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Universidad de Carabobo Facultad Experimental de Ciencias y Tecnología Departamento de Química ESTUDIOS DE PROPELENTE SÓLIDO COMPUESTO A PARTIR DE PERCLORATO DE POTASIO PARA SU USO EN LA INDUSTRIA PETROLERA Informe final de pasantías presentado como credencial para Optar al Título de Licenciada en Química. Bárbula, Agosto 2010 Tutor Industrial: Lic. Sánchez Juan Autor: Aponte Soyibel Tutor Académico: Prof. Villegas María

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Universidad de Carabobo

Facultad Experimental de Ciencias y Tecnología

Departamento de Química

ESTUDIOS DE PROPELENTE SÓLIDO COMPUESTO A

PARTIR DE PERCLORATO DE POTASIO PARA SU USO EN

LA INDUSTRIA PETROLERA

Informe final de pasantías presentado como credencial para Optar al Título de

Licenciada en Química.

Bárbula, Agosto 2010

Tutor Industrial:

Lic. Sánchez Juan

Autor:

Aponte Soyibel

Tutor Académico:

Prof. Villegas María

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

RESUMEN

En este informe se presenta el estudio realizado a escala laboratorio para la

fabricación de propelente sólido compuesto para su uso en la industria petrolera

a partir de perclorato de potasio. Dicho estudio se fundamentó en llevar a cabo

la formulación, mejoramiento y caracterizar fisicoquímicamente las muestras de

los granos propelentes obtenidos durante la fase de experimentación. Se empleó

metodología de invención propuestas por el analista, partiendo desde la

producción de la materia prima principal KCLO4 hasta métodos de unión física

de todos los componentes de la mezcla, moldeo y cocción. Se realizaron varios

lotes con distintas formulaciones para así poder ir observando el

comportamiento de cada uno de los granos propelentes a diferente composición

másica y elemental. Se observó que el perclorato de potasio actúa como un alto

agente de poder oxidante y a medida que se aumenta su cantidad másica

porcentual el grano propelente actuaba con mayor efectividad. Sin embargo, a

cierto valor porcentual másico el grano propelente dejaba de deflagrar actuando

más bien como una masa de combustión y no de baja explosión; además a

medida que se satura la mezcla con perclorato de potasio el moldeo de la misma

se tornaba más complicada dando como resultado un producto quebradizo y

muy frágil. Es importante destacar, que no solo se modificó la composición

másica del agente de alto poder oxidante, sino que también se agregaron

aditivos a distintas composiciones másicas utilizando en balance de oxígeno,

observándose y comparándose el comportamiento de cada uno de los granos

propelentes. Se llegó a la conclusión que en efecto el KCLO4 a cierto valor

másico es una excelente materia prima para la fabricación de explosivos del

tipo bajo explosivo permitiendo una buena deflagración y además una

estabilidad en los productos finales, también se observó que ciertos aditivos

pueden mejorar o empeorar el comportamiento del grano propelente y también

pueden mejoran la calidad física del propelente solido composito.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

ÍNDICE GENERAL

Contenido Pagina

Resumen

Introducción 1

CAPITULO I 3

Descripción de la empresa 3

1.1. Identificación de la empresa 3

1.2. Localización de la empresa 3

1.3. Misión 3

1.4. Visión 4

1.5. Gerencia de químicos y explosivo 4

1.6. Misión de la gerencia de químicos y explosivos 5

CAPITULO II 6

2.1. Planteamiento del problema 6

2.2. Objetivos de la investigación 7

2.2.1. General 7

2.2.2. Específicos 7

2.3. Marco metodológico 8

2.3.1. Selección de las materias primas 8

2.3.2. Síntesis de perclorato de potasio 9

2.3.3. Formulación de propelente sólido compuesto para ser

usado en la industria petrolera

11

2.4. Análisis de resultados 14

2.4.1. Síntesis de perclorato de potasio 14

2.4.2. Formulación de propelente sólido compuesto para ser

usado en la industria petrolera

14

2.5. Conclusiones y recomendaciones 19

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

Referencias bibliográficas 20

ANEXOS 21

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

1

INTRODUCCIÓN

Un explosivo es un compuesto químico que tiene la capacidad de llegar a

experimentar una reacción muy rápida sin la participación de reactantes

externos, los gases son los productos predominantes de esta reacción, los que

súbitamente al expandirse por las altas temperaturas, ejercen una gran presión

en sus alrededores y puede efectuar un trabajo; existen diferentes tipos de

explosivos tales como: mecánicos, químicos y nucleares. Este estudio se basa

en los explosivos químicos del tipo “bajo explosivo”, cuya clasificación se

denomina “propelente sólido compuesto”.

Los propelentes sólidos compuestos son un tipo de combustible

constituido fundamentalmente por un agente de alto poder oxidante de carácter

inorgánico, que además debe poseer un alto calor de formación, un polímero

con efecto aglutinante que a su vez sirva como agente reductor dentro de la

reacción química y ciertos aditivos como agentes de curado, estabilizantes,

catalizadores, polvos metálicos y orgánicos. Tienen la característica de

deflagrar cuando son iniciados y de alcanzar altas presiones con el transcurso de

la reacción. Para su elaboración es importante tomar en consideración que la

reacción entre el agente oxidante y el agente reductor debe ser altamente

exotérmica y además el propelente debe seguir la regla fundamental de

“oxígeno balanceado” el cual es un balance de masa que indica que la mezcla

posee la cantidad correcta de oxígeno disponible en la misma para que sus

principales productos de combustión sean CO2 y H2O. Seguir esta regla es

importante ya que nos permite establecer criterios sobre la eficiencia del

propelente solido compuesto.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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El trabajo realizado durante el transcurso de las pasantías se fundamentó

en realizar la formulación, mejoramiento y caracterización fisicoquímica de las

muestras de los granos propelentes obtenidos durante la fase de

experimentación. Este estudio realizado forma parte del desarrollo y avance de

la industria de explosivos con fines petroleros de nuestro país, permitiendo

disminuir el consumo de productos importados para ser usados por este sector.

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la industria petrolera

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CAPITULO I

DESCRIPCIÓN DE LA ORGANIZACIÓN

1.1. IDENTIFICACIÓN DE LA EMPRESA

Compañía Anónima Venezolana de Industrias Militares (CAVIM) División de

Químicos y Explosivos.

1.2. LOCALIZACIÓN DE LA EMPRESA

La Compañía Anónima Venezolana de Industrias Militares (CAVIM) División

Químicos y Explosivos se encuentra ubicada en la carretera panamericana

Morón-Coro en el municipio Juan José Mora del Estado Carabobo y está

limitada de la siguiente manera: por el norte limita con Produven, Tripoliven,

Ferralca y Venepal de Venezuela; por el oeste limita con la Urbanización

Colinas de Pequiven, Urbanización la Línea, Urbanización Coro; por el este

limita con Vornado de Venezuela, Industrias Corporación Miranda Planta

Centro, y Urbanización Palma Sola; y por el Sur Casco Morón, la redoma de la

encrucijada, y la estación ferroviaria. Posee un área de 374,6 hectáreas.

1.3. MISIÓN

Producir y comercializar armas, municiones y explosivos de alta calidad y

competitividad, así como otros bienes y servicios que satisfagan las necesidades

de nuestros clientes, para contribuir de manera permanente con la participación

activa en el desarrollo, la seguridad y defensa del país.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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1.4. VISIÓN

Ser la empresa líder en el mercado nacional de armas, municiones y explosivos,

impulsando significativamente el desarrollo de productos químicos, así como

otros bienes y servicios conexos, convirtiéndonos en una Industria Militar

reconocida mundialmente.

1.5. GERENCIA DE QUÍMICOS Y EXPLOSIVOS

Se encuentra asentada en Morón y produce explosivos y químicos para las

diversas industrias del país, materiales como la nitrocelulosa, ácido nítrico,

agentes de voladura, explosivos sísmicos y emulsiones explosivas son

obtenidos bajo las más estrictas normas de seguridad y calidad de producción.

Adicional a la gama de productos estándar CAVIM ha decidido ofrecer, como

parte de su aporte al crecimiento sostenido del país y a través de su unidad de

asistencia técnica y servicio especiales, asesoramiento técnico en el uso de

explosivos y voladuras, demoliciones controladas y subacuáticas, voladuras a

cielo abierto, deforestaciones y limpieza de canales, voladuras para efectos

especiales y diseño de explosivos especiales.

El entrenamiento industrial se desarrollo específicamente en la unidad

de proyectos de investigación y desarrollo específicamente en el laboratorio de

investigación, que se encarga del control de la materia prima, producto en

proceso y producto terminado, así como investigación de nuevos productos.

Cuenta con un laboratorio de investigación en el que se lleva a cabo los

experimentos y proyectos en desarrollo y con un laboratorio central en el que se

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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realiza el control de los materiales y productos de las distintas plantas del

complejo.

1.6. MISIÓN DE LA GERENCIA DE QUÍMICOS Y EXPLOSIVOS

Preparar, coordinar, evaluar y controlar el desarrollo de los planes, programas

de producción y servicios de químicos y explosivos, que sean prestados a

organizaciones y/o personas dentro de la rama industrial.

Esta fue el área ocupada durante el período de pasantías en la unidad de

proyectos de investigación y desarrollo, específicamente en el laboratorio de

investigación durante 15 semanas.

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CAPITULO II

2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El petróleo constituye en Venezuela la principal fuente de ingresos, hasta el

punto que no se establecen otras fuentes de riqueza, por lo que se puede decir

que la economía y el presupuesto nacional están sujetos en cada ejercicio fiscal

a las fluctuaciones de los precios internacionales del petróleo.

La explotación de petróleo se hace según sean las características del

yacimiento. Sin embargo, generalmente se utiliza la técnica de cañoneo, cuyo

objetivo principal es optimizar la productividad del pozo. Está técnica es usada

con frecuencia en nuestro país y es a partir del fracturamiento con gas de alta

energía, el cual consiste en colocar una carga explosiva propelente que tras su

ignición y combustión se genera un pulso de alta presión sobre la formación.

Está presión se encuentra por debajo del valor de la fuerza compresiva de la

roca y por ello, da paso a la generación de sistemas radiales de múltiples

fracturas en los alrededores del pozo, donde el volumen aumenta debido a la

generación continua de gas y al consumo progresivo del propelente.

Actualmente las conchas propelentes son importadas del extranjero, de

allí parte la iniciativa de la compañía anónima de industrias militares CAVIM,

la cual cuenta con los permisos requeridos para la producción, manejo y uso de

explosivos, de fabricar a nivel nacional propelente sólido para fracturamiento

de pozos petroleros (PSFP), con características y calidad de confianza

permitiendo la comercialización a nivel nacional.

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2.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

2.2.1. GENERAL

Desarrollar un explosivo tipo propelente sólido compuesto, a partir de

perclorato de potasio, para ser utilizado en la explotación de pozos

petroleros.

2.2.2. ESPECIFICOS

Sintetizar perclorato de potasio a partir de acido perclórico e hidróxido

de potasio para ser utilizados como materias primas en la elaboración

del explosivo.

Formular un explosivo tipo propelente sólido compuesto, a partir de

perclorato de potasio, capaz de generar gas de alta energía para ser

usado en el fracturamiento de pozos petroleros.

Caracterizar fisicoquímicamente las formulaciones de explosivos tipo

propelente solido compuesto desarrolladas durante el período de

pasantías.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

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2.3. MARCO METODOLÓGICO

En este capítulo se presenta la metodología a seguir con el fin de cumplir los

objetivos propuestos.

2.3.1 Selección de las materias primas

Se inicio con la selección del agente de alto poder oxidante, este debe

reunir las cualidades de ser un compuesto estable que no reaccione por cambios

de temperatura tenues, no se inflame espontáneamente y que conserve sus

propiedades físicas y químicas al pasar el tiempo. El compuesto seleccionado

fue el perclorato de potasio, debido a que es un compuesto altamente oxidante

con aportes elevados de oxígeno y es un explosivo de orden inferior el cual se

quema rápidamente pero no explota, esto se debe a que el cloro se encuentra

protegido y atrapado entre los cuatro átomos de oxigeno, lo que permite una

deflagración y estabilidad del mismo, mientras no sea impactado o sometido a

muy elevada temperatura y presión.

Seguidamente se procedió a seleccionar el agente aglutinante, el cual su

objetivo es conservar unidos todos los componentes de la mezcla a su estructura

física. Este debe poseer la característica de participar en la reacción como

combustible y además no debe conllevar la reacción de combustión a un grado

explosivo si no de deflagración. Entre muchos, fue escogido un polímero

hidroxilado cuyo comportamiento cumplió con los requerimientos, además que

se contaba con esta materia prima en la empresa. Al utilizar una resina

polimérica, se hace necesaria la selección del agente de curado, debido a que la

mezcla se encuentra en estado líquido sin poder llegar a un estado de

solidificación por sí sola. Este levantamiento de la matriz polimérica consiste

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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en la reacción entre los grupos hidroxilados activos de la resina y los grupos

isocianatos del agente de curado, permitiendo que la velocidad de reacción sea

lenta o suficiente para mantener la viscosidad en valores adecuados durante el

tiempo necesario para agregar y mezclar las partículas sólidas del agente

oxidante y los aditivos, pero por otro lado que después de agregar y mezclar

todos los componentes de la mezcla, el nivel de velocidad de la reacción de

cura no sea tan lenta y no conlleve a un tiempo de cura muy prolongado.

Por ello, se realizó un estudio entre varios agentes de curados, tales

como: TDI (tolueno diisocianato), IPDI (isoforona diisocianto) y TDI/MDI

(tolueno diisocianto/diisocianato polimérico). Se efectuaron nueve muestras

que contenían la resina y el agente de curado a diferentes proporciones, luego se

sometieron a una temperatura por un tiempo determinado. Estas muestras nos

permitieron evaluar cual y en qué proporción seria usada la mezcla

resina/agente para la elaboración del propelente solido compuesto.

Estas son las materias primordiales para la elaboración del propelente

solido compuesto, pero además es necesaria la adición de uno o más aditivos a

la mezcla para así mejorar sus propiedades de encendido, nivel o magnitud de la

flama si la posee, velocidad de quemado, velocidad de curado, entre otras.

2.3.2. Síntesis de perclorato de potasio

Para la síntesis del perclorato de potasio se empleó como reactivos de partida

ácido perclórico (HCLO4) al 70% v/v e Hidróxido de Potasio (KOH) al 90%

p/p. En un vaso de precipitado, se pesa hidróxido de potasio sólido y se diluye

cuidadosamente con agua destilada hasta tener una solución saturada de la

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misma. A continuación, la solución de KOH se trasvasó a un embudo de

decantación y se colocó en un soporte universal, la solución saturada de KOH

se desaloja lentamente en la solución de ácido perclórico. En la Figura 1 se

observa el trasvase de la base fuerte al embudo de decantación y el montaje

general utilizado durante la síntesis.

.

Figura 1. Montaje realizado para síntesis de perclorato de potasio

Fuente: Propia

La síntesis de perclorato de potasio, se logró por medio de una reacción

ácidos fuerte – base fuerte, es decir se fundamenta en una reacción de

neutralización donde el punto de equivalencia será en el valor pH =7, lo que

indica que todos los iones hidronios del ácidos perclórico han sido

neutralizados por los iones hidroxilos del hidróxido de potasio; por ello debe

medirse el pH al culminar la síntesis, en caso tal de que no sea neutro, se debe ir

agregando poco a poco el reactivo indicado (KOH ó HCLO4) hasta llegar al

valor deseado. La síntesis se mantuvo en condiciones de agitación, temperatura

y presión constantes.

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2.3.3. Formulación de propelente sólido compuesto para ser usado en la

industria petrolera

El PSFP se constituyó fundamentalmente por un poliol combustible, un

agente de alto poder oxidante (KCLO4), un agente de curado (isocianto) y una

serie de aditivos. Se trabajo con una base de cálculo de aproximadamente 10g y

por medio del balance de oxígeno se calcularon las cantidades necesarias para

las mezclas. El procedimiento se desarrollo de la siguiente forma:

1-. Se colocó el reactivo

perclorato de potasio (KCLO4)

en una bandeja de acero

inoxidable sobre la plancha a una

temperatura aproximada de 80 ºC

y se removió la sal lenta y

cuidadosamente con una paleta

de goma, como se observa en la

figura 2.

2-. Se pesó el perclorato de

potasio KCLO4 en un vaso de

precipitado y se colocó en la

estufa a una temperatura

aproximada de 80ºC, y se

mantuvo allí para su posterior uso.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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3-. Se pesó el poliol y el

isocianato en una cápsula de

porcelana y se mezclaron; En un

beacker se pesó todos los polvos

que se utilizaron como aditivos

en la mezcla. Los reactivos

cuantificados se llevaron a la

estufa a una temperatura

aproximada de 80 ºC, para su

posterior uso.

4-. Luego de que todos los

reactivos fueron cuantificados,

se procedió a colocar el reactor

de mezcla sobre la plancha a una

temperatura aproximada de 80

ºC por tiempo determinado.

Luego de transcurrido el tiempo,

se agregó el perclorato de

potasio, pesado anteriormente y

se mezclaron durante un

determinado intervalo de tiempo.

A continuación, se agregaron los polvos aditivos y se continuó mezclando por

un tiempo aproximada de diez minutos (figura5). Se obtuvo una masa la cual se

trasvasó sobre la superficie predestinada para el moldeado.

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5-. Luego de trasvasada la mezcla propelente se procedió al moldeado, que se

realizó sobre una superficie de papel parafinado y con una paleta se moldeó

hasta obtener la forma circular de una galleta.

6-. Culminado el propelente fue llevado a la estufa a una temperatura

aproximada de 80 ºC durante un tiempo de 140 horas, para su curado completo.

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2.4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

2.4.1. Síntesis de perclorato de potasio

El perclorato de potasio se preparó por tratamiento de una solución acuosa al

70% v/v de KCLO4 y una solución saturada de KOH al 90% p/p, mediante un

método de neutralización hacia el ácido perclórico contra una base fuerte. Se

obtuvo un rendimiento aproximando de 98.94% ± 00.02, cuyo valor indicó un

buen rendimiento para la producción a escala laboratorio.

El grado de pureza del producto obtenido no se pudo medir por la

prueba física de punto de fusión ya que, este valor no ha sido establecido dentro

de los parámetros estandarizados de compuestos sólidos inorgánicos; solo ha

sido reportado su punto de descomposición a una temperatura mayor a 600 ºC,

esta temperatura es muy elevada para ser medida en un fusiómetro y además

solo nos indicaría cuando la red cristalina ha sido destruida por completo pero

no nos permitiría evaluar si puede o no haber uno o varios compuestos en el

producto.

2.4.2. Formulación de propelente sólido compuesto para ser usado en la

industria petrolera

Los propelentes sólidos compuestos son considerados mezclas heterogéneas,

compuestas básicamente de una matriz polimérica conteniendo un elevado

porcentaje de partículas solidas en suspensión. Esas partículas son

generalmente un agente de alto poder oxidante y polvos aditivos.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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El balance de oxígeno es la máxima energía que un explosivo puede

liberar, está energía se libera cuando hay un balance de oxigeno perfecto, o bien

cuando el ingrediente reductor ha tomado todo el oxigeno disponible. En

exceso o deficiencia de oxigeno, usualmente produce un bajo calor de explosión

que una composición balanceada. Por ello la composición cuantitativa adecuada

para las formulaciones, se obtuvo realizando el balance de oxígeno de cada uno

de los componentes de la mezcla, perclorato de potasio, poliol (X), isocianato y

aditivos y se consideró que las mejores formulas fueron las que sus valores

fueron cercanos al balance ideal, es decir balance igual a cero.

El plan de trabajo para la formulación de propelente solido compuesto,

fue constituido por dos fases:

En la fase uno se realizó la optimización de la formula química y física

del grano propelente, donde se elaboraron tres lotes de producción a escala de

laboratorio, donde cada lote fue una mejora del anterior. A continuación en la

tabla 1 se muestran las características de cada lote.

Tabla 1. Series correspondientes a cada uno de los lotes elaborados durante la

fase de producción a escala laboratorio.

LOTE 1 LOTE 2 LOTE 3

Serie L1B65 Serie L2C65 Serie L3M65

Serie L1B75 Serie L2C75 Serie L3M75

Serie L1B85 Serie L2C85 Serie L3M85

El lote uno fue el primero que se elaboró, cada serie hace referencia a la

diferencia entre las composiciones de los participantes de la misma según los

balances de oxígeno correspondientes. En esta producción todas las mezclas

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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poseían valores no tan cercanos al balance ideal, lo cual nos indicó que podrían

quedar residuos de la combustión. El lote presentó características de

combustión de deflagración, con llama muy intensa tipo soplete. Esté hecho

presenta un gran inconveniente debido a que el propelente no debe poseer

llama, porque al ser implementado en los pozos pueden afectar las instalaciones

de las tuberías ya colocadas, además se observó que el contenido de residuos

era significativo. Otra característica de los propelentes obtenidos en el lote uno,

fue que ciertas mezclas poseen una ignición muy baja dando como resultado

una combustión deficiente, es decir la reacción de combustión con el tiempo era

concluida porque simplemente las composiciones para una combustión efectiva

no eran las necesarias.

El lote dos fue una mejora del lote uno, aquí se realizó un balance de

masa donde todos las mezclas másicas eran cercanas a cero, es decir, de este

modo pudimos garantizar que al menos tendríamos una combustión eficiente y

además las cantidades de residuos no serian elevadas. Sin embargo, se

obtuvieron fórmulas que liberaran grandes cantidades de calor tras su ignición

y llamas muy intensas, por otra parte dentro de este lote también se obtuvieron

fórmulas que liberaban grandes cantidades de gases a presión, además

presentaban poca llama y poca cantidad de residuos sólidos descompuestos.

De este modo a partir de las fórmulas con mejores cualidades, se realizó

una mejora dando como resultado al tercer lote, el cual presentó buenas

características tanto en su composición física y química y cumplían con cierto

de los requisitos que se estipulaban para los mismos.

En la fase dos se realizaron algunas de las pruebas físicas de las

muestras de propelente, estas pruebas son indicadores de la calidad de los

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

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propelentes obtenidos durante la fase uno. A continuación en la tabla 2 se

recolecta la información acera de los análisis que deben ser aplicados a las

conchas propelentes durante la fase de experimentación.

Tabla 2. Análisis físicos indicadores de la calidad de las conchas propelentes

Análisis Análisis

Curado del móvil Difracción de rayos X

Temperatura de ignición Cuantificación de gases liberados

Calor de combustión Perfil de presión Vs tiempo

Permeabilidad Tiempo de vida útil

Los tres lotes fueron evaluados a partir de algunas de estas pruebas, tales

como: curado del móvil, cuantificación de gases liberados, tiempo de vida útil y

temperatura de ignición. Las otras pruebas no pudieron ser realizadas debido a

que no se contaba con los equipos necesarios. Estos parámetros fueron

recolectados en un formato elaborado como se observa en el anexo 1 aquí

observamos como de forma organizada se recolectó cada parámetro

fisicoquímico evaluado en los granos propelentes obtenidos.

El curado del móvil nos permitió evaluar si las cantidades del polímero

que utilizó para formar la matriz polimérica era la correcta o si habían ciertos

errores tanto en el cálculo del polímero ó de su respectivo agente de curado,

además no permitió observar si la matriz realmente se mantenía de forma

compacta permitiendo que cada uno de los sólidos en suspensión se

mantuvieran retenidas en la misma de forma tal que durante el tiempo no se

ocurrirá la perdida de sólidos y por ende problemas al utilizar el explosivo, ya

que el grado del agente oxidante o de algunos de sus aditivos se desperdiciase

con el tiempo.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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La cuantificación de los gases liberados se realizó por diferencia de

pesos, donde el grano propelente fue pesado antes de su ignición y luego de su

ignición. Por medio de estos valores se observó que mientras el balance de

oxigeno sea cercano a cero la cantidad de residuos es menor, por los cual el lote

tres fue el que presentó menos residuos luego de su combustión.

La temperatura de ignición se midió de forma cualitativa a partir de un

mechero con el cual siempre se pretendía iniciar con la llama azul que

aproximadamente poseía 520 °C y de esta forma calculó el tiempo con un

cronometro, se observó cualitativamente cuanto era el tiempo en reaccionar

cada propelente según su composición física. A medida que se mejoro cada

lote, los parámetros de caracterización evaluados, fueron mejorando

permitiéndonos así estipular el progreso hacia nuestro objetivo general.

Debido al factor tiempo, no se pudo continuar con los estudios, sin

embargo se dejo muestras de testigo de cada grano propelente y además videos

sobre la ignición de los mismos luego de curados. De esta forma se pretende

agilizar y ayudar a las personas que continúen con dicho estudio.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

la industria petrolera

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2.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• El perclorato de potasio es un excelente agente de poder oxidante que

además es estable y permite su manejo de forma segura.

• El polímero utilizado es de gran uso por qué sirve de agente reductor y

además, forma una matriz polimérica que es capaz de soportar y retener las

partículas solidas en su interior sin hacer auto combustión, mientras se

conserven en condiciones seguras.

• La unión del perclorato de potasio con el polímero HTPB y ciertos aditivos

llevados a combustión permiten una buena liberación de gases, mientras el

balance de oxigeno sea el correcto.

• El balance de oxígeno es una excelente herramienta de uso para intuir el

comportamiento de la mezcla explosiva que se elaboro.

• Mientras el polímero crudo se someta a temperaturas reguladas durante un

tiempo determinado este es capaz de permitir la entrada de mayor.

• Se recomienda realizar a las muestras testigos los análisis que no pudieron

ser empleados.

• Se debe elaborar una metodología apropiada para la determinación de la

pureza del perclorato fabricado en el laboratorio.

• Mantener el perclorato de potasio elaborado dentro de un desecador o en

defecto a temperaturas en un intervalo de 60 – 80 °C.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

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REFERENCIAS BIBLIOGRACICAS

Bellido, A. (2004). Manual de perforación manual de pozos y equipamiento con

bombas manuales. Centro Panamericano de ingeniería sanitaria y ciencias de

ambiente.

Biblioteca virtual, origen y producción de petróleo en Venezuela. Extraído

desde: http://www.pdvsa.com/

Boas, J.; Martínez, A.; Román, H. (2009). Análisis técnico del uso de

StimGum como método de punzonamiento en algunos pozos de

petroproducción. Tesis para empresa Halliburton USA.

García, P. (2001). Sistemas de explosivos. Universidad tecnológica

metropolitana de chile.

Paterlini, W.; Cocchieri, E.; Rezende, L. (2002). Efeito da concentração do

catalizador acetilacetonato férrico na cura de poliuretano à base de

polibutadieno líquido hidroxilado (PBLH) e diisocianato de isoforona (IPDI).

Quim. Nova, vol. 25, n° 2, p. 221 – 225.

Vera, L.; Kawamoto, A.; Sciamareli, J. (2006). Determinação da distribuição de

funcionalidade de HTPB e verificação de sua influência no comportamento

mecânico de poliuretano utilizado em motor – foguete. Revista Scielo, vol. 16,

n° 1, p.66 – 70.

Aponte, S (2010). Estudios de propelente sólido compuesto a partir de perclorato de potasio para su uso en

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ANEXOS

Figura 8. Formato de recolección de los datos obtenidos de las conchas

propelentes durante las fases uno y dos.

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