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MANUAL DE ENSINO EXPLOSIVOS E DESTRUIÇÕES
O CHEFE DO DEPARTAMENTO DE EDUCAÇÃO E CULTURA DO
EXÉRCITO , no uso das atribuições que lhe conferem o parágrafo único do art. 5°, a
letra b) do inciso VI do art. 12, e o caput do art 44, das Instruções Gerais para as
Publicações Padronizadas do Exército (EB10-IG-01.002), aprovadas pela Portaria do
Comandante do Exército n° 770, de 7 de dezembro de 2011, resolve:
Art. 1° Aprovar, para fins escolares, o Manual de E nsino Explosivos e
Destruições, (EB60-ME-14.003), 1ª edição, de 2013, que com esta baixa.
Art. 2° Estabelecer que esta Portaria entre em vigo r a contar da data de sua
publicação.
ÍNDICE DE ASSUNTOS
Pag
CAPÍTULO I – NOÇÕES TEÓRICAS SOBRE EXPLOSIVOS. .................................
CAPÍTULO II – EXPLOSIVOS MAIS UTILIZADOS ...................................................
CAPÍTULO III – EQUIPAMENTOS DE DESTRUIÇÃO .............................................
CAPÍTULO IV – SISTEMA DE LANÇAMENTO DE FOGO E PREPARAÇÃO DE
CARGAS ...................................................................................................................
CAPÍTULO V – CÁLCULO E COLOCAÇÃO DE C ARGAS .....................................
CAPÍTULO VI – DEMOLIÇÃO DE PONTES..................................................... ......
CAPÍTULO VII – DESMONTE DE ROCHA .............................................................
CAPÍTULO VIII – DESTRUIÇÃO DE MUNIÇÕES ..................................................
CAPÍTULO IX – SEGURANÇA NO MANUSEIO, TRANSPORTE, ARMAZENAMEN-
TO, UTILIZAÇÃO E DESTRUIÇÃO DOS EXPLOSIVOS. .......................................
ANEXO A – CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS EXPLOSIVOS.. ...................
ANEXO B – CARACTERÍSTICAS DE EXPLOSIVOS COMERCIAIS .....................
ANEXO C – DISTÂNCIAS DE SEGURANÇA PARA PESSOAL .............................
ANEXO D– DISTÂNCIAS DE SEGURANÇA DE ANTENAS TRANSMISSORAS.. 289
ANEXO E – CARACTERÍSTICAS DAS ESPOLETAS.. ..........................................
ANEXO F– CARACTERÍSTICAS DO ESTOPIM E DO CORDEL DETONANTE....2 91
ANEXO G- TABELA PARA CÁLCULO DE CARGAS PARA CORTAR MADEIRA. 292
ANEXO H – TABELA PARA O CÁLCULO DE CARGAS PARA CORTAR AÇO DE
ESTRUTURAS.........................................................................................................
ANEXO I – TABELA PARA O CÁLCULO DE CARGAS DE PRESSÃO EM PONTES
DE LANCES SIMPLES DE LAJE DE CONCRETO.................................................
ANEXO J – TABELA PARA O CÁLCULO DE CARGAS DE PRESSÃO EM PONTES
DE LANCES SIMPLES DE VIGAS EM “T” DE CONCRETO..................................
ANEXO L – TABELA PARA O CÁLCULO DE CARGAS DE RUPTURA PARA CON-
CRETO ARMADO....................................................................................................
- ANEXO M – CÁLCULO DE CARGAS PARA FORNILHOS....................................
- ANEXO N – CARACTERÍSTICAS DE CAMPOS DE POUSO................................
- ANEXO O – MÉTODOS DE ABORDAGEM PARA DESTRUIÇÃO DE PONTES..
- ANEXO P – CARACTERÍSTICAS DO ESTOPIM E DO CORDEL DETONANTE.
- ANEXO Q – EXEMPLO DE PLANO DE SEGURANÇA.........................................
- ANEXO R – EXEMPLO DE GERENCIAMENTO DE RISCO.................................
A decomposição dos explosivos pode se desenrolar por três processos (Tab 1-1):
PROCESSO CARACTERÍSTICA (^) TVELOCIDADERANSFORMA^ ÇDEÃO EFEITO EXEMPLO
COMBUSTÃO
A reação se propaga pela condutividade térmica. Reação química exotérmica. Queima na presença de oxigênio.
Moderada Abaixo de 100m/s
O explosivo queima
Óleo combustível
DEFLAGRAÇÃO
Combustão acelerada, com aumento local de temperatura e pressão. Sofre uma condução térmica. Não há necessidade de oxigênio.
Rápida Entre 400m/s e 1000m/s
O explosivo deflagra. Tem o efeito de uma pressão progressiva
Pólvora negra, Pólvora BS e BD
DETONAÇÃO
Criação de uma onda de choque, associada à reação química. Não há necessidade de oxigênio.
Muito rápida Acima de 1000m/s
O explosivo detona. Tem efeito de ruptura, com uma pressão muito grande e de grande impacto (onda de choque)
E X P L O S Ã O
TNT, PETN e Composto C
Tab 1-1 Processos de decomposição dos explosivos
I M P O R T AN T E
E m t o d o s o s c a s o s , e m p r i n c í p i o , o s g a s e s p r o d u z i d o s p e l a d e c o m p o s i ç ã o d o s e x p l o s i v o s s ã o t ó x i c o s.
3. DEFINIÇÕES
a. Carga explosiva - carga explosiva, ou simplesmente carga, é uma massa de explosivo destinada a produzir um efeito, predeterminado, quando acionada.
b. Carga de pressão - carga explosiva colocada normalmente sobre o tabuleiro de uma ponte e calculada para abrir uma brecha parcial causando uma enorme sobrecarga no lance, de forma a determinar a sua destruição.
c. Carga de propulsão - baixo explosivo utilizado na propulsão de um projétil, distinguindo-se dos explosivos mais violentos utilizados para produzir o estilhaçamento dos projéteis ou para produzir a ação de sopro.
d. Carga dirigida - explosivo fundido em forma especial, com o objetivo
primordial de concentrar a detonação em um jato penetrante.
e. Carregamento - colocação das cargas explosivas no furo, câmara de carga ou junto de uma peça. Estas cargas estarão escorvadas e em condições de serem acionadas.
f. Destruições militares - são destruições provocadas pelo fogo, água, explosivo, meios mecânicos ou qualquer outro processo que cumpra uma finalidade militar, seja ofensiva ou defensiva.
g. Demolição - consiste na demolição racional de estruturas, com auxílio de explosivos ou meios mecânicos.
h. Efeito "MONROE" - consiste na concentração da carga explosiva em uma direção, utilizando-se de cargas dirigidas, isto é, providas de reentrâncias de forma cônica (ver cargas dirigidas).
i. Enchimento - é utilizado para confinar um explosivo em um espaço fechado circundando-o com terra, sacos de areia ou outro material semelhante, ou pelo emprego de outro material apropriado para fechar a abertura em que se colocou a carga explosiva, como ocorre nas cargas internas.
j. Escorvar uma carga - escorvar uma carga, ou simplesmente escorvar, é o ato de colocar um explosivo de iniciação em uma carga principal, que servirá para dar início à explosão. A escorva é, normalmente, constituída por um cordel detonante, uma espoleta elétrica ou um detonador, ou pelo conjunto de um estopim e uma espoleta comum.
k. Estriar - ato de apertar, com o alicate de estriar, a parte vazia da espoleta comum de encontro ao estopim que está no seu interior, o suficiente para evitar que ela seja arrancada facilmente e venha a prejudicar a queima do rastilho de pólvora do estopim.
l. Paiol - local destinado ao armazenamento de explosivos e munições.
4. PROPRIEDADES DOS EXPLOSIVOS
a. Velocidade de detonação - é a velocidade média de propagação da onda explosiva provocada pela explosão da carga. É medida em metros por segundo (m/s).
b. Brisância - é a aptidão de um explosivo para fragmentar corpos sólidos. Esta característica é ligada à potência da onda de choque provocada pela detonação, fruto da velocidade de detonação e da pressão surgida pela expansão dos gases.
c. Efeito relativo (ER) - o efeito dos explosivos varia de acordo com sua velocidade de detonação, densidade e produção de energia. Estas características determinam seu efeito de corte, ruptura ou carga para crateras. Os explosivos normalmente utilizados para fins militares são ajustados, entre si, pelo fator de efeito relativo (ER), o qual é obtido em função do efeito do explosivo considerado em relação ao TNT (ER=1,00), utilizado como carga de ruptura.
d. Sensibilidade – a sensibilidade de um explosivo tem influência direta na sua segurança de emprego e armazenagem e é estudada em função dos seguintes fatores (Tab 1-2):
pressão dessa medida são motivadas pela necessidade de padronização a condições de referência e permitem por outro lado, um cálculo teórico bastante aproximado e rápido, pois nessas condições o volume molecular de qualquer gás é sensivelmente igual a 22,4 litros. O volume gasoso de uma substância pode, portanto ser medido ou calculado. Neste último caso, deve-se estabelecer a reação teórica de decomposição para uma molécula grama dessa substância e multiplicar- se o número total de moléculas gasosas formado por 22,4.
V = 22, 4 x Nt
Sendo V = volume gasoso, em litros/mol g. Nt = número de moles gasosos, após a decomposição. n. Potencial do explosivo - trabalho máximo que o explosivo poderia produzir se toda a sua energia térmica fosse transformada em trabalho.
o. Pressão - pressão máxima desenvolvida pelos gases originados pela decomposição de um explosivo no volume da câmara onde é aplicado. O conceito de pressão de um explosivo difere do de força pelo fato de que, no caso presente, a referência é o volume próprio do mesmo e não o volume de um litro, isto implica em valores diversos para massas de mesmo potencial, porém de densidades diferentes. A pressão do explosivo está intimamente ligada ao seu volume específico, temperatura da explosão e densidade da massa, motivo pelo qual é sensivelmente proporcional ao efeito destrutivo do mesmo.
p. Temperatura de detonação (ou temperatura de explosão) - temperatura máxima à qual são levados os gases produzidos pela decomposição explosiva por força do calor de combustão. É uma temperatura máxima e constante para qualquer quantidade de massa explosiva.
q. Calor de combustão - também chamado calor de detonação ou calor de explosão, é o calor desenvolvido durante a decomposição química de uma substância explosiva. No caso dos combustíveis, esta característica é denominada poder calorífero.
r. Energia RWS e RBS - é a medida da quantidade de energia liberada por um explosivo e de sua capacidade de produzir trabalho útil em relação ao ANFO padrão. O RWS é expresso pela energia termoquímica do explosivo e o RBS em função da densidade. Esses valores são muito utilizados na escolha do explosivo para o desmonte de rocha. É calculado da seguinte forma:
(1) RWS =
Energia Termoquími ca do Explosivo " X" Energia Termoquími ca do ANFO padrão
(2) RBS = RWS ×
Densidade do Explosivo " X" Densidade do ANFO padrão
(3) Exemplo:
(a) Densidade ANFO padrão= 0,85 g/cm^3 ; (b) Energia Termoquímica ANFO padrão = 900 cal/g; (c) Densidade Belmex = 1,20 g/cm^3 ; e (d) Energia Termoquímica Belmex =1150 cal/g. (e) Cálculo:
1) RWS =
2) RBS = 1,278 × 1,20^ = 1,8 = 180 %
5. CLASSIFICAÇÃO
Os explosivos podem ser classificados sob vários pontos de vista. Interessam as classificações que têm por base: a. Estado físico:
TIPO FINALIDADE EXEMPLOS Sólidos Carga de destruição. TNT, PETN e RDX. Líquidos Composição de explosivos. Nitroglicerina e Astrolite. Pastosos Carga de destruição. Gelatinas, C 4 e Plastex.
Gasosos
Sem aplicação prática. Sua importância deve-se apenas pelo perigo que resulta.
Gás Metano e Gás Butano
Tab 1-3. Classificação quanto ao estado físico b. Emprego:
TIPO DEFINIÇÃO EXEMPLOS
Iniciadores ou primários
Fornece energia de ativação suficiente à transformação de outros explosivos. São sensíveis a fricção ou chama.
Fulminato de mercúrio, Azida de chumbo e Estifinato de mercúrio.
Ruptura ou secundários
São destinados à produção de um trabalho de destruição.
TNT, PETN, Dinamite e C4.
Propelentes
São destinados a produção de um efeito balístico.
Pólvoras mecânicas e Pólvoras químicas (BS, BD e BT).
Tab 1-4. Classificação quanto ao emprego
Mundial que a arte bélica veio lançar mão das descobertas de MONROE. Ao término daquele conflito, todos os beligerantes já o empregavam em grande escala.
c. Definição de carga dirigida Ver definição no parágrafo 1-3. d. Partes essenciais Uma carga dirigida apresenta as partes essenciais mostradas na Fig 1-2.
Fig 1-2. Partes essenciais da carga dirigida e. Fatores importantes que condicionam os efeitos das cargas dirigidas A ação perfurante de uma carga dirigida depende de uma série de fatores. A seguir serão analisados sucintamente os principais:
(1) Explosivo A natureza do explosivo empregado é de grande importância para a obtenção de um melhor efeito. Apesar da profundidade de penetração ser mais resultado da pressão dos gases oriundos da detonação do que simplesmente da velocidade de transformação da carga utilizada, os maiores efeitos são produzidos pelos explosivos de grande velocidade de detonação (altos explosivos). Efeitos pobres são apresentados por explosivos cuja velocidade citada é inferior a 5000 m/s.
(2) Revestimento As cargas sem revestimento têm, essencialmente, o mesmo efeito que as revestidas, quando ambas atuam em contato direto com o alvo. No entanto, se a carga dirigida for colocada a uma certa distância do alvo, os melhores efeitos de perfuração serão apresentados por aquelas que possuírem revestimento. Os revestimentos mais comumente utilizados são cobre, aço, vidro e alumínio.
A espessura ótima do revestimento deve ter cerca de 3 (três) % do diâmetro da carga e ser formada por uma chapa de cobre flexível (referencial). Se outro material for usado como revestimento, este deverá ter aproximadamente o mesmo peso da chapa de cobre que seria calculada como ideal. Pode-se dizer que a cobertura construída com material com densidade menor será mais espessa que a do cobre referencial e aquela que utilizar substância mais densa terá uma espessura menor. Quando empregados como revestimento os metais de maior densidade, de
uma maneira geral, aumentam a profundidade de penetração.
(3) Distância de detonação O poder de penetração no alvo é afetado fortemente pela distância entre o alvo e a base da cavidade cônica. O curso, como é chamada a distância citada, é normalmente expressa em função do diâmetro da carga. Geralmente a distância ideal está entre dois a seis diâmetros. A perfuração será comumente em torno de quatro a seis diâmetros, podendo chegar até onze ou doze diâmetros.
(4) Formas da cavidade Diversos ângulos de revestimento e forma de cavidade têm sido estudados e utilizados. Cavidades esféricas produzem furos mais rasos, porém de diâmetro maior que as cônicas. Uma cavidade em forma de “capacete romano” (Fig 1-3) produz maior penetração que o simples cone ou esfera. O ângulo ideal do cone é de quarenta e dois graus, porém são utilizados ângulos entre quarenta e sessenta graus. Da mesma forma foi verificado que uma carga com cavidade axial acima do revestimento tem sua penetração aumentada; essa extensão chama-se reforço e é adaptada ao vértice do revestimento (Fig 1-4A). Uma maior extensão desta combinação produzirá uma penetração melhor e terá um rendimento mais adequado nos projéteis com rotação (Fig 1-4B).
Fig 1-3. Forma de “capacete romano”
Fig 1-4. Forma
(5) Carregamento O carregamento das cargas dirigidas requer muita precisão. Qualquer desalinhamento do eixo da cavidade com a massa explosiva causa diminuição do
Por exemplo: O balanço de oxigênio de um ANFO 94/6 (Nitrato de amônio: OB = +20% e Óleo combustível: OB = -346,2%):
94.(+ 0,20 ) + 6.(− 3,462 ) (^) = −0,02% 100
(b) Tabela do balanço de oxigênio de algumas substâncias:
Componente Balanço de Oxigênio TNT - 74% Alumínio em pó - 89% Enxofre - 100% Carbono - 226,7% Nitrato de Amônio + 20% Perclorato de Amônio + 34% Clorato de Potássio + 39,2% Clorato de Sódio + 45% Nitrato de Sódio + 47% Nitroglicerina + 3,5% Óleo diesel - 346,2% Tab 1-7. Valores do balanço de oxigênio de algumas substâncias
(4) Gráficos explicativos (Fig 1-5 e 1-6)
Fig 1-5. Velocidade de detonação do ANFO em relação ao OB
