веществом. Аммиачный нитрат широко используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Он также содержится в пакетах с мгновенным охлаждением. Во многих странах его приобретение и использование ограничено для покупателей, имеющих соответствующую лицензию.

Полувоенное использование

ANFO был использован в 1970 году, когда протесты студентов в Университете Висконсина в Мэдисоне переросли в насилие. Студенты научились изготавливать и использовать ANFO по брошюре Департамента охраны природы Висконсина под названием «Взрыв ям для привлечения дичи», что привело к взрыву в Стерлинг-холле. ANFO широко использовался ФЛНК (Национальным освободительным фронтом Корсики) вместе со взрывчаткой f15. Пять контейнеров каждого вещества были использованы для взрыва здания налоговой службы в Бастии 28 февраля 1987 года. В 1972 году автомобильные бомбы ANFO были приняты на вооружение Временной ИРА, и к 1973 году нитрат аммония использовался для изготовления большинства бомб в период «Смуты». Бомбы ANFO также использовались «Ольстерскими добровольцами» (UVF), часто с добавлением гелигнита в качестве усилителя, во время взрывов в Дублине и Монагане в мае 1974 года, в результате которых погибли 34 человека и около 300 получили ранения. Автомобильные бомбы ANFO применялись и в Дублине. Его также использовали такие группировки, как Революционные вооруженные силы Колумбии и ETA. В 1992 году «Сияющая тропа» совершила взрыв в Тарате (Лима, Перу), используя два грузовика, начиненных ANFO. Более сложная разновидность ANFO (нитрат аммония с нитрометаном в качестве топлива, известная как ANNM) была использована при взрыве в Оклахома-Сити в 1995 году. Серия взрывов в Шицзячжуане (китайский: 靳如超爆炸案 или 石家庄"3·16"特大爆炸案) потрясла город Шицзячжуан (Китай) 16 марта 2001 года. В общей сложности погибли 108 человек, 38 получили ранения, когда в течение короткого времени несколько бомб ANFO взорвались вблизи четырех жилых домов. В ноябре 2009 года правительство Северо-Западной пограничной провинции (NWFP) Пакистана ввело запрет на использование сульфата аммония, нитрата аммония и нитрата аммония кальция в округах Верхний Дир, Нижний Дир, Сват, Читрал и Малаканд (бывший Малакандский дивизион) после сообщений о том, что эти химические вещества использовались боевиками для изготовления взрывчатых веществ. В апреле 2010 года полиция Греции конфисковала 180 кг ANFO и другие связанные материалы, спрятанные в тайнике в пригороде Афин Кареас. Предполагалось, что материалы связаны с нападениями, ранее совершенными террористической группировкой «Революционная борьба». В январе 2010 года президент Афганистана Хамид Карзай издал указ, запрещающий использование, производство, хранение, покупку или продажу нитрата аммония после расследования, показавшего, что боевики движения «Талибан» использовали это вещество при совершении бомбовых атак. 22 июля 2011 года при взрыве в Осло было использовано взрывчатое вещество ANNM, обогащенное алюминиевым порошком, общей массой 950 кг (150 кг алюминиевого порошка), что увеличило взрывную силу на 10–30% по сравнению с обычным ANFO. 13 апреля 2016 года в Дублине были задержаны двое подозреваемых в связях с ИРА с 67 кг ANFO. 6 марта 2018 года в Афинах (Греция) были арестованы восемь членов крайне правой неонацистской группировки Combat 18, обвиняемых в многочисленных нападениях на иммигрантов и активистов. При них было обнаружено 50 кг ANFO.

ANFO was used in 1970 when protests by students became violent at the University of Wisconsin–Madison, who learned how to make and use ANFO from a Wisconsin Conservation Department booklet entitled Pothole Blasting for Wildlife, resulting in the Sterling Hall bombing. ANFO used to be widely used by the FLNC (National Liberation Front of Corsica), along with f15 explosive. Five containers of each were used to blow up the Tax Office building in Bastia on 28 February 1987. The ANFO car bomb was adopted by the Provisional IRA in 1972 and, by 1973, the Troubles were consuming of ammonium nitrate for the majority of bombs. The Ulster Volunteer Force (UVF) also made use of ANFO bombs, often mixing in gelignite as a booster, in the Dublin and Monaghan bombings of May 1974 which killed 34 people & injured almost 300, ANFO car bombs were used in Dublin. It has also seen use by groups such as the Revolutionary Armed Forces of Colombia and ETA. In 1992, Shining Path perpetrated the Tarata bombing in Lima, Peru, using two ANFO truck bombs. A more sophisticated variant of ANFO (ammonium nitrate with nitromethane as the fuel, called ANNM) was used in the 1995 Oklahoma City bombing. The Shijiazhuang bombings (Chinese: 靳如超爆炸案 or 石家庄"3·16"特大爆炸案) rocked the city of Shijiazhuang, China, on 16 March 2001. A total of 108 people were killed, and 38 others injured when, within a short time, several ANFO bombs exploded near four apartment buildings. In November 2009, the government of the North West Frontier Province (NWFP) of Pakistan imposed a ban on ammonium sulfate, ammonium nitrate, and calcium ammonium nitrate fertilizers in the Upper Dir, Lower Dir, Swat, Chitral and Malakand districts (the former Malakand Division) following reports that those chemicals were used by militants to make explosives. In April 2010, police in Greece confiscated 180 kg of ANFO and other related material stashed in a hideaway in the Athens suburb of Kareas. The material was believed to be linked to attacks previously carried out by the "Revolutionary Struggle" terrorist group. In January 2010, President Hamid Karzai of Afghanistan also issued a decree banning the use, production, storage, purchase, or sale of ammonium nitrate, after an investigation showed militants in the Taliban insurgency had used the substance in bomb attacks. On 22 July 2011, an aluminium powder enriched ANNM explosive, with total size of 950 kg (150 kg of aluminium powder), increasing demolition power by 10–30% over plain ANFO, was used in the Oslo bombing. On 13 April 2016, two suspected IRA members were stopped in Dublin with 67 kg of ANFO. On 6 March 2018, 8 members of the extreme right neo Nazi group Combat 18 were arrested in Athens, Greece, accused of multiple attacks on immigrants and activists. They had 50 kg of ANFO in their possession.