Національний УНІВЕРСИТЕТ ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ УКРАЇНИ
Кафедра піротехнічної та спеціальної підготовки
Дисципліна: „Основи військової, топографічної та інженерної підготовки”
Тема 1 заняття 1
Модуль І: «Основи інженерної підготовки».
Змістовий модуль 1: «Вибухові суміші та речовини. Заходи безпеки при поводженні з ними».
Тема 1.1: «Вибухові суміші та речовини. Класифікація вибухових речовин. Основні властивості деяких вибухових речовин».
Навчальні питання.
1. 2. |
Вибухові суміші та речовини їх характеристика. Класифікація вибухових речовин. Основні властивості деяких вибухових речовин. Заходи безпеки при поводженні з вибуховими речовинами. |
|
Література:
1. Руководство по подрывным роботам. – М: Воениздат. 1980 г.
2. Учебник сержанта инженерных войск. – М: Воениздат. 1984 г.
1. Вибухові суміші та речовини.
Вибухові речовини (ВР) - це хімічні сполуки або суміші які здатні під впливом певної зовнішньої дії до швидкого хімічного перетворення, з утворенням сильно нагрітих газів які володіють великим тиском, що розширюючись роблять механічну роботу.
Хімічне перетворення ВР називають вибуховим перетворенням. Вибухове перетворення, у залежності від властивостей ВР і типу впливу на нього, може протікати у виді термічного розкладання, горіння або вибуху.
Термічне розкладання (розпад) виникає при нагріванні ВР нижче температури спалаху. Воно є порівняно повільним процесом розпаду ВР, що підкоряється звичайним законам хімічної кінетики в залежності від температури нагрівання і швидкості реакції конкретної ВР.
Горіння є екзотермічною реакцією, що протікає у поверхневому шарі речовини – у зоні полум’я, воно обумовлене передачею енергії від одного шару ВР до іншого шляхом теплопровідності і випромінюванням тепла газоподібними продуктами. Швидкість процесу горіння складає кілька метрів у секунду. Температура горіння – кілька тисяч градусів. Зі збільшенням тиску у навколишнім середовищі швидкість горіння зростає. Горіння бризантних ВР у закритому об’ємі, як правило, переходить у детонацію.
Примітка: Екзотермічна реакція - хімічна реакція, що супроводжується виділенням теплоти. Ендотермічна реакція - хімічна реакція, що супроводжується поглинанням теплоти. Протилежна екзотермічній реакції.
Детонація це процес вибухового перетворення, обумовлений проходженням ударної хвилі по вибуховій речовині і протікає з постійною (для даної ВР і при даної її стані) надзвуковою швидкістю (1200-9000 м/с). На відміну від горіння детонація мало залежить від зовнішнього тиску і температури.
У випадку зниження якості ВР (зволоження, злежування) або недостатнього початкового імпульсу детонація може перейти у горіння або зовсім загаснути. Така детонація заряду ВР називається неповною.
Вибухове горіння є проміжним режимом між горінням і детонацією, його швидкість непостійна і може досягати кілька десятків і сотень метрів у секунду.
Під час вибуху енергія виділяється за короткий проміжок часу при миттєвій фізико-хімічній зміні стану речовини, що призводить до виникнення стрибка тиску або ударної хвилі, що супроводжується утворенням стиснутих газів здатних робити роботу. При вибуху ВР утвориться 600-1000 л/кг газів, нагрітих до температури 2500-4500 °С, при цьому виділяється тепла 10 Ккал/кг.
Порушення вибухового перетворення ВР називають ініціюванням. Для порушення вибухового перетворення ВР їй потрібно повідомити з певною інтенсивністю необхідну кількість енергії (початковий імпульс), що може бути передана одним з наступних способів:
механічним (удар, накол, тертя);
тепловим (іскра, полум’я, нагрівання);
електричним (нагрівання, іскровий розряд);
хімічним (реакції з інтенсивним виділенням тепла);
вибухом іншого заряду.
Характеристики вибухових речовин.
У залежності від природи і стану ВР мають наступні вибухові характеристики: чутливість до зовнішніх впливів, енергія (теплота) вибухового перетворення, швидкість детонації, бризантність, фугасність (працездатність).
Чутливість ВР характеризується здатністю до вибухового перетворення під впливом зовнішніх впливів. Її прийнято характеризувати мінімальною кількістю енергії, якої необхідно затратити для того, щоб збудити процес вибухового перетворення.
Бризантність – здатність ВР дробити під час вибуху дотичні з ним матеріали (метал, гірські породи та ін.). Бризантність ВР залежить від швидкості детонації: чим більше швидкість детонації, тим більше (за інших рівних умов) бризантність ВР.
Фугасність (працездатність) ВР характеризується руйнуванням і викидом матеріалу того або іншого твердого середовища (найчастіше ґрунту), у якій відбувається вибух. Міра фугасності – це відношення об’єму ґрунту викиду до маси заряду даної ВР.
Енергія (теплота) вибухового перетворення – це кількість тепла, що виділяється під час вибуху 1 кг вибухової речовини.
Механічна робота вибуху відбувається за рахунок потенційної хімічної енергії, якою володіє будь-яка ВР. Тому енергія-теплота вибуху є основною характеристикою вибуху. Потенційна хімічна енергія переходить у механічну роботу не прямо, а через теплову енергію газів. Таким чином, процес отримання „ідеальної роботи” вибуху пов’язаний із природними втратами хімічної і теплової енергій.