|
|
РАЗДЕЛ 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЗРЫВА И ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВСтр 1 из 12Следующая ⇒ РАЗДЕЛ 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЗРЫВА И ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ Темы: 1.1. Понятие о взрыве и условиях протекания взрыва. 1.2. Формы взрывчатых превращений химических взрывов. Определение скорости детонации взрыва. 1.3. Способы возбуждения взрывов (понятие о начальном импульсе). 1.4. Понятие о взрывчатых веществах, их состав. Требования промышленности к взрывчатым веществам. 1.5. Понятие о кислородном балансе взрывчатых веществ. Газообразные продукты взрыва. 1.6. Физические и взрывчатые свойства взрывчатых веществ. 1.7. Понятие о стойкости взрывчатых веществ. Тема 1.1 Понятие о взрыве и условиях протекания взрыва Под взрывом понимают физико-химический процесс превращения вещества из одного качественного состояния в другое, протекающий с высокой скоростью, сопровождающийся освобождением потенциальной энергии и образованием значительного объема газообразных продуктов. производящих механическую работу. Существуют следующие виды взрывов: 1. Физические взрывы. Например, взрыв парового котла или взрыв углекислотного огнетушителя, попавшего в огонь. При физических взрывах не меняется химический состав вещества, а меняется его агрегатное состояние, в паровом котле вода превращается в пар, а в огнетушителе жидкий углекислый газ (СО2), переходит в газообразное состояние, при этом давление в объеме котла или корпуса огнетушителя резко повышается и происходит разрушение корпуса (оболочки) котла или огнетушителя. 2. Химические взрывы. При химических взрывах происходит химическая реакция распада молекул ВВ с последующим взаимодействием продуктов распада между собой или без взаимодействия продуктов распада. Например, взрыв тротила
С7Н5(Nо2) ® Н2О + СО2 + СО + С + N2 тротил пары газ газ газ
или взрыв азида свинца
Рb(N3)2 ® Pb + 3N2 азид свинца свинец азот 3. Ядерные взрывы. Например, взрыв атомной бомбы. При ядерных взрывах под действием нейтронов происходит раскол (распад) ядер атомов тяжелых металлов. При этом образуются свободные нейтроны, которые бомбардируют соединения ядра атомов тяжелых элементов и происходит их распад с выделением внутриядерной энергии. 4. Термоядерные взрывы. Например, взрыв водородной бомбы. При этом происходит синтез (соединение) тяжелых изотопов ядер легких элементов. Тяжелый изотоп водорода дейтерий и тритий соединяются друг с другом, образуя ядро атома гелия. При этом также выделяется внутриядерная энергия.
1Н2 + 1Н3 ® 2Не4 + n° (нейтрон).
В промышленных целях используются физические и химические взрывы. Чтобы процесс превращения можно было отнести к взрыву необходимо одновременное исполнение следующих трех условий: a) процесс должен протекать очень быстро – в тысячные доли секунды; b) должно выделяться большое количество тепла; c) должно образоваться большое количество газов. Например, при взрыве 1 кг аммонита выделяется 3500-5000 кдж/кг – тепловой энергии, температура взрыва достигает 4000° по Цельсию, при этом выделяется до 800-1000 литров газообразных продуктов, создающих огромное давление в замкнутом объеме, до 5-10 тысяч мегапаскаль (МПа).
Тема 1.3 Способы возбуждения взрывов (понятие о начальном импульсе)
Внешнее воздействие, необходимое для возбуждения взрыва ВВ в массе называется начальным импульсом. Начальный импульс выводит из состояния малоустойчивого равновесия небольшую часть заряда ВВ, дальнейшее развитие взрыва не требует приложения энергии извне, а происходит за счет энергии, выделяемой той частью заряда, которая уже претерпела взрывчатое превращение. Начальный импульс создает передачу тепловой энергии части молекул ВВ, под действием которой нарушается энергия связи в молекулах и они распадаются, в результате чего происходит взрыв. Виды начальных импульсов: 1) резкий (жесткий) удар; 2) нагревание ВВ; 3) действие открытого пламени – пучка огня; 4) трение; 5) накол ВВ острым предметом. 6) детонация – импульс от взрыва капсюля детонатора. На практике (при ведении взрывных работ) при геофизике применяют действие пучка открытого пламени от огнепроводного шнура и взрыв капсюля детонатора или электродетонатора. Различные ВВ имеют неодинаковую чувствительность к начальному импульсу. Наиболее чувствительны гремучая ртуть, азид свинца и тетрил. Эти ВВ называются инициирующими и используются при изготовлении средств инициирования (средств взрывания) – капсюлей детонаторов и электродетонаторов.
Тема 1.7 Понятие о стойкости взрывчатых веществ
Стойкостью или стабильностью ВВ называют способность ВВ сохранять практически неизменными физические, химические, а следовательно, и взрывчатые свойства в течение длительного времени. Различают физическую и химическую стойкость. Физическая стойкость определяется такими показателями как гигроскопичность, водоустойчивость, слеживаемость и экссудация. Водоустойчивость является положительным показателем; гигроскопичность, слеживаемость и экссудация – отрицательные показатели. Физическая стойкость ВВ определяется при проведении испытаний взрывчатых веществ на их пригодность к использованию в процессе хранения на складе. Химическая стойкость - способность ВВ сохранять неименными химические свойства и состав в течение длительного времени. Наиболее стойкими являются тротил, гексоген и инициирующие ВВ, нестойкими – нитроглицериновые ВВ и бездымные пороха. Химически нестойкие ВВ разлагает остаточная азотная кислота (HNO3). При этом выделяется дополнительное количество азотной кислоты (HNO3), которая ускоряет саморазложение ВВ. Для придания ВВ химической стойкости в их состав вводят стабилизаторы – вещества, нейтрализующие HNO3. К таким веществам относят мел (СаСО3)и соду (Nа2СO3). В процессе хранения бездымных порохов и нитроглицериновых ВВ производят проверку их на химическую стойкость. Наиболее простой и распространенной проверкой на химическую стойкость является лакмусовая проба. Берут 10-15 г ВВ в стеклянном стаканчике, в стаканчик опускают синюю лакмусовую бумажку и покрывают стаканчик стеклянной пластинкой. Стаканчик с ВВ и лакмусовой бумажкой помещают в термостат и выдерживают в нем в течение 6 часов при температуре 106,5 °С. Если за это время лакмусовая бумажка не изменит свой цвет, то ВВ химически стойкое, а если лакмусовая бумажка покраснеет – нестойкое. Реже химическую стойкость ВВ определяют с помощью йодокрахмальной пробы, а иногда применяют «пробу взвешиванием».
РАЗДЕЛ 2 РАБОТА ВЗРЫВА
Общей энергией ВВ (потенциальной) считают теплоту, которая выделяется при взрыве ВВ в постоянном объеме без совершения работы (2.1).
где Е – общая энергия взрыва; Q – количество теплоты, выделяющееся при взрыве 1 кг ВВ, т.е. удельная теплота взрыва ( m – масса заряда ВВ. Наличие газов, которые в нагретом состоянии стремятся занять больший объем, дает возможность превращения теплоты в механическую работу. Фактическая теплота взрыва не может быть полностью превращена в механическую работу, т.к. часть тепловой энергии идет не на разрушение и разброс среды, а на нагревание окружающей среды. Работа, затраченная на разрушение и перемещение среды (горной породы) называется полезной. Она составляет часть полной энергии взрыва (т.е. выделившийся теплоты). Коэффициент полезного действия взрыва есть отношение Qполезного к Qобщему (2.2).
где Q – выделившееся количество теплоты. Тогда работа взрыва выразится формулой (2.3):
где А – работа взрыва; Е – общая энергия взрыва;
Таким образом, работа взрыва есть часть тепловой энергии взрыва, направленной на совершение механической работы (на разрушение и перемещение разрушаемой среды). КПД взрыва величина изменчивая и в зависимости от назначения взрыва, ее пределы изменения составляют от При взрыве на выброс Тротиловый эквивалент – сравнительная величина тепловой энергии, выделяемая зарядом испытуемого ВВ по сравнения с тепловой энергией, выделяемой зарядом тротила такой же массы. Определяется отношением (2.4):
где h - коэффициент полезного действия; Qиспытуемого заряда – величина тепловой энергии, испытуемого ВВ; Qтротила - величина тепловой энергии тротила. Тротиловый эквивалент гексогена 1,5, ТЭНа - 1,8.
Тема 3.1 Классификации ВВ
Промышленные ВВ классифицируются по следующим показателям. По характеру действия: 1. метательные или фугасные, у них взрывчатое превращение протекает в форме взрывного горения. К ним относятся дымные и бездымные пороха; 2. дробящие или бризантные, у них взрывчатое превращение протекает в форме детонации. Это аммониты, тротил, гексоген и др.; 3. инициирующие ВВ, они имеют высокую чувствительность к внешним воздействиям (пламени, удару, воздействию температуры) и используются в средствах инициирования. Это гремучая ртуть, азид свинца, тетрил; По условиям изменения промышленные ВВ подразделяются на 8 классов: 1 класс – это вещества, допущенные к применению только на открытых работах (на поверхности). Они имеют белый цвет маркировочной полоски на таре и на патронах. Например, тротиловые патроны 3С-70 и 3С-110, 3УСТ-1 и др. Они имеют отрицательный кислородный баланс; 2 класс – это вещества, допущенные к применению на открытых и подземных работах, кроме шахт опасных по газу и угольной пыли. Они имеют красный цвет маркировочной полоски и нулевой кислородный баланс. Это аммонит скальный №1, аммонит 6ЖВ; 3 класс – это вещества, допущенные к применения в шахтах опасных по выделению газов. Они имеют синий цвет маркировочной полоски и в их состав введены пламегасители – NaCl или KCl; 4, 5,6 и 7 классы– взрывчатые вещества, допущенные к применению в шахтах опасных по газу и взрывоопасной пыли. Они имеют желтый цвет маркировочной полоски и в их состав введены пламегасители в различных количествах. 8 класс под индексом С, т.е специальный. Он включает ВВ для специальных взрывных работ. В этом классе выделяют четыре подгруппы: 1 – допущенные только на открытых работах – белый цвет маркировочной полоски; 2 – допущенные к применению на открытых и подземных работах, кроме шахт опасных по газу и пыли (красный цвет маркировочной полосы) 3 – термостойкие ВВ, допущенные к применению в условиях высоких температур (до 150°С÷200°). Они имеют черный цвет маркировочной полоски. К ним относятся термол, октоген; НТФА. 4 – допущенные к применению в серных и нефтяных шахтах. Они имеют зеленый цвет маркировочной полоски и высокое содержание пламегасителя (KCl до 6%). Например, аммонит – 5ПЖВ, серный и нефтяной аммониты. По химической природе главного взрывного компонента ВВ подразделяются на следующие классы: 1. аммиачно-селитренные ВВ; 2. нитроэфирные ВВ,(нитроглицериновые ВВ;ТЭН, бездымный порох) 3. ВВ класса нитропроизводных ароматического ряда – тротил, тетрил 4.Гетероциклические нитроамины (гексоген, октоген) 5. хлоратные и перхлоратные ВВ. По степени опасности при обращении с ними, хранении и перевозке (ГОСТ-19433-88) ВВ делятся на 8 групп совместимости. Каждая группа совместимости должна храниться на складах или перевозиться на автомобиле отдельно друг от друга. В исключительных случаях при соблюдении определенных требований безопасности разрешается совместное хранение и перевозка ВМ разных групп совместимости. ВМ, стоящие в начале списка группы совместимости – наиболее опасные, а к концу списка наименее опасные.
Группы совместимости следующие: В – изделия, содержащие инициирующие ВВ (средства инициирования КД, ЭД; пиротехническое реле) С – метательные ВВ (порох бездымный); Д – вторичные детонирующие ВВ (тротил, аммониты, гексоген, детонирующий шнур, дымный порох и др.); Е – изделия, содержащие вторичные детонирующие ВВ со средствами инициирования и с метательным зарядом; F – изделия для прострелочно-взрывных работ в скважинах; G - пиротехнические вещества; N – изделия, содержащие нечувствительные вещества; S – изделия сконструированные или упакованные так, что прислучайном срабатывании опасное проявление ограничивается упаковкой
Тема 7.7 Охрана складов ВМ Все склады ВМ должны круглосуточно охраняться вооруженной охраной. Охрана может быть внутриведомственная и вневедомственная. Склад должен быть оборудован техническими средствами защиты. К техническим средствам защиты относятся ограждение склада, караульные вышки, караульное помещение. Ограда склада обычно сооружается из колючей проволоки высотой 2 м. Расстояние между столбами ограды 3-4 м. Нижний провод колючей проволоки в 10 см от поверхности земли. Последующие в 20 см друг от друга. Ограды две: первая в 40 м от стены крайнего хранилища, вторая – в 50 м от первой. На кратковременном складе одна ограда, она в 20 м от крайней стены хранилища и ее высота не ниже 1,5м. Караульные вышки устанавливаются по углам ограды, их высота 4-5 м. Они имеют площадки закрытые стеклом от дождя. В караульных вышках телефонная связь с караульным помещением. Караульное помещение расположено со стороны подъезда к складу на границе запретной зоны – 50 м от первой ограды. Оно имеет три комнаты. Первая комната - служебная, в ней установлен коммутатор телефонной связи с караульными вышками, с органами милиции, пожарной охраной и администрацией предприятия. В рамке под стеклом на стене – образцы пропусков и образцы подписей лиц, имеющих право подписывать пропуска и лиц их заменяющих. В шкафу журнал приемки и сдачи постов и приемки и сдачи оружия и боеприпасов. Вторая комната караульного помещения – помещение для хранения боеприпасов. Дверь в нее снаружи обита листом железа, на окнах металлические решетки. В этой комнате оружие и боеприпасы хранятся в металлических шкафах под замком. Шкафы прочно привинчены к полу или стенам. Третья комната предназначена для нахождения в ней людей свободных от несения службы и лиц, прибывающих на склад для получения ВМ. В ней стол, стулья, диван. На столе газеты и журналы. Эта комната в караульном помещении не обязательна. В караульном помещении на стене должны быть вывешены инструкции о порядке нения службы по охране склада, инструкции о действиях на случай пожара и других стихийных бедствий и инструкции о порядке применения оружия. Это в первой комнате. В ней же должно быть установлено устройство подачи сигнала общей тревоги. Караульные при приемки постов под охрану проверяют наличие на дверях замков, пломб, исправности дверей и окон и расписываются в приемке поста в журнале приемки и сдачи постов, а сдающие расписываются в графе «пост сдал». Постовые проверяют у всех прибывших на склад людей наличие пропусков установленной формы и контролируют сдачу прибывшими оружия и зажигательных принадлежностей, которые кладутся на стол в караульном помещении возвращаются им по убытии людей со склада. Посещать склад без пропусков по служебным удостоверениям имеют право работники милиции, инспектора Ростехнадзора в присутствии представителя администрации предприятия. Постовые во время несения службы не должны отвлекаться посторонними делами. При возникновении пожара или другого стихийного бедствия нужно подавать сигнал общей тревоги – непрерывный гудок сирены, и сообщить по телефону администрации предприятия, в милицию и вызвать пожарную команду. При нападении на склад действовать согласно служебной инструкции вплоть до применения оружия. При пожаре после вызова пожарной команды, начать тушить пожар противопожарными средствами.
РАЗДЕЛ 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЗРЫВА И ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ Темы: 1.1. Понятие о взрыве и условиях протекания взрыва. 1.2. Формы взрывчатых превращений химических взрывов. Определение скорости детонации взрыва. 1.3. Способы возбуждения взрывов (понятие о начальном импульсе). 1.4. Понятие о взрывчатых веществах, их состав. Требования промышленности к взрывчатым веществам. 1.5. Понятие о кислородном балансе взрывчатых веществ. Газообразные продукты взрыва. 1.6. Физические и взрывчатые свойства взрывчатых веществ. 1.7. Понятие о стойкости взрывчатых веществ.   ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
, (2.1)
);
, (2.2)
- КПД взрыва;
, (2.3)
, (2.4)
- тротиловый эквивалент;