Основные типы взрывчатых веществ по составу и классификация их по применению. · безаварийная установка отдельных агрегатов или всего производства при внезапном прекращении подачи тепла и электроэнергии, инертного газа, сжатого воздуха. Действие взрыва на

Взрывоопасные вещества стали давно частью жизни человека. О том, какими они бывают, где применяются и каковы правила их хранения, расскажет эта статья.

Немного истории

Человек испокон веков пытался создать вещества, которые при определенном воздействии извне вызвали взрыв. Естественно, делалось это далеко не в мирных целях. И одним из первых широко известных взрывчатых субстанций стал легендарный греческий огонь, рецепт которого до сих пор точно неизвестен. Затем последовало создание пороха в Китае приблизительно в VII веке, который как раз, наоборот, сначала использовали в развлекательных целях в пиротехнике, а лишь потом приспособили для военных нужд.

На несколько столетий утвердилось мнение, что порох является единственным известным человеку взрывчатым веществом. Только в конце XVIII века был открыт фульминат серебра, который небезызвестен под необычным названием "гремучее серебро". Ну а после этого открытия появились пикриновая кислота, "гремучая ртуть", пироксилин, нитроглицерин, тротил, гексоген и так далее.

Понятие и классификация

Выражаясь простым языком, взрывоопасные вещества - это специальные вещества или их смеси, которые при определенных условиях могут взорваться. Этими условиями могут выступать повышение температуры или давления, толчок, удар, звуки конкретных частот, а также интенсивное освещение или даже легкое прикосновение.

Например, одним из самых известных и распространенных взрывоопасных веществ считается ацетилен. Это бесцветный газ, который к тому же не имеет запаха в чистом виде и легче воздуха. Применяющемуся на производстве ацетилену свойственен резкий запах, который ему придают примеси. Широкое распространение он приобрел в газовой сварке и резке металлов. Ацетилен может взорваться при температуре 500 градусов Цельсия или при длительном соприкосновении с медью, а также серебром при ударе.

На данный момент известно очень много взрывоопасных веществ. Классифицируются они по многим критериям: состав, физическое состояние, взрывчатые свойства, направления применения, степень опасности.

По направлению применения взрывчатые вещества могут быть:

промышленными (используются во многих отраслях: от горного дела до обработки материалов);
опытно-экспериментальными;
военными;
специального предназначения;
антисоциального применения (зачастую сюда относятся кустарно изготовленные смеси и вещества, которые используются в террористических и хулиганских целях).

Степень опасности

Также в качестве примера можно рассмотреть взрывоопасные вещества по степени их опасности. На первом месте находятся газы на основе углеводорода. Данные вещества склонны к произвольной детонации. К ним относятся хлор, аммиак, фреоны и так далее. Согласно статистике, почти треть происшествий, в которых основными действующими лицами выступают взрывоопасные вещества, связаны с газами на основе углеводорода.

Дальше следует водород, который в определенных условиях (например, соединение с воздухом в соотношении 2:5) приобретает наибольшую взрывоопасность. Ну и замыкают эту тройку лидеров по степени опасности пары жидкостей, которые склонны к воспламенению. Прежде всего, это пары мазута, дизельного топлива и бензина.

Взрывчатые вещества в военном деле

Взрывчатые вещества находят применение в военном деле повсеместно. Взрыв бывает двух типов: горение и детонация. Из-за того, что порох горит, при его взрыве в замкнутом пространстве происходит не разрушение гильзы, а образование газов и вылет пули или снаряда из ствола. Тротил, гексоген или аммонал как раз детонируют и создают взрывную волну, давление резко возрастает. Но для того, чтобы произошел процесс детонации, необходимо воздействие со стороны, которое может быть:

механическим (удар или трение);
тепловым (пламя);
химическим (реакция взрывчатого вещества с ещё каким-либо веществом);
детонационным (происходит взрыв одного взрывчатого вещества рядом с другим).

Исходя из последнего пункта, становится ясно, что можно выделить два больших класса взрывчатых веществ: композитные и индивидуальные. Первые в основном состоят из двух или более веществ, которые не связаны между собой химически. Бывает, что по отдельности такие компоненты не способны к детонации и могут проявить подобное свойство только при контакте друг с другом.

Также помимо главных компонентов в составе композитного взрывчатого вещества могут находиться различные примеси. Назначение их также является весьма широким: регулирование чувствительности или фугасности, ослабление взрывных характеристик или их усиление. Так как в последнее время мировой терроризм все больше и больше распространяется с помощью примесей, стало возможным обнаружить, где было изготовлено взрывчатое вещество, и найти его с помощью служебных собак.

С индивидуальными все понятно: иногда для положительного теплового выхода им не требуется даже кислород.

Бризантность и фугасность

Обычно для того, чтобы понять мощность и силу взрывчатого вещества, необходимо иметь представление о таких характеристиках, как бризантность и фугасность. Первая означает способность разрушать окружающие предметы. Чем выше будет бризантность (которая, кстати, измеряется в миллиметрах), тем лучше вещество подойдет в качестве начинки для авиабомбы или снаряда. Взрывчатые вещества с высокой бризантностью будут создавать сильную ударную волну и придавать разлетающимся осколкам большую скорость.

Фугасность же обозначает способность выбросить окружающие материалы. Она измеряется в кубических сантиметрах. Взрывчатыми веществами с высокой фугасностью зачастую пользуются при работе с грунтом.

Техника безопасности при работе с взрывоопасными веществами

Список травм, которые может получить человек из-за несчастных случаев, связанных со взрывчатыми веществами, весьма и весьма обширен: термические и химические ожоги, контузия, нервный шок от удара, ранения от осколков стеклянной или металлической посуды, в которой находились взрывоопасные вещества, повреждения барабанной перепонки. Поэтому техника безопасности при работе со взрывоопасными веществами имеет свои особенности. Например, при работе с ними необходимо иметь предохранительный экран из толстого органического стекла или другого прочного материала. Также тот, кто непосредственно работает со взрывоопасными веществами, должен быть облачен в защитную маску или даже шлем, перчатки и передник из прочного материала.

Хранение взрывоопасных веществ также имеет свои особенности. Например, их незаконное хранение имеет последствия в виде ответственности, согласно Уголовному Кодексу РФ. Необходимо предотвращать загрязнение пылью хранящихся взрывоопасных веществ. Емкости с ними должны быть плотно закрыты, чтобы пары не попали в окружающую среду. Примером могут выступать токсичные взрывоопасные вещества, пары которых могут вызвать как головную боль и головокружение, так и паралич. Горючие взрывоопасные вещества хранят в изолированных складах, которые имеют несгораемые стены. Места, где находятся взрывоопасные химические вещества, должны быть оснащены противопожарным оборудованием.

Эпилог

Итак, взрывчатые вещества могут быть как верным помощником человеку, так и врагом при неправильном обращении и хранении. Поэтому необходимо максимально точно следовать правилам техники безопасности, а также не пытаться изображать из себя юного пиротехника и мастерить какие-либо кустарные взрывоопасные вещества.

Цели:

формирование у обучающихся сознательного и ответственного отношения к личной безопасности и безопасности окружающих. (Презентация . Слайд № 2)
обучить правилам безопасного обращения с пиротехническими, взрывчатыми веществами.
изучить кратко, сведения о наиболее распространенных (ВВ), развивать сферу применения знаний в области химии, физики, ОБЖ.
Воспитать чувство уверенности в своих действиях при возникновении ЧС.

Учебные вопросы: (Слайд № 3)

1.Основные понятия и определения.
2.Классификация (ВВ).
3.Правила техники безопасности при обращении с (ВВ).

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления нового материала.

Метод: рассказ, показ с объяснением.

Продолжительность урока: 40-45 минут.

Руководства и пособия:

ГОСТ В 20313-74. Боеприпасы. Основные понятия. Термины и определения. 1975.
Шапошников Д.А. Взрывоопасные предметы и вещества: Словарь-справочник. М., 1996.
Пиротехнические осветительные средства ближнего действия: Руководство службы. М., 1961.

Материальное обеспечение:

презентация «Краткие сведения о наиболее распространенных взрывчатых веществах (ВВ), их классификация, правила техники безопасности при обращении с ними».

мультимедийное обеспечение.

Ход урока.

Организационный момент (приветствие, проверка наличия учащихся и готовности к уроку).
Объяснение нового материала + первичное закрепление изученного.

В-1. Основные понятия и определения.

В комментариях к ст. 218 УК круг подобных объектов более конкретизируется: «Под боевыми припасами понимаются патроны, артиллерийские снаряды, бомбы, гранаты, боевые ракеты и тому подобные устройства, предназначенные для стрельбы из огнестрельного оружия или для производства взрыва. (Слайд № 4)

Таким образом, среди БП широко представлены образцы изделий, конструкция и действие которых основаны на принципах взрывных устройств. Взрывные устройства (ВУ) представляет собой изделие, специально подготовленное к взрыву в определённых условиях. При этом ВУ можно подразделить на ВУ промышленного и самодельного изготовления. (Слайд № 5)

В подавляющем большинстве случаев ВУ имеют в своем составе взрывчатое вещество (ВВ). К (ВВ ) относятся химические соединения или смеси веществ, способные к быстрой реакции, сопровождающейся выделением большого количества тепла с образованием газов. (Презентация. Слайд № 6)
Определенное по массе и объёму ВВ, подготовленное и способное к взрыву в конкретных условиях, называют зарядом ВВ. (Слайд № 7)

Если взрыв заряда ВВ или ВУ сопровождается разрушением (частичным или полным) предметов окружающее обстановки и нанесением попавшим в зону его действия людям телесных повреждений различной степени тяжести, то данное последствие взрыва называется его поражающим действием . (Слайд № 8)

Поражающее действие проявляется в различных формах за счёт поражающих факторов, которыми при взрыве являются высокоскоростные осколки, ударная волна и продукты взрыва.

Поражающее действие за счет ударной волны и продуктов взрыва называются фугасным действием , а за счет проникающего ударного действия разрушающихся частей ВУ и близко расположенных предметов окружающей обстановки - осколочным действием .

(Слайд № 9)

В-2. Классификация взрывчатых веществ (ВВ).

(Слайд № 10)

Существуют различные классификации ВВ.
Поскольку не всегда удаётся строго обозначить границы той или иной группы ВВ, их деление носит условный характер.

ВВ подразделяются по следующим признакам:

по мощности (способности совершать работу в процессе взрывчатого превращения)- на МОЩНЫЕ и СЛАБОМОЩНЫЕ ВВ;
по форме взрывчатого превращения (способности гореть или детонировать)- на МЕТАТЕЛЬНЫЕ, основной формой взрывчатого превращения которых является горение; БРИЗАНТНЫЕ и ИНИЦИИРУЮЩИЕ, основная форма взрывчатого превращения которых - детонация;
по чувствительности (способности взрываться от того или иного начального импульса) – на ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ и НЕЧУСТВИТЕЛЬНЫЕ. К группе чувствительных традиционно относятся инициирующие ВВ, а к группе нечувствительных – бризантные ВВ (или дробящие ВВ)
по назначению – ПРОМЫШЛЕННЫЕ, применяемые в народном хозяйстве, и ВОЕННЫЕ применяемые в военном деле
по способу изготовления – САМОДЕЛЬНЫЕ и ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫМ СПОСОБОМ в соответствии с нормативно-технической документацией;
по составу – ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВВ, их СМЕСИ; смеси ВВ с инертным наполнителем; смеси веществ, приобретающих взрывчатые свойства в процессе смешения.

ИНИЦИИРУЮЩИЕ взрывчатые вещества (ВВ). (Слайд № 11)

Это класс ВВ применяется при изготовлении детонаторов, капсюлей-детонаторов, взрывателей. Их называют ещё «первичными», так как наиболее часто взрыв заряда в ВУ промышленного производства осуществляется посредством начального взрыва небольшой навески ИВВ. Эти вещества очень чувствительны к механическим воздействиям (наколу, удару, трению), начальному импульсу в виде луча огня, термическому воздействию. Взрыв ИВВ наступает практически сразу, и основной формой взрывного превращения является детонация. Наиболее распространенными представителями этого класса ВВ являются: гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца, которые изготавливаются промышленностью.

Взрывчатые вещества БРИЗАНТНОГО действия . (Слайд № 12)

Данный класс ВВ применяется в народном хозяйстве и в военном деле как в виде конструктивно оформленных зарядов (шашек, патронов, снаряжения артиллерийских снарядов, мин, гранат и тому подобных устройств), так и в порошкообразном (гранулированном) виде.
Основной формой взрывчатого превращения данных ВВ является детонация, которую обычно вызывают с помощью детонатора (или подобного устройства, включающего навеску ИВВ). Все бризантные ВВ могут гореть с различными скоростями (от нескольких мм/с до нескольких м/с) и горение их может переходить при определенных условиях в детонацию (со скоростями в несколько тысяч м/с), и наоборот, детонация некоторых БВВ может переходить в горение, например в зонах малой плотности. Горение БВВ в закрытой прочной оболочке часто переходит в детонацию. Основными представителями этого класса являются выпускаемые промышленностью тротил, тетрил, аммоналы.

Метательные взрывчатые вещества - пороха и смесевые твердые ракетные топлива (СТРТ). (Слайд № 13)

Указанный класс ВВ достаточно широк. Это объясняется разнообразием решаемых задач и конструкций технических средств, в которых они применяются. Пороха и СТРТ могут представлять собой много компонентные системы, включающие в себя до нескольких десятков различных веществ (особенно СТРТ). В зависимости от состава пороха подразделяются на дымные и бездымные.

Традиционным представителем дымных порохов является черный порох, состоящий из механической смеси: 75% калиевой селитры, 15% древесного угля и 10% серы. Он неспособен детонировать. Основной формой его взрывчатого превращения является горение. В замкнутом объёме с достаточным коэфициэнтом заполнения оно происходит с постоянной скоростью (около 400 м/с), что обеспечивает эффект взрыва.

Бездымные пороха делятся на пироксилиновые (на легколетучем растворителе) и баллисты (на труднолетучем растворителе). Кроме того бывают пороха, изготовленные с применением смешанного растворителя, - кордиты.
При изготовлении бездымных порохов употребляют бризантные ВВ: пироксилин, нитроглицерин, динитрогликоль, динитробензол, тротил, гексоген и т.п. Пироксилин - основная составная часть как пироксилиновых порохов так и баллиститов. Нитроглицерин и другие нитроэфиры применяются для изготовления баллиститов. Тротил, гексоген, динитробензол могут употреблятся как технологические добавки.
Основной формой взрывчатого превращения СТРТ и порохов является горение, что обеспечивается соотношением компонентов, составляющих их основу.
Так как ВВ входят в состав бездымных порохов и СТРТ, они могут детонировать в зависимости от условий и способов инициирования (подрыва). А их горение при определённых условиях может протекать в форме взрыва (например, в плотно закрытой прочной оболочке).

Взрывчатые вещества - системы горючее плюс окислитель. (Слайд № 14)

Для встречающихся в практике экспертных исследований ВУ характерно использование конденсированных систем данного класс ВВ - пиротехнический состав (ПТС), которые применяются для подачи световых, дымовых, звуковых сигналов, освещения местности, в различного рода ракетных патронах, артиллерийских снарядах, пулях специального назначения, замедлителях и тому подобных устройствах. ПТС, как правило, состоят из горючего, окислителя и связующего. Горючее - любое вещество, способное гореть. Окислитель - вещество, способное при нагревании разлагаться с выделением кислорода. Связующее необходимо для придания системе какой- нибудь формы. Окислитель и горючее выбираются в зависимости от решаемых задач.
Основной формой взрывчатого превращения многих промышленных ПТС является горение. Оно (как и для всех систем горючее плюс окислитель) может происходить с различными скоростями (от нескольких мм/с до сотен м/с), что также определяется областью применения ПТС, а также конструктивными особенностями ВУ. Горение ПТС может протекать в спокойном виде (послойное горение) либо носить характер взрыва (например, в плотно закрытом корпусе).

Закрепление учебного вопроса. (Слайд № 15)

В-3. Правила техники безопасности при обращении с ВВ.

Не знаешь что за ВВ или ВУ - отойди на безопасное расстояние.
Безопасным расстоянием: - для гранаты РГД – 5 считают 25 метров; для гранаты Ф-1 безопасным считают расстояние- 200 метров.
Если ВВ или ВУ обнаружены в помещении – не медленно эвакуироваться самому и рекомендовать это сделать окружающим.
Категорически запрещено пользоваться радиотелефоном вблизи предмета напоминающего ВУ. (Слайд № 16)
Недопустимо ВВ: заливать жидкостями, засыпать порошками, накрывать каким либо материалом. (Слайд № 17)
Оказывать на ВВ или ВУ температурное, звуковое, механическое и электромагнитное воздействие. (Слайд №18)
НЕМЕДЛЕННО сообщить – учителям, организаторам мероприятия, на котором вы находитесь, правоохранительным органам о возможном ВВ или ВУ.
Принять меры к недопущению в зону возможного поражения посторонних лиц.

Отдельно хочу напомнить правила безопасного обращения с ПТС (пиротехническими средствами).

Почти все ПТС рассчитаны на применение вне помещения, только на свободном от деревьев, просторном дворе, лучше на пустыре или стадионе, так как высота подъёма – достигает 10 м.
Запускать ПТС следует не с руки, а поставив или положив их на дощечку или воткнув в рыхлый снег (пустую стеклянную бутылку), отойдя на несколько метров в сторону.
Не следует сразу же подходить к остаткам использованной пиротехники. Если по какой - либо причине она не догорела, велика вероятность получить ожог.
Практически никакую пиротехнику, кроме бенгальских огней и хлопушек, нельзя держать в руках и использовать в помещении.
Если ПТС не сработало, то подходить к ней можно не раньше чем через 15-20 мин, предварительно полив водой или забросав снегом.
Опасно приобретать ПТС на рынках, лотках: они поставляются из Польши, Прибалтики, Китая и не имеют сертификата качества.
Покупая ПТС, обращайте внимание на то, чтобы инструкция была написана на русском языке. В ней должно сообщаться, какой эффект производит изделие. (Слайд № 19)
Петарда по принципу действия – не что иное, как фугасная граната. Применив петарду слишком близко или выбрав слишком большую по мощности, можно получить настоящую контузию. (Слайд № 20)

Закрепление учебного вопроса с использованием дидактического материала - карточек- заданий.

Карточки-задания:

Ученик 1. Перечислите основные критерии по правилам приобретения ПТС.

Ученик 2. Разработать «обращение руководителя мероприятия» о обнаруженном ВУ внутри здания с детьми.

3.Заключительная часть.

3.1. Подведение итогов урока.

3.2. Д/з работа с конспектом .

Разработать правила безопасного обращения с «бенгальскими огнями».

С тех пор как изобрели порох не прекращается мировая гонка за самую мощную взрывчатку. Актуально это и сегодня, несмотря на появление ядерного оружия.

Гексоген – взрывоопасное лекарство

Еще в 1899 году для лечения воспаления в мочевых путях немецкий химик Ганс Геннинг запатентировал лекарство гексоген – аналог известного уротропина. Но вскоре медики потеряли к нему интерес из-за побочной интоксикации. Только через тридцать лет выяснилось, что гексоген оказался мощнейшим взрывчатым веществом, причем, более разрушительным, чем тротил. Килограммовая взрывчатка гексогена произведет такие же разрушения, как и 1.25 килограмм тротила.

Специалисты-пиротехники в основном характеризуют взрывчатые вещества фугасностью и бризантностью. В первом случае говорят об объеме газа, выделенного при взрыве. Мол, чем он больше, тем мощнее фугасность. Бризантность, в свою очередь, зависит уже от скорости образования газов и показывает, как взрывчатка может дробить окружающие материалы.

10 грамм гексогена при взрыве выделяют 480 кубических сантиметров газа, тогда как тротил – 285 кубических сантиметров. Иными словами, гексаген в 1.7 мощнее тротила по фугасности и динамичнее в 1,26 раза по бризантности.

Однако в СМИ чаще всего использует некий усредненный показатель. Например, атомный заряд «Малыш», сброшенный 6 августа 1945 года на японский город Хиросима, оценивают в 13-18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Между тем это характеризует не мощность взрыва, а говорит о том, сколько необходимо тротила, чтобы выделилось столько же тепла, как и при указанной ядерной бомбардировке.

Октоген - полмиллиарда долларов на воздух

В 1942 году американский химик Бахманн, проводя опыты с гексогеном, случайно обнаружил новое вещество октоген, причем в виде примеси. Свою находку он предложил военным, однако те отказались. Между тем, через несколько лет, после того, как удалось стабилизировать свойства этого химического соединения, в Пентагоне всё же заинтересовались октогеном. Правда, в чистом виде в военных целях он широко не применялся, чаще всего в литьевой смеси с тротилом. Эта взрывчатка получила название «октолом». Она оказалась на 15% мощнее гексогена. Что касается её эффективности, то считается, что один килограмм октогена произведет столько же разрушений, что и четыре килограмма тротила.

Впрочем, в те годы производство октогена было в 10 раз дороже изготовления гексогена, что сдерживало его выпуск в Советском Союзе. Наши генералы подсчитали, что лучше произвести шесть снарядов с гексогеном, чем один – с октолом. Именно поэтому так дорого обошелся американцам взрыв склада боеприпасов во вьетнамском Куи-Нгоне в апреле 1969 года. Тогда официальный представитель Пентагона заявил, что из-за диверсии партизан ущерб составил 123 миллиона долларов, или примерно 0.5 млрд. долларов в нынешних ценах.

В 80-х годах прошлого века после того, как советские химики, в том числе и Е.Ю. Орлова, разработали эффективную и недорогую технологию синтеза октогена, в больших объемах он стал выпускаться и у нас.

Астролит – хорош, но дурно пахнет

В начале 60-х прошлого века американская компания EXCOA презентовала новое взрывчатое вещество на основе гидразина, заявив, что оно в 20 раз мощнее тротила. Прибывших на испытания генералов Пентагона сбил с ног жуткий запах заброшенного общественного туалета. Впрочем, они были готовы его потерпеть. Однако ряд тестов с авиабомбами, заправленными астролитом А 1-5 показал, что взрывчатка оказалось лишь в два раза мощнее тротила.

После того, как чиновники Пентагона забраковали эту бомбу, инженеры из EXCOA предложили новую версию этого взрывчатого вещества уже под маркой «АСТРА-ПАК», причем для рытья окопов методом направленного взрыва. На рекламном ролике солдат тонкой струйкой поливал землю, а затем из укрытия детонировал жидкость. И окоп в человеческий рост – был готов. По своей инициативе компания EXCOA выпустила 1000 комплектов такой взрывчатки и отправила на вьетнамский фронт.

В реальности всё закончилось грустно и анекдотично. Полученные окопы источали такой отвратительный запах, что американские солдаты стремились их покинуть любой ценой, невзирая на приказы и опасность для жизни. Те же, кто оставался, теряли сознание. Неиспользованные комплекты военнослужащие за свой счет отправили назад – в офис фирмы EXCOA.

Взрывчатка, которая убивает своих

Наряду гексогеном и октогеном, классикой взрывчатых веществ считают трудно произносимый тетранитропентаэритрит, который чаще называют тэном. Однако из-за высокой чувствительности он так и не получил широкого применения. Дело в том, что для военных целей важна не столько взрывчатка, которая разрушительнее других, сколько – та, которая при этом не взрывается от любого прикосновения, то есть с низкой чувствительностью.

Особенно придирчиво к этому вопросы относятся американцы. Именно они разработали натовский стандарт STANAG 4439 для чувствительности взрывчатки, которая может использоваться в военных целях. Правда, это произошло уже после череды тяжелейших инцидентов, в числе которых: взрыв склада на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме, стоивший жизни 33 техникам; катастрофа на борту авианосца «Форрестол», в результате которой было повреждено 60 самолетов; детонация в хранилище авиационных ракет на борту авианосца «Орискани» (1966 года) тоже с многочисленными жертвами.

Китайский разрушитель

В 80 годах прошлого века было синтезировано вещество трициклическая мочевина. Считается, что первыми, кто получил эту взрывчатку, были китайцы. Тесты показали огромную разрушительную силу «мочевины» - один её килограмм заменял двадцать два килограмма тротила.

Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74.

В реальности трициклическая мочевина не годится для военных действий, прежде всего, из-за плохой гидролитической стойкости. Уже на следующий день при стандартном хранении она превращается в слизь. Впрочем, китайцам удалось получить другую «мочевину» - динитромочевину, которая хоть и хуже по фугасности, чем «разрушитель», но тоже относится к одному из самых мощных взрывчатых веществ. Сегодня ее выпускают американцы на своих трех пилотных установках.

Мечта пироманов – CL-20

Взрывчатка CL-20 на сегодня позиционируется, как одна из самых мощных. В частности, СМИ, в том числе и российские, утверждают, что один кг CL-20 вызывают разрушения, на которые требуется 20кг тротила.

Интересно, что деньги на разработку СL-20 Пентагон выделил лишь после того, как в американской прессе появилось сообщение, что такую взрывчатку уже сделали в СССР. В частности один из докладов на эту тему назывался так: «Возможно, это вещество разработано русскими в институте Зелинского».

В реальности в качестве перспективного взрывчатого вещества американцы рассматривали другую взрывчатку, впервые полученную в СССР, а именно диаминоазоксифуразан. Наряду с высокой мощностью, значительно превосходящей октоген, оно обладает низкой чувствительностью. Единственное, что сдерживает его широкое применение – отсутствие промышленных технологий.

Тема № 1: Взрывчатые вещества и заряды. Занятие № 1: Общие сведения о взрывчатых веществах и зарядах. Учебные вопросы. 1. Общие сведения о взрывчатых веществах. Заряды взрывчатых веществ. 2. Хранение, учет и перевозка ВВ и СВ. 3. Требования при работе с ВВ и СВ. Ответственность военнослужащих за хищение ВВ и СВ.

1. Общие сведения о взрывчатых веществах. Заряды взрывчатых веществ. Взрывчатыми веществами (ВВ) называются химические соединения или смеси, которые под влиянием определённых внешних воздействий способны к самораспространяющемуся химическому превращению с образованием сильно нагретых и обладающих большим давлением газов, которые, расширяясь, производят механическую работу.

Взрыв характеризуется факторами: следующими основными быстротой процесса химического превращения веществ, являющейся важнейшей характеристикой взрыва и измеряемой промежутком времени от 0, 01 до 0, 000001 доли секунды; выделением большого количества тепла, которое даёт возможность начавшемуся процессу превращения быстро развиваться; образованием большого количества газообразных продуктов, которые вследствие высокой температуры сильно расширяются, создают высокое давление и производят механическую работу, выражающуюся в метании, раскалывании или раздроблении окружающих предметов. При отсутствии хотя бы одного из этих факторов будет не взрыв, а горение.

Взрывом называется чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение вещества, сопровождающееся выделением тепла (энергии) и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. Внешнее воздействие, необходимое для возбуждения взрыва, взрывчатого вещества, называется начальным импульсом. Процесс возбуждения взрыва ВВ при помощи начального импульса называется инициированием. Начальным импульсом для инициирования ВВ служат различные формы энергии, а именно: - механическая (удар, накол, трение); - тепловая (искра, пламя, нагревание); - электрическая (искровой разряд); - энергия взрыва другого ВВ (взрыв капсюля-детонатора или детонация на расстоянии); - химическая (реакция с большим выделением тепла).

Задачи, выполняемые с помощью ВВ, называют взрывными работами. Взрывные работы применяются: 1. При устройстве инженерных заграждений с целью задержать продвижение противника. 2. Для быстрого разрушения объектов, имеющих военное значение, с целью не дать противнику возможности использовать эти объекты в своих интересах. 3. При устройстве проходов в инженерных заграждениях, завалах и т. п. 4. При уничтожении невзорвавшихся боеприпасов. 5. При разработке грунтов и скальных пород с целью ускорения и облегчения оборонительных и строительных работ. 6. Для устройства майн при оборудовании переправ в зимних условиях. 7. При ведении работ по защите мостов и гидротехнических сооружений во время ледохода. 8. При выполнении других задач инженерного обеспечения. Кроме того ВВ применяются для снаряжения инженерных боеприпасов, изготовления стандартных подрывных зарядов, артбоеприпасов, авиабомб, морских мин и торпед.

По практическому применению все ВВ разделяются на три основные группы: I. Инициирующие. II. Бризантные. III. Метательные. Группа бризантных ВВ в свою очередь делится на три подгруппы: 1. ВВ повышенной мощности. 2. ВВ нормальной мощности. 3. ВВ пониженной мощности

I. Инициирующие ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, ТНРС) обладают высокой чувствительностью к удару, трению, воздействию огня. Детонацию этих ВВ используют для детонации заряда, состоящего из менее чувствительных к удару, трению и пламени ВВ. Инициирующие ВВ применяются для снаряжения капсюлей детонаторов, капсюлей воспламенителей, электродетонаторов. II. Бризантные ВВ отличаются от инициирующих ВВ значительно меньшей чувствительностью к различного рода внешним воздействиям. Возбуждение в них детонации производится обычно при помощи средств инициирования (капсюля детонатора). Сравнительно небольшая чувствительность их к удару и, следовательно, достаточная безопасность в обращении, обеспечивают успешность их практического применения.

Бризантные ВВ делятся на: - ВВ повышенной мощности. К ним относятся: ТЭН, гексоген, тетрил. Они применяются для изготовления промежуточных детонаторов, детонирующих шнуров и для снаряжения некоторых видов боеприпасов. ВВ нормальной мощности. К ним относятся: тротил (тол), пикриновая кислота, пластит 4. Они применяются для всех видов взрывных работ (для взрывания металла, камня, кирпича, бетона, железобетона, дерева, грунта и сооружений из них), для снаряжения мин и устройства фугасов. Тротил (тол, тринитротолуол, ТНТ) – основное бризантное ВВ нормальной мощности. Он представляет собой кристаллическое вещество от светло жёлтого до светло коричневого цвета, горьковатое на вкус, практически не растворимое в воде, хорошо растворимое в бензине, ацетоне, эфире, кипящем спирте. На открытом воздухе горит без взрыва. Горение в замкнутом пространстве может переходить в детонацию. Тротил мало чувствителен к внешним воздействиям, с металлами не взаимодействует. Тротил промышленностью выпускается в 4 х видах: порошкообразный, прессованный (взрывается от капсюля детонатора КД № 8), плавленый, чешуйчатый (взрывается от промежуточного детонатора из прессованного тротила).

Промежуточный детонатор применяется для снаряжения инженерных и других типов боеприпасов и служит для надежной передачи детонации от капсюля детонатора к основному заряду ВВ. Для изготовления промежуточных детонаторов применяются тетрил, тэн, прессованный тротил. Для производства взрывных работ тротил, как правило, применяется в виде прессованных подрывных шашек: больших - размерами 50 X 100 мм и весом 400 г; малых - размерами 25 X 50 X 100 мм и весом 200 г; - буровых (цилиндрических) - длиной 70 мм, диаметром 30 мм и весом 75 г.

ВВ пониженной мощности. К ним относятся: аммиачно-селитренные ВВ, аммиачная селитра. Они применяются главным образом для зарядов, помещенных внутри разрушаемой среды, а также для устройства фугасов, снаряжения мин и взрывания металла, камня, дерева. По сравнению с ВВ нормальной мощности заряды из ВВ повышенной мощности берутся в два раза меньшего, а заряды из ВВ пониженной мощности в полтора два раза большего веса.

Метательные ВВ (порохá). Они применяются в качестве зарядов в патронах для различных видов огнестрельного оружия и для изготовления огнепроводного шнура (ОШ) – дымный порох. Основной формой взрывчатого превращения их является быстрое горение, вызываемое действием на них огня или искры. Представители этого ВВ – дымный и бездымный порохá. Дымный порох – черный – 75% калиедной селитры, 15% угля, 10% серы. Бездымный порох – серожелтого цвета до коричневого цвета. Нитроцеллюлоза с добавлением спиртоэфирной смеси или нитроглицерина + стабилизаторы для стойкости при хранении.

Заряды промышленного изготовления Удлиненные - могут изготавливаться в войсках или поступать из промышленности в готовом виде, и имеют форму вытянутых параллелипипедов или цилиндров, длина которых более чем в 5 раз превышает их наименьшие поперечные размеры. Высота УЗ не должна быть больше его ширины, лучшим случаем является равенство высоты и ширины. УЗ применяются для проделывания проходов взрывным способом в ПТ, ПП, минных полях противника. УЗ промышленного изготовления выпускаются в виде металлических, пластмассовых труб, заполненных пресованным тротилом или в тканевых оболочках

Фигурные заряды. Применяются для подрывания различных фигурных элементов конструкций, имеют разнообразную форму и составляются так, чтобы против толстых частей подрываемого элемента приходилось большее количество ВВ. Применяются в этих зарядах тротиловые шашки или пластид-4.

Кумулятивные заряды. Они применяются для пробивания больших толщ, броневых, бетонных, железобетонных оборонительных сооружений, перебивания (перерезания) толстых металлических листов и т. п. При взрыве кумулятивных зарядов образуется резко направленная узкая струя взрывной волны с высокой концентрацией энергии, обеспечивающей пробивание или режущие действие на значительную глубину. Кумулятивные заряды заводского производства выпускаются различной формы в металлических корпусах и с металлической обкладкой кумулятивных полостей, которая дополнительно усиливает пробивание (режущее) действие струи

СЗ-1 Представляет собой металлическую герметичную коробку, заполненную взрывчатым веществом. С одной торцевой стороны имеет ручку для переноски, с противоположной гнездо с резьбой под электродетонатор ЭДПр. В качестве средств взрывания могут применяться обычные зажигательные трубки, стандартные зажигательные трубки ЗТП-50, ЗТП-150, ЗТП-300, детонирующий шнур с капсюлем-детонатором КД № 8 а, электродетонаторы ЭДП и ЭДПр, запалы МД-2 и МД-5 со специальными взрывателями. Заряд выкрашен в темно-зеленый цвет. Маркировки не имеет Технические характеристики заряда СЗ-1: Масса. . . 1. 4 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . 1 кг. Габаритные размеры. . . . 65 х116 х126 мм. В ящик массой 30 кг. упаковывается 16 зарядов.

СЗ-3: Представляет собой металлическую герметичную коробку, заполненную взрывчатым веществом. С одной торцевой стороны имеет ручку для переноски, с противоположной и с одной из боковых сторон гнезда с резьбой под электродетонатор ЭДПр. В качестве средств взрывания могут применяться обычные зажигательные трубки, стандартные зажигательные трубки ЗТП-50, ЗТП-150, ЗТП-300, детонирующий шнур с капсюлем-детонатором КД № 8 а, электордетонаторы ЭДП и ЭДПр, запалы МД-2 и МД-5 со специальными взрывателями. Заряд выкрашен в темно-зеленый цвет. Маркировки не имеет Технические характеристики заряда СЗ-3: Масса. . . . 3. 7 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . . . 3 кг. Габаритные размеры. . . . . 65 х171 х337 мм. В ящик массой 33 кг. упаковывается 6 зарядов.

СЗ-6: Представляет собой металлическую герметичную коробку, заполненную взрывчатым веществом. С одной боковой стороны имеет ручку для переноски. Кроме того, на корпусе имеются четыре металлические кольца и два резиновых жгута с карабинами длиной по 100(150)см. , что позволяет быстро крепить заряд на подрываемом объекте. С одной из торцевых сторон имеет гнездо с резьбой под электродетонатор ЭДПр. С противоположной торцевой стороны имеет гнездо под специальный взрыватель с целью использования заряда в качестве специальной мины. В качестве средств взрывания могут применяться обычные зажигательные трубки, стандартные зажигательные трубки ЗТП-50, ЗТП-150, ЗТП-300, детонирующий шнур с капсюлемдетонатором КД № 8 а, электордетонаторы ЭДП и ЭДПр, запалы МД-2 и МД-5 со специальными взрывателями, специальные взрыватели. Заряд выкрашен в шаровой (серый дикий) цвет. Маркировка стандартная. Заряд может применяться под водой на глубинах до 100 м. Технические характеристики заряда СЗ-3 а: В ящик массой 48 кг. упаковывается 5 зарядов. Масса. . . 7. 3 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . 5. 9 кг. Габаритные размеры. . . . 98 х142 х395 мм.

КЗУ Этот заряд предназначен для пробивания продолговатых отверстий в стальных (металлических) плитах, броневых закрытиях, железобетонных и бетонных плитах, стенах, перебивания сложных металллических балок таврового, двутаврового, ферменного сечения. Заряд КЗУ состоит из металлического корпуса с резьбовым гнездом для стандартных капсюлей-детонаторов КД № 8, электродетонаторов ЭДП, ЭДП-р, металлической ручки для переноски, четырех скоб для крепежных эдементов. Технические характеристики заряда КЗУ: Масса. . . 18 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . . . 12 кг. Макс. диаметр корпуса. . . 11. 2 см. Глубина установки в воде. . . . до 10 м. Заряд пробивает: - броня. . . . . до 12 см. - железобетон. . . до 100 см. - грунт. . . . . до 160 см.

КЗ-6 Предназначен для пробивания защитных толщ из брони и шпуров в грунтах и скальных породах, перебивания стальных и железобетонных балок, колонн, листов, а также для уничтожения боеприпасов, средств вооружения и техники. диаметр – 112 мм; - высота – 292 мм; - масса ВВ – 1, 8 кг; - масса заряда – 3 кг; - масса заряда с утяжелителем – 4, 8 кг. Пробивная способность: - броня – 215 мм (диаметром 20 мм), - железобетон – 550 мм, - грунт (кирпич) – 800 мм (диаметром 80 мм). Количество зарядов в ящике – 8;

КЗК Этот заряд предназначен для перебивания стальных (металлических) труб, стержней, тросов. Заряд КЗК состоит из двух полузарядов, соединенных между собой с одной стороны шарнирным легкоразъединяемым соединением, с другой стороны пружинной защелкой. Между половинками заряда вставлены металлические пластины. На обеих половинах заряда имеются гнезда для стандартных капсюлей-детонаторов КД № 8, электродетонаторов ЭДП, ЭДП-р. В средней части каждого полузаряда размещается пружина в трубке. (ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ)Кумулятивная выемка заполнена пенопластовым вкладышем (на рисунке показан зеленовато-голубым цветом). Технические характеристики заряда КЗК: Масса. . . . . 1 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . . 0. 4 кг. Толщина заряда…. . . . 5. 2 см. Длина заряда. . . 20 см. Ширина заряда. . . . . 16 см. Глубина установки в воде до 10 м. Заряд перебивает: - стальной стержень диаметром. . . до 70 мм. - трос стальной диаметром. . . до 65 мм. Полузаряд перебивает: - стальной стержень диаметром. . до 30 мм. - трос стальной диаметром. . . до 30 мм.

2. Хранение, учет и перевозка ВВ и СВ. Порядок и правила составления документов для получения, расходования и списания ВВ, СВ и подрывных зарядов. ВВ и СВ со склада получает руководитель взрывных работ с разрешения командира части. В штаб части представляется следующая документация: Расчёт–заявка на получение ВВ и СВ (см. Приложение № 1) Список личного состава, ознакомленного с мерами предосторожности и сдавшего зачёты (с росписями и полученными оценками). Затем по части издаётся приказ о проведении взрывных работ. На основании выписки из приказа, а также Расчёт–заявки с подписью командира части и с печатью выписывается накладная на выдачу ВВ и СВ за подписью начальника службы и заместителя командира по вооружению. По накладной заведующий складом выдаёт в установленном порядке ВВ и СВ. Руководитель работ расписывается в получении ВВ и СВ. На месте производства взрывных работ выдача ВВ и СВ производится из полевого расходного склада, как правило, по письменным Требованиям руководителя работ (см. Приложение № 2). Начальник склада ведёт учёт выдаваемых ВВ и СВ по ведомости и сохраняет все Требования руководителя работ на их выдачу. После окончания взрывных работ составляется Акт на списание израсходованных ВВ и СВ (см. Приложение № 3), который подписывает председатель комиссии (руководитель взрывных работ) и члены комиссии (из состава подрывников). После этого Акт утверждается командиром части и сдаётся заместителю командира по вооружению (в техническую часть).

Правила перевозки и переноски ВВ и СВ. Нормы загрузки на транспортные средства. После получения ВВ и СВ со склада воинской части доставка их на полевой расходный склад производится на автомобиле с соблюдением следующих правил: ВВ и СВ должны быть плотно уложены и закреплены в кузове автомобиля. Высота укладки должна быть такой, чтобы верхний ряд ящиков возвышался над бортом не более чем на 1/3 высоты ящика. В кузове не должно быть посторонних и легко воспламеняющихся предметов; перевозка должна обеспечиваться вооруженной охраной; значительные партии ВВ и СВ перевозятся раздельно. Небольшие количества с разрешения командира части могут перевозиться на одном автомобиле (ВВ – не более 200 кг; КД, ЭДП – не более 400 шт). Расстояние между ВВ и СВ должно быть не менее 1, 5 м; автомобиль должен иметь огнетушитель (или ящик с песком), брезент для укрытия груза, красный флажок на левом переднем углу кузова; скорость движения не должна превышать 25 км/час; курить на автомобиле запрещается; крупные города на пути движения должны обходиться. При невозможности объезда разрешается проезд по окраинам городов; во время грозы запрещается останавливать автомобиль с ВВ и СВ в лесу, под отдельными деревьями и в близи высоких строений; остановки в пути следования разрешаются только вне населенных пунктов и не ближе 200 м от жилых строений.

Выдача ВВ и СВ на полевом расходном складе производится начальником склада, как правило, по письменным Требованиям руководителя работ. Учёт ведётся по Ведомости выдачи ВВ и СВ (см. Приложение № 4). К местам установки (закладки) зарядов ВВ и СВ переносятся в заводской укупорке или в исправных сумках, исключающих выпадение ВВ и СВ. При этом ВВ и СВ должны переноситься раздельно. При совместной переноске ВВ и СВ подрывник может переносить не более 12 кг ВВ. При переноске в сумках или мешках без СВ норма может быть увеличена до 20 кг. КД переносятся в деревянных пеналах, ЭДП – в картонных коробках. В карманах переносить заряды ВВ и СВ запрещается. Одному человеку разрешается переносить одну бухту ДШ и до пяти бухт ОШ вместе с ВВ. При большем количестве переноска указанных шнуров производится отдельно от ВВ. Лица, переносящие ВВ и СВ к местам работ, должны передвигаться в колонне по одному на дистанциях не менее 5 м.

3. Требования безопасности при работе с ВВ и СВ. Ответственность военнослужащих за хищение ВВ и СВ. При взрывных работах действуют следующие требования: во время взрывных работ необходимы строгий порядок и точное выполнение инструкций и указаний старших начальников, на каждую взрывную работу назначается командир или старший, отвечающий за успех взрыва и правильное ведение работ; все лица, назначенные для производства работ должны знать ВВ, СВ, их свойства и правила обращения с ними, порядок и очерёдность работ; начало и прекращение работы, все действия в процессе работ выполняются по командам и сигналам командира: команды и сигналы должны резко отличаться один от другого и весь личный состав, участвующий во взрывных работах, должен хорошо их знать; место взрыва должно быть оцеплено постами, которые следует удалять на безопасное расстояние. Оцепление выставляется и снимается разводящим, подчинённым руководителю работ (старшему); сигналы подаются по радио, голосом, ракетами, сиренами в следующем порядке: а) первый сигнал – "Приготовиться"; б) второй сигнал – "Огонь"; в) третий сигнал – "Отходи"; г) четвёртый сигнал – "Отбой". лица, не занятые непосредственно на данных работах, а также посторонние лица на место работ не допускаются;

- ВВ, подрывные заряды находятся на полевом расходном складе и охраняются часовым. Капсюли–детонаторы, зажигательные трубки, электродетонаторы хранятся отдельно от ВВ и выдаются только по приказу руководителя работ (старшего); в наружные заряды КД и ЭД вставляются после укрепления зарядов на взрываемых элементах (объектах) и после отвода личного состава, непосредственно перед производством взрыва, при взрывании тех или иных элементов конструкций наружными зарядами следует отходить на безопасное расстояние. При производстве взрыва в туннелях (шахтах, котлованах и т. п.) входить в них можно только после тщательного проветривания или принудительного продувания; к отказавшим (не взорвавшимся) зарядам подходить не более чем одному человеку, но не ранее, чем через 15 минут; при уходе с места взрывных работ все неизрасходованные ВВ и СВ должны быть сданы на полевой расходный склад, а непригодные для дальнейшего использования должны уничтожаться на месте работ.

Ответственность военнослужащих за хищение ВВ и СВ. Статья 226 УК РФ предусматривает ответственность за хищение либо вымогательство огнестрельного оружия, комплектующих деталей к нему, боеприпасов, взрывчатых веществ или взрывных устройств, ядерного, химического, биологического или других видов оружия массового поражения, а равно материалов и оборудования, которые могут быть использованы при создании оружия массового поражения, в том числе лицом с использованием своего служебного положения, с применением насилия и др. Под хищением оружия и других предметов преступления следует понимать противоправное завладение ими любым способом с намерением виновного присвоить похищенное либо передать его другому лицу, а равно распорядиться по своему усмотрению иным способом (например, уничтожить). Уголовная ответственность за хищение оружия и боеприпасов наступает в случае их хищения как из государственных, частных или иных предприятий или организаций, так и у отдельных граждан, владевших ими правомерно или незаконно. Под лицом, совершившим хищение или вымогательство оружия, боеприпасов и других предметов с использованием своего служебного положения, следует понимать как лицо, которому оружие и другие предметы выданы персонально на определенное время для служебного пользования, так и лицо, которому указанные предметы вверены под охрану (например, хищение оружия со склада или из другого места лицом, выполняющим охранно сторожевые функции; должностным и материально ответственным лицом, в ведении которого оружие и другие предметы находились в силу служебного положения).

Хищение огнестрельного оружия, боевых припасов и взрывчатых веществ. Хищение огнестрельного оружия (кроме гладкоствольного охот ничьего), боеприпасов и взрывчатых веществ-наказывается лишением свободы на срок до 7 лет. То же деяние, совершенное повторно или по предварительному сговору группой лиц либо совершенное лицом, которому огнестрельное оружие, боевые припасы или взрывчатые вещества выданы для служебного пользования или вверены под охрану, наказывается лишением свободы на срок до 10 лет. Хищение огнестрельного оружия, боевых припасов или взрывчатых веществ, совершенное путем разбойного нападения либо опасным рецидивистом, наказывается лишением свободы на срок от 6 до 15 лет.

"УТВЕРЖДАЮ" Командир войсковой части 18590 подполковник __________Иванов "____" ________ 200__г. РАСЧЕТ – ЗАЯВКА на получение ВВ и СВ со склада для проведения занятий с личным составом по взрывному делу. № пп Количеств о обучаемых Наименова Ед. ние изм. ВВ и СВ ИТОГО: _____________ РУКОВОДИТЕЛЬ ЗАНЯТИЙ майор ______ Петров "________200__г. Потребное кол во Всего на одного обуч. Примеч.

Т Р Е Б О В А Н И Е № ______ на выдачу взрывчатых веществ и средств взрывания Выдать _______________________ следующее количество ВВ и СВ: № п Наименование п Ед. изм. Кол во 1 Тротил в шашках по 200 г. 2 Капсюли–детонаторы КД № 8–А 3 Огнепроводный шнур кг шт. 1 5 м 5 ИТОГО: _____________ РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТ майор ______ Петров "________200__г. Примечание

"УТВЕРЖДАЮ" Командир войсковой части 18590 подполковник __________Иванов "____" ________ 200__г. АКТ "___" _______ 20__г. г. Каменск–Шахтинский Комиссия в составе: _______________________ составила настоящий акт в том, что "___" ________ 20__г. по накладной № _______ от "___" ________ 20__г. было получено со склада части и полностью израсходовано при производстве взрывных работ на занятиях с личным составом следующие количество ВВ и СВ: 1. Тротил в шашках 200– 400 гр. ___________ 2. Капсюли–детонаторы № 8–А ___________ 3. ЗТП– 50 ___________ 4. ЗТП– 150 ___________ 5. Огнепроводный шнур ОШП ___________ 6. Детонирующий шнур ДШ ___________ Во время взрывов отказов не было. После окончания занятий место взрывных работ осмотрено. Оставшихся и не взорвавшихся ВВ и СВ не обнаружено. Акт составлен на предмет списания вышеперечисленных ВВ и СВ с учёта части. РУКОВОДИТЕЛЬ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ _______________________ Члены комиссии: 1. ________________ 2. ________________ 3. ________________

ВЕДОМОСТЬ выдачи взрывчатых веществ и средств взрывания "____" ________ 200__г. 1 Средства взрывания Выдано по Требованию № 1 Остаток 3 Выдано по Требованию № 2 Остаток 4 Выдано по Требованию № 3 Остаток 5 Выдано по Требованию № 4 Остаток 6 Выдано по Требованию № 5 Остаток 7 Уничтожено "________200__г. РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТ ______________ Зав. складом ВВ и СВ ____________ ДШ, шт. ОШ, шт. СЗТ, шт. Роспись в получении Получено 2 Тротил ЭДП, шт. Основание для выдачи и остаток ВВ и СВ КД № 8 Д, шт. ВВ № п/ п

Глава 2

Общие сведения о взрывчатых веществах и

термохимия взрывных процессов

В хозяйственной деятельности людей мы часто встречаемся с взрывными явлениями (взрывами).

В широком смысле слова «взрывом» называется процесс весьма быстрого физического и химического превращения системы, сопровождающийся переходом ее потенциальной энергии в механическую работу.

К примерам взрыва можно отнести:

взрыв сосуда, работающего под высоким давлением (паровой котел, химический сосуд, топливный бак);
взрыв проводника при коротком замыкании им мощного источника электроэнергии;
соударение тел, движущихся с большими скоростями;
искровой разряд (молния при грозе);
извержение вулкана;
ядерный взрыв;
взрыв различных веществ (газов, жидкостей, твердых веществ).

В приведенных примерах весьма быстрым превращениям подвергаются различные системы: перегретая вода (или другая жидкость), металлический проводник, токопроводящий слой воздуха, расплавленная масса недр земли, заряд радиоактивных веществ, химические вещества. Все эти системы к моменту взрыва имели определенный запас энергии различного вида: тепловой, электрической, химической, ядерной, кинетической (соударение движущихся тел). Выделение энергии или ее преобразование из одного вида в другой приводит к весьма быстрым изменениям состояния системы, в результате чего она совершает работу.

Мы будем изучать взрывы особых веществ, которые широко применяются в народно-хозяйственной деятельности. Точнее сказать, «взрыв» в процессе изучения мы будем рассматривать как основное свойство изучаемых нами веществ – промышленных взрывчатых веществ.

Применительно к ВВ (в частности к ПВВ) под взрывом следует понимать процесс чрезвычайно быстрого (мгновенного) химического превращения вещества, в результате которого его химическая энергия переходит в энергию сильно сжатых и нагревных газов, совершающих работу при своем расширении.

Приведенное определение дает три характерные особенности «взрыва»:

большая скорость химического превращения;
образование газообразных продуктов химического разложения вещества – сильно сжатых и нагретых газов, играющих роль «рабочего тела»;
экзотермичность реакции.

Все три перечисленные особенности играют роль главных факторов и являются обязательными условиями взрыва. Отсутствие хотя бы одного из них приводит к обычным химическим реакциям, в результате которых превращение веществ не носит характера взрывного процесса.

Рассмотрим факторы, определяющие взрыв более подробно.

Экзотермичность реакции является важнейшим условием взрыва. Это объясняется тем, что взрыв ПВВ возбуждается под действием внешнего источника, имеющего незначительный запас энергии. Этой энергии достаточно лишь для того, чтобы вызвать реакцию взрывчатого превращения небольшой массы ВВ, находящейся в точке, на линии или плоскости инициирования. В дальнейшем процесс взрыва распространяется по массе ВВ самопроизвольно от слоя к слою (послойно) и поддерживается за счет энергии, выделяющейся в предыдущем слое. Количество выделяющегося тепла, в конечном счете, определяет не только возможность самораспространения процесса взрыва, но и его полезное действие, то есть работоспособность продуктов взрыва, так как начальная энергия рабочего тела (газов) полностью определяется тепловым эффектом химической реакции «взрыва».

Большая скорость распространения реакции взрывчатого превращения является его характерной особенностью. Процесс взрыва некоторых ВВ происходит настолько быстро, что создается впечатление, что реакция разложения происходит мгновенно. Однако это не так. Скорость распространения взрыва ВВ хотя и является большой, но имеет конечное значение (максимальная скорость распространения взрыва ПВВ не превышает 9000 м/с).

Наличие сильно сжатых и нагретых до высокой температуры газообразных продуктов также является одним из основных условий взрыва. Резко расширяясь, сжатые газы производят удар по окружающей среде, возбуждая в ней ударную волну, которая совершает запланированную работу. Таким образом, скачок (перепад) давлений на границе раздела взрывчатого вещества и окружающей среды, возникающий в начальный момент, является весьма характерным признаком взрыва. Если при реакции химического превращения газообразные продукты не образуются (т.е нет рабочего тела), процесс реакции не является взрывным, хотя продукты реакции могут иметь высокую температуру, не обладая другими свойствами, они не могут создать скачка давлений и, следовательно, не могут совершить работу.

Обязательность наличия всех трех рассмотренных факторов в явлении взрыва проиллюстрируем на некоторых примерах.

Пример 1 Горение угля:

С + О 2 = СО 2 + 420 (кДж).

При горении выделяется тепло (наличие экзотермичности) и образуются газы (есть рабочее тело). Однако реакция горения идет медленно. Поэтому процесс не является взрывчатым (нет большей скорости химического превращения).

Пример 2 Горение термита:

2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2 Fe +830 (кДж).

Реакция протекает весьма интенсивно и сопровождается большим количеством выделившегося тепла (энергии). Однако, образовавшиеся продукты реакции (шлаки) не являются газообразными продуктами, хотя и имеют большую температуру (около 3000 о С). Реакция не является взрывом (нет рабочего тела).

Пример 3 Взрывчатое превращение тротила:

С 6 Н 2 (NO 2) 3 СН 3 =2СО+1,2СО 2 +3,8С+0,6Н 2 +1,6Н 2 О+

1,4N 2 +0,2 NH 3 +905 (кДж).

Пример 4 Взрывчатое разложение нитроглицерина:

С 3 Н 5 (NO 3) 3 = 3СО 2 +5 Н 2 О + 1,5N 2 + Q (кДж).

Эти реакции протекают весьма быстро, выделяется теплота (реакции экзотермичны), газообразные продукты взрыва, расширяясь, совершают работу. Реакции носит взрывной характер.

Необходимо иметь в виду, что приведенные основные факторы, определяющие взрыв, следует рассматривать не изолированно, а в тесной взаимосвязи как между собой и с условиями протекания процесса. В одних условиях реакция химического разложения может протекать спокойно, в других – носить взрывной характер. В качестве примера можно привести реакцию горения метана:

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О + 892 (кДж).

Если горение метана происходит небольшими порциями и его взаимодействие с кислородом воздуха осуществляется по фиксированной контактной поверхности, реакция носит характер устойчивого горения (есть экзотермичность, есть газообразование, нет большой скорости процесса – нет взрыва). Если же метан предварительно смешать с кислородом в значительном объеме и возбудить горение, скорость реакции значительно увеличится и процесс может стать взрывным.

Следует заметить, что большая скорость и экзотермичность процесса создает впечатление о том, что ВВ обладают чрезвычайно большим запасом энергии. Однако, это не так. Как следует из данных, приведенных в таблице 2.1, по теплосодержанию (количество тепла, выделившееся при взрыве 1 кг вещества) некоторые горючие вещества намного превосходят ВВ.

Таблица 2.1- Теплосодержание некоторых веществ

Отличие процесса взрыва от обычных химических реакций заключается в большей объемной концентрации выделяющейся энергии. У некоторых ВВ процесс взрыва происходит настолько быстро, что вся выделившаяся энергия в первый момент сконцентрирована практически в начальном объеме, занимаемом ВВ. Достичь такой концентрации энергии при реакциях другого рода, например, от сжигания бензина в автомобильных двигателях, невозможно.

Создаваемые при взрыве большие объемные концентрации энергии приводят к образованию удельных потоков энергии (удельным потоком энергии называется количество энергии, передаваемое через единицу площади в единицу времени, размерность в Вт /м 2) большой интенсивности, что и предопределяет большую разрушающую способность взрыва.

2.1. Классификация взрывных процессов

На характер протекания взрывного процесса и его конечный результат определяющее влияние оказывают следующие факторы:

природа ВВ, т.е его физико-химические свойства;
условия возбуждения химической реакции;
условия, при которых реакция происходит.

Совместное влияние этих факторов предопределяет не только скорость распространения реакции по массе ВВ, но и сам механизм химической реакции разложения в каждом реагирующем слое. Если, например, поджечь кусочек тротила, то на открытом воздухе он будет медленно гореть «коптящим» пламенем, при этом скорость горения не превосходит нескольких долей сантиметра в секунду. Выделяющаяся энергия будет расходоваться на нагревание воздуха и других тел, находящихся рядом. Если реакцию разложения такого куска тротила возбудить действием капсюля-детонатора, то взрыв произойдет в течение нескольких десятков микросекунд, при этом продукты взрыва проведут резкий удар по воздуху и окружающим телам, возбуждая в них ударную волну и произведя работу. Энергия, выделяющаяся при взрыве, будет расходоваться на совершение работы формоизменения, разрушения и отбрасывания окружающей среды (камень, руда и т.д.).

Общим в обоих рассмотренных примерах является то, что химическое разложение по массе (объему) тротила происходит последовательно от одного слоя к другому. Однако, скорость распространения реагирующего слоя и сам механизм разложения частиц тротила в реагирующем слое в каждом случае будут совершенно различными. Характер протекания процессов, происходящих в реагирующем слое ВВ, определяет, в конечном счете, и скорость распространения реакции. Однако, справедливо и обратное утверждение: по скорости распространения химической реакции можно судить и о ее механизме. Это обстоятельство и позволило положить скорость реакции взрывчатого превращения в основу классификации взрывных процессов. По величине скорости распространения реакции и ее зависимости от условий взрывные процессы подразделяются на следующие основные виды: горение, взрыв (собственно взрыв) и детонацию .

Процессы горения протекают сравнительно медленно (от 10 -3 до 10 м/с), при этом скорость горения существенно зависит от внешнего давления. Чем больше давление в окружающей среде, тем больше скорость горения. На открытом воздухе горение протекает спокойно. В ограниченном объеме процесс горения ускоряется и становится более энергичным, что приводит к быстрому нарастанию давления газообразных продуктов. В таком случае газообразные продукты горения приобретают способность производить работу метания. Горение является характерным видом взрывчатого превращения порохов и ракетных топлив.

Собственно взрыв по сравнению с горением представляет собой качественно иную форму распространения процесса. Отличительными чертами взрыва являются: резкий скачок давления в месте взрыва, переменная скорость распространения процесса, измеряемая тысячами метрами в секунду и сравнительно мало зависящая от внешних условий. Характер действия взрыва – резкий удар газов по окружающей среде, вызывающий дробление и сильные деформации предметов, находящихся вблизи места взрыва. Процесс взрыва существенно отличается от горения по характеру своего распространения. Если при горении энергия от реагирующего слоя к соседнему невозбужденному слою ВВ передается путем теплопроводности, диффузии и излучения, то при взрыве энергия передается путем сжатия вещества ударной волной.

Детонация представляет собой стационарную форму процесса взрыва. Скорость детонации в процессе взрыва, происходящего в заданных условиях, не изменяется и является важнейшей константой данного ВВ. В условиях детонации достигается максимальное «разрушающее» действие взрыва. Механизм возбуждения реакции взрывчатого превращения при детонации такой же, как и при собственно взрыве, то есть передача энергии от слоя к слою осуществляется в виде ударной волны.

Взрыв занимает промежуточное положение между горением и детонацией. Хотя механизм передачи энергии при взрыве такой же, как и при детонации, все же пренебречь процессами передачи энергии в виде теплопроводности, излучения, диффузии, конвенции нельзя. Вот почему взрыв иногда рассматривают как нестационарный, объединяющий совокупность эффектов горения, детонации, расширения газообразных продуктов и других физических процессов. Для одного и того же ВВ в одних условиях реакцию взрывчатого превращения можно классифицировать как интенсивное горение (порох в стволе орудия). В других условиях процесс взрывчатого превращения этого же ВВ происходит в виде взрыва или даже детонации (например, взрыв того же пороха в шпуре). И хотя при взрыве или детонации присутствуют процессы, свойственные горению, их влияние на общий механизм взрывчатого разложения оказывается незначительным.

2.2. Классификация взрывчатых веществ

В настоящее время известно огромное число химических веществ, способных к реакциям взрывного разложения, их количество постоянно увеличивается. По своему составу, физико-химическим свойствам, по способности к возбуждению в них реакций взрыва и по ее распространению эти вещества существенно отличаются друг от друга. Для удобства изучения ВВ их объединяют в те или иные группы по различным признакам. Мы остановимся на трех основных признаках классификации:

по составу;
по назначению;
по восприимчивости к взрывному превращению (взрывоопасности).

По составу все ВВ подразделяются на однородные взрывчатые химические соединения и взрывчатые смеси.

Взрывчатые химические соединения представляют собой неустойчивые химические системы, способные под влиянием внешних воздействий к быстрым экзотермическим превращениям, в результате которых происходит полный разрыв внутримолекулярных связей и последующая рекомбинация свободных атомов, ионов, группы атомов в термодинамически устойчивые продукты (газы). Большинство ВВ этой группы представляют собой кислородсодержащие органические соединения, а их химическая реакция разложения является реакцией полного и частичного внутримолекулярного окисления. Примерами таких ПВВ могут служить тротил и нитроглицерин (как составные части ПВВ). Однако есть и другие взрывчатые соединения (азид свинца, Рb(N 3 ) 2 ), не содержащие кислорода, способные к экзотермическим реакциям химического разложения при взрыве.

Взрывчатые смеси представляют собой системы, состоящие, по крайней мере, из двух химически не связанных между собой компонентов. Обычно один из компонентов смеси представляет собой вещество, относительно богатое кислородом (окислитель), а второй компонент – горючее вещество, совсем не содержащее кислорода, либо содержащее его в количествах, недостаточных для полного внутримолекулярного окисления. К первым – можно отнести дымный порох, эмульсионные ВВ, ко вторым – аммотол, гранулиты и др.

Необходимо отметить, что есть так называемая промежуточная группа взрывчатых смесей:

вещества одинаковой природы (взрывчатые химические соединения) с различным содержанием активного кислорода (тротил, гексоген).
взрывчатое химическое соединение в инертном наполнителе (динамит).

Взрывчатые смеси (как и взрывчатые химические соединения) могут находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях.

По назначению взрывчатые вещества подразделяются на четыре основные группы:

инициирующие ВВ;
бризантные ВВ (в том числе класс промышленных ВВ);
метательные ВВ (пороха и топлива);
пиротехнические составы (в том числе и ПВВ, дымный порох и другие воспламенители).

Отличительной особенностью ИВВ является их высокая чувствительность к внешним воздействиям (удар, накол, электричество, луч огня), взрываться в ничтожно малых количествах и вызывать взрывчатое превращение других ВВ намного менее чувствительных.

Бризантные ВВ обладают большим запасом энергии, менее чувствительны к воздействию начальных импульсов.

Основным видом химического разложения ИВВ и БрВВ является детонация.

Характерным признаком (видом) химического разложения метательных ВВ является горение. Для пиротехнических составов – основным видом реакции взрывного превращения является также горение, хотя некоторые из них способны к реакции взрыва. Большинство пиротехнических составов представляют собой смеси (механические) горючих и окислителей с различными цементирующими и специальными добавками, создающими определенный эффект.

По восприимчивости к взрывчатому превращению взрывчатые вещества подразделяются на:

первичные;
вторичные;
третичные.

К категории первичных относятся инициирующие ВВ. К категории вторичных относятся бризантные ВВ. Их детонацию возбудить труднее, чем у ИВВ, они менее опасны в обращениях, хотя и являются более мощными. Детонация БВВ (вторичных) возбуждается взрывом инициирующих средств.

К категории третичных относятся ВВ со слабо выраженными взрывчатыми свойствами. Типичными представителями третичных ВВ можно считать аммиачную селитру и эмульсию окислителя в горючем (эмульсионные ВВ). Третичные ВВ практически безопасны в обращении, в них весьма трудно возбудить реакцию разложения. Часто эти вещества относятся к категории невзрывчатых. Однако полное пренебрежение к их взрывчатым свойствам может привести к трагическим последствиям. При смешении третичных ВВ с горючими или при добавке сенсибилизаторов их взрывоопасность повышается.

2.3. Общие сведения о детонации, особенности

детонации промышленных ВВ

Согласно гидродинамической теории детонацией считают перемещение по ВВ зоны химического превращения, ведомой ударной волной постоянной амплитуды. Амплитуда и скорость перемещения ударной волны постоянные, так как диссипативные потери, сопровождающие ударное сжатие вещества, компенсируются тепловой реакцией превращения ВВ. В этом одно из главных отличий волны детонации от ударной волны, распространение которой в химически неактивных материалах сопровождается спадом скорости и параметров волны (затухание).

Детонация различных твердых взрывчатых веществ протекает со скоростями от 1500 до 8500 м/с.

Основной характеристикой детонации ВВ является скорость детонации, т.е скорость распространения по ВВ детонационной волны. Благодаря очень быстрой скорости распространения детонационной волны по заряду ВВ изменения его параметров [давления (Р ), температуры (Т ), объема (V )] во фронте волны происходят скачкообразно, как и в ударной волне.

Схема изменения параметров (Р,Т,V ) при детонации твердого ВВ приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- Схема изменения параметров при детонации твердых ВВ

Давление (Р ) скачкообразно возрастает на фронте ударной волны, а затем в зоне химической реакции начинает постепенно падать. Температура Т так же скачкообразно возрастает. но в меньшей мере, чем Р , а затем по мере химического превращения ВВ несколько возрастает. Объем V , занимаемый ВВ, благодаря высокому давлению уменьшается и остается практически неизменным до конца превращения ВВ в продукты детонации.

Гидродинамическая теория детонации (русский ученый В.А. Михальсон (1890), англ. ученый физик Д. Чепмен, франц. ученый физик Э.Жуге), основанная на теории ударной волны (Ю.Б.Харитон, Я.Б.Зельдович, Л.Д.Ландау), дает возможность, пользуясь данными о теплоте превращения ВВ и о свойствах продуктов детонации (средняя молекулярная масса, теплоемкость и др.), установить математическую зависимость между скоростью детонации, скоростью движения продуктов взрыва, объемом и температурой продуктов детонации.

Для установления этих зависимостей используют общепринятые уравнения, выражающие законы сохранения вещества, количества движения и энергии при переходе от исходного ВВ к его продуктам детонации, а также так называемое уравнение Жуге и уравнение состояния продуктов детонации, выражающее зависимость между основными характеристиками продуктов взрыва. Согласно уравнению Жуге при установившемся процессе скорость детонации D равна сумме скорости движения продуктов детонации за фронтом  и скорости звука с в продуктах детонации:

D =  +с. (2.1)

Для продуктов детонации «газов», имеющих сравнительно небольшое давление, применяют общеизвестное уравнение состояния идеальных газов:

PV=RT , (2.2)

Где P – давление,

V – удельный объем,

R – газовая постоянная,

Т – температура.

Для продуктов детонации конденсированных ВВ Л.Д. Ландау и К.П. Станюковичем было выведено уравнение состояния:

PV n =const , (2.3)

Где P и V - давление и объем продуктов взрыва в момент их образования;

n = 3 - показатель степени в уравнении состояния для конденсированных ВВ (показатель политропы) при плотности ВВ >1.

Скорость детонации по гидродинамической теории

, (2.4)

Где - теплота взрывчатого превращения.

Однако получаемые по этому выражению значения
всегда завышены, даже с учетом переменного, зависящего от плотности ВВ, значения «n ». Тем не менее, для ряда оценок полезно пользоваться подобной зависимостью в общем виде:

D = ƒ (p о )
, (2.5)

Где p о – плотность ВВ.

Для приближенных оценок скорости детонации нового вещества (если нет возможности экспериментального определения ее) можно пользоваться следующим отношением:

, (2.6)

Где индекс «х » относится к неизвестному (новому веществу), а «ЭТ » - к эталонному с известной скоростью детонации при равных плотностях и предполагаемых близких значениях политропы (n ).

Таким образом, скорость детонации зависит от трех основных характеристик ВВ: теплоты его взрыва, плотности и состава продуктов взрыва (через «n » и «М * »).

Превращение ВВ в форме детонации является наиболее желательным, так как оно обеспечивает значительную скорость химического превращения и создает наибольшие давление и плотность продуктов взрыва. Данное положение может быть соблюдено при условии, сформулированном Ю.Б.Харитоном:

   , (2.7)

Где  - длительность химического превращения ВВ;

 - время разбрасывания исходного ВВ.

Ю.Б.Харитон ввел понятие критического диаметра, величина которого является одной из важнейших характеристик ВВ. Соотношение времени реакции и времени разброса позволяет дать правильное объяснение наличия для каждого ВВ критического или предельного диаметра.

Если принять скорость звука в продуктах взрыва через «с» , а диаметр заряда через «d», то время разбрасывания вещества приблизительно можно определить из выражения

. (2.8)

Учитывая, что условием возможности прохождения детонации  >, можно записать >, откуда критический диаметр, т.е. наименьший диаметр, при котором еще может протекать устойчивая детонация ВВ, будет равняться:

d кр =с. (2.9)

Из данного выражения следует, что любой фактор, увеличивающий время разбрасывания вещества, должен способствовать детонации (оболочка, увеличение диаметра). Также будут действовать факторы, ускоряющие процесс химического превращения ВВ в детонационной волне (введение высокоактивных ВВ – мощных и восприимчивых).

Экспериментальные измерения показывают асимптотический характер возрастания скорости детонации с увеличением диаметра заряда. Начиная с предельного диаметра заряда d пр , при дальнейшем его увеличении скорость практически не возрастает (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Зависимость скорости детонации D от диаметра заряда d з :

D И -идеальная скорость детонации; d кр –критический диаметр; d пр – предельный диаметр.

Критические геометрические характеристики заряда зависят также от плотности ВВ и его однородности. Для индивидуальных ВВ с увеличением плотности уменьшается d кр , вплоть до области, близкой к плотности монокристалла, где, как показал А.Я.Апин, может наблюдаться некоторое увеличение d кр (например для тротила).

Если диаметр заряда ВВ значительно выше критического, то повышение плотности ВВ приводит к увеличению скорости детонации, достигающей предела при максимально возможной плотности ВВ.

Для аммиачно-селитренных ВВ критические диаметры сравнительно велики. В обычно применяемых зарядах влияние плотности имеет двойственный характер –увеличение плотности вначале приводит к повышению скорости детонации (D ), а затем при дальнейшем увеличении плотности скорость детонации начинает падать и может наступить затухание детонации. Для каждого аммиачно-селитринного ВВ, в зависимости от условий его применения, существует своя «критическая» плотность. Критической называют ту максимальную плотность, при которой (в данных условиях) еще возможна устойчивая детонация ВВ. При небольшом повышении плотности «заряда» выше критической детонация затухает.

Критическая плотность (p кр ) (точки максимума на кривой D= ( о ) ) не является константой того или иного промышленного ВВ, определяемой его химическим составом. Она меняется с изменением физических характеристик ВВ (размеров частиц, равномерности распределения частиц компонентов в массе вещества), поперечных размеров зарядов, наличием и свойствами оболочки заряда.

Исходя из данных представлений, вторичные ВВ делятся на две большие группы. Для ВВ 1-го типа, к которым относятся в основном мощные мономолекулярные ВВ (тротил, гексоген и др.), критический диаметр стационарной детонации уменьшается с увеличением плотности ВВ. Для ВВ 2-го типа, наоборот, критический диаметр увеличивается при уменьшении пористости (увеличении плотности) ВВ. Представителями этой группы являются, например, аммиачная селитра, перхлорат аммония, и ряд смесевых промышленных ВВ: АСДТ (аммиачная селитра + +диз. топливо); эмульсионные ВВ и др.

Для ВВ 1-го типа скорость детонации D цилиндрического заряда диаметром d монотонно растет при увеличении плотности  о взрывчатого вещества. Для ВВ 2-го типа скорость детонации сначала растет при уменьшении пористости ВВ, достигает максимума, а затем уменьшается, вплоть до прекращения детонации при так называемой критической плотности. Немонотонное поведение зависимости D= ( о ) для смесевых (промышленных) ВВ связывается с затруднительной фильтрацией взрывных газов, поглощением энергии детонационной волны инертными добавками, многостадийностью взрывного превращения отдельных компонентов, неполным перемешиванием продуктов взрыва компонентов и рядом других факторов.

Считается, что при уменьшении пористости ВВ скорость детонации сначала растет за счет увеличения удельной энергии взрыва Q V , так как D ~
, а затем по указанным выше причинам уменьшается.

2.4. Основные характеристики ВВ.

Чувствительность ВВ

С момента появления ВВ установлена их высокая опасность при механических и тепловых воздействиях (удар, трение, вибрация, нагрев). Способность ВВ взрываться при механических воздействиях определяли как чувствительность к механическим воздействиям, а способность ВВ взрываться при тепловом воздействии определяли как чувствительность к тепловым воздействиям (тепловому импульсу). Интенсивность воздействия, или, как говорят, величина минимального начального импульса, необходимого для возбуждения реакции взрывчатого разложения, для различных ВВ может быть различной и зависит от их чувствительности к тому или иному виду импульса.

Для оценки безопасности производства, транспортирования и хранения промышленных ВВ большое значение приобретает их чувствительность к внешним воздействиям.

Существуют различные физические модели возникновения и развития взрыва при локальных внешних воздействиях (ударе, трении). В учении о чувствительности ВВ получили распространение две концепции о причинах возникновения взрыва при механических воздействиях – тепловая и нетепловая. О причинах возникновения взрыва при тепловом воздействии (нагреве) все однозначно и понятно.

Согласно нетепловой теории – к возбуждению взрыва приводит деформация молекул и разрушение внутримолекулярных связей вследствие приложения к веществу некоторых критических давлений всестороннего сжатия или сдвиговых напряжений. В соответствии с тепловой теорией возникновения взрыва энергия механического воздействия диссипирует (рассеивается) в виде тепла, приводящего к разогреву и воспламенению ВВ. В создании представлений о тепловой природе чувствительности ВВ большое влияние оказали идеи и методы теории теплового взрыва, разработанной академиками Н.Н.Семеновым, Ю.Б. Харитоном и Я.Б.Зельдовичем, Д.А.Франк-Каменецким, А.Г.Мержановым.

Поскольку скорость термического разложения ВВ, определяющая возможность протекания реакции по механизму теплового взрыва, является экспоненциальной функцией температуры (закон Аррениуса: k=k о e - Е/RT), то становится понятным, почему не общее количество диссипируемого тепла, а его распределение по объему ВВ должно играть решающую роль в процессах инициирования взрыва. В этой связи представляется закономерным то обстоятельство, что различные пути, по которым механическая энергия превращается в тепло, неравноценны между собой. Эти представления явились отправной точкой для создания локально-тепловой (очаговой) теории инициирования взрыва. (Н.А.Холево, К.К.Андреев, Ф.А.Баум и др.).

Согласно очаговой теории возбуждения взрываэнергия механического воздействия диссипирует не равномерно по всему объему ВВ, а локализируется в отдельных участках, являющихся, как правило, физическими и механическими неоднородностями взрывчатого вещества. Температура таких участков («горячих точек») намного превышает температуру окружающего однородного тела (вещества).

Каковы же причины появления очага разогрева при механическом воздействии на ВВ? Можно считать, что внутреннее трение является основным источником разогрева вязкопластичных тел, обладающих однородной физической структурой. Высокотемпературные очаги разогрева в жидких ВВ при ударно-механических воздействиях в основном связаны с адиабатическим сжатием и разогревом газа или паров ВВ в небольших пузырьках, рассеянных по объему жидкого ВВ.

Каков же размер горячих точек? Предельный размер горячих точек, способных привести к взрыву ВВ при механических воздействиях, составляет 10 -3 – 10 -5 см, необходимое повышение температуры в очагах достигается 400-600 К, а длительность разогрева колеблется от 10 -4 до 10 -6 с.

Л.Г.Болховитинов сделал вывод о наличии минимального размера пузырька, который способен схлопываться адиабатически (без теплообмена с окружающей средой). Для типичных условий механического удара его величина составляет порядка 10 -2 см. Кинокадры схлопывания воздушной полости представлены на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 - Этапы схлопывания пузырьков при сжатии

Отчего зависит чувствительность ВВ и какие факторы влияют на ее величину?

К числу таких факторов можно отнести физическое состояние, температуру и плотность вещества, а так -же наличие примесей во взрывчатом веществе. С повышением температуры ВВ его чувствительность к удару (трению) возрастает. Однако столь очевидный постулат не всегда однозначен на практике. В качестве доказательства этого всегда приводится пример, когда заряды аммиачной селитры с добавлением мазута (3 %) и песка (5%), в середину которых помещали стальные пластины, взрывались от прострела пулей при обычной температуре, но не взрывались в этих же условиях при предварительном нагреве заряда до 60 0 С. С.М.Муратов указывал, что в данном примере не учтен фактор изменения физического состояния заряда при изменении температуры и, что особенно важно, – условия межграничного трения между движущимся предметом и зарядом ВВ. Влияние температуры часто нивелируется другими факторами, связанными с температурой.

Увеличение плотности ВВ обычно снижает чувствительность к удару (трению).

Чувствительность ВВ можно целенаправленно регулировать введением добавок. Для снижения чувствительности ВВ вводят флегматизаторы, для увеличения – сенсибилизаторы.

В практике работ часто можно встретиться с такими сенсибилизирующими добавками – песок, мелкие частицы породы, металлическая стружка, частицы стекла.

Тротил, дающий в чистом виде при испытании на чувствительность к удару 4-12 % взрывов, при введении в него 0,25 % песка дает 29 % взрывов, а при введении 5 % песка – 100 % взрывов. Сенсибилизирующее влияние примесей объясняется тем, что включение твердых веществ в ВВ способствует при ударе концентрации энергии на твердых частицах и их острых гранях и облегчает условия создания локальных «горячих очагов».

Вещества с твердостью, меньшей твердости частиц ВВ, смягчают удар, создают возможность свободного движения частиц ВВ и тем самым снижают вероятность концентрации энергии в отдельных «точках». В качестве флегматизаторов обычно используют легкоплавкие вещества, маслянистые жидкости, обладающие хорошей обволакивающей способностью, высокими теплоемкостями: парафин, церезин, вазелин, различные масла. Флегматизатором ВВ является также вода.

2.5. Практическая оценка чувствительности ВВ

Для практической оценки (определения) параметров чувствительности существуют различные методы.

2.5.1. Чувствительность ВВ к тепловому

воздействию (импульсу)

Минимальная температура, при которой в течение условно заданного отрезка времени теплоприход становится больше теплоотвода и химическая реакция вследствие самоускорения принимает характер взрывчатого превращения, называется температурой вспышки.

Температура вспышки зависит от условий испытания ВВ – величины навески, конструкции прибора и скорости нагрева, поэтому условия испытания должны быть строго регламентированы.

Промежуток времени от начала нагревания при заданной температуре до момента возникновения вспышки называют периодом задержки вспышки.

Задержка вспышки бывает тем меньше, чем выше температура, действию которой подвергается вещество.

Для определения температуры вспышки, характеризующей чувствительность ВВ к нагреву, используют прибор «для определения температуры вспышки» (навеска ВВ-0,05 г, минимальная температура, при которой вспышка происходит через 5 мин., после помещения ВВ в нагретую баню).

Температура вспышки составляет для

Более полно чувствительность ВВ к нагреву характеризует кривая, показывающая зависимость

Т всп = ƒ(τ зад).

а в

Рисунок 2.4 - Зависимость времени задержки вспышки (τ зад) от температуры нагрева (о С ) – график «а », и также зависимость в логарифмической форме (координатах Аррениуса) lgτ зад - ƒ(1/Т, К) – график «в ».

2.5.2. Чувствительность к огню

(воспламеняемость)

Промышленные ВВ испытывают на восприимчивость от луча огня огнепроводного шнура. Для этого 1 г ПВВ помещают в пробирку, укрепленную на штативе. В пробирку вводят конец ОША, чтобы он находился на расстоянии 1 см от ВВ. При сгорании шнура луч пламени, воздействуя на ВВ, может вызвать его воспламенение. На взрывных работах применяются только те ВВ, которые в 6 параллельных определениях не дают ни одной вспышки или взрыва. Не выдерживающие такое испытание ВВ, например порох, используют на взрывных работах только в исключительных случаях.

В другом варианте испытания определяют максимальное расстояние, при котором еще воспламеняется ВВ.