Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курс лекций Трансп Безопасн.docx
Скачиваний:
12
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
404.04 Кб
Скачать

Классификация взрывных процессов

Характер распространения и действия взрыва на окружающую среду в большой степени зависит от скорости взрывчатого превращения ВВ. Различают два типа взрывных процессов: горение и взрыв [33].

Горение — это процесс взрывчатого превращения, который протекает сравнительно медленно — обычно от долей сантиметра до нескольких сот метров в секунду. Скорость горения существенно зависит от внешних условий (давления, температуры и др.). С увеличением давления и температуры скорость может значительно возрастать. На открытом воздухе этот процесс не сопровождается сильным звуковым эффектом. В закрытом пространстве, где давление возрастает, процесс протекает интенсивнее, а образующиеся продукты горения совершают работу по метанию тел. Например, В качестве такого процесса могут служить горение пороха в камере орудия и метание пушечного снаряда. Горение является характерным видом взрывчатого превращения порохов, пиротехнических и зажигательных составов.

Взрыв по сравнению с горением представляет собой новую разновидность реакции взрывчатого превращения. Отличительными чертами взрыва являются: резкий скачок давления в месте взрыва, большая скорость распространения процесса, измеряемая тысячами метров в секунду, и слабая зависимость скорости распространения процесса от внешних условий. Характерной особенностью действия взрыва является резкий удар образующихся газов (продуктов взрыва) по окружающей среде, вызывающий дробление, сильные деформации и сотрясение материала этой среды на относительно небольших расстояниях.

Процесс взрыва существенно отличается от горения по характеру передачи от одного слоя к другому. При горении энергия от реагирующего слоя к соседнему невозбужденному слою ВВ передается путем теплопроводности, теплоизлучения и конвективного теплообмена, а при взрыве — путем сжатия вещества ударной волной.

Одной из характеристик ВВ является скорость детонации. Детонацией называется взрыв, распространяющийся с постоянной и максимально возможной для данного ВВ и для данных условий скоростью. Детонация не отличается по характеру и сущности явления от взрыва и представляет собой его стационарную форму.

Взрыв является характерным видом взрывчатого превращения инициирующих и бризантных ВВ.

Необходимо отметить, что при определенных условиях горение может перейти во взрыв (например, горение ВВ в закрытом объеме) и наоборот (например, при неполной детонации ВВ).

Характеристики взрывчатых веществ

Основными характеристиками ВВ являются: чувствительность, стойкость, теплота взрыва, бризантность и фугасность.

Чувствительность — способность ВВ к взрывчатым превращениям под влиянием внешних воздействий. Внешнее воздействие, результатом которого является взрывчатое превращение, называется начальным или инициирующим импульсом. Численной мерой чувствительности ВВ служит минимальная величина начального импульса, которая требуется для возбуждения их взрыва. Инициирование взрыва в заряде ВВ может быть произведено различными способами: нагреванием, механическим воздействием (ударом, трением), электрическим разрядом, энергией взрыва другого ВВ.

В соответствии с этим различают следующие виды начальных импульсов: тепловой, механический, электрический, взрывной (детонационный). Наибольшее влияние на чувствительность ВВ оказывают плотность заряда и примеси. С уве­личением плотности заряда чувствительность уменьшается. Примеси, которые повышают чувствительность, называются сенсибилизаторами. К ним относят: мелкое стекло, песок, металлический порошок и другие вещества, частицы которых имеют острые грани, обладают высокой твердостью и температурой плавления. Примеси, понижающие чувствительность взрывчатых веществ, называются флегматизаторами. В качестве флегматизаторов ВВ применяются парафин, воск, вазелин иt другие вещества, которые способны покрывать поверхность кристаллов взрывчатых веществ тонкой эластичной пленкой.

Чувствительность является одной из самых важных характеристик ВВ, которая определяет возможность и условия их практического использования.

Стойкость — это способность ВВ сохранять свои свойства в условиях длительного хранения. Под действием влаги, колебаний температуры, химических превращений ВВ могут изменять свои физико-химические и взрывчатые свойства. ВВ являются относительно малоустойчивыми химическими соединениями, поэтому в процессе хранения они разлагаются. Изменение химической структуры зарядов ВВ можно обнаружить после нескольких лет хранения в обычных условиях, но скорость химического разложения ВВ зависит от температуры заряда. При повышении температуры на 10 °С скорость разложения увеличивается в два-три раза. Химическое разложение ВВ сопровождается выделением тепла, которое при высокой температуре заряда может явиться причиной теплового взрыва.

Тепловой взрыв происходит, если скорость тепловыделения при реакции разложения будет превышать скорость отвода тепла во внешнюю среду. Чтобы оценить способность ВВ выдерживать воздействие высоких температур, применяется специальная характеристика, которая называется термостойкостью взрывчатого вещества. Термостойкость ВВ — продолжительность пребывания заряда под воздействием определенной температуры без теплового взрыва

Теплота взрыва — это количество тепла, которое выделяется при взрыве 1 кг ВВ. Чем больше теплота взрыва, тем больше его разрушающее действие. У ВВ, применяемых для изготовления разрывных зарядов, теплота взрыва находится в пределах 3,5—7,5 млн джоулей на 1 кг вещества.

Бризантность — способность ВВ к местному разрушающему действию, которое является результатом резкого удара продуктов взрыва. Бризантное действие проявляется лишь на близких расстояниях от места взрыва, где давление продуктов взрыва достаточно велико. Из-за бризантного действия происходит измельчение, пробивание или дробление среды, соприкасающейся с зарядом ВВ.

Фугасность — способность ВВ к разрушающему действию из-за расширения продуктов взрыва до сравнительно невысоких давлений и прохождения по среде ударной волны. Фугасное действие проявляется в форме раскалывания и отбрасывания среды, в которой происходит взрыв. Непосредственное воздействие продуктов взрыва на окружающую среду и находящиеся в ней предметы проявляется при взрыве в воздухе на расстояниях от центра взрыва, не превышающих 10—12 радиусов сферического заряда.

В табл. 2.1 приведены две характеристики нескольких типов ВВ [37]. Можно сделать вывод, что для различных целей подходят различные ВВ, например, для взрывных работ в грунте (в шахте, при устройстве котлованов, разрушении ледяных заторов и т.п.) больше подойдет взрывчатое вещество, обладающее наибольшей фугасностью, а бризантность подойдет любая.

Таблица 2.1