1 Основные особенности явления взрыва вв. Применение вв
Взрыв − быстрое выделение потенциальной энергии, сопровождающиеся проявлением механической работы, вызываемое внезапным расширением сильно сжатых газов или паров.
Взрывчатые вещества (ВВ) − это вещества, способные к взрывчатым превращениям, позволяющие получить большую мощность в короткое время при небольшом весе и объеме.
Взрывчатые вещества применяются как в народном хозяйстве, так и в военной технике.
В военной технике применяются для уничтожения техники, сооружений и живой силы противника. В народном хозяйстве взрывчатые вещества используются при добыче угля, руд, стройматериалов, прокладке дорог, при тушении пожаров, направленные взрывы при строительстве плотин. Направленный взрыв в два этапа:1- закладывают малые заряды, разрыхляющие почву, а потом большие заряды и масса переносится. Широко используются, особенно, в последние года ВВ для бурения глубинных скважин в нефтехимической промышленности. Это связано с открытием термостойких ВВ.
1.1 Причины взрыва
Причины быстрого проявления работы какой-либо системы могут быть различны. Таким образом, имеются соответственно понятия взрыва. Взрывы могут быть физические, химические и ядерные.
а) Причиной физического взрыва является внезапное изменение физического состояния системы, например, разрыв сосуда со сжиженным газом.
б) Взрывы, вызванные быстрой химической реакцией, носят название химических взрывов. Примером может служить взрыв дымного пороха, при котором происходит быстра химическая реакция между селитрой, углем и серой. В результате реакции образуются газообразные продукты, нагретые за счет теплоты реакции до высокой температуры, обладают высоким давлением и, расширяясь, производят механическую работу.
в) Быстропротекающие ядерные или термоядерные реакции вызывают атомные взрывы.
1.1.1 Классификация вв
По составу:
а) смесевые
б) индивидуальные
Химические превращения ВВ при взрыве:
ккал/моль
Энергия выделяется за счет реакции окисления
Горючие
элементы:
и
Окислительный
элемент:
В
смесевых ВВ эти элементы вносят различными
компонентами . Примером могут служить
аммониты, аммоналы. Окислителем в них
является
;
а как горючее может использоваться
древесная мука, торф и т.д.
В аммоналах добавляется алюминий в качестве энергетической добавки для повышения мощности.
Примером смесевых ВВ является ТРТ, индивидуальные ВВ – тротил, гексаген, октоген, нитроглицерин и другие.
Индивидуальные ВВ классифицируются по структуре.
С
,
содержащий кислород с молекулой ВВ.
а
Пример: НГЦ, НЦ, ДНЭГ.
Свойства нитратов: повышенная чувствительность, пониженная стабильность и хорошо растворяющая способность.
б)
Нитрамины:
(тетрил, октоген, гексоген)
октоген
гексаген
Характеристика: повышенная плотность, большая мощность, более чувствительны, чем - нитросоединения.
в)
-
нитросоединения, связь
К ним относятся тротил, нитробензол, нитроксилол.
Классификация по применению. Четыре группы.
Бризантные ВВ (тетрил, тротил, и т.д.) применяются как первичный заряд во взрывных снарядах, бомбах, минах и т.д.
Характерным видом взрывного превращения ВВ этой группы является детонация; они способны и гореть, но при некоторых условиях горения может стать неустойчивым и перейти во взрыв или детонацию.
Для возбуждения детонации бризантных ВВ применяют инициирующие ВВ, т.е. первичные ВВ.
И
нициирующие
ВВ (первичные) служат для возбуждения
детонации бризантных ВВ или воспламенения
метательных ВВ. Характерным видом
взрывного превращения является
детонация.
Рисунок 1 – Нарастание скорости детонации у бризантных,
инициирующих и псевдоинициирующих ВВ
ИВВ врываются от простого начального импульса (внешнего воздействия) – пламени, удара, накола, трения. Горение инициирующих ВВ неустойчиво даже при атмосферном давлении.
3) ВВ, служащие для метательных целей или пороха не детонируют в нормальных условиях.
Характерный вид взрывного превращения – горение, не переходящее в детонацию даже при высоких давлениях, развивающихся в условиях выстрела; эти вещества пригодны для сообщения пуле или снаряду движения в канале ствола оружия и для сообщения движения ракетным снарядам.
Пороха в свою очередь подразделяются.
а) Пироксилиновые.
б) Баллиститные.
в) Кордитные.
4) Твердые смесевые и пиротехнические топлива, изготовляемые в виде смесей окислителей, горючих и связующих веществ (полимеров)
Формы взрывчатого превращения (взрыва) ВВ: гомогенный и самораспространяющийся.
Гомогенный взрыв
При постепенном нагревании сосуда, заполненного взрывчатым веществом, скорость реакции его превращения будет возрастать. Температура ВВ будет возрастать и за счет внешнего подогрева и за счет теплоты реакции. Этот процесс становится самоускоряющимся в результате чего ВВ быстро превращается в сильно сжатые газы. Гомогенный взрыв не имеет применения во взрывной технике.
Самораспространяющийся взрыв
Если в небольшой части заряда ВВ путем сильного разогрева вызвана быстрая химическая реакция. При известных условиях эта реакция будет самопроизвольно распространяться с большой скоростью от места ее возбуждения до границ заряда.
На использовании самораспространяющегося взрыва основана вся современная взрывная техника. Этой форме взрыва ВВ можно дать следующее определение:
Взрывом ВВ называют самораспространяющиеся с большой скоростью химическое превращение, протекающееся с выделением большого количества тепла и образованием газов.