Взрывчатые вещества и смеси

Взры́вчатое вещество́ (ВВ) — химическое соединение или их смесь, способное в результате определённых внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно нагретые газы. Комплекс процессов который происходит в таком веществе, называется детонацией. Традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определенной скоростью.

К числу взрывчатых веществ относят:

Пылевоздушные смеси. Образуются в процессе переработки каких либо продуктов, веществ растительного, животного происхождения имеющих минимальное содержание влаги в единице массы этого вещества не соответствующее норме.

Газо-воздушные  смеси. Это взрывоопасные соединения кислорода и водорода, ацетилена и кислорода.

Химические взрывчатые вещества:

 Инициирующие  ВВ. Они обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям. Остальные характеристики (см.ниже) у них обычно невысоки. Но они обладают ценным свойством - их взрыв (детонация) оказывает детонационное воздействие на бризантные и метательные ВВ, которые обычно к остальным типам внешнего воздействия не чувствительны вовсе или же обладают неудовлетворительной чувствительностью. Поэтому, инициирующие вещества и применяют только для возбуждения взрыва бризантных или метательных ВВ. Для обеспечения безопасности применения инициирующих ВВ, их упаковывают в защитные приспособления (капсюль, капсюльная втулка, капсюль - детонатор, электродетонатор, взрыватель) . Типичные представители инициирующих ВВ: гремучая ртуть, азид свинца, тенерес (ТНРС).

Бризантные ВВ. Это, собственно и есть то, о чем говорят и пишут. Ими снаряжают снаряды, мины, бомбы, ракеты, фугасы; ими взрывают мосты, автомобили, бизнесменов….

 Бризантные ВВ по  их взрывным характеристикам  делят на три группы:

***повышенной мощности (представители  - гексоген, тэн, тетрил); **нормальной  мощности (представители - тротил, мелинит,  пластит);  *пониженной мощности (представители  - аммиачная селитра и ее смеси).

ВВ повышенной мощности несколько  более чувствительны к внешним  воздействиям и поэтому их чаще применяют  в смеси с флегматизаторами (веществами, понижающими чувствительность ВВ) или  в смеси с ВВ нормальной мощности для повышения мощности последних. Иногда ВВ повышенной мощности применяют  в качестве промежуточных детонаторов.

Метательные ВВ. Это различные пороха - черный дымный, бездымные пироксилиновые и нитроглицериновые. К ним также относят различные пиротехнические смеси для фейерверков, сигнальных и осветительных ракет, осветительных снарядов, мин, авиабомб.

Мощность взрыва принято измерять тротиловым эквивалентом, т.е. количеством обычного взрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого выделяется столько же энергии, что и при данном взрыве. Тротиловый эквивалент выражается в тоннах, килотоннах и мегатоннах. Мощности условно подразделяют на: сверхмалые (мощностью до 1 кт); малые (1 - 10 кт); средние (10 - 100 кт); крупные (100 кт - 1 Мт) и сверхкрупные (мощностью свыше 1 Мт).

Основные поражающие факторы взрыва:

Ударная волна. Основная характеристика ударной волны — это избыточное давление взрыва. Т.к. распространение ударной волны сопровождается движением воздушных масс, то динамическое воздействие, под которым оказываются вертикальные конструкции, носит название давление скоростного напора. Помимо давления скоростного напора, на наземные конструкции действует давление отражения (основная причина нарушения жестких конструкций). Степень возможных разрушений подземных сооружений оцениваются избыточным давлением на поверхность земли. Особенности воздействия ударной волны: относительно большая продолжительность действия (несколько секунд); разряжение, следующее вслед за областью сжатия (способность затекать в здания). Травмы при ударной волне делятся на легкие (при избыточном давлении взрыва 20-40 кПа), средние и тяжелые (от 50 кПа и выше).

Световое излучение. Проникающая радиация. Проникающая радиация - это потоки излучения и нейтронов при ядерном взрыве. Происходит радиактивное заражение (приземное заражение атмосферного слоя воздуха, воды). Зараженность воздуха и воды оценивается активностью радионуклидов. По мере воздействия на людей радиация изменяет свойство материала (пластик превращается в твердое вещество). Форма следа радиактивного облака - эллипс. Через один час после взрыва в местности, которая подверглась взрыву, мощность экспоненциальной дозы равняется 100 Р/ч, через 8 часов она снижается в 10 раз.

 Электромагнитный импульс. Электромагнитный импульс - это поражающий фактор, который воздействует на электронную и электрическую аппаратуру. Это связано тем, что в результате ядерного взрыва появляется электромагнитный импульс, который охватывает весь диапазон частот электрических колебаний, в т.ч. диапазон связи, радиолокации и электроснабжения. Для защиты от электромагнитных импульсов используют экранирование линий электроснабжения.

 Очаг поражения взрывом – это территории, которые подвергаются воздействию взрыва. В пределах очага поражения имеет место полное, сильное, частичное и слабое разрушения. За пределами очага поражения возникают пожары и незначительные разрушения. Характер разрушений, объем спасательных работ, условия их выполнения в очаге поражения зависят от давления ударной волны, расстояния от центра взрыва, рельефа местности, метеоусловий, расположения населенных пунктов. Зона разрушений подразделяется на сильную, среднюю (завалы), слабую. Зона пожаров подразделяется на сплошные пожары, пожары в завалах, отдельные пожары.

К категории взрывоопасных  объектов относят:

• Предприятия;
• ВПК;
• объекты экономики, на которых осуществляются взрывные работы (шахты, рудники, разрезы и т.д.);
• элеваторные установки;
• объекты по переработке птичьего пера;
• При авариях на взрывоопасных объектах складывается угроза жизни и здоровью людей, появляются условия к возникновению пожаров.

К взрывоопасным  технологиям относят:

• Производство нитратов целлюлозы и нитроэфиров
• Производство пироксилиновых порохов и изделий из них
• Производство дымных порохов и изделий из них
• Производство балиститных и сферических порохов, балиститного ракетного твердого топлива и зарядов из них
• Производство смесевого ракетного твердого топлива и зарядов на его основе
• Производство газогенераторов
• Производство инициирующих взрывчатых веществ и составов на их основе
• Производство пиротехнических составов и изделий из них
• Производство бризантных взрывчатых веществ и изделий на их основе
• Производство средств инициирования
• Сборка и снаряжение боеприпасов и ракет
• Испытания всех видов боеприпасов и ракет
• Сборка и снаряжение взрывателей
• Утилизация боеприпасов
• Утилизация жидкостных и твердотопливных двигателей ракет всех классов
• Уничтожение бракованной взрывоопасной продукции и отходов производства
• Производство промышленных взрывчатых веществ и изделий на их основе
• Хранение взрывоопасной продукции (в том числе компонентов жидкого ракетного топлива).

Топливовоздушные  смеси – это смеси углеводородов, паров нефтепродуктов, а также сахарной, древесной, мучной и прочей пыли с воздухом.

Взрыв топливно-воздушных  смесей  относится к классу химических взрывов и представляет серьёзную опасность для населения и персонала опасного объекта. Взрыв ТВС возникает при утечке газа либо испарении горючих жидкостей в ограниченных пространствах (помещениях), где быстро накапливается концентрация горючих элементов до предельной, при которой может произойти воспламенение облака. Взрывы ТВС могут происходить в:

• помещениях вследствие утечки газов из бытовых приборов;
• ёмкостях их хранения и транспортировки (спецрезервуарах, газгольдерах, цистернах, танках — грузовых отсеках танкеров);
• глубинных горных выработках;
• природной среде вследствие повреждений трубопроводов, труб буровых скважин, при интенсивных утечках сжиженных и горючих газов.

Характерной особенностью  взрыва топливно-воздушных смесей  является скорость горения порядка  нескольких сотен м/с. Отличие взрывного  горения от детонации состоит  в скорости разложения - у взрывного  горения она на порядок ниже.

Прогноз взрывов ТВС осуществляется  в соответствии со следующими методическими  рекомендациями:

 РД 03-409-01 «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей»;

ГОСТ 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов»;

 ПБ 09-540-03«Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств»