Средняя температура поверхности пламени

Взрыв представляет собой процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени с переходом потенциальной энергии в кинетическую. Явление взрыва обусловлено чрезвычайно быстрым расширением сильно сжатых газов или паров и распространением в окружающей среде ударной волны (резкого скачка давления).

Различают два вида взрывов: химический и физический. Химический вызывается быстрой химической реакцией, а физический – резким изменением физического состояния системы (взрывы емкостей с газом, сосудов с перегретой жидкостью и др.)

Опасные и вредные факторы взрыва:

· фугасное действие, характеризуется избыточным давлением во фронте ударной волны;

· бризантное действие (действие в ближайшей зоне продуктов детонации);

· осколочное действие (осколки ВУ и окружающих предметов). Обрушивание конструкций;

· термическое действие (воспламенение);

· действие продуктов взрыва – ядовитых газов (угарный газ, сероводород, окислы азота, углекислый газ).

Химические вещества, способные участвовать в химических реакциях, которые на определенной стадии завершаются горением или детонацией, называются взрывчатыми веществами (ВВ).

Взрывчатые вещества классифицируются по различным основаниям.

По агрегатному состоянию (газообразные, жидкие, твердые и их смеси).

По форме химического превращения (бризантные (дробящиеся), метательные (пороха), пиротехнические составы (смеси)).

По чувствительности к внешним воздействиям (первичные (инициирующие) и вторичные (бризантные)).

По способу применения:

· инициирующие ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, тетразен и др.);

· бризантные ВВ (подавляющее большинство ВВ, например, тротил, пикриновая кислота, гексоген и др.);

· пороха (дымный (черный) порох, ракетные пороха и др.);

· пиротехнические составы (смесь окислителей (хлораты, перхлораты, нитраты) и горючих (крахмал, сера, сахар) веществ).

В отдельную группу выделяют газо-воздушные смеси (ГВС).

Инициирующие ВВ используются для возбуждения детонации или горения ВВ других групп.

Горение или детонация самих инициирующих веществ происходит при незначительной затрате внешней энергии в результате теплового или механического воздействия.

Бризантные вещества могут быть однородными или неоднородными (взрывчатые смеси).

Однородные бризантные вещества: пикриновая кислота, тротил, тетрил, гексоген и нитроэфиры – нитроглицерин, пироксилин, аммиачная селитра.

Неоднородные бризантные вещества: это смеси и сплавы ВВ нормальной и повышенной мощности и смеси и сплавы на основе окислителей, главным образом, аммиачной селитры (аммониты).

Промежуточное положение между смесями веществ нормальной и повышенной мощности и смесями и сплавами на основе окислителей занимают динамиты.

Пороха также можно разделить на две группы: механические смеси и коллоидные пороха, на основе желатинированной клетчатки.

В качестве примера можно привести краткие сведения о таком взрывчатом веществе как гексоген.

Гексоген(1,3,5 - тринитро - 1,3,5 -триазациклогексан; 1,3,5-– тринитрогексагидро – сим – сим - триазин; циклотриметилентринитрамин; циклонит; RDX) – бризантное ВВ (более мощное и чувствительное в внешним воздействиям, чем тротил); m_мол = 222,126; бесцветные кристаллы; t_плавл = 204,5 – 205 °С; ρ = 1,816 г-см³; ΔН°_обр = 70,6 КДж/моль; Растворимость при 20 ºС (% по массе): в воде – 0,07; в метаноле – 0,235; в ацетоне – 6,81; ДМФА – 20,3; СНСI₃ – 0,015; 93% HNO₃ – 12,5. Для гексогена ΔºН_взрыва = 54,40 кДж/кг; скорость детонации 8360 м/с (при ρ= 1,2 г/см³); объем газообразных продуктов взрыва 908 л/кг; расширение в свинцовой бомбе около 500 см³; t_{вспыхивания} = 230 ºС.

Горение неплотных зарядов гексогена неустойчиво и переходит в детонацию. Гексоген разлагается серной кислотой, растворами щелочей при нагревании.

Получают гексоген действием на уротропин концентрированной HNO₃ или её смесей с NH₄NO₃, CH₃COOH или с (СН₃СО)₂О. Он может быть получен взаимодействием параформа с NH₄NO₃ в среде (СН₃СО)₂О в присутствии BF₂ или нитрованием пергидро – 1,3,5-–триазин - 1,3,5 - трисульфаната К смесью HNO₃, H₂SO₄, и SO₃.

Гексоген с добавками флегматизатора (парафина, воска или его смеси с тротилом, NH₄NO_3, Al и другими) используются для снаряжения боеприпасов.

Гексоген используется также как компонент скального аммонита, термостойких ВВ. Структурная формула гексогена приведена на рисунке 18.5.

Рис. 18.5 Структурная формула гексогена

Взрыв обычных взрывчатых веществ (ОВВ)

Внесистемная единица избыточного давления это КГ – сила на квадратный сантиметр: 1 кгс/см² ≈ 100 КПа.

Схема очага поражения при взрыве обычных взрывчатых веществ (ОВВ) представлена на рисунке 18.6.

Зона полных разрушений (≥ 49 КПа)

Зона сильных разрушений (30 ≤ ∆Р_ф.< 49 КПа)

Зона средних разрушений (18≤ ∆Р_ф.< 30 КПа)

Зона слабых разрушений (9 ≤ ∆Р_ф. < 18 КПа)

Рис.18.6 Схема очага поражения при взрыве обычных взрывчатых веществ

Критерием зонирования является значение избыточного давления во фронте ударной волны ∆Р_ф.