Пожары

  Могут быть взрывы в жилых помещениях, когда люди забывают выключить газ. Взрывы происходят на газопроводах при  плохом контроле за их состоянием и  несоблюдении требований техники безопасности при их эксплуатации. К тяжелым последствиям приводят взрывы рудничного газа в шахтах.

  ХАРАКТЕРИСТИКА  ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ 

  И ВЗРЫВНЫХ УСТРОЙСТВ 

  Современные взрывчатые вещества могут пребывать  в газообразном, жидком, пластичном и твердом состоянии.

  Газопаровоздушные (ГПВС) и пылевоздушные смеси образуют класс объемных взрывов.

  Взрывы  ГПВС могут происходить в:

  •помещениях вследствие утечки газов из бытовых  приборов;

  •емкостях их хранения и транспортировки ( спецрезервуарах, газгольдерах, цистернах, танках - грузовых отсеках танкеров);

  •глубинных  штреках горных выработок;

  •природной  среде вследствие повреждений трубопроводов, труб буровых скважин, при интенсивных  утечках сжиженных и горючих  газов.

  Сжиженные углеводородные газы, аммиак, хлор, фреоны хранятся в технологических емкостях под сверхатмосферным давлением при температуре выше или равной температуре окружающей среды, и по этим причинам они являются взрывоопасными жидкостями.

  В теплоизолированных ("изотермических") сосудах и резервуарах при  отрицательных температурах хранятся сжиженные газы метан, азот, кислород, которые называют криогенными веществами.

  Вещества  другой характерной группы пропан, бутан, аммиак, хлор хранят в жидком состоянии под давлением в  однослойных сосудах и резервуарах  при температуре окружающей среды.

  В соответствии с нормативами ГОСТа  разработана классификация, объединяющая вещества в четыре основные категории.

  К первой категории отнесены вещества с критической температурой ниже температуры среды (криогенные вещества - сжиженный природный газ, содержащий в основном метан, азот, кислород).

  Во  вторую категорию входят вещества с  критической температурой выше, а  точкой кипения ниже, чем в окружающей среде (сжиженный нефтяной газ, пропан, бутан, аммиак, хлор). Их особенностью является "мгновенное" (очень быстрое) испарение части жидкости при разгерметизации и охлаждение оставшейся доли до точки кипения при атмосферном давлении.

  Третью  категорию составляют жидкости, у  которых критическое давление выше атмосферного и точка кипения  выше температуры окружающей среды (вещества, находящиеся в обычных условиях в жидком состоянии). К этой группе относятся некоторые вещества из предыдущей категории, например, бутан в холодную погоду и этиленоксид при теплых природных условиях.

  Четвертую категорию - вещества, содержащиеся при повышенных температурах (водяной пар в котлах, циклогексан и другие жидкости под давлением и при температуре, превышающей точку кипения при атмосферном давлении).

  При значительных разрушениях емкостей с криогенными жидкостями и веществами второй категории происходит их вскипание с быстрым испарением и образованием облаков газопаровоздушных смесей.

  Аварийное вскрытие емкостей с негорючими или  горючими перегретыми жидкостями сопровождается взрывами и опасными осколочными  повреждениями.

  Огненный  шар детонации возникает в  результате горения газопаровоздушных  смесей, переобогащенных углеводородными  соединениями. Переходу к детонации  способствуют препятствия: стены строений, предметы, пересеченная местность на пути распространения пламени, вызывающие явление турбулентности.

  Статистика 150 аварий в России и в странах  СНГ в 1970-1989 гг. показывает, что в 42,5% случаев взрывов облаков газопаровоздушных  смесей участвовали углеводородные газы (аммиак, хлор, фреоны), в 15,5% - пары легковоспламеняющихся жидкостей, в 18% - водород, в 5,3% случаев - пыль органических продуктов.

  Из 150 крупных взрывов 84 произошло в  технологической аппаратуре, 66 - в  атмосфере. В 73 случаях при взрывах  были серьезные разрушения зданий, сооружений и различного оборудования промышленных предприятий.

  Взрывы  пыли (пылевоздушных смесей - аэрозолей) представляют одну из основных опасностей химических производств и происходят в ограниченных пространствах (в  помещениях зданий, внутри различного оборудования, штольнях шахт). Возможны взрывы пыли в мукомольном производстве, на зерновых элеваторах (мучная пыль) при ее взаимодействии с красителями, серой, сахаром с другими порошкообразными пищевыми продуктами, а также при производстве пластмасс, лекарственных препаратов, на установках дробления топлива (угольной пыли), в текстильном производстве.

  По  данным зарубежных источников, из 1120 взрывов  пылевоздушных смесей на производствах, 540 произошли при работах с  зерном, мукой, сахаром и другими  пищевыми продуктами, 80 - с металлами, 63 -с угольной пылью на установках дробления топлива, 33 - с серой, 61-в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

  КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ТВЕРДЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВАХ (ВВ)

  Взрывчатыми веществами называются неустойчивые химические соединения или смеси, чрезвычайно быстро переходящие под воздействием определенного импульса в другие устойчивые вещества с выделением значительного количества тепла и большого объема газообразных продуктов, которые находятся под очень большим давлением и, расширяясь, выполняют ту или иную механическую работу. Первым взрывчатым веществом был дымный (черный) порох,

  21

  появившийся в Европе в XIII веке. В течение 600 лет  дымный порох был единственным ВВ. В XIX веке с развитием химии были получены другие ВВ, называемые в настоящее время бризантными. Они были безопасными при обращении с ними, обладали большой мощностью и стойкостью при хранении.

  В 1832 г. пироксилин был получен из древесины, а в 1846 г. - из ваты. В 1847 г. изобрели жидкий нитроглицерин, на основе которого русский академик Н.Н. Зинин совместно с В.Ф. Петрушевским разработали динамиты, применяющиеся в различных рецептурах и в наше время.

  Во  второй половине XIX века были получены пикриновая кислота, тротил, аммиачно-селитренные  вещества, а в XX веке более мощные ВВ, такие, как гексоген, тэн, азид свинца.

  Развитие  ВВ шло в направлении получения  веществ, обладающих меньшей чувствительностью  и большей стойкостью. Однако бри-зантные  взрывчатые вещества не взрывались от искры и пучка (луча) пламени, достаточного для дымного пороха, а потому применять их стали лишь тогда, когда шведский промышленник А.Нобель предложил в 1867 г. использовать для этого гремучую ртуть, т.е. по сути дела создал современный капсюль- детонатор.

  Современные ВВ представляют собой или химические соединения (гексоген, тротил и др.), или механические смеси (аммиачно-селитренные и нитроглицериновые).

  Классификация твердых взрывчатых веществ представлена на рис. 1.

  Инициирующие  ВВ обладают наибольшей чувствительностью  к внешним воздействиям. Развитие процесса детонации в них происходит за очень малый промежуток времени, почти мгновенно, и поэтому они способны детонировать в очень малых количествах от таких простых начальных импульсов, как искра и луч пламени, возбуждая взрывчатое превращение в других менее чувствительных веществах.

  Весьма  большая чувствительность и слабые взрывчатые характеристики не позволяют  использовать их в качестве основных ВВ для получения от них механической работы.

  Инициирующие  ВВ применяются для снаряжения капсюлей детонаторов и электродетонаторов.

  Бризантные  ВВ получили свое название от французского слова "briser", что значит дробить, разламывать.

  Они не детонируют от таких простых начальных  импульсов, как искра и луч  пламени. Для возбуждения в них  детонации необходим начальный импульс в виде взрыва небольшого количества инициирующего ВВ.

  Бризантные  ВВ являются основными веществами, применяемыми для снаряжения боеприпасов (снарядов, мин, бомб) и производства взрывных работ как для военных, так и для народнохозяйственных целей.

  Метательные ВВ характеризуются тем, что их дробящее действие проявляется в незначительной степени по сравнению с действием  в виде отбрасывания и разбрасывания  окружающей среды. Они легко воспламеняются от удара, трения, искры, прострела пулей. На взрывных работах применяются очень редко, находят применение в различных боеприпасах и в огнепроводных шнурах.

  Основные  свойства ВВ определяются взрывчатыми  и физико-химическими характеристиками. Взрывчатыми характеристиками являются:

  • теплота взрыва и температура продуктов взрыва;

  • скорость детонации;

  • бризантность (способность дробить  прилегающую к нему среду);

  •работоспособность(фугасность).

  Теплота взрыва и температура продуктов  взрыва

  Из  физики известно, что энергия и  тепло, выделяемые в процессе реакции, находятся в прямой зависимости между собой, поэтому количество энергии , выделяемое при взрыве , и теплота являются важной энергетической характеристикой ВВ, определяющей его работоспособность. Чем больше выделено теплоты, тем выше температура нагрева продуктов взрыва, тем больше давление, а следовательно, и воздействие продуктов взрыва на окружающую среду.

  Скорость  детонации 

  От  скорости детонации ВВ зависит скорость взрывчатого превращения, а следовательно, и время, в течение которого выделяется вся энергия, заключенная в ВВ. А это вместе с количеством тепла, выделяющегося при взрыве, характеризует мощность, развиваемую взрывом, следовательно, дает возможность правильно выбрать ВВ для выполнения работы. Для перебивания металла целесообразнее получить максимум энергии в короткий промежуток времени, а для выброса грунта эту же энергию лучше получить за более длительный отрезок времени подобно тому , как при нанесении резкого удара по доске можно ее перебить, а приложив эту же энергию постепенно, только сдвинуть.

  Бризантность  ВВ характеризуется мгновенным скачком  давления до весьма высоких величин  и быстрым его падением до атмосферного и ниже.

  Работоспособность ВВ (фугасность) проявляется в форме  выброса грунта из воронок и выемок, образованием полостей в грунтах и скальных породах и рыхлением их. Физико-химическими характеристиками являются: - чувствительность к механическим и тепловым воздействиям;

  - физическая  и химическая стойкость; 

  - плотность. 

  Чувствительность  взрывчатых веществ является одной из важнейших характеристик ВВ. Она определяет область и возможность практического использования данного вещества.

  Слишком большая чувствительность делает ВВ опасным и не удобным в обращении. Например, йодистый азот взрывается от прикосновения к нему. Существенно влияют на чувствительность к механическому внешнему импульсу различные примеси. Песок, стекло, корунд, металлические опилки повышают чувствительность, а воск, парафин, вода и масло понижают ее.

  Физическая  и химическая стойкость 

  Стойкость ВВ определяет возможность, длительность и сроки хранения, а также условия хранения и использования ВВ на взрывных работах.

  Стойкостью  называется способность ВВ сохранять  в нормальных условиях хранения и  применения постоянство своих физико-химических и взрывчатых характеристик. Нестойкие ВВ могут в определенных условиях снижать и даже полностью утрачивать способность к взрыву или же, наоборот, настолько повышать свою чувствительность, что становятся опасными в обращении и подлежат уничтожению. Они способны к саморазложению, а при известных условиях и к самовозгоранию, что при больших количествах этих веществ может привести к взрыву. Следует различать физическую и химическую стойкость ВВ.

  Физическая  стойкость рассматривает такие  свойства ВВ, как гигроскопичность, растворимость, старение, затвердевание, слеживаемость.

  Химическая  стойкость ВВ определяется подогреванием  небольшого количества вещества в течение  определенного времени с одновременным  контролем за скоростью разложения.

  Плотность ВВ

  Под плотностью понимается вес вещества в единице объема. От плотности зависит чувствительность ВВ к начальному импульсу, скорость детонации и бризантность.