Взрывчатые вещества (ВВ) ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
виды взрывов Физические взрывы, при которых не происходит изменения химического состава вещества, а лишь изменение их физического состояния Ядерные взрывы. Существует два способа выделения атомной энергии при взрыве: деление тяжелых атомных ядер урана и плутония (радиоактивный распад) и образование из легких ядер тяжелого водорода более тяжелых (синтез атомных ядер, например, гелия). Химические взрывы, при которых происходят чрезвычайно быстрые окислительные химические реакции с образованием новых соединений, выделением значительного количества тепла и газообразных продуктов детонации (взрыва).
Физические взрывы Примеры физических взрывов: q взрыв парового котла при преодолении сопротивления стенок котла при быстром переходе перегретой воды в парообразное состояние; q q взрыв нагретого баллона с сжиженным газом; взрывы металлических проводников (проволочек) под действием электрического тока высокого напряжения, обусловленные быстрым переходом металла в парообразное состояние.
Физические взрывы
Ядерные взрывы Испытание Sedan, США 1962 год. Глубина - 200 м, мощность - 104 кт. Взрыв извлек около 8 миллионов тонн грунта, образовав кратер 410 м шириной, 100 м глубиной.
Химические взрывы Взрывчатыми веществами (ВВ) называются химические соединения или их смеси (сплавы), способные под действием внешнего импульса (механического удара или трения, нагрева, инициирующего импульса и др. ) к крайне быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с выделением значительного количества тепловой энергии, образованием большого количества газообразных продуктов взрыва (ПВ), находящихся при высоком начальном давлении в объеме заряда ВВ. Взрывом ВВ называется чрезвычайно быстрое (сверхзвуковое) химическое превращение, при котором выделяется тепловая энергия, значительное количество сжатых газов, способных производить механическую работу разрушения и перемещения окружающей среды.
Способность химических систем (ВВ) к взрывчатым превращениям определяется следующими факторами: 1. Экзотермичность процесса (реакции) взрывчатого превращения. Выделение тепла является необходимым условием самопроизвольного развития реакции, т. е. самораспространения взрыва. Чем больше выделяемая при взрыве теплота реакции и скорость ее распространения, тем больше энергия разрушения зарядов ВВ. Таким образом, теплота реакции взрывчатого превращения является критерием работоспособности ВВ – важнейшей его характеристикой. Энергия при взрыве ВВ выделяется за счет химической реакции окисления водорода в воду (H 2 O), углерода в оксид (СО) или диоксид (СО 2), металлических добавок в их окислы (Al 2 O 3) кислородом, входящим в состав молекул компонентов ВВ. Выделяющаяся тепловая энергия приводит к разогреву ПВ до температур, достигающих нескольких тысяч градусов.
Способность химических систем (ВВ) к взрывчатым превращениям определяется следующими факторами: 2. Высокая (сверхзвуковая) скорость химической реакции. Реакция взрывчатого превращения (детонация) распространяется с постоянной, характерной для данного ВВ и условий взрывания (диаметр заряда, плотность и др. ) скоростью, т. е. имеет место самораспространяющийся процесс, не требующий дополнительной энергетической подпитки. Большая скорость выделения энергии определяет преимущества ВВ по сравнению с обычными невзрывчатыми веществами. Горение горючих веществ, таких, как нефтепродукты, уголь, торф и др. , протекает сравнительно медленно, что приводит к значительному расширению продуктов реакции и к существенному рассеиванию выделяемой энергии путем теплопроводности и излучения.
Способность химических систем (ВВ) к взрывчатым превращениям определяется следующими факторами: 3. Высокая концентрация энергии. При взрыве ВВ практически вся энергия взрыва (4 6 МДж/кг) выделяется в объеме, занимаемом самим ВВ. Это обуславливает высокую концентрацию энергии, которая не достижима в условиях протекания обычных химических реакций. Применяемые в промышленности конденсированные ВВ (твердые, жидкие или их смеси) плотностью 0, 85÷ 1, 5 г/см 3 имеют наиболее высокую концентрацию энергии в единице объема.
Способность химических систем (ВВ) к взрывчатым превращениям определяется следующими факторами: 4. Газообразование. В связи с чрезвычайно большой скоростью протекания химической реакции на момент окончания детонации в заряде ВВ газообразные продукты (объем до 700 900 л/кг) занимают первоначальный объем заряда (патрона) и находятся в чрезвычайно сжатом состоянии при высокой температуре. Давление ПВ в момент образования в объеме заряда достигает 109 1010 Па и более, которое обеспечивает разрушительное (бризантное) действие взрыва на окружающую среду. Расширяющиеся ПВ обеспечивают быстрый переход потенциальной энергии ВВ в механическую работу или кинетическую энергию движущихся газов.
Типы ВВ по числу компонент Индивидуальные химические соединения Смесевые многокомпонентные ВВ Смесевые ВВ, представляющие собой одно или несколько индивидуальных ВВ с добавлением различного рода добавок
Типы ВВ по числу компонент Индивидуальные химические соединения Смесевые многокомпонентные ВВ Смесевые ВВ, представляющие собой одно или несколько индивидуальных ВВ с добавлением различного рода добавок Тротил, гексоген, нитроэфиры: нитроглицерин и нитрогликоль, перхлораты и хлораты аммония, щелочных металлов и др. ), применяются самостоятельно (гранулотол) или в качестве компонент смесевых ВВ (тротил, гексоген, нитроглицерин, нитрогликоль и др. ). В индивидуальных ВВ процесс взрывчатого превращения протекает одностадийно ВВ состоят из окислителя, горючего, сенсибилизаторов, в т. ч. индивидуальных ВВ и различного рода добавок, обеспечивающих заданные технологические и эксплуатационные свойства. Взрывчатое превращение многокомпонентных ВВ происходит в две стадии. В первой стадии происходит взрывчатое разложение или газификация одного или нескольких компонентов, во второй – взаимодействие продуктов разложения (газификации) между собой и с другими частицами неразлагающихся компонент, например, металлов. Основная часть тепловой энергии при взрыве таких ВВ выделяется на второй стадии в результате вторичных реакций взаимодействия в газовой фазе или взвеси ВВ этого типа компонуются для получения каких-либо специальных свойств ВВ. (добавлении в мощные индивидуальные ВВ 4 -8% низко-плавких углеводородов (парафины, воски и др. ), называемых флегматизаторами, снижается их чувствительность к механическим воздействиям - флегматизированный гексоген в ДШ; литьевой состав – гексогена и тротила.
Индивидуальные химические соединения Тротил, гексоген, нитроэфиры: нитроглицерин и нитрогликоль, перхлораты и хлораты аммония, щелочных металлов и др. ), применяются самостоятельно (гранулотол) или в качестве компонент смесевых ВВ (тротил, гексоген, нитроглицерин, нитрогликоль и др. ). В индивидуальных ВВ процесс взрывчатого одностадийно. превращения протекает
Тринитротолуол, тротил, ТНТ C 6 H 2 CH 3(NO 2)3 Тетранитропентаэритрит, пентаэритриттетранитрат, ТЭН, пентрит, PETN C(CH 2 ONO 2)4 Циклотриметилентринитрамин, гексоген, 1, 3, 5 -тринитро-1, 3, 5 -триазациклогексан, (CH 2 NNO 2)3
Гранулотол (гранулированный ТНТ)
Смесевые многокомпонентные ВВ ВВ состоят из окислителя, горючего, сенсибилизаторов, в т. ч. индивидуальных ВВ и различного рода добавок, обеспечивающих заданные технологические и эксплуатационные свойства. Взрывчатое превращение многокомпонентных ВВ происходит в две стадии. В первой стадии происходит взрывчатое разложение или газификация одного или нескольких компонентов, во второй – взаимодействие продуктов разложения (газификации) между собой и с другими частицами неразлагающихся компонент, например, металлов. Основная часть тепловой энергии при взрыве таких ВВ выделяется на второй стадии в результате вторичных реакций взаимодействия в газовой фазе или взвеси.
Смесевые ВВ, представляющие собой одно или несколько индивидуальных ВВ с добавлением различного рода добавок ВВ этого типа компонуются для получения каких-либо специальных свойств ВВ. Добавление в мощные индивидуальные ВВ 4 -8% низкоплавких углеводородов (парафины, воски и др. ), называемых флегматизаторами, снижает их чувствительность к механическим воздействиям - флегматизированный гексоген в ДШ; Литьевой состав – гексогена и тротила (промежуточные шашки-детонаторы).
Смесевые ВВ, состоящие из окислителя, горючих и других специальных добавок, имеют ряд преимуществ перед индивидуальными ВВ: q - как правило, более экономичны (дешевле) и безопаснее в применении; q - использование различных соотношений компонентов ВВ позволяет регулировать термодинамические характеристики (тепловые, детонационные и др. ), состав продуктов взрыва. К общим недостаткам смесевых многокомпонентных ВВ можно отнести: пониженную детонационную способность необходим мощный промежуточный детонатор); q - (для инициирования q - меньшую физическую стабильность в сравнении с индивидуальными ВВ типа химических соединений.
Типы ВВ по физическому состоянию (агрегатному состоянию) твердые соединения и их смеси (основная группа промышленных ВВ): Пример: смесь гранулированных ТНТ и АС – граммониты; смесь порошкообразных ТНТ и АС – аммониты, ТНТ, АС и Al – аммоналы и т. п. • смеси твердых и жидких веществ: Пример: смесь АС и нитроглицеринна (нитрогликоля) – нитроэфирные ВВ; смесь АС и жидких нефтепродуктов (НП) – гранулиты и т. п. • жидкие вещества и их смеси: Пример: нитроглицерин, нитрогликоль; четырёхокись азота + керосин и др. ; эмульсионные ВВ (ЭВВ). • - газовые смеси: Пример: метан + воздух; пропан + воздух и т. п. • - смеси твердых, жидких и газообразных веществ: Пример: угольная, древесная или другая органическая пыль, брызги (пары) бензина + воздух. • - смеси твердых и газообразных компонент: Пример: угольная пыль + воздух. Практическое применение в качестве промышленных ВВ имеют первые три группы, относящиеся к т. н. конденсированным ВВ.
По физическому состоянию: 1. - порошкообразные (аммониты, аммоналы); 2. - 3. - чешуйчатые (тротил в составе ВВ, например граммоните 79/21); 4. - прессованные (патронированный аммонал скальный № 1, шашки- 5. - литые (промежуточные детонаторы ТГ-500, ТГ-500 КД, ТГФ-850 Э, ПТ- 6. - льющиеся (текучие) (эмульсионные ВВ: «порэмиты» , «сибириты» ); 7. - горячельющиеся (водосодержащие ВВ типа акватолов: акватолы Т 8. - пластичные (гексопласт ГП-87 К, пластиты, С-4). гранулированные гранулотол); (граммониты, гранулиты, граммотолы, детонаторы: Т-400 Г, ГТП-500, Т-900 Г; кумулятивные заряды типа ЗКП: ЗКП 1000, ЗКП 2000, ЗКП 4000 и др. ); П 300, ПТ-П 500); -20, Т-10, Т-8)
Порошкообразное ВВ. Гексоген. Гранулированное ВВ. Гранулит (Смесь АС-ДТ).
Заряд дробящий Шашка-детонатор Т-400 Г прессованный ЗДП 1000 ГОСТ 84 -411 -80 ТУ 41 -12 -101 -93 Литые шашки-детонаторы ТГ 400, 500, 800 для промышленных взрывных работ применяются в качестве промежуточных детонаторов
Готовое эмульсионное ВВ – масса подобная тесту. . Вид эмульсионной матрицы. Продукт подобен меду и прозрачен, что свидетельствует о высокой, порядка 1 мкм, дисперсности системы.
Основные компоненты смесевых ВВ Окислители Вещества, содержащие избыточный кислород, расходуемый при взрыве на окисление горючих элементов Селитры: Аммиачная (NH 4 NO 3), натриевая (Na. NO 3), кальциевая Ca(NO 3)2, (большинство промышленных ВВ), калиевая (KNO 3) селитры; Хлораты и перхлораты: аммония (NH 4 Cl. O 3, NH 4 Cl. O 4), натрия (Na. Cl. O 3, Na. Cl. O 4), калия (KCl. O 3, KCl. O 4); Жидкие окислы азота; Азотная кислота; Жидкий кислород (ВВ - «оксиликвиты» ). Горючие добавки Твердые или жидкие вещества, как правило, невзрывчатые, богатые углеродом и водородом, металлы для увеличения количества энергии взрыва Тонкоизмельченный уголь, древесная мука (опилки), мука сосновой коры, хлопковый жмых, нефтепродукты - соляровое масло, дизельное топливо, парафин, гудрон, топочный мазут и др. легкоокисляющиеся металлы и их соединения (алюминий, ферросилиций и др. ). Индивидуальные ВВ с отрицательным кислородным балансом (тротил, динитронафталин и др. ) Вещества повышающие чувствительность ВВ к восприятию импульса инициирования КД, ЭД, ДШ и др. Мощные ВВ: тротил, гексоген, нитроэфиры, чувствительные к инициатору, которые в смеси с малочувствительными (аммиачная селитра и т. п. ) и с невзрывчатыми веществами (древесная или хлопковая мука и т. п. ) обеспечивают нормальную чувствительность смесевого ВВ. В простейших ВВ – невзрывчатые горючие добавки: НП, алюминий Сенсибилизаторы
Продолжение Стабилизаторы Вещества повышающие химическую и физическую стойкость ВВ Древесная, жмыховая и торфяная мука. Выполняют также роль горючих добавок и разрыхлителей, уменьшающих слеживаемость и повышающих стабильность свойств ВВ. В нитроэфирных ВВ – мел, сода и т. п. Флегматизаторы Вещества снижающие чувствительность ВВ к механическим воздействиям, обеспечения более безопасных условий применения Легкоплавкие вещества, масла, имеющие высокую теплоемкость и высокую температуру вспышки, обволакивающие частицы ВВ и не вступающие с ним в реакцию: вазелин, парафин, различные масла и т. п. (флегматизация гексогена и ТЕНа в ДШ, пироксилиновых и баллиститных порохов при изготовлении гранипоров) Пламегасители Вещества в составе предохранительных ВВ для снижения теплоты и температуры взрыва с целью снижения вероятности воспламенения метановоздушных и пылевоздушныхсмесей в шахтах и рудниках, опасных по газу и пыли Хлористый натрий (Na. Cl), хлористый калий (KCl), хлористый аммоний (NH 4 Cl). Пламегасители поглощают часть тепла, выделяющегося при взрыве, на свое нагревание и испарение (сублимацию), Пламегасители играют роль отрицательных катализаторов (ингибиторов), которые задерживают реакцию воспламенения метана горячими газами взрыва.
Продолжение Вещества для получения заданной консистенции растворов аммиачной селитры в Загустители ВВВ. Увеличение (пластификаторы) вязкости раствора АС приводит к повышению физической стабильности – снижается степень расслоения ВВ. Гелеобразующие агенты – природные и синтетические полимеры: Натриевая соль карбоксилметилцеллюлозы КМЦ, представляющей собой простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты C 6 H 7 O 2(OH) 3 -x(OCH 2 COOH)x, полиакриламид – (С 3 H 5 ON)n, гуаргам и др. Вещества для создания поперечных связей макромолекул загущающих полимеров в составе ВВВ, пластитах. Соли поливалентных металлов: сульфат хрома Cr 2(SO 4)2∙ 18 H 2 O, бихромат натрия Na 2 Cr 2 O 7, калиевые квасцы хрома KCr(SO 4)2∙ 12 H 2 O и др. Используются в эмульсионных ВВ. Представляют собой поверхностно-актив -ные вещества, обес-печивающие стабиль-ность матричной эмульсии в эмуль-сионных ВВ. В качестве эмульгаторов применяются эфиры сорбита и жирных кислот (стеариновой, олеиновой), эфиры глицерина, неорганические соли высших алкаминов и полимерные соединения, обладающие эмульгирую-щими свойствами. Структурирующие добавки ( «сшивки» ) Эмульгаторы
Типы ВВ по основными областями применения Бризантные ВВ Первичные инициирующие ВВ Инициирующие ВВ Вторичные инициирующие ВВ Высокобризантные ВВ D>4, 5 км/с Промышленные бризантные ВВ Бризантные ВВ 3, 5<D<4, 5 км/с Низкобризантные ВВ 2, 0<D<3, 5 км/с Метательные ВВ Пиротехнические составы пороха, способные к нормальному горению ( добыча штучного камня, огнепроводные шнуры и т. п. Замедляющие элементы в ЭДКЗ, ЭДЗД, в пиротехнических замедлителях для ДШ (механические смеси химических соединений, имеющие признаки взрывчатости, способные к взрывчатому горению)
Типы ВВ по основными областями применения Инициирующие ВВ применяются в средствах инициирования (СИ) для возбуждения детонационных процессов в промышленных ВВ. По чувствительности (восприимчивости) к внешним воздействиям инициирующие ВВ подразделяются на две группы: Первичные инициирующие ВВ: - соли тяжелых металлов гремучей кислоты – гремучая ртуть - Hg(ONC)2; - соли азотистоводородной кислоты (азиды) – азид свинца - Pb. N 6; - соли стифниновой кислоты – стифнат или тринитрорезорцинат свинца (ТНРС) C 6 H(NO 2)3 O 2 Pb∙H 2 O Отличаются высокой чувствительностью, небольшой мощностью, применяются в средствах взрывания – КД, ЭД. ВВ при поджигании небольших масс (доли грамма) детонируют – возникающее горение быстро переходит в детонацию. Детонация в них возбуждается и при механическом воздействии (ударе, трении), что используется в капсюлях-воспламенителях (КВ). Вторичные инициирующие ВВ Менее чувствительные, но более мощные ВВ: тетрил, ТЭН. Детонация в них возбуждается при контактном взрыве некоторой массы первичного инициирующего ВВ ( 0, 5 г), помещенного в КД или ЭД. В настоящее время промышленностью выпускаются электродетонаторы без первичных инициирующих веществ, что повышает их надежность и безопасность применения.
Инициирующие ВВ в конструкции КД и ЭД Первичные ИВВ Вторичные ИВВ Примечание: выпускаются детонаторы (ЭД, в НСИ) без первичных ИВВ
Типы ВВ по основными областями применения. Промышленные бризантные ВВ Определение: Бризантность – способность ВВ (разрушать) горную породу, другую среду на контакте - порода» . дробить «ВВ Ш ВВ способные к устойчивой детонации в шпуровых, скважинных или котловых (камерных зарядах). Ш Промышленные бризантные ВВ применяются для дробления (разрушения) горных пород, перемещения взорванной горной массы, для производства специальных взрывных работ и т. п. Ш Для инициирования используются штатные СИ (КД, ЭД, ДШ, НСИ) и (или) промежуточные детонаторы (шашки, патроныбоевики). Ш Наиболее многочисленный класс ВВ.
Испытание на свинцовых столбиках (проба Гесса) (ГОСТ 5984 -51) h 2 h 1 ∆h = h 1 – h 2 Детонационное давление для конденсированных ВВ определяется выражением Δ - плотность заряжания ВВ, кг/м 3; D - скорость детонации ВВ, м/с.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БРИЗАНТНЫХ ВВ (рассматривается позднее)
Пороха дымные и бездымные Пироксилиновые
Пиротехнические составы Фейерверки, фотосмеси, шумовые, световые зажигательные составы, цветные дымы и др. ИПП
1 2 4 3 Газогенератор хлоратный патронированный (ГХП) с пусковым устройством (ПУ) 1 – корпус ГХП; 2 – пробка-заглушка; 3 – пусковое устройство (ПУ); 4 – провода ПУ.
Основные типы промышленных ВВ (ПО ОСНОВНОЙ КОМПОНЕНТЕ)
Тип ВВ по химическому составу Аммиачноселитренные ВВ Основная компонента ачная селитра (нитрат аммония) NH 4 NO 3 Нитроглицерин (глицеринтринитрат) ВВ на основе жидких нитроэфиров: содержат нитратную группу C 3 H 5(ONO 2)3 Нитрогликоль (этиленгликольдинитрат) C 2 H 4(ONO 2)2 –ONO 2 ТЭН (пентаэритриттетранитрат) Типы промышленных ВВ Аммиачная Амми наиболее селитра является распространенной компонентой промышленных ВВ, входит в состав аммонитов и аммоналов, граммонитов, гранулитов, карботолов, водосодержащих и эмульсионных ВВ. Динамиты, детониты, некоторые типы предохранительных ВВ. В составах ВВ обычно применяется смесь нитроглицерина и нитрогликоля. ТЭН применяется для изготовления ДШ, промежуточных детонаторов в сплаве с тротилом (пентолит). C 5 H 8(ONO 2)4 Хлоратные перхлоратные и ВВ: содержат соли хлорноватой (HСl. O 3) и хлорной (HСl. O 4) кислот Хлораты: Калия KСl. O 3, Натрия Na. Сl. O 3 Перхлораты: Калия KСl. O 4, Аммония NH 4 Сl. O 4 В 20 -30 гг. прошлого столетия выпускались промышленные ВВ: хлоратиты и перхлоратиты. Хлораты и перхлораты применяются как компоненты смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ), составные части пиротехнических составов и т. п. В России ведутся разработки газогенерирующих составов на основе хлората натрия для добычи штучного камня.
Тип ВВ по химическому составу Основная компонента Типы промышленных ВВ Гранулотол, алюмотол (гранулированный сплав ТНТ и порошка C 6 H 2(NO 2)3 CH 3 алюминия). Тротил является компонентой Динитронафталин аммиачно-селитренных тротилсодержащих C 10 H 6(NO 2)2 ВВ: аммонитов и аммоналов, граммонитов, Пикриновая водосодержащих ВВ типа акватолов и др. кислота(тринитрофенол) Изделия, содержащие прессованный, литой C 6 H 2(NO 2)3 OH тротил и его сплавы с гексогеном, ТЭНом, Нитрометан порошками алюминия и др. Динитронафталин входил в состав ВВ CH 3 NO 2 – динафталит. Тротил (тринитротолуол) ВВ на основе нитросоединений: содержащие нитрогруппу –NO 2 Гексоген является компонентой мощных аммиачно-селитренных ВВ: скальных (триметилентринитрамин) аммонитов и аммоналов. C 3 H 6 N 6 O 6 Флегматизированный гексоген применяется для изготовления Октоген (циклотетраметилентетранитрамин) детонирующих шнуров, в сплаве с тротилом, алюминием – для изготовления C 4 H 8 N 8 O 8 промежуточных шашек-детонаторов и др. Гексоген - содержащие нитраминную группу −N−NO 2 содержащие нитрогруппу так и группу как Тетрил C 7 H 5 N(NO 2)4 Тетрил применяется в качестве (тринитрофенилметилнитр вторичного ВВ при изготовлении капсюль-детонаторов (КД и ЭД), нитраминную амин) тетриловых шашек. –NO 2, -N-NO 2
ВВ для СПЕЦИАЛЬНЫХ ВРЫВНЫХ РАБОТ КОНВЕРСИОННЫЕ ВВ АММИАЧНОСЕЛИТРЕННЫЕ ВВ НИТРОЭФИРНЫЕ ВВ ВВ ТИПА ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПОРОХА (дымные и бездымные) ПЕРХЛОРАТНЫЕ ВВ ОКСИЛИКВИТЫ Основные типы взрывчатых веществ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Основные виды химического превращения ВВ Медленное химическое превращение ВВ Горение ВВ: Стационарное или нормальное горение Нестационарное, взрывное горение Процесс термического разложения (распада), протекающий по всему объему ВВ при относительно низких температурах. Медленно протекающий процесс (месяцы, годы), связанный с физической и химической стойкостью ВВ. При достижении некоторых критических условий нагрева процесс термического разложения самоускоряется и переходит во взрыв (тепловой). Медленное химическое Возникает при поджигании ВВ. Горение - самораспространяющийся, превращение ВВ сравнительно медленно протекающий процесс с переменной скоростью от 10 -1 до 103 см/с. Тепло передается путем теплопередачи в достаточно узкой зоне вещества (послойно в результате прогрева последующих слоев). Способность к послойному горению зависит от структуры ВВ и характерно для малопористых или сильно уплотненных ВВ. На открытом воздухе этот процесс протекает сравнительно вяло и не сопровождается сколько-нибудь значительным звуковым эффектом. В ограниченном объеме процесс горения сопровождается возрастанием давления и способностью газообразных продуктов горения производить работу метания, как при выстреле. Горение ВВ Взрыв Так называемое диффузионное горение, протекающее со скоростями 100 и более м/с, характерно для высокопористых ВВ, например, порохов. Нестационарное самоускоряющееся или пульсирующее горение возникает в пористых и высокоактивных ВВ. Оно распространятся в результате диффузии (проникания) высокотемпературных продуктов горения в глубь вещества (горение в объеме). Взрыв При больших скоростях горения процесс приобретает взрывной характер, развиваются высокие давления газов, в окружающей среде возникает ударная волна, интенсивность которой меньше, чем при детонации. По этой причине этот процесс называют взрывным горением.
Основные виды химического превращения ВВ Медленное химическое превращение ВВ Горение ВВ: Стационарное или нормальное горение Процесс термического разложения (распада), протекающий по всему объему ВВ при относительно низких температурах. Медленно протекающий процесс (месяцы, годы), связанный с физической и химической стойкостью ВВ. При достижении некоторых критических условий нагрева процесс термического разложения самоускоряется и переходит во взрыв (тепловой). Процесс термического разложения (распада), протекающий по всему объему ВВ при относительно низких температурах. Медленноподжигании ВВ. Горение - процесс (месяцы, протекающий самораспространяющийся, Возникает при сравнительно медленно протекающий процесс с переменной скоростью от годы), см/с. Тепло передается путем теплопередачи в химической 10 -1 до 103 связанный с физической и достаточно узкой зоне вещества (послойно в результате прогрева последующих слоев). Способность послойному горению зависит от структуры ВВ и характерно для стойкостью к. ВВ. малопористых или сильно уплотненных ВВ. На открытом воздухе этот процесс протекает сравнительно вяло и не сопровождается сколько-нибудь значительным звуковым эффектом. В ограниченном объеме процесс горения сопровождается возрастанием давления и способностью газообразных продуктов горения производить работу метания, как при выстреле. При достижении некоторых критических условий нагрева термического Так называемое диффузионное процесс горение, протекающее со скоростями Нестационарное, взрывное горение 100 и более м/с, характерно для высокопористых ВВ, например, порохов. Нестационарное самоускоряющееся или пульсирующее горение возникает в разложения самоускоряется и переходит во пористых и высокоактивных ВВ. Оно распространятся в результате диффузии (проникания) высокотемпературных продуктов горения в глубь вещества (горение в объеме). взрыв (тепловой). Медленное химическое превращение ВВ При больших скоростях горения процесс приобретает взрывной характер, развиваются высокие давления газов, в окружающей среде возникает ударная волна, интенсивность которой меньше, чем при детонации. По этой причине этот процесс называют взрывным горением.
Основные виды химического превращения ВВ Горение ВВ: Медленное химическое Стационарное или нормальное превращение ВВ Процесс термического разложения (распада), протекающий по всему объему ВВ Возникает при поджигании ВВ. Горение при относительно низких температурах. Медленно протекающий процесссравнительно (месяцы, годы), связанный с физической самораспространяющийся, медленно и химической стойкостью ВВ. протекающий процесс с переменной скоростью от 10 -1 до 103 При достижении некоторых критических условий нагрева процесс термического разложения самоускоряется и переходит во взрыв (тепловой). см/с. Тепло передается путем теплопередачи в достаточно узкой зоне вещества (послойно в результате прогрева последующих горение слоев). Способность к послойному горению зависит от структуры Возникает при поджигании ВВ. Горение - сильно уплотненных ВВ и характерно для малопористых или самораспространяющийся, Горение ВВ: сравнительно медленно протекающий процесс с переменной скоростью от ВВ. до 103 см/с. Тепло передается путем теплопередачи в достаточно узкой зоне 10 -1 вещества (послойно в результате прогрева последующих слоев). На открытом воздухе этот процесс протекает Стационарное или нормальное Способность к послойному горению зависит от структуры ВВ и характерно для сравнительно сильно уплотненных ВВ. горение малопористых или вяло и не сопровождается сколько-нибудь На открытом воздухе этот процесс протекает сравнительно вяло и не значительным звуковым эффектом. сопровождается сколько-нибудь значительным звуковым эффектом. В ограниченном объеме процесс горения возрастанием давления В ограниченном процесс горения сопровождается и способностью газообразных продуктов горения производить работу метания, как при возрастанием давления и способностью газообразных выстреле. продуктов горения производить работу метания, скоростями как при Так называемое диффузионное горение, протекающее со выстреле. Нестационарное, взрывное горение 100 и более м/с, характерно для высокопористых ВВ, например, порохов. Нестационарное самоускоряющееся или пульсирующее горение возникает в Так высокоактивных ВВ. Оно распространятся в результате диффузии пористых и называемое диффузионное горение, протекающее со Нестационарное, взрывное (проникания) высокотемпературных продуктов горения для высокопористых скоростями 100 и более м/с, характерно в глубь вещества (горение в объеме). горение ВВ, например, порохов. При больших скоростях горения процесс приобретает взрывной характер, развиваются высокие давления газов, в окружающей среде возникает ударная. Нестационарноекоторой меньше, чем при детонации. По этой причине этот волна, интенсивность самоускоряющееся или пульсирующее процесс называют взрывным горением. горение возникает в пористых и высокоактивных ВВ. Оно распространятся в результате диффузии (проникания) высокотемпературных продуктов горения в глубь вещества (горение в объеме). При больших скоростях горения процесс приобретает взрывной характер, развиваются высокие давления газов, в окружающей среде возникает ударная волна, интенсивность которой меньше, чем при детонации. По этой причине этот
Основные виды химического превращения ВВ Взрыв (низкоскоростной нестационарный режим протекания детонации) Особенностью этого процесса является переменная нестационарная сверхзвуковая скорость распространения процесса. Скорость процесса измеряется тысячами метров в секунду и сравнительно мало зависит от внешних условий. Характер воздействия взрыва – резкий удар ПВ по окружающей среде, вызывающий деформацию и разрушение объекта на небольших расстояниях. Распространение взрыва по заряду ВВ с постоянной и максимальной для данного ВВ и данных условий взрывания скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе. Нормальная детонация ВВ Детонация есть стационарная форма взрыва. В условиях детонации достигается максимальное разрушительное действие взрыва.
Классификация ВМ по группам совместимости Группа совместимости Описание классифицируемых ВМ А В Инициирующие ВВ С Метательные ВВ и другие дефлагрирующие ВВ или изделия, содержащие их: пороха и изделия, их содержащие, огнепроводный шнур, средства зажигания огнепроводного шнура и пороха, сигнальные и пороховые патроны D Вторичные детонирующие ВВ: взрывчатые вещества, содержащие нитроэфиры и не содержащие их (порошкообразные - рассыпные, шланговые, и патронированные; гранулированные, допущенные к механизированному растариванию и заряжанию; листовые и шнуровые; пластичные и водосодержащие); изделия, содержащие ВВ без средств инициирования и (или) метательных зарядов тротил и сплавы его с другими нитросоединениями; гексоген; ТЭН; тетрил; детонирующие шнуры; высоковольтные электродетонаторы E F G N S Изделия содержащие инициирующие ВВ: капсюли-детонаторы, электродетонаторы (кроме высоковольтных), пиротехнические реле Изделия, содержащие вторичные детонирующие ВВ, без средств инициирования, но с метательным зарядом (кроме содержащих легковоспламеняющуюся жидкость) Изделия, содержащие вторичные детонирующие ВВ, средства инициирования и метательные заряды или без метательных зарядов Пиротехнические вещества и изделия, содержащие их Изделия, содержащие чрезвычайно нечувствительные детонирующие вещества Вещества или изделия, упакованные или сконструированные так, что при случайном срабатывании любое опасное проявление ограничено самой упаковкой, а если тара разрушена огнем, то эффект взрыва или разбрасывания ограничен, что не препятствует проведению аварийных
Классификация опасных грузов по их физико-химическим и иным свойствам
Опасные грузы по требованиям ГОСТ 19433 -88 “Грузы опасные. Классификация и маркировка” и ДОПОГ Класс 1 Взрывчатые вещества и изделия Класс 2 Газы Класс 3 Легковоспламеняющиеся жидкости Класс 4. 1 Легковоспламеняющиеся твердые вещества, самореактивные вещества и твердые десенсибилизированные ВВ Класс 4. 2 Вещества, способные к самовозгоранию Класс 4. 3 Вещества, выделяющие легковоспламеняющиеся газы при соприкосновении с водой Класс 5. 1 Окисляющие вещества Класс 5. 2 Органические пероксиды Класс 6. 1 Токсичные вещества Класс 6. 2 Инфекционные вещества Класс 7 Радиоактивные материалы Класс 8 Коррозионные вещества Класс 9 Прочие опасные вещества и изделия
Классификация ВМ по подклассам Все промышленные ВМ (ВВ, средства инициирования и прострелочновзрывная аппаратура) по степени опасности при обращении с ними (хранение, перевозка, доставка на места работ, использование и т. п. ) и разделяются на группы и подклассы. Подкласс относятся к классу 1 Наименование подкласса 1. 1 Взрывчатые материалы с опасностью взрыва массой 1. 2 Взрывчатые материалы, не взрывающиеся массой 1. 3 Взрывчатые материалы пожароопасные, не взрывающиеся массой 1. 4 Взрывчатые материалы, не представляющие значительной опасности 1. 5 Очень нечувствительные взрывчатые материалы 1. 6 Изделия чрезвычайно низкой чувствительности
Подкласс 1. 1. Изделия и вещества, которые характеризуются опасностью взрыва в массе. (взрыв в массе – взрыв, который практически мгновенно распространяетсяна весь груз ВВ) Примеры: аммониты, аммоналы, гранулиты, граммониты, гранулотол и другие промышленные ВВ.
Подкласс 1. 2. Изделия и вещества, которые характеризуются опасностью разбрасывания, но не создают опасность взрыва в массе. Пример: гранаты ручные, ракеты, снаряды, боеприпасы, шнур детонирующий, детонаторы, капсюльдетонаторы, бомбы авиационные, торпеды, мины.
Подкласс 1. 3 Изделия и вещества, которые характеризуются опасностью возгорания, незначительной опасностью взрыва и/или незначительной опасностью разбрасывания, но не создают опасность взрыва в массе. Пример: порох, пороховые ускорители, твердотопливные ракеты, фейерверки, пиротехнические составы, шнур огнепроводный.
Подкласс 1. 4 Изделия и вещества, которые не представляют какой - либо опасности. Пример: патроны стрелковые, заряды промышленные, патроны строительные.
Подкласс 1. 5 Вещества очень небольшой чувствительности, которые характеризуются опасностью взрыва в массе
Подкласс 1. 6 Изделия или вещества очень небольшой чувствительности, которые не характеризуются опасностью взрыва в массе
• Находящуюся на складах ВМ селитру во всех случаях следует рассматривать как взрывчатое вещество группы D. • Взрывчатые материалы различных групп совместимости должны храниться и перевозиться раздельно. • Допускается совместное хранение: • 1) дымных (группа совместимости D) и бездымных (группа совместимости С) порохов в соответствии с требованиями к наиболее чувствительным из них; • 2) огнепроводного шнура, средств зажигания его и порохов, сигнальных и пороховых патронов и сигнальных ракет (группа совместимости D) с взрывчатыми материалами групп совместимости В, С и D; • 3) детонирующего шнура и детонирующей ленты (группа совместимости D) с капсюлями-детонаторами, электродетонаторами и пиротехническими реле (группа совместимости В).
• Допускается совместная перевозка автомобильным транспортом ВМ групп В, С, D, Е, G, N и S только при выполнении следующих требований: • 1) ВМ одной группы совместимости, но разных подклассов можно перевозить совместно при условии применения к ним в целом мер безопасности как к ВМ, имеющим подкласс 1. 1. ; • 2) ВМ групп совместимости С, D и Е можно перевозить совместно при выполнении требований, установленных для подкласса с меньшим номером, отнесенного к группе совместимости Е (если перевозится груз этой группы) или С (при отсутствии ВМ группы Е); • 3) ВМ группы совместимости N, как правило, не должны перевозиться с ВМ других групп совместимости, кроме S. Однако, если ВМ группы совместимости N перевозятся с ВМ групп совместимости С, D и Е, то все они должны рассматриваться как имеющие группу совместимости D.
Классификация ВВ по условиям применения ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВВ Непредохранительные ВВ Предохранительные ВВ Специальный класс (С)
Классификация ВВ по условиям применения Класс I II IV V VI Вид ВВ и условия применения Непредохранительные ВВ для взрывания только на дневной поверхности Непредохранительные ВВ для взрывания на дневной поверхности и в забоях подземных выработок, в которых либо отсутствует выделение горючих газов или пыли, либо применяется инертизация призабойного пространства, исключающая воспламенение взрывоопасной среды при взрывных работах Предохранительные ВВ для взрывания только по породе в забоях подземных выработок, в которых имеется выделение метана и отсутствует взрывчатая пыль Предохранительные ВВ для взрывания: - по углю и (или) породе или горючим сланцам в забоях подземных выработок, опасных по взрыву угольной или сланцевой пыли при отсутствии выделения метана; - или по углю и (или) породе в забоях подземных выработок, проводимых по угольному пласту, в которых имеется выделение метана, кроме забоев, отнесенных к особоопасным по метану при взрывных работах - или для сотрясательного взрывания в забоях подземных выработок Предохранительные ВВ для взрывания по углю и (или) породе в особоопасных по метану при взрывных работах забоях подземных выработок, проводимых по угольному пласту, когда исключен контакт боковой поверхности шпурового заряда с метановоздушной смесью, находящейся либо в пересекающих шпур трещинах горного массива, либо в выработке Предохранительные ВВ для взрывания: - по углю и (или) породе в особоопасных по метану при взрывных работах забоях подземных выработок, проводимых в условиях, когда возможен контакт боковой поверхности шпурового заряда с метановоздушной смесью. находящейся либо в пересекающих шпур трещинах горного массива, либо в выработке; - или в угольных и смешанных забоях восстающих (с углом более 10 ) выработок. в которых выделяется метан, при длине выработок более 20 м и проведении их без предварительно пробуренных скважин, обеспечивающих проветривание за счет общешахтной депрессии Предохранительные ВВ и изделия из предохранительных ВВ V-VI классов для ведения специальных взрывных работ (для водораспыления и распыления порошкообразных ингибиторов, для взрывного перебивания деревянных стоек при посадке кровли, при ликвидации зависаний горной массы в углеспускных Цвет отличительно й полосы или оболочек патронов (пачек) Белый ( мешки из неокрашенной бумаги) Красный Синий Желтый
Классификация ВВ для специальных взрывных работ Специальный класс (С) 1 2 3 4 Непредохранительные и предохранительные ВВ и изделия из них, предназначенные для специальных взрывных работ, кроме забоев подземных выработок, в которых возможно образование взрывоопасной концентрации горючего газа и угольной (сланцевой) пыли Цвет отличительной полосы или оболочек патронов (пачек) Взрывные работы на дневной поверхности: импульсная обработка металлов; инициирование скважинных и сосредоточенных зарядов; контурное взрывание для заоткоски уступов; разрушение мерзлых грунтов; взрывное дробление негабаритных кусков породы; сейсморазведочные работы в скважинах; создание заградительных полос при локализации лесных пожаров и другие специальные работы Белый Взрывные работы в забоях подземных выработок, не опасных по газу и пыли; взрывание сульфидных руд; дробление негабаритных кусков породы; контурное взрывание и другие Красный Прострелочно-взрывные работы в разведочных, нефтяных, газовых скважинах Черный Взрывные работы в серных, нефтяных и других шахтах, опасных по взрыву серной пыли, водорода и паров тяжелых углеводородов Зеленый
Скачать презентацию Взрывчатые вещества ВВ ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ виды взрывов
Общие положения. Типы ВВ.ppt