- •Лекція № 11
- •Вибухові речовини і композиції
- •План лекції.
- •Загальні властивості вибухових речовин і сумішей
- •Утворення газоподібних продуктів. Під час вибуху 1 кг вибухової речовини або вибухової суміші виділяється до 500-1000 літрів газів.
- •Велика швидкість, з якою вибухові речовини перетворюються в газоподібні продукти. Швидкість вибухового перетворення може досягати 9-10 км/сек.
- •Виділення тепла при хімічній реакції. Для сучасних вибухових речовин теплота вибухового перетворення складає 1500-12000 кДж/кг.
- •Висновок з питання 1
- •2. Класифікація вибухових речовин і сумішей
- •Висновок з питання 2
- •3. Індивідуальні (однорідні) вр і їх застосування.
- •Висновок з питання 3
- •Композитні вибухові матеріали
- •Висновок з питання 4
- •Завдання на самопідготовку
- •Контрольні питання.
Утворення газоподібних продуктів. Під час вибуху 1 кг вибухової речовини або вибухової суміші виділяється до 500-1000 літрів газів.
Велика швидкість, з якою вибухові речовини перетворюються в газоподібні продукти. Швидкість вибухового перетворення може досягати 9-10 км/сек.
Виділення тепла при хімічній реакції. Для сучасних вибухових речовин теплота вибухового перетворення складає 1500-12000 кДж/кг.
Вибухові речовини (ВР) – хімічні сполуки або механічні суміші, здатні під впливом зовнішнього імпульсу (удару, іскри, нагрівання й ін.) надзвичайно швидко перетворюватися з виділенням великої кількості тепла й газів, які можуть миттєво робити механічну роботу з руйнування й стиску навколишнього середовища.
Історично будь-яку вибухівку прийнято називати вибуховою речовиною (ВР, російською ВВ).
До складу всіх ВР входять речовини, які мають слабкі внутрішньомолекулярні зв'язки, що за певних умов (наприклад, сильний удар) забезпечує запуск хімічної реакції з виділенням великої кількості енергії й перетворенням малостійкої системи в кінцеві стійкі продукти.
Основні властивості вибухових речовин визначаються вибуховими характеристиками.
Вибуховими характеристиками є:
- чутливість ВР;
- теплота вибуху;
- швидкість детонації;
- бризантність;
- фугасність (працездатність).
Чутливість ВР – ступінь сприйнятливості ВР до початкового імпульсу. Чутливість ВР залежить від хімічного складу й фізичного стану ВР.
Чим вище внутрішня молекулярна міцність зв'язків у ВР, тим нижче її чутливість.
Чутливість ВР до удару визначається шляхом скидання вантажу вагою 2 кг із висоти 1000 мм або вагою 10 кг із висоти 250 мм. Проводять 25 паралельних випробувань і по процентній кількості вибухів визначають чутливість ВР.
Чутливість ВР до детонації – це здатність ВР вибухати під впливом вибуху заряду через інертне середовище або безпосереднім контактом. Визначається при випробуванні ВР на передачу детонації.
Найбільшу чутливість має йодистий азот, що вибухає від легкого дотику до нього стороннім предметом, найменшу – аміачна селітра, що вибухає від потужного проміжного детонатора.
Теплота вибуху — кількість тепла, яка виділяється при повному вибуховому розкладі 1 кг ВР. Чим вище теплота вибуху, тим вище працездатність ВР. Теплота вибуху визначається розрахунком або шляхом дослідження у калориметричній бомбі при температурі 18°С, тиску 101,3 кПа (1 атм), виміряється в Дж/кг, кДж/кг або ккал/кг.
Швидкість детонації – це швидкість проходження детонаційної хвилі по масі ВР. Швидкість детонації залежить від природи сполуки або суміші, щільності її, розміру часток, вологості, злежування ВР, міцності оболонки, діаметра зарядів ВР і потужності початкового імпульсу.
Із збільшенням щільності швидкість детонації в однорідних ВР (тротил, гексоген) підвищується, у сумішевих (амоніти) при досягненні певної межі {1,2—1,4 г/см3) знижується й згасає.
У сталевих оболонках швидкість детонації ВР набагато вище, ніж у паперових.
Алюмінієвий пил підвищує потужність ВР, але знижує в нього швидкість детонації. Сучасні промислові ВР мають швидкість детонації від 1000 до 9000 м/сек.
Бризантність ВР – здатність ВР при вибуху спричиняти дію, яка дробить навколишнє тверде середовище. Бризантність ВР зростає із збільшенням швидкості детонації, теплоти вибуху, щільності ВР і визначається дією головної частини детонаційної хвилі.
Свинцевий циліндрик установлюють на товсту сталеву плиту. На циліндрик кладуть сталеве коло, на якому закріплюють паперовий патрон з ВР. Бризантність ВР визначається як різниця між висотою свинцевого циліндрика до вибуху й після вибуху.
Бризантність сучасних промислових ВР, становить від 7 до 30 мм.
Фугасність (працездатність) вибухової речовини проявляється у формі викиду ґрунту з вирв та виїмок, в утворенні порожнин у ґрунті та скальних породах і їх рихленні. Ця характеристика відповідає певному імпульсу, величина якого визначаться розрахунком і може бути виміряна в лабораторних умовах.
Мірою практичної оцінки фугасності умовно вважають збільшення об’єму каналу свинцевої бомби під дією вибуху певної наважки зразка ВР, який випробовується.
Крім вибухових характеристик, до основних фізико-хімічних властивостей ВР відносяться:
- густина;
- пластичність;
- злежуваність;
- гігроскопічність;
- водостійкість;
- ексудація вибухових речовин.
Густина ВР – відношення маси ВР до займаного об'єму. Густина ВР виражається в г/см3, кг/дм3, т/м3.
Пластичність ВР – це здатність ВР легко деформуватися при заряджанні й приймати форму пересічної камери.
Злежуваність – це часткова або повна зміна структурного стану ВР, що супроводжується погіршенням його сипучості й утворенням суцільних грудок різної міцності.
Гігроскопічність – здатність речовини вбирати вологу з навколишнього середовища.
Засоби захисту від гігроскопічності - вологонепроникне упакування у вигляді поліетиленових вкладишів у мішках, покриття пачок і патронів вибухівки сплавами парафіну.
Водостійкість – здатність ВР протистояти проникненню в них води або зберігати вибухові властивості при наповненні водою.
Ексудація – процес виділення із ВР рідких або легкоплавких складових частин які містяться у ньому. На оболонках патронів не повинно бути маслянистих плям.
