ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Таксономия взрывов из "Основные опасности химических производств" Хотя некоторые чисто механические события, такие, как разрушение маховика, неточно называют взрывом , мы их рассматривать не будем. Обсуждаться будут только те взрывы, которые происходят с внезапным высвобождением энергии (в ограниченном объеме. - Перев.), в результате чего вещество, заполняющее объем, превращается в нагретый газ с большим давлением. [c.242] Говоря о внезапном высвобождении энергии, подразумевают, во-первых, что система обладает запасенной, или потенциальной, энергией и, во-вторых, что эта энергия способна высвободиться с настолько большой скоростью, что может вызвать посредством действия взрывной волны поражение или разрушение. [c.242] В табл. 10.1 сравниваются три случая детонация конденсированного ВВ, газовый взрыв и распространение пламени. Данные в таблице относятся к веществу в форме куба со сторонами 1 м в предположении, что реакция начинается на одной из граней. [c.243] Обсуждаются два типа взрывов, которые общественность и средства массовой информации часто не различают. [c.243] Химические взрывы (энерговыделение в которых обусловлено экзотермической химической реакцией между горючим и окислителем. - Перев.) могут быть разных типов и рассматриваются подробно ниже. При взрывах конденсированного ВВ атомы углерода и водорода в молекулах вещества замещаются атомами азота. В объемных взрывах горючее (в твердой, жидкой или газовой фазе. - Перев.) рассеивается в воздухе (содержащем окислитель -кислород), образуя пылевые облака, паровые облака (топливовоздушные смеси. - Перев.) или газовые смеси. 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. [c.244] Существуют два основных типа взрыва взрыв конденсированного ВВ и объемный взрыв. [c.244] Взрывы этого типа вызываются всеми твердыми ВВ и относительно незначительным числом жидких ВВ, включая нитроглицерин. Такие ВВ обычно имеют плотность, лежащую в диапазоне 1,5 - 1,80 г/см (т.е. 1500 - 1800 кг/м). Однако первичные ВВ, содержащие свинец или ртуть, имеют намного большие плотности. [c.244] К физическим взрывам следует отнести также явление так называемой физической (или термической) детонации. Это явление возникает при смешении горячей и холодной жидкостей, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой (например, при выливании расплавленного металла в воду). В образовавшейся парожидкостной смеси испарение может протекать взрывным образом вследствие развивающихся процессов тонкой фрагментации капель расплава, быстрого теплоотвода от них и перегрева холодной жидкости. Физическая детонация сопровождается возникновением ударной волны с избыточным давлением в жидкой фазе, достигающим в некоторых случаях тысяч атмосфер. Указанное явление может стать причиной крупных аварий в ядерных реакторах и на промышленных предприятиях металлургической, химической и бумажной промышленности ( ronenberg, 1980]. - Прим. ред. [c.244] Объемный взрыв в разреженной среде возникает от смесей воздуха и некоторых окисляющихся веществ в виде пыли, аэрозоли или пара. Такие смеси имеют плотность, едва отличимую от плотности воздуха. Объемные взрывы в разреженной среде можно разделить на два класса ограниченные и неограниченные. [c.245] Все взрывы, кроме одного - пьшевого, подробно описанного ниже, были ограниченными. В книге [Ваг1песЬ1,1979] приводится фотография неограниченного взрыва 4 кг пигмента, рассеянного в воздухе, но в ней не обсуждаются неограниченные пылевые взрывы. Можно предположить из-за отсутствия противоположных данных, что такие взрывы не имеют широкого распространения. [c.245] Известно мало данных (за одним важным исключением) о серьезных взрывах, связанных с аэрозолями, хотя сравнительно небольшие аэрозольные взрывы случаются не так уж редко в системах сжатого воздуха, где аэрозоль представляет собой туман из масляных капелек. Упомянутое исключение - это авария 20 января 1968 г. в Пернисе (Нидерланды), где, согласно [Регп15,1968], сильный взрыв при очистке масла произошел после зажигания облака пара, содержащего около 50 т углеводородов. [c.245] Газовые или паровые взрывы могут быть как ограниченными (их большинство), так и неограниченными, когда количество газа/пара достигает по крайней мере 3 т. [c.245] В снаряде бризантного ВВ используются ВВ всех трех класов. В огнестрельном оружии присутствуют четыре компонента ВВ. Капсюль содержит относительно малое количество первичного ВВ, в котором детонация инициируется механическим ударом. Таким образом зажигается метательное ВВ, которое приводит в движение снаряд. Метательное ВВ образует высокое давление (около 10 бар), но без разрушения оружия. Снаряд состоит из оболочки, содержащей бризантное ВВ, и зажигательной трубки, которая при ударе инициирует детонацию в относительно малом количестве первичного ВВ, которое, в свою очередь, детонирует заряд бризантного ВВ. [c.245] Для некоторых военных целей требуется высокая степень бризантного действия или мощности раздробления. Метательные ВВ - это ВВ с низким бризантным действием высокая мощность раздробления организуется специальными ВВ - бризантными веществами. Бризантность действия является функцией скорости выделения энергии, т. е. мощности. [c.245] На основе законов термохимии можно выявить, будет или нет данное соединение способным к взрыву. Согласно [Stull,1977], если в данной реакции сумма теплот образования продуктов имеет более низкое значение, чем теплота образования исходного соединения, то тогда это вещество потенциально взрывоопасно. [c.246] Следует иметь в виду, что применение термохимии может лишь указать на возможность взрывного процесса, тогда как скорость реакции определяет мощность, т. е. силу эффекта. Реакция между воском свечи и кислородом - это реакция высокоэкзотермическая, но обычно не приводит к взрыву. [c.247] Реакции конденсации весьма распространены. Они особенно широко применяются в производстве красок, лаков и смол, где служат основой процессов в реакторах непрерывного действия со змеевиками для нагрева или охлаждения. [c.247] Имеется в виду стехиометрическая смесь углеводородов с воздухом. - Прим. ред. [c.247] Зарегистрировано много примеров неконтролируемых реакций, обусловленных тем, что скорость переноса тепла в таких сосудах является линейной функцией разности температур между реакционной массой и охладителем, тогда как скорость реакции - это экспоненциальная функция температуры реагента. Однако благодаря тому, что скорость выделения тепла, будучи функцией концентрации реагентов, во время протекания реакции уменьшается, нежелательный эффект до некоторой степени компенсируется. [c.248] Наиболее наглядный пример смеси, которая реагирует со взрывом,- это смесь, известная первоначально под названием черный порох , а позднее - дымный порох . [c.248] Вернуться к основной статье