FABRICACIÓN DE EXPLOSIVOS

 Escuela de Ingeniería de Caminos Canales y Puertos y de Ingeniería de Minas UPCT FABRICACIÓN DE EXPLOSIVOS (THE MANUFACTURE OF EXPLOSIVES) Titulación: GRADO EN INGENIERÍA DE RECURSOS MINERALES Y ENERGÍA Curso: 2012‐2013 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre FABRICACIÓN DE EXPLOSIVOS (THE MANUFACTURE OF EXPLOSIVES) Materia INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA MINERA Módulo III Código Titulación Plan de estudios Centro Tipo Periodo lectivo 517103003 GRADO EN INGENIERÍA DE RECURSOS MINERALES Y ENERGÍA 2010 Escuela de Ing. de Caminos, Canales y Puertos y de Ing. de Minas OBLIGATORIA 1ER CUATRIMESTRE Curso 3º Idioma CASTELLANO ECTS 4,5 Horas / ECTS
30 Carga total de trabajo (horas) Horario clases teoría Lunes, 18:10‐20:00 Aula
Aula N1.3 Horario clases prácticas Lunes, 20:10‐21.00 Lugar
Aula N1.3 135 2. Datos del profesorado Profesor responsable ANDRÉS PERALES AGÜERA Departamento INGENIERÍA MINERA, GEOLÓGICA Y CARTOGRÁFICA Área de conocimiento EXPLOTACIÓN DE MINAS Ubicación del despacho EDIFICIO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA. PLANTA 1. DESPACHO Nº 7 Teléfono 968 327099 Fax
968 338805 Correo electrónico [email protected] URL / WEB Aula Virtual UPCT Horario de atención / Tutorías Lunes, Martes, Miercoles: 10 a 12 Ubicación durante las tutorías Ubicación indicada Perfil docente e investigador Doctor en Ciencias Químicas Profesor Titular de Universidad Experiencia docente 26 AÑOS de docencia universitaria. Asignaturas Impartidas: Explosivos, Tecnología de Explosivos, Concentración de Menas, Tecnología Mineralúrgica, Medio Ambiente: Instrumentos de garantía y Responsabilidad Ambiental, Ampliación de Impacto Ambiental, Gestión de Residuos Urbanos, Mineros e Industriales, Evaluación y corrección deI Impactos en Ingeniería Civil. Líneas de Investigación Extracción con disolventes de valores metálicos en los residuos industriales. Procesos Mineralúrgicos para el Tratamiento y Reciclado de Residuos. Experiencia profesional 4 años en industria minero‐metalúrgica 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación Con esta asignatura se pretende introducir al futuro Graduado en Ingeniería de Recursos Minerales y Energía en el conocimiento de las características físicas y químicas de los productos explosivos que se van a utilizar en la industria minera, así como de los procesos de fabricación necesarios para la obtención de los citados materiales explosivos y la determinación experimental de sus propiedades de acuerdo con las normas. Se pretende que conozcan el potencial energético de la reacción explosiva, los procesos de fabricación de las sustancias explosivas, la preparación y características de los explosivos industriales y la determinación práctica de las características normalizadas. 3.2. Ubicación en el plan de estudios La asignatura “Fabricación de Explosivos” se estudia en 3er Curso y es de carácter cuatrimestral. 3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional En esta asignatura se estudiaran las reacciones que producen las sustancias explosivas, las características físicas y químicas de los materiales utilizados como explosivos en la Ingeniería Minera, de forma que pudiendo conocer el potencial energético de los mismos el profesional sea capaz de utilizar el más adecuado para la aplicación práctica que le interese. Por otra parte se describirán los procesos de fabricación de las diferentes familias de explosivos, analizando las materias primas necesarias, las condiciones de los procesos de fabricación de las sustancias explosivas y los tipos de explosivos industriales que se obtienen. Por último se describirán, de acuerdo con las normas oficiales, los ensayos para la caracterización de los explosivos. 3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones La asignatura Fabricación de Explosivos complementa a otras asignaturas como Empleo de Explosivos e Ingeniería Minera, Obras Superficiales y Subterráneas. No es un prerrequisito obligatorio, pero es recomendable que el alumno que curse esta asignatura haya adquirido una base sólida en Física y Química. Es importante el conocimiento de los mecanismos de reacción, termodinámica y una buena base de Química Orgánica, ya que existen gran cantidad de productos explosivos resultantes de la nitración de compuestos orgánicos. Por otro lado, es una asignatura de interés para adquirir conocimientos específicos que ayudarán a la realización del Trabajo Fin de Grado. 3.5. Medidas especiales previstas El alumno que, por sus circunstancias excepcionales, pueda necesitar de medidas especiales debe comunicárselo al profesor durante la primera semana del cuatrimestre, para así poder adaptarle tanto la metodología como el seguimiento del trabajo. Se fomentará el uso del Aula Virtual para la planificación y entrega de actividades en aquellos casos con dificultades de asistencia a clase. 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura EE09. Fabricación, manejo y utilización de explosivos industriales y pirotécnicos. Ensayos de caracterización de sustancias explosivas. Transporte y distribución de explosivos. 4.2. Competencias genéricas / transversales COMPETENCIAS INSTRUMENTALES  G01 Capacidad de análisis y síntesis  G02 Capacidad de organización y planificación  G03 Comunicación oral y escrita en lengua nativa  G04 Conocimiento de una lengua extranjera  G05 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio  G06 Capacidad de gestión de la información  G07 Resolución de problemas G08 Toma de decisiones  G09 Razonamiento crítico COMPETENCIAS PERSONALES  G10 Trabajo en equipo  G11 Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar  G12 Trabajo en un contexto internacional  G13 Habilidades en las relaciones interpersonales  G14 Reconocimiento de la diversidad y la multiculturalidad  G15 Compromiso ético G16 Aprendizaje autónomo G17 Adaptación a nuevas situaciones  G18 Tratamiento de conflictos y negociación  G19 Sensibilidad hacia temas medioambientales COMPETENCIAS SISTÉMICAS  G20 Creatividad e innovación  G21 Liderazgo  G22 Iniciativa y espíritu emprendedor G23 Motivación por la calidad 4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título Competencia para trabajar en plantas de fabricación de explosivos, laboratorios de ensayos de los mismos, así como la realización de cálculos empíricos que permitan dosificar las mezclas de diferentes sustancias explosivas con objeto de obtener productos con las especificaciones requeridas por el mercado de la industria minera. 4.4. Resultados esperados del aprendizaje 1. Adquisición del conocimiento necesario para entender el mecanismo iniciación y desarrollo de las reacciones explosivas. 2. Obtención de los conocimientos para determinar por cálculo las características energéticas teóricas de los explosivos. 3. Adquisición de los conocimientos requeridos para la fabricación de explosivos. 4. Adquisición de los conocimientos que permiten la realización de los ensayos normalizados de caracterización de explosivos. 5. Contenidos 5.1. Contenidos según el plan de estudios Fabricación de explosivos. Seguridad en la Industria de los explosivos. Ensayos de caracterización de sustancias explosivas. Transporte y distribución de explosivos. Control de la calidad de los materiales empleados. Manejo y utilización de artificios pirotécnicos. 5.2. Programa de teoría Módulo 1: LA REACCIÓN EXPLOSIVA
1. Introducción 2. Reacción explosiva Conceptos y Definiciones. Combustión, deflagración, detonación Explosiones Explosivos 3. Iniciación de los explosivos Descomposición Calentamiento local por choque Propagación de la detonación Iniciación por ondas de choque Iniciación por estímulos de baja velocidad Transición de deflagración a detonación Módulo 2: LA ENERGÍA DE LOS EXPLOSIVOS 4. Medidas de la energía Cálculos Trabajo útil Potencia Módulo 3: FABRICACIÓN 5. Sustancias Explosivas Explosivos primarios Fulminato de mercurio Nitruro de plomo Estifnato de plomo Otros explosivos iniciadores Explosivos secundarios
Nitración C. Nitroderivados Trilita Otros nitroaromaticos Nitración O. Ésteres nítricos Nitroglicerina Nitroglicol Otros ésteres glicólicos Pentrita Nitrocelulosa Nitración N. Nitraminas Hexógeno Octógeno Otras nitraminas 6. Explosivos industriales Pólvora negra Explosivos gelatinosos Explosivos pulverulentos Mezclas nitrato amónico‐aceite Hidrogeles Emulsiones Explosivos de seguridad Módulo 4: ENSAYOS 7. Ensayos de caracterización normalizados Ensayo de Traulz. Péndulo balístico. Ensayo de Dautriche. Método de Hess. Método de Kast. Otros ensayos. 5.3. Programa de prácticas a) Visita a empresa: Visita a una planta de fabricación de explosivos industriales. b) Visita a empresa: Visita a una planta de fabricación de propulsantes c) Supuestos Prácticos consistentes en la realización de ejercicios prácticos en clase sobre el cálculo y determinación de las características de los explosivos industriales. 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Trabajo del profesor Trabajo del estudiante Clase de teoría Clase Expositiva empleando el método de la lección. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento de dudas. 1 No presencial: Estudio de la materia 1 Se plantea cada ejercicio y se da un tiempo para que el estudiante intente resolverlo. Se resuelve con ayuda de la pizarra y, en ocasiones, con la participación de estudiantes voluntarios. Se enviarán supuestos prácticos a casa, basados en los problemas de clase, con fecha límite y control de entrega, cuya valoración se incorporará a la nota final de la asignatura. Se llevarán a cabo visitas técnicas a fábricas de explosivos industriales y de propulsantes militares con el fin de que los estudiantes entren en contacto directo que el tipo de instalaciones que se abordan en la parte teórica. Se planteará la presentación oral de un trabajo individual (o colectivo) que versará sobre un proceso de fabricación de explosivos. La duración de la exposición oral será de 15 minutos y su nota se incorporará a la nota final de la asignatura. Presencial: Participación activa. Resolución de ejercicios. Planteamiento de dudas 0.5 No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor. 0.5 Presencial: Visita técnica a plantas de tratamiento. Planteamiento y resolución de cuestiones y cuantas dudas surjan durante la visita técnica. 0.5 Resolución de ejercicios y casos prácticos Visitas técnicas Trabajo individual o colectivo Tutorías Exámenes Resolución de dudas sobre teoría y ejercicios. Evaluación escrita (examen oficial). Prueba consistente en un prueba escrita de teoría y prueba escrita de ejercicios. Presencial: Exposición oral del trabajo planteado. ECTS 0.5 No presencial: Trabajo personal de búsqueda y recopilación de la información. Elaboración de la presentación. Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías. No presencial: Planteamiento de dudas por correo electrónico, o Aula Virtual. 0.2 Presencial: Asistencia al examen oficial 0.3 4.5 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Prueba escrita teoría Prueba oral teoría Prueba escrita ejercicios Ejercicios propuestos por el profesor Exposición Oral Realización / criterios 50 preguntas tipo test (conceptos, definiciones, etc.). Evalúan, principalmente, conocimientos teóricos. Entrevista individualizada donde se evalúa el razonamiento y la expresión verbal para la transmisión del conocimiento adquirido Un ejercicio del mismo tipo que los que se han resuelto durante las prácticas en clase y supuestos enviados para su resolución a casa. Resolución en casa y entrega de supuestos prácticos propuestos por el profesor. Evalúan, principalmente, habilidades. Presentación oral del funcionamiento, características, variables de operación, diseño, campos de aplicación, limitaciones, etc. de un equipo, proceso o industria mineralúrgica. Peso Competencias genéricas (4.2) evaluadas Resultados (4.4) evaluados Hasta 20% G01,G03,G06, G09 1,2,3,4 Hasta 30% G01,G03,G06, G09 1,2 Hasta 40% G01, G02,G07,G08 2 Hasta 5% G06,G17 2 Hasta 5% G01, G03, G13, G17 3,4 7.2. Mecanismos de control y seguimiento El número de alumnos en clase es reducido, lo que permite realizar un seguimiento casi personalizado del aprendizaje. La presentación oral y las entrevistas individuales sirven para asegurar que las destrezas requeridas (1,2,3,4) habrán sido alcanzadas por los alumnos. Por otro lado, el seguimiento en las entregas de los supuestos prácticos permite garantizar la adquisición de los conocimientos requeridos establecidos en el punto 4.4. 8. Distribución de la carga de trabajo del alumnado ACTIVIDADES PRESENCIALES
TOTAL
HORAS
1
Tema 1
2
1
3
1
1
2
2
2
7
2
Tema 2
2
1
3
1
1
2
2
2
7
3
Temas 2 y 3
2
1
3
1
1
2
2
2
7
4
Tema 3
2
1
3
1
1
2
2
2
7
5
Tema 4
2
1
3
1
1
2
2
6
1
2
7
3
6
Tema 4
2
1
3
1
7
Tema 5
2
1
3
1
6
1
2
6
4
14
8
Tema 5
2
1
3
1
1
3
1
4
8
9
Tema 5
2
1
3
1
1
3
1
4
8
10
Tema 5
2
1
3
1
5
3
1
4
12
11
Tema 6
2
1
3
1
7
3
1
4
14
12
Tema 6
2
1
3
1
1
3
1
4
8
13
Tema 6
2
1
3
1
4
3
1
4
11
14
Tema 7
2
1
3
1
1
2
2
6
15
Tema 7
2
1
3
1
1
3
3
7
Periodo de exámenes
6
3
3
Otros
TOTAL HORAS
4
3
6
1
30
15
45
18
1
6
1
12
7
7
45
1
38
7
45
135
ENTREGABLES
TOTAL NO PRESENCIALES
Prácticas instrumentos
Trabajos / informes en grupo
Trabajos / informes individuales
Estudio
TOTAL NO CONVENCIONALES
Exposición de trabajos
Evaluación
Evaluación formativa
Visitas
Seminarios
Tutorías
Trabajo cooperativo
No convencionales
TOTAL CONVENCIONALES
Prácticas instrumentos
Aula informática
Laboratorio
Clases problemas
Temas o actividades
(visita, examen parcial,
Semana
etc.)
Clases teoría
Convencionales
ACTIVIDADES NO
PRESENCIALES
9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica ‐ SANCHIDRIAN, J.A. Y MUÑIZ, E. Curso de Tecnología de Explosivos. Fundación Gómez Pardo. 1984 ‐ LLORENTE GÓMEZ, E. Estudio de los explosivos industriales. Interciencia. 1963 ‐ MONFORTE SOLER, M. Las pólvoras y sus aplicaciones. UEE. 1984 ‐ Manual de empleo de explosivos. UEE. 1991 ‐ Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera ‐ Normas UNE 9.2. Bibliografía complementaria ‐ URBANSKI, T. Chemistry and Technology of Explosives. Pergamon Press. 1967. ‐ AKHAVAN, J. The chemistry of explosives. The Royal Society of Chemistry. 2004. ‐ AGRAWAL J. P., HODGSON R. D. Organic Chemistry of Explosives. John Wiley & Sons Ltd. 2007 9.3. Recursos en red y otros recursos ‐
‐
‐
Asignatura en Aula Virtual: Enlaces a páginas web, presentaciones visuales, vídeos y otros recursos de utilidad para la resolución de ejercicios y problemas así como para complementar la teoría. Apuntes de la asignatura en formato electrónico. Cuestiones y Problemas resueltos de la asignatura.