Sprängämne
Sprängämne är ett explosivämne eller en blandning av ämnen som vid initiering sönderfaller mycket hastigt, varvid stora mängder energi och heta gaser utvecklas.[1] Vid en detonation fortplantas reaktionen genom ämnet med överljudshastighet. Den resulterande stötvågen samt de snabbt expanderande spränggaserna överför energi till omgivningen och åstadkommer sprängverkan.
Sprängämnen kan indelas efter bland annat kemisk sammansättning, fysikalisk form och känslighet för initiering. Vanliga civila typer är dynamit, ANFO, vattengeler samt emulsionssprängämnen. Deras egenskaper omfattar bland annat styrka, detonationshastighet, densitet, vattenbeständighet och känslighet. De används främst vid bergsprängning inom gruvor, stenbrott och anläggningsarbeten, men också i ammunition, bomber och andra militära tillämpningar. Tillverkning, transport, förvaring och användning är på grund av riskerna noggrant reglerade.
Avgränsning
[redigera | redigera wikitext]Tekniskt är ett sprängämne ett explosivt ämne som detonerar med hög energi och effekt. Lagstiftningen skiljer i Sverige mellan tändämnen och sprängämnen.[1]
I svensk rätt är explosiva varor ett vidare begrepp som omfattar explosiva ämnen, blandningar och föremål samt produkter avsedda att ge en explosion eller pyroteknisk effekt.[2] Till kategorin hör, utöver sprängämnen, även tändmedel, ammunition, krut och pyrotekniska artiklar.[3] Tändmedel används för att initiera sprängämnen, medan krut vanligen fungerar som drivmedel för projektiler eller raketer.[3] Pyrotekniska artiklar innehåller i stället satser avsedda att framkalla värme, ljus, ljud, gas eller rök.[4]
Verkningssätt
[redigera | redigera wikitext]En explosion är en plötslig och våldsam frigörelse av energi som åtföljs av gaser under högt tryck.[5.1] Vid deflagration fortplantas reaktionen genom det oreagerade materialet med underljudshastighet, medan en detonation är en exoterm reaktion som fortplantas med överljudshastighet och ger upphov till en stötvåg.[5.1]
Reaktionssättet är inte en oföränderlig materialegenskap: initieringens styrka, kornstorlek, laddningens dimensioner, inneslutning samt mängden ämne kan påverka om reaktionen blir en deflagration eller detonation.[5.2] Förhållanden som minskar energiförlusterna och låter en stötvåg byggas upp ökar sannolikheten för att en deflagration övergår i en detonation.[5.2]
Många sprängämnen är uppbyggda av grundämnena kol, väte, kväve och syre. Exempel på ämnen som används i sprängämnen är nitroglycerin, trotyl och pentyl. Vid en explosion omvandlas huvuddelen av den frigjorda energin till mekanisk energi i form av tryckvågor, fragmentering och markstötar, medan en mindre del kvarstår som värme.[5.1] Det finns även sprängämnen som är uppbyggda på annat sätt, såsom blyazid som sönderfaller till bly och kväve för att energin skall frigöras.[1]
Klassificering
[redigera | redigera wikitext]I det civila bruket av sprängämnen kan man skilja på dynamit, emulsionssprängämne, ANFO-sprängämne och vattengel- eller slurrysprängämnen.[1]
Sprängämnen kan klassificeras efter bland annat sammansättning, fysikalisk form eller känslighet för initiering.[6.1] En praktisk indelning skiljer kapselkänsliga sprängämnen, som kan initieras med en standardiserad sprängkapsel, från kapselokänsliga produkter som behöver en kraftigare initieringsladdning.[6.1] Vattengeler, slurryer och emulsioner kan tillverkas i båda kategorierna genom att mängden känslighetshöjande tillsatser anpassas.[6.1] Bland kapselokänsliga produkter skiljs torra, fritt rinnande blandningar från våta, pumpbara eller hällbara blandningar.[6.1]
ANFO är en torr blandning av poröst ammoniumnitrat och brännolja, medan vattengeler och slurryer bygger på vattenlösningar av oxidationsmedel och bränsle.[6.1] Emulsionssprängämnen består i stället av små droppar oxidationsmedelslösning fördelade i en sammanhängande oljefas.[6.1] Blandningar av ANFO och emulsion kallas ofta tung ANFO och är vanligen kapselokänsliga.[6.1] Formen påverkar om produkten kan hällas, pumpas eller laddas i patroner.[6.1] Samma produkt kan därmed samtidigt beskrivas genom sin sammansättning, sin form och sin initieringskänslighet.[6.1]
Vid transport och förvaring indelas explosiva varor dessutom i riskgrupperna 1.1–1.6 efter sina faroegenskaper; systemet bygger på FN:s modellregelverk för farligt gods.[7]
Egenskaper
[redigera | redigera wikitext]För civil användning måste sprängämnet kombinera hög funktionssäkerhet med god laddningsbarhet och vattenbeständighet. Exempel på andra viktiga egenskaper är hanterings- och initieringståligheten, frysmotståndet och de yrkesmedicinska verkningarna. För militär användning krävs det att sprängämnet kombinerar fältmässig hanterbarhet, en stor sprängeffekt, brisans, hög funktionssäkerhet samt att lagringen är beständigt under svåra omständigheter.
Densiteten anger massan per volymenhet och påverkar hur stor laddning som ryms i ett borrhål.[6.2] Styrkan beskriver den frigjorda energin per massa- eller volymenhet, medan detonationshastigheten anger detonationsfrontens fart genom laddningen.[6.2] Detonationstrycket bestäms främst av detonationshastigheten och densiteten och bidrar till den kraftiga sönderdelningen nära laddningen.[6.2] Känslighet kan avse både mottagligheten för oavsiktlig initiering genom exempelvis stöt, friktion eller värme och den energi som krävs för säker detonation.[6.2] Vattenbeständighet anger hur länge en produkt tål vatten utan att förlora effekt eller bli okänslig för initiering.[6.2] Även mängden kolmonoxid och kväveoxider i detonationsgaserna är viktig, särskilt vid sprängning i tunnlar och schakt.[6.2]
Historisk utveckling
[redigera | redigera wikitext]
Svartkrut var under många hundra år det enda egentliga sprängämnet som fanns tillgängligt. Nitroglycerin introducerades 1847 av den italienske kemisten Ascanio Sobrero. Nitroglycerin är mycket lättinitierat, och många olyckor inträffade därför, både vid tillverkning och hantering. 1866 blandade Alfred Nobel nitroglycerin med kiselgur, resultatet blev dynamit, ett mycket säkrare sprängämne. 1875 introducerade Nobel spränggelatin, ett gelformigt sprängämne som även detta är baserat på nitroglycerin, men med en inblandning av 7–8 % nitrocellulosa.
Under 1900-talet ersattes en växande del av nitroglycerinet i industriella sprängämnen med ammoniumnitrat, som senare blev huvudbeståndsdelen i det billiga och lättillverkade ANFO.[6.3] Emulsionssprängämnen utvecklades under 1960-talet genom att en lösning av oxidationsmedel finfördelades i olja, vilket gav en mycket vattenbeständig och enhetlig produkt.[6.3]
Användning
[redigera | redigera wikitext]Den viktigaste civila användningen är bergsprängning inom gruvdrift, stenbrott och större anläggningsarbeten, exempelvis vid byggande av vägar och tunnlar.[3] Laddningar placeras vanligen i borrhål, där stötverkan spräcker berget medan detonationsgaserna förskjuter och kastar det fragmenterade materialet.[6.4]
Vid vägbyggen används kontrollerad sprängning för att forma bergslänter och begränsa uppsprickningen utanför den avsedda brottytan.[8] Sprängplanen anpassas då bland annat efter sprängämnestyp, borrhålsdiameter, hålavstånd och laddningsmängd.[9] Sprängladdningar används också vid rivning eller implosion av byggnader och andra konstruktioner.[10] Militärt används högexplosiva ämnen vanligen som huvudladdning i ammunition, och plastbundna sprängämnen förekommer bland annat i styrda robotars stridsdelar.[11]
Hantering
[redigera | redigera wikitext]
Det finns många stränga bestämmelser som kringgärdar handhavandet av sprängämnen.
I svensk rätt omfattar hantering bland annat tillverkning, förvaring, användning, återvinning, destruktion och överlåtelse av explosiva varor.[2] Hantering, överföring, import och export är som huvudregel tillståndspliktiga, och åldersgränsen är normalt 18 år.[3] Tillstånd för användning, förvaring, överlåtelse och överföring inom Sverige prövas normalt av kommunen.[3] Vid förvaring ska varorna skyddas mot yttre påverkan och stöld, samtidigt som risken för antändning samt följderna för omgivningen begränsas.[7] Sprängämnen och tändmedel ska inte samförvaras, eftersom åtskillnaden minskar risken för en oavsiktlig initiering.[7]
I Sverige är Myndigheten för civilt försvar (MCF) den centrala förvaltningsmyndigheten för dessa varor.[1]
Se även
[redigera | redigera wikitext]Referenser
[redigera | redigera wikitext]- 1 2 3 4 5 Ouchterlony, Finn: sprängämne i Nationalencyklopedins nätupplaga. Läst 2 juni 2010.
- 1 2 ”Lag (2010:1011) om brandfarliga och explosiva varor”. Sveriges riksdag. https://www.riksdagen.se/sv/dokument-och-lagar/dokument/svensk-forfattningssamling/lag-20101011-om-brandfarliga-och-explosiva_sfs-2010-1011/. Läst 30 augusti 2026.
- 1 2 3 4 5 ”Om explosiva varor”. Myndigheten för civilt försvar. https://www.mcf.se/sv/amnesomraden/skydd-mot-olyckor-och-farliga-amnen/brandfarligt-och-explosivt/explosiva-varor/om-explosiva-varor/. Läst 30 augusti 2026.
- ↑ ”Pyrotekniska artiklar”. Myndigheten för civilt försvar. https://www.mcf.se/sv/amnesomraden/skydd-mot-olyckor-och-farliga-amnen/brandfarligt-och-explosivt/explosiva-varor/pyrotekniska-artiklar/. Läst 30 augusti 2026.
- ”Commercial Explosives and Their Hazards” (på engelska). United States Environmental Protection Agency. februari 1994. https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=9100CHJC.TXT. Läst 29 augusti 2026.
- ”Blaster's Training Modules: Module 1 – Explosives” (på engelska). Office of Surface Mining Reclamation and Enforcement, U.S. Department of the Interior. https://www.osmre.gov/sites/default/files/inline-files/Module1.pdf. Läst 30 augusti 2026.
- 1 2 3 ”Förvaring av explosiva varor”. Myndigheten för civilt försvar. 12 maj 2026. https://www.mcf.se/sv/amnesomraden/skydd-mot-olyckor-och-farliga-amnen/brandfarligt-och-explosivt/explosiva-varor/forvaring-av-explosiva-varor/. Läst 30 augusti 2026.
- ↑ ”Blasting” (på engelska). Federal Highway Administration. https://www.fhwa.dot.gov/clas/ctip/context_sensitive_rock_slope_design/ch_3_1.aspx. Läst 30 augusti 2026.
- ↑ ”Blasting Design” (på engelska). Federal Highway Administration. https://www.fhwa.dot.gov/clas/ctip/context_sensitive_rock_slope_design/ch_3_6.aspx. Läst 30 augusti 2026.
- ↑ ”United States Army Corps of Engineers Facilities Explosive Safety Mandatory Center of Expertise” (på engelska). U.S. Army Corps of Engineers. 1 oktober 2018. sid. 6. https://www.publications.usace.army.mil/Portals/76/Users/182/86/2486/ER_1110-1-8169.pdf. Läst 30 augusti 2026.
- ↑ ”Army Ammunition Production During the Cold War (1946–1989)” (på engelska). U.S. Army Environmental Command. sid. 43, 47. https://aec.army.mil/Portals/115/CR_Army_Ammo_Prod_During_Cold_War_1946-1989.pdf. Läst 30 augusti 2026.
|