Какими эффектами характеризуются взрывы. Что такое взрыв? Понятие и классификация взрывов

Общие сведения о взрыве

Взрыв - это быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого образуется и распространяется ударная волна, оказывающая ударное механическое воздействие на окружающие предметы.

ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЗРЫВА:

Большая скорость химического превращения взрывчатых веществ;
большое количество газообразных продуктов взрыва;
сильный звуковой эффект (грохот, громкий звук, шум, сильный хлопок);
мощное дробящее действие.

В зависимости от среды, в которой происходят взрывы, они бывают подземными, наземными, воздушными, подводными и надводными .

Масштабы последствий взрывов зависят от их мощности и среды, в которой они происходят. Радиусы зон поражения при взрывах могут доходить до нескольких километров.

Различают три зоны действия взрыва .

3она I - зона действия детонационной волны. Для нее характерно интенсивное дробящее действие, в результате которого конструкции разрушаются на отдельные фрагменты, разлетающиеся с большими скоростями от центра взрыва.

Зона II - зона действия продуктов взрыва. В ней происходит полное разрушение зданий и сооружений под действием расширяющихся продуктов взрыва. На внешней границе этой зоны образующаяся ударная волна отрывается от продуктов взрыва и движется самостоятельно от центра взрыва. Исчерпав свою энергию, продукты взрыва, расширившись до плотности, соответствующей атмосферному давлению, не производят больше разрушительного действия.

Зона III - зона действия воздушной ударной волны - включает в себя три подзоны: III а - сильных разрушений, III б - средних разрушений, III в - слабых разрушений. На внешней границе зоны 111 ударная волна вырождается в звуковую, слышимую еще на значительных расстояниях.

ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВА НА ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ .

Наибольшим разрушениям продуктами взрыва и ударной волной подвергаются здания и сооружения больших размеров с легкими несущими конструкциями, значительно возвышающиеся над поверхностью земли. Подземные и заглубленные в грунт сооружения с жесткими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью разрушению.

Разрушения подразделяют на полные, сильные, средние и слабые .

Полные разрушения . В зданиях и сооружениях обрушены перекрытия и разрушены все основные несущие конструкции. Восстановление невозможно. Оборудование, средства механизации и другая техника восстановлению не подлежат. В коммунальных и энергетических сетях имеются разрывы кабелей, разрушения участков трубопроводов, опор воздушных линий электропередачи и т. п.

Сильные разрушения . В зданиях и сооружениях имеются значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление возможно, но нецелесообразно, так как практически сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование и механизмы большей частью разрушены и деформированы.

В коммунальных и энергетических сетях имеются разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации воздушных линий электропередачи и связи, разрывы технологических трубопроводов.

Средние разрушения . В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, а второстепенные конструкции (легкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть сооружений пригодна к эксплуатации. В коммунальных и энергетических сетях значительны разрушения и деформации элементов, которые можно устранить капитальным ремонтом.

Слабые разрушения . В зданиях и сооружениях разрушена часть внутренних перегородок, окна и двери. Оборудование имеет значительные деформации. В коммунальных и энергетических сетях имеются незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов.

Общие сведения о пожаре

ПОЖАР И ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИЕ .

Пожаром называют неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

Сущность горения была открыта в 1756 г. великим русским ученым М. В. Ломоносовым. Своими опытами он доказал, что горение - это химическая реакция соединения горючего вещества с кислородом воздуха. Поэтому, чтобы протекал процесс горения, необходимы следующие условия :

Наличие горючего вещества (кроме горючих веществ, применяемых в производственных процессах, и горючих материалов, используемых в интерьере жилых и общественных зданий, значительное количество горючих веществ и горючих материалов содержится в конструкциях зданий);
наличие окислителя (обычно окислителем при горении веществ бывает кислород воздуха; кроме него окислителями могут быть химические соединения, содержащие кислород в составе молекул: селитры, перхлораты, азотная кислота, окислы азота и химические элементы: фтор, бром, хлор);
наличие источника воспламенения (открытый огонь свечи, спички, зажигалки, костра или искры).

Отсюда следует, что пожар можно прекратить, если из зоны горения исключить одно из первых двух условий.

Возможность возникновения пожаров в зданиях и сооружениях и в особенности распространения огня в них зависит от того, из каких деталей, конструкций и материалов они выполнены, каковы их размеры и планировка. Как видно из схемы 2, по группам возгораемости вещества и материалы делятся:

На негорючие вещества, неспособные гореть;
на трудногорючие вещества, способные гореть под воздействием источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления;
на горючие вещества, способные гореть после удаления источника зажигания:
а) трудновоспламеняющиеся, способные воспламеняться только под воздействием мощного источника зажигания;
б) легковоспламеняющиеся, способные воспламеняться от кратковременного воздействия источников зажигания с низкой энергией (пламени, искры).

17. Как называется чрезвычайная ситуация, связанная с выходом изстроя гидротехнического сооружения или его части и неуправляемымперемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопленияобширных территорий.а) Гидродинамическая авария;б) Гидродинамическая катастрофа;в) Гидродинамическая чрезвычайная ситуация.18. Какой сигнал используют для оповещения населения очрезвычайных ситуациях техногенного характера?а) «Внимание авария!»б) «Внимание всем!»в) «Внимание чрезвычайная ситуация!»19. Какой может быть эвакуация по времени начала проведения?а) Локальной, региональной, федеральной;б) Временной, среднесрочной, продолжительной;в) Упреждающей, экстренной.20. Как называются сооружения гражданской обороны, которыепредназначены для обеспечения надежной защиты укрываемых в нихлюдей от воздействия всех поражающих факторов ядерного взрыва,отравляющих веществ и бактериальных средств, высоких температур,от отравления продуктами горения и аварийно химически опаснымивеществами?а) Убежища;б) Противорадиационные укрытия;в) Щели.21. Что такое здоровье?а) Это состояние полного физического, духовного и социальногоблагополучия, а не только отсутствие болезнейб) Это состояние полного социального, духовного и физическогоблагополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов.в) Это состояние полного благополучия, а не только отсутствие болезней ифизических дефектов.22. Как называется способность человека адаптироваться в природной,техногенной и социальной средах обитания?а) Физическое здоровье;б) Духовное здоровье;в) Социальное здоровье.23. Как называется составляющая здоровья человека и общества,характеризующая способностью создать и реализовать необходимыеусловия для рождения ребенка и воспитания здорового поколения?а) Репродуктивное здоровье;б) Социальное здоровье;в) Здоровье человека и общества.24. Какие факторы необходимы для того, чтобы сформировать системуздорового образа жизни человека?а) Соблюдение режима дня, рациональное питание, курение,неблагополучная экологическая обстановка в местах проживания;б) Занятия физической культурой, закаливание, хорошие взаимоотношения сокружающими людьми;в) Рациональное питание, неблагополучная экологическая обстановка вместах проживания.25. Что по определению Всемирной организации здравоохраненияявляется главным индикатором состояния здоровья населения?а) Здоровый образ жизни;б) Продолжительность жизни;в) Наследственность.26. Что такое наркотическая зависимость?а) Заболевание, которое возникает в результате употребления наркотическихсредств;б) Одна из разновидностей наркомании;в) Непреодолимая потребность человека в приеме наркотика.

В зависимости от содержания кислорода пламя классифицируют как окислительное,восстановительное и науглероживающие. 1) чем орудия труда человека отличаются от орудий, которыми пользуются обезьяны? 2) какие особенности строения тела давали человеку возможность играть

атомного ядра. Ядерный взрыв основан на сnособности оnределен­

ных изотоnов тяжелых элементов урана или nлутония к делению, nри котором ядра исходного вещества расnадаются, образуя ядра более легких элементов. При делении всех ядер, содержащихся в 50 г урана или nлутония, освобождается такое же количество энергии, как и nри детонации 1 000 т тринитротолуола.

Термоядерные взры вы

Существует другой тиn ядерной реакции - реакция синтеза лег­ ких ядер, соnровождающаяся выделением большого количества энер­

гии. Силы отталкивания одноименных электрических зарядов (все ядра имеют nоложительный электрический заряд) nреnятствуют nро­ теканию реакции синтеза, nоэтому для эффективного ядерного nре­ вращения такого тиnа ядра должны обладать высокой энергией. Такие условия могут быть созданы нагреванием веществ до очень высокой темnературы. Процесс синтеза, nротекающий nри высокой темnера­ туре, называют термоядерной реакцией. При синтезе ядер дейтерия (изотоnа водорода 2Н) освобождается nочти в три раза больше энер­ гии, чем nри делении такой же массы урана. Необходимая для синтеза темnература достигается nри ядерном взрыве урана или nлутония.

Таким образом, если nоместить в одном и том же устройстве де­ лящееся вещество и изотоnы водорода, то может быть осуществлена реакция синтеза, результатом которой будет взрыв огромной силы -

термоядерный взрыв.

2. 1.4. Взрывы в средах

Взрывы nроисходят в различных средах. В зависимости от места nервоначального выделения энергии взрывы nодразделяются:

воздушный взрыв - это взрыв заряда в газе в отсутствии отражающих nоверхностей;

nодземный взрыв - взрыв заряда в грунте;

nодводный взрыв - взрыв заряда в воде;

наземный взрыв - взрыв заряда на nоверхности грунта (nо­

верхностный).

Действие взрыва зависит от характеристик среды и от условий его осуществления, таких как глубина (высота) nод или над границей

раздела фаз.

Раздел 2 . Взры в

Воздушные взрывы

При взрыве в воздухе продукты взрыва движутся вслед за ударной

волной, < nодпитывая > ее. Затем характер ударной волны определяет­

ся запасом энергии, переданной ей продуктами взрыва в процессе их

расширения.

Для расчета избыточного давления используются многочислен­

ные методы,

учитывающие состав горючего вещества (индивидуаль­

ное вещество или смесь горючих веществ), место взрыва (открытое

пространство или закрытое помещение) и т. д. В качестве иллюстра­

ции приведем метод определения избыточного давления для воздуш­

ных взрывов по формуле М.А. Садовского:

0,084 - r - + 0,27

т - масса тротилового эквивалента взрывного вещества, кг;

r - расстояние до центра взрыва, м.

Более подробно ознакомимся с методами расчета подобных взры­

в разделе 3.

Подземные взрывы

При подземном взрыве происходит передача энергии внешней

среде путем прогрева ее выделяющейся теплотой. По грунту распро­

страняются тепловая и ударная волны.

Особенностью подземного взрыва является большая плотность

грунта, которая на три порядка больше плотности воздуха.

Ударная волна в грунте, в отличие от ударной волны в воздухе,

является неустойчивой, так как встречающийся на пути ударной

волны грунт имеет различную структуру (почва, скальные породы

Подземные взрывы являются контролируемыми взрывами. В за-

висимости от глубины заложения заряда в грунт принято различать:

камуфлетный подземный взрыв;

подземный взрыв с выбросом грунта.

Особенности таких взрывов заключаются в следуюшем:

при камуфлетнам взрыве не происходит раскрытия грунтового

канала (выброса грунта в атмосферу);

при подземном взрыве с выбросом грунта происходит раскры­

тие грунтового купола и образование воронки выброса.

Подводные взрывы

При подводном взрыве в момент выхода детонационной волны на поверхность начинает распространяться ударная волна. Вслед за

ударной волной движется граница раздела между продуктами детона­

ции и водой. При этом в воде образуется полость с газообразными

продуктами детонации, обладающими колоссальной энергией.

где G R- масса заряда взрывчатого вещества (ВВ), кг; расстояние от заряда ВВ до точки наблюдения, м.

2.2. Случай ные взрывы

В зависимости от причин, вызывающих взрыв, принято разделе­ ни взрывов на контролируемые и неконтролируемые.

Контролируемые взрывы используются для решения экономиче­

ских задач. Наиболее часто применяют такие взрывы для ведения гор­ ных разработок, в сейсморазведке, при строительстве подземных со­

оружений, в военных целях. Параметры контролируемых взрывов стро­ го регламентированы в соответствии с нормативными документами.

Неконтролируе.мые взрывы происходят случайно, поэтому их на­

зывают случайными.

Термин «случайный взрыв» включает широкий спектр взрывов, и

каждый из них в отдельных своих проявлениях отличается от остальных.

Причинами таких взрывов чаше всего являются процессы горения. Случайные взрывы происходят:

при изготовлении, хранении, транспортировке горючих, взры­ воопасных вешеств;

нарушении технологических режимов, поломке оборудования.

Чаще всего взрывы имеют место в химической, нефтеперерабаты­ вающей промышленности, при утечке природного газа и т. д.

Классификация случайных взрывов

Случайные взрывы объединены в груnnы, каждая из которых имеет отличительные особенности.

Случайные взрывы nодразделяются:

на взрывы газов, nаров и n ыли в замкнутых объемах без избыточного давления;

взрывы сосудов с газом nод давлением;

взрывы, вызванные горением;

взрывы емкостей с nереrретой жидкостью;

взрывы неограниченных облаков пара;

физические (nаровые) взрывы и др.

2.2. 1. Взрывы паров горючего и пыли в замкнутых

Такие взрывы, как nравило, nроисходят nри неисnравности обо­ рудования. Горючее nодтекает в ограждение, nары его смешиваются с воздухом и образуется горючая смесь, которая встуnает в контакт с уже имеющимиен nарами.

Взрывы случаются в жилых домах nри утечке газа. В результате nроисходят расnространение и значительное ускорение nламени, nриводящие к nожарам и значительным разрушениям.

Примером взрыва горючих nаров и газов является катастрофа, nроизошедшая 26 февраля 2006 г в г. Ангарске на лакокрасочном nредnриятии.

Наиболее расnространены взрывы nыли. Взрывы nыли в замкну­ том nространстве имеют более длительную историю, чем взрывы nа­ ров и газов. Это объясняется тем, что nары и газы в качестве тоnлива

начали исnользоваться относительно недавно. Взрывы же пыли nро­ исходят в котельных, на nредnриятиях химической nромышленности,

в фармацевтической индустрии, угольных шахтах, мукомольных nредnриятиях.

Взрыв nыли в замкнутом объеме может nривести к катастрофиче­ ским nоследствиям.

Практически все органические nыли и некоторые неорганичек ­ ские или металлические nыли сгорают в воздухе и могут nривести взрывам.

высокая концентрация пыли в замкнутых объемах (помещени­ ях реакторов, топочных устройствах, трубопроводах и пр.);

спонтанное воспламенение пыли.

Для того чтобы облако пыли взорвалось, необходима такая кон­ центрация пыли, при которой характерное расстояние поглощения и

рассеяния света составляет примерно 0,2 м. Подобные облака, как

правило, непрозрачны, и концентрация пыли в них выше переноси­ мой человеком. Такие условия могут достигаться лишь внутри трубо­

проводов и специального оборудования, т. е. в закрытых объемах. Взрывы пыли склонны к спонтанному воспламенению. Воспла­

менение возникает от источника зажигания (искра, открытый огонь и т. д.) при нижнем или верхнем концентрационных пределах воспла­ менения.

Пример. Рассмотрим типичную последовательность событий при взрыве пыли. Вначале происходит небольшой взрыв в какой-либо части помещения или оборудования. Затем возникают движение пыли и вибрация оборудования от ударной волны, образующейся от взрыва. Это приводит к тому, что слой пыли, находящейся в помеще­ нии, поднимается в воздух. Эта пыль является топливом для более сильного второго взрыва, который и вызывает основные разрушения.

В другой типичной ситуации масса пыли начинает тлеть либо из-за спонтанного воспламенения, например, когда слой пыли по­ крывает горячий участок оборудования (кожух электромотора, обой­ му электролампы). Рабочий, обнаружив очаг горения, пытается лик­ видировать его либо с помощью химического огнетушителя, либо струей воды. Это приводит к тому, что пыль разбрасывается и образу­ ется облако с большим количеством пыли, часть которой горит. Уси­ ление горения приводит к взрыву.

Для взрывов пыли в помещении, также как и для взрывов газов и паров, характерно существование двух предельных случаев. В замкну­

том объеме с малым отношением длины сосуда к диаметру (Ljd = \) следует ожидать простого взрыва за счет избыточного давления. В конструкциях с большим отношением Ljd может возникать ускоре­ ние пламени вплоть до детонационной скорости. В этом случае раз­ рушения носят локальный характер и оказываются достаточно серь­ езными. Осколки могут разбрасываться на значительное расстояние, а внешняя взрывная волна может быть очень сильной.

Взрывы, наиболее часто встречающиеся на практике, можно разделить на две основные группы: физические и химические (см. рис. 7.2).

К физическим взрывам относят процессы, приводящие к взрыву и не сопровождающиеся химическим превращением вещества.

К химическим взрывам относят процессы, химического превращения вещества, проявляющиеся горением и характеризующиеся выделением тепловой энергии за короткий промежуток времени и в таком объеме, что образуются волны давления, распространяющиеся от источника взрыва.

Причиной случайных взрывов чаще всего являются процессы го­рения. Взрывы такого рода чаще всего происходят при хранении, транспортировке и изготовлении ВВ. Они имеют место при обращении с ВВ и взрывоопасными веществами в химической и нефтехимической промышленности; при утечках природного газа в жилых домах; при изготовлении, транспортировке и хранении легколетучих или сжиженных горючих веществ; при промывке резервуаров для хранения жидкого топлива; при изготовлении, хранении и использовании горючих пылевых систем и некоторых самовозгорающихся твердых и жидких веществ.

Рис. 7.2. Классификация взрывов, наиболее часто встречающихся на практике

При физическом взрыве высвобождающаяся энергия является внутренней энергией сжатого или сжиженного газа (более строго, сжиженного пара). Сила таких взрывов зависитот внутреннего давления, а разрушения могут быть вызваны ударной волной от расширяющегося газа или осколками разорвавшегося резервуара. В ряде аварий отмечались физические взрывы, возникающие от полного разрушения автоцистерн. В зависимости от обстоятельств части такого резервуара разлетались на сотни метров.

То же может случиться (в меньших масштабах) с переносными баллонами для газа, если такой баллон упадет и сорвется вентиль, понижающий давление. Известны многочисленные случаи таких чисто физических взрывов сосудов со сжиженными газами под давлением, не превышающим 4 МПа.

К физическим взрывам следует отнести и явление так называемой физической (или термической) детонации, которая возникает при смешении горячей и холодной жидкостей, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой (например, при выливании расплавленного железа в воду). В образовавшейся парожидкостной смеси испарение может протекать взрывным образом вследствие развивающихся процессов тонкой фрагментации капель расплава, быстрого отвода от них и перегрева холодной жидкости. Физическая детонация сопровождается образованием ударной волны с избыточным давлением в жидкой фазе, достигающим в некоторых случаях сотен мегапаскалей. Указанное явление может стать причиной крупных аварий в ядерных реакторах и на промышленных предприятиях металлургической, химической и бумажной промышленности.


Источники энергии сжатых газов (паров) в замкнутых объемах аппаратуры могут быть как внешними, так и внут­ренними. Внешние – это электрическая энергия, используе­мая для сжатия газов и нагнетания жидкостей; теплоносите­ли, в том числе электрические, обеспечивающие нагрев жидкостей и газов в замкнутых объемах аппаратуры. К внутренним источникам относится энергия экзотермиче­ских физико-химических и тепломассообменных процессов в замкнутом объеме аппаратуры, приводящая к интенсив­ному испарению жидких сред или газообразованию, росту температуры и давления без внутренних взрывных явлений.

Химические взрывы делят на объемные (см. рис. 7.3) и взрывы конденсированных ВВ. Источником химического взрываявляются быстро протекающие самоускоряющиеся экзотермические реакции взаимодействия горючих веществ с окислителями или тер­мического разложения нестабильных соединений. При не­которых обстоятельствах возможны неконтролируемые ре­акции, сопровождающиеся возрастанием давления в реак­ционном сосуде, который может полностью разрушиться, ес­ли нет предохранительного клапана. При этом могут обра­зоваться ударная волна и осколочное поле.

Рис. 7.3. Классификация объемных взрывов

Энергоносители химических взрывов могут быть твердыми, жидкими, газообразными веществами, а также аэровзвесями горючих веществ (жидких и твердых) в окис­лительной среде (часто в воздухе). Взрывы газовых смесей и аэровзвесей горючих веществ иногда называют объемны­ми взрывами. Твердые и жидкие энергоносители относятся в большинстве случаев к классу конденсированных ВВ. В состав этих веществ или их смесей вхо­дят восстановители и окислители или другие химически нест абильные соединения. При инициировании взрыва в этих веществах с огромной скоростью протекают экзотермические окислительно-восстановительные реакции или реакции термического разложения с выделением тепловой энергии(при взрывах конденсированного ВВ атомы углерода и водорода в молекулах вещества замеща­ется атомами азота).

Газообразные энергоносители представляют собой гомогенные смеси горючих газов (паров) с газообразными окислителями, такими как воздух, кислород, хлор и др., либо нестабильные газообразные соединения, такие как ацетилен, этилен (склонные к термическому разложению в отсутствии окислителей). Источником взрывов газовых смесей являются экзотермические реакции окисления горючего вещества или реакции разложения нестабильных соединений.

Двухфазные взрывоопасные аэровзвеси состоят измелкодисперсных горючих жидкостей («туманов») или твердых веществ (пыли) в окислительной среде, в основном, в воздухе. Источником энергии их взрывов также является тепло сгорания этих веществ.

Технологическая система взрывоопасна, если она обладает запасом потенциальной энергии, высвобождающейся с настолько большой скоростью, что она может генерировать воздушную ударную волну (ВУВ), способную вызвать крушения или поражения людей. Количество потенциальной энергии определяется соответствующими физико-химическими закономерностями энерговысвобождения.

Энергию взрыва парогазовых сред определяют по теплоте сгорания горючих веществ в смеси с воздухом (окислителем); конденсированных ВВ – по теплоте, выделяющейся при их детонации (реакции разложения); при физиче­ских взрывах систем со сжатыми газами и перегретыми жидкостями – по энергии адиабатического расширения па­рогазовых сред и перегрева жидкости.

Скорость высвобождения энергии в общем случае вы­ражается удельной мощностью , т. е. количеством энергии, выделяемой в единицу времени на единицу объема. При химических взрывах скорость энерговыделения можно оп­ределить по скоростям распространения детонации или пламени в газовой среде. Скорость распространения дето­нации в твердом или жидком ВВ приблизительно соответ­ствует скорости звука в веществе и находится в интервале 2 . 10 3 -9 . 10 3 м/с; при газовых физических и химических взрывах волны сжатия двигаются со скоростью, близкой к скорости звука в воздухе.

Химические взрывы, вызываемые экзотермическими реакциями разложения в конденсированных ВВ или неус­тойчивых соединениях в газовой фазе, сопровождаются об­разованием (увеличением) числа моль газов. Например, при взрыве 1 кг тринитротолуола (ТНТ), являющегося вещест­вом с отрицательным кислородным балансом, образуется приблизительно 20 моль газов (паров) (0,6 – СО; 10,0 – СО 2 ; 0,8 – Н 2 О; 6,0 – N 2 ; 0,4 – NH 3 ; 4,7 –СН 3 ОН; 1,0 – HCN) и 15 моль угле­рода. Большинство других бризантных ВВ (за исключением нитроглицерина) также являются веществами с отрицатель­ным кислородным балансом, т. е. числа атомов кислорода в их молекулах недостаточно для полного превращения имеющихся атомов углерода в СО 2 и водорода в Н 2 О.Спо­собность вещества к взрывному процессу подчиняется за­конам термохимии, согласно которым, если в данной реакции сумма теплот образования продуктов меньше теплоты образования исходного соединения, то это вещество потен­циально взрывоопасно. Например, если вещество А, разла­гающееся по реакции А → B + C + D, взрывоопасно, то долж­но соблюдаться условие:

q(A) ≥ q(B) + q(C) + q(D),

где q – эн­тальпия (теплота) образования; qимеет положительные зна­чения для соединений, образующихся с поглощением тепла (эндотермические процессы) и отрицательное для соедине­ний образующихся с выделением тепла (экзотермические процессы).

Таким образом можно оценить лишь способность вещества к взрывному процессу, а энергию и мощность взрыва определяют по скорости реакции.

Источниками энергии взрывов могут быть окислительно-восстановительные химические реакции, в которых
воздух или кислород взаимодействуют с восстановителем.
Наряду с горючими газами восстановителями могут быть
мелкодисперсные горючие твердые вещества (пыли) или
диспергированные жидкости. Окислительно-восстановительные реакции в этих условиях могут проте­кать как в замкнутых, так и незамкнутых объемах с доста­точно высокими скоростями, при которых генерируются ударные волны, способные вызвать ощутимые разрушения.

Что такое взрыв? Это процесс мгновенного преобразования состояния при котором выделяется значительное количество тепловой энергии и газов, образующих ударную волну.

Взрывчатые вещества представляют собой соединения, обладающие способностью подвергаться изменениям в физическом и химическом состоянии в результате внешнего воздействия с образованием взрыва.

Классификация типов взрывов

1. Физический - энергия взрыва представляет собой потенциальную энергию сжатого газа или пара. В зависимости от величины внутреннего давления энергии получается взрыв различной мощности. Механическое воздействие взрыва обусловлено действием ударной волны. Обломки оболочки обуславливают дополнительное поражающее действие.

2. Химический - в этом случае взрыв обусловлен практически мгновенным химическим взаимодействием веществ, входящих в состав, с выделением большого количества тепла, а также газов и пара с высокой степенью сжатия. Взрывы подобных типов характерны, к примеру, для пороха. Возникающие в результате химической реакции вещества при нагреве приобретают большое давление. Взрыв пиротехники тоже относится к этому виду.

3. Атомные взрывы представляют собой молниеносные реакции ядерного расщепления или слияния, характеризующиеся огромной мощностью выделяемой энергии, в том числе тепловой. Колоссальная температура в эпицентре взрыва приводит к образованию зоны очень высокого давления. Расширение газа приводит к появлению ударной волны, являющейся причиной механических разрушений.

Понятие и классификация взрывов позволяют правильно действовать в чрезвычайной ситуации.

Тип действия

Отличительные особенности

Взрывы различаются в зависимости от протекающих химических реакций:

  1. Разложение характерно для газообразной среды.
  2. Окислительно-восстановительные процессы подразумевают наличие восстановителя, с которым прореагирует находящийся в воздухе кислород.
  3. Реакция смесей.

К объемным взрывам относят пылевые взрывы, а также взрывы паровых облаков.

Пылевые взрывы

Характерны они для замкнутых запыленных сооружений, таких, как шахты. Опасная концентрация взрывоопасной пыли появляется при проведении механических работ с сыпучими материалами, дающими большое количество пыли. Работа с взрывоопасными веществами предполагает полное знание того, что такое взрыв.

Для каждого типа пыли существует так называемая предельная допустимая концентрация, при превышении которой возникает опасность самопроизвольного взрыва, и измеряется такое количество пыли в граммах на кубометр воздуха. Рассчитанные значения концентрации не являются постоянными величинами и должны корректироваться в зависимости от влажности, температуры и других условий внешней среды.

Особую опасность представляет собой наличие метана. В этом случае существует повышенная вероятность детонации пылевых смесей. Уже пятипроцентное содержание паров метана в воздухе грозит взрывом, за счет чего следует воспламенение пылевого облака и увеличение турбулентности. Возникает положительная обратная связь, приводящая к взрыву большой энергии. Ученых привлекают такие реакции, теория взрыва до сих пор не дает покоя многим.

Безопасность при работе в замкнутом пространстве

При работе в замкнутых помещениях с высоким содержанием пыли в воздухе следует в обязательном порядке придерживаться следующих правил безопасности:

Удаление пыли путем вентиляции;

Борьба с излишней сухостью воздуха;

Разбавление воздушной смеси для снижения концентрации взрывчатых веществ.

Пылевые взрывы характерны не только для шахт, но и для зданий, и зернохранилищ.

Взрывы паровых облаков

Представляют собой реакции молниеносной смены состояния, порождающие образование взрывной волны. Случаются на открытом воздухе, в ограниченном пространстве из-за воспламенения горючего парового облака. Как правило, подобное происходит при утечке

Отказ от работы с горючим газом или паром;

Отказ от источников зажигания, способных вызвать искру;

Избегание замкнутого пространства.

Нужно здраво понимать, что такое взрыв, какую опасность он несет. Несоблюдение правил безопасности и неграмотное использование некоторых предметов приводит к катастрофе.

Взрывы газа

Самые распространенные чрезвычайные происшествиями, при которых происходит взрыв газа, случаются в результате неправильного обращения с газовым оборудованием. Важно своевременное устранение и характерное определение. Что значит взрыв от газа? Происходит он из-за неправильной эксплуатации.

Для того чтобы не допустить подобных взрывов, все газовое оборудование должно проходить регулярный профилактический технический осмотр. Всем жителям частных домовладений, а также многоквартирных домов, рекомендован ежегодный ТО ВДГО.

Для снижения последствий взрыва конструкции помещений, в которых установлено газовое оборудование, делают не капитальными, а, наоборот, облегченными. В случае взрыва не возникает больших повреждений и завалов. Теперь вы представляете, что такое взрыв.

Для того чтобы утечку бытового газа было легче определить, в него добавляют ароматическую добавку этилмеркаптан, что обуславливает характерный запах. При наличии такого запаха в помещении необходимо открыть окна, обеспечив поступление свежего воздуха. После чего следует вызвать газовую службу. В это время лучше не пользоваться электрическими выключателями, способными вызвать искру. Строго запрещается курить!

Взрыв пиротехники тоже может стать угрозой. Склад таких предметов должен быть оборудован в соответствии с нормами. Некачественная продукция может нанести вред человеку, который ею пользуется. Все это стоит непременно учитывать.



 

Возможно, будет полезно почитать: