Pojam eksplozije i eksploziva. Što je eksplozija? Pojam i klasifikacija eksplozija Što je definicija eksplozije požarom

Što je eksplozija? To je proces trenutne transformacije stanja u kojem se oslobađa značajna količina toplinske energije i plinova, tvoreći udarni val.

Eksplozivi su spojevi koji imaju sposobnost podlijegati promjenama fizičkog i kemijskog stanja uslijed vanjskih utjecaja uz nastanak eksplozije.

Klasifikacija vrsta eksplozija

1. Fizička – energija eksplozije je potencijalna energija stlačenog plina ili pare. Ovisno o veličini unutarnjeg energetskog tlaka, dobiva se eksplozija različite snage. Mehanički učinak eksplozije je posljedica djelovanja udarnog vala. Fragmenti ljuske uzrokuju dodatno štetno djelovanje.

2. Kemijska - u ovom slučaju eksplozija je posljedica gotovo trenutne kemijske interakcije tvari koje čine sastav, uz oslobađanje velike količine topline, kao i plinova i pare s visokim stupnjem kompresije. Eksplozije ove vrste tipične su, na primjer, za barut. Tvari koje nastaju kao rezultat kemijske reakcije zagrijavanjem postižu visoki tlak. Ovoj vrsti pripada i eksplozija pirotehnike.

3. Nuklearne eksplozije su munjevite reakcije nuklearne fisije ili fuzije, koje karakterizira ogromna snaga oslobođene energije, uključujući i toplinu. Kolosalna temperatura u epicentru eksplozije dovodi do stvaranja zone vrlo visokog tlaka. Širenje plina dovodi do pojave udarnog vala, koji je uzrok mehaničkog oštećenja.

Koncept i klasifikacija eksplozija omogućuju vam ispravno djelovanje u hitnim slučajevima.

Vrsta akcije

Izrazite značajke

Eksplozije se razlikuju ovisno o kemijskim reakcijama koje se odvijaju:

Raspad je karakterističan za plinoviti medij.
Redoks procesi podrazumijevaju prisutnost redukcijskog sredstva s kojim će reagirati kisik u zraku.
Reakcija smjesa.

Volumetrijske eksplozije uključuju eksplozije prašine, kao i eksplozije oblaka pare.

eksplozije prašine

Tipični su za zatvorene prašnjave strukture, poput rudnika. Opasna koncentracija eksplozivne prašine nastaje pri mehaničkom radu s rasutim materijalima koji stvaraju veliku količinu prašine. Rad s eksplozivima zahtijeva potpuno poznavanje toga što je eksplozija.

Za svaku vrstu prašine postoji tzv. maksimalno dopuštena koncentracija iznad koje postoji opasnost od spontane eksplozije, a ta se količina prašine mjeri u gramima po kubnom metru zraka. Izračunate vrijednosti koncentracije nisu konstantne vrijednosti i moraju se korigirati ovisno o vlažnosti, temperaturi i drugim uvjetima okoline.

Posebnu opasnost predstavlja prisutnost metana. U tom slučaju postoji povećana vjerojatnost detonacije smjese prašine. Već pet posto sadržaja metanske pare u zraku prijeti eksplozijom, zbog čega slijedi paljenje oblaka prašine i povećanje turbulencije. Dolazi do pozitivne povratne sprege, što dovodi do eksplozije velike energije. Znanstvenike privlače takve reakcije, teorija o eksploziji još uvijek proganja mnoge.

Sigurnost pri radu u skučenim prostorima

Prilikom rada u zatvorenim prostorijama s visokim sadržajem prašine u zraku, obavezno se pridržavajte sljedećih sigurnosnih pravila:

Uklanjanje prašine ventilacijom;

Borba protiv prekomjerne suhoće zraka;

Razrjeđivanje smjese zraka radi smanjenja koncentracije eksploziva.

Eksplozije prašine tipične su ne samo za rudnike, već i za zgrade i žitnice.

Eksplozije oblaka pare

To su reakcije munjevite promjene stanja, generirajući stvaranje vala eksplozije. Nastaju na otvorenom, u zatvorenom prostoru uslijed paljenja oblaka zapaljive pare. To se obično događa kada postoji curenje.

Odbijanje rada sa zapaljivim plinom ili parom;

Odbijanje izvora paljenja koji mogu izazvati iskru;

Izbjegavanje zatvorenih prostora.

Morate dobro razumjeti što je eksplozija, kakvu opasnost nosi. Nepoštivanje sigurnosnih pravila i nepismena uporaba nekih predmeta dovodi do katastrofe.

Eksplozije plina

Najčešće nezgode u kojima dolazi do eksplozije plina događaju se kao posljedica nestručnog rukovanja plinskom opremom. Važna je pravovremena eliminacija i definiranje obilježja. Što znači eksplozija plina? Pojavljuje se zbog nepravilnog rada.

Kako bi se spriječile takve eksplozije, sva plinska oprema mora prolaziti redoviti preventivni tehnički pregled. Svim stanovnicima privatnih kućanstava, kao i stambenih zgrada, preporučuje se godišnje održavanje VDGO-a.

Kako bi se smanjile posljedice eksplozije, konstrukcije prostorija u kojima je instalirana plinska oprema nisu kapitalne, već, naprotiv, lagane. U slučaju eksplozije nema većih oštećenja i začepljenja. Sada zamislite što je eksplozija.

Radi lakšeg utvrđivanja istjecanja plina za kućanstvo dodaje mu se aromatski dodatak etil merkaptan koji uzrokuje karakterističan miris. Ako postoji takav miris u prostoriji, potrebno je otvoriti prozore kako bi se osigurao dotok svježeg zraka. Tada biste trebali nazvati plinsku službu. U ovom trenutku, bolje je ne koristiti električne prekidače koji mogu izazvati iskrenje. Strogo je zabranjeno pušenje!

Prijetnja može postati i eksplozija pirotehnike. Skladište takvih predmeta mora biti opremljeno u skladu sa standardima. Proizvodi loše kvalitete mogu naškoditi osobi koja ih koristi. Sve to svakako treba uzeti u obzir.

Opće informacije o eksploziji

Eksplozija je brzi proces fizikalnih i kemijskih transformacija tvari, popraćen oslobađanjem značajne količine energije u ograničenom volumenu, uslijed čega nastaje i širi se udarni val koji ima udarni mehanički učinak. na okolnim predmetima.

KARAKTERISTIČNE ZNAČAJKE EKSPLOZIJE:

Visoka stopa kemijske transformacije eksploziva;
veliki broj plinovitih produkata eksplozije;
snažan zvučni učinak (tutnjava, glasan zvuk, buka, jak prasak);
snažno djelovanje drobljenja.

Ovisno o okruženju u kojem se eksplozije događaju, one su podzemni, zemaljski, zračni, podvodni i površinski.

Razmjeri posljedica eksplozija ovise o njihovoj snazi i okruženju u kojem se događaju. Radijusi zahvaćenih zona tijekom eksplozija mogu doseći i nekoliko kilometara.

Postoje tri zone eksplozije.

3ona ja- zona djelovanja detonacijskog vala. Karakterizira ga intenzivno djelovanje drobljenja, uslijed čega se strukture uništavaju u odvojene fragmente, koji lete velikim brzinama od središta eksplozije.

Zona II- područje djelovanja produkata eksplozije. U njemu se potpuno uništenje zgrada i građevina događa pod djelovanjem ekspandirajućih produkata eksplozije. Na vanjskoj granici ove zone nastali udarni val odvaja se od produkata eksplozije i kreće neovisno o središtu eksplozije. Nakon što su iscrpili svoju energiju, produkti eksplozije, ekspandirajući do gustoće koja odgovara atmosferskom tlaku, više ne proizvode razorni učinak.

Zona III- zona djelovanja zračnog udarnog vala - uključuje tri podzone: III a - jaka razaranja, III b - srednja razaranja, III c - slaba razaranja. Na vanjskoj granici zone 111, udarni val degenerira u zvučni val, koji je još uvijek čujan na znatnim udaljenostima.

EFEKTI EKSPLOZIJE NA ZGRADE, STRUKTURE, OPREMU .

Zgrade i građevine velikih dimenzija s laganim nosivim konstrukcijama, koje se znatno uzdižu iznad površine zemlje, podvrgnute su najvećem razaranju produktima eksplozije i udarnim valom. Podzemne i podzemne konstrukcije s krutim strukturama imaju značajnu otpornost na razaranje.

Šteta se dijeli na puna, jaka, srednja i slaba.

Potpuna destrukcija. Urušili su se stropovi na zgradama i objektima te su uništene sve glavne nosive konstrukcije. Oporavak nije moguć. Oprema, sredstva mehanizacije i druga oprema ne podliježu restauraciji. U komunalnim i energetskim mrežama dolazi do pucanja kabela, razaranja dionica cjevovoda, nosača nadzemnih vodova i sl.

Jaka destrukcija. Postoje značajne deformacije nosivih konstrukcija u zgradama i građevinama, većina stropova i zidova je uništena. Restauracija je moguća, ali nepraktična, jer se praktički svodi na novu izgradnju koristeći neke od preživjelih struktura. Oprema i mehanizmi su uglavnom uništeni i deformirani.

U komunalnim i energetskim mrežama dolazi do loma i deformacija pojedinih dionica podzemnih mreža, deformacija nadzemnih elektroenergetskih vodova i komunikacija, lomova tehnoloških cjevovoda.

Srednje razaranje. U zgradama i građevinama uglavnom nisu bile uništene nosive, već sekundarne konstrukcije (laki zidovi, pregrade, krovovi, prozori, vrata). Moguće pukotine na vanjskim zidovima i padovi na nekim mjestima. Stropovi i podrumi nisu uništeni, dio objekata je pogodan za rad. U komunalnim i energetskim mrežama značajna su razaranja i deformacije elemenata koje je moguće otkloniti većim popravcima.

Slabo uništenje. Na zgradama i objektima uništen je dio unutarnjih pregrada, prozora i vrata. Oprema ima značajne deformacije. Prisutna su manja oštećenja i kvarovi na građevinskim elementima u komunalnim i energetskim mrežama.

Opće informacije o požaru

VATRA I NJEZIN POČETAK .

Požar je nekontrolirano spaljivanje koje uzrokuje materijalnu štetu, šteti životu i zdravlju građana, interesima društva i države.

Esencija gorenja je 1756. godine otkrio veliki ruski znanstvenik M. V. Lomonosov. Svojim pokusima dokazao je da je izgaranje kemijska reakcija spoja zapaljive tvari s kisikom u zraku. Dakle, da bi se proces izgaranja odvijao, potrebno je sljedeće Uvjeti:

Prisutnost gorive tvari (pored gorivih tvari koje se koriste u proizvodnim procesima i gorivih materijala koji se koriste u unutrašnjosti stambenih i javnih zgrada, značajna količina gorivih tvari i gorivih materijala sadržana je u građevinskim konstrukcijama);
prisutnost oksidacijskog sredstva (obično je kisik u zraku oksidacijsko sredstvo tijekom izgaranja tvari; osim njega, kemijski spojevi koji sadrže kisik u sastavu molekula mogu biti oksidansi: nitrati, perklorati, dušična kiselina, dušikovi oksidi i kemijski elementi: fluor, brom, klor);
prisutnost izvora paljenja (svijeće s otvorenim plamenom, šibice, upaljači, vatre ili iskre).

Iz toga slijedi da se požar može zaustaviti ako se iz zone izgaranja isključi jedan od prva dva uvjeta.

Mogućnost nastanka požara u zgradama i građevinama, a posebno širenje požara u njima, ovisi o tome od kojih su dijelova, konstrukcija i materijala građene, kakve su veličine i rasporeda. Kao što se može vidjeti iz sheme 2, tvari i materijali podijeljeni su u skupine zapaljivosti:

Na nezapaljive tvari, ne mogu gorjeti;
za sporogoreće tvari koje mogu gorjeti pod utjecajem izvora paljenja, ali ne mogu samostalno gorjeti nakon njegovog uklanjanja;
za zapaljive tvari koje mogu gorjeti nakon uklanjanja izvora paljenja:
a) teško zapaljiv, može se zapaliti samo pod utjecajem snažnog izvora paljenja;
b) zapaljive, mogu se zapaliti od kratkotrajne izloženosti niskoenergetskim izvorima paljenja (plamen, iskre).

Po prvi put zadatak proučavanja fizičke suštine eksplozije postavio je M.V. Lomonosov. U svom djelu "O prirodi i rođenju salitre", napisanom 1748. godine, on definira eksploziju kao vrlo brzo oslobađanje značajne količine energije i velike količine plinova.

Eksplozija je proces vrlo brzog (nadzvučnog) fizičkog ili kemijskog prijelaza tvari ili skupine tvari iz jednog stanja u drugo, popraćen vrlo brzim prijelazom potencijalne energije izvorne tvari u kinetičku energiju sposobnu za obavljanje mehaničkog rada.

Fenomen eksplozije u svojim manifestacijama kao što su pražnjenje munje, vulkanska erupcija poznat je čovječanstvu od pamtivijeka. Nešto kasnije, ljudi su naučili kako napraviti eksplozivne sastave i koristiti eksploziju za svoje potrebe. Međutim, da bi se stvorila ispravna predodžba o suštini fenomena koji se zove eksplozija, bio je potreban značajan napredak u razvoju prirodnih znanosti.

Karakterističan znak eksplozije je izrazito brza pojava ili, točnije, manifestacija djelovanja pritiska, u pravilu, vrlo velika.

Prema prirodi procesa toka eksplozije se obično klasificiraju na:

FIZIČKI- kod kojih dolazi samo do fizikalne pretvorbe materije (besplamena eksplozija uz pomoć tekućeg ugljičnog dioksida i komprimiranog zraka, eksplozije parnih kotlova, cilindara s ukapljenim plinom, električni izboji), tj. prilikom fizičke eksplozije oslobađa se energija kao posljedica fizičkog procesa.

Fizička eksplozija nalazi primjenu u industriji rudarstva ugljena u obliku patrona airdox, u kojem se energija komprimiranog zraka koristi za uništavanje medija.

KEMIJSKI- kod kojih dolazi do izrazito brze promjene kemijskog sastava tvari koje sudjeluju u reakciji uz oslobađanje topline i plinova (eksplozija metana, ugljene prašine, eksploziva).

U kemijskoj eksploziji energija se oslobađa kao rezultat brze kemijske reakcije. Ova vrsta eksplozije može se definirati na sljedeći način: Eksplozija naziva se brza kemijska transformacija eksploziva, koja se odvija uz oslobađanje topline i stvaranje plinova.

Iz ove definicije slijede četiri temeljna uvjeta koja kemijska reakcija mora zadovoljiti da bi se odvijala u obliku eksplozije:

Egzotermnost (otpuštanje topline)

stvaranje plinova

velika brzina reakcije

sposobnost samopropagiranja.

Ako barem jedan od ovih uvjeta nije ispunjen, do eksplozije neće doći.

Kemijska transformacija eksploziva i smjesa može se odvijati u različitim oblicima, od kojih su glavni :

· spora kemijska transformacija (razgradnja tvari);

· izgaranje;

· detonacija.

Uz sporu kemijsku transformaciju, reakcija razgradnje teče istodobno u cijelom volumenu tvari, koja je na istoj temperaturi, praktički jednakoj temperaturi okoline. Brzina reakcije odgovara ovoj temperaturi i eksplozivna masa je ista u svim točkama. Kada se eksploziv zagrijava, njegova temperatura raste ne samo zbog vanjskog zagrijavanja, već i zbog topline koja se oslobađa tijekom reakcije kemijske razgradnje. Pod određenim uvjetima, ova reakcija može postati samoubrzavajuća, zbog čega se eksplozivi brzo pretvaraju u komprimirane plinove gotovo istovremeno u cijelom volumenu. Dogodit će se toplinska eksplozija eksploziva, što može poslužiti kao primjer homogene (homogene) eksplozije. Međutim, praktički homogena eksplozija nije izvediva zbog neravnomjernog odvođenja topline s eksploziva, budući da se u tvari uvijek javlja jedno ili više žarišta izgaranja iz kojih se potom izgaranje širi na ostatak eksplozivne mase.

Osnova suvremene eksplozivne tehnologije je uporaba samopropagirajuća eksplozivna transformacija. S ovim oblikom eksplozije, kemijska transformacija, koja je započela u bilo kojoj točki naboja, spontano se širi do njegovih granica. Sposobnost kemijske reakcije da se sama širi je karakteristična značajka ovog oblika eksplozije.

Samopropagirajuća eksplozivna transformacija moguća je tijekom izgaranja i detonacije eksploziva. U oba slučaja postoji fronta kemijske transformacije - relativno uska zona u kojoj se odvija intenzivna kemijska reakcija koja se određenom brzinom širi kroz tvar. Ispred ove zone je originalni BB, iza nje- proizvodi za pretvorbu

Temperature ispred fronte, iza nje i u samoj zoni kemijske reakcije značajno se razlikuju; postoji i nejednakost pritisaka i gustoće.

Brzina reakcije, točnije, linearna brzina kretanja fronte procesa, uglavnom ne ovisi o početnoj temperaturi tvari, već o količini energije koja se oslobađa tijekom reakcije, uvjetima za njezin prijenos na neizreagiranu tvar i kinetičke karakteristike kemijske transformacije koja se u njemu događa tijekom ovog prijenosa. Budući da je mehanizam prijenosa energije tijekom izgaranja i detonacije različit (tijekom izgaranja toplinska energija se prenosi zbog provođenja topline, tijekom detonacije glavnu ulogu ima udarni val), razlikuje se i brzina širenja procesa i tijekom izgaranja ne prelazi nekoliko centimetara u sekundi za kondenzirane eksplozive, a tijekom detonacije iznosi kilometara u sekundi.

Sukladno razlici u brzini širenja procesa, razorni učinak u različitim oblicima pretvorbe eksploziva bitno se razlikuje.

Spora transformacija samo u zatvorenom volumenu može dovesti do povećanja tlaka sve do puknuća ljuske.

Izgaranje Također je sposoban značajno povećati tlak samo u zatvorenom ili poluzatvorenom volumenu. U skladu s tim, ovaj se postupak koristi u slučajevima kada je preveliki pritisak nepoželjan (komore projektila, vatreno oružje itd.).

NUKLEARNI- u kojima se odvijaju lančane reakcije nuklearne fisije s nastankom novih elemenata. Trenutno se provode dvije vrste oslobađanja atomske energije tijekom eksplozije:

transformacija teških jezgri u lakše (radioaktivni raspad i fisija atomskih jezgri urana i plutonija);

nastajanje težih jezgri iz lakih jezgri (fuzija atomskih jezgri).

U miniranju u industriji koriste se kemijske eksplozije.

Eksplozija je uobičajeni fizički fenomen koji je odigrao značajnu ulogu u sudbini čovječanstva. Može uništiti i ubiti, kao i biti koristan, štiteći osobu od prijetnji kao što su poplava i napad asteroida. Eksplozije se razlikuju po prirodi, ali po prirodi procesa uvijek su razorne. Ova snaga je njihova glavna karakteristika.

Riječ "eksplozija" svima je poznata. Međutim, na pitanje što je eksplozija može se odgovoriti samo na temelju onoga za što se ta riječ koristi. U fizikalnom smislu, eksplozija je proces iznimno brzog oslobađanja energije i plinova u relativno malom volumenu prostora.

Brzo širenje (toplinsko ili mehaničko) plina ili druge tvari, poput eksplozije granate, stvara udarni val (zona visokog tlaka) koji može biti razoran.

U biologiji, eksplozija označava brzi biološki proces velikih razmjera (na primjer, eksplozija u broju, eksplozija u specijaciji). Dakle, odgovor na pitanje što je eksplozija ovisi o predmetu proučavanja. Međutim, u pravilu se pod njim podrazumijeva upravo klasična eksplozija, o čemu će biti riječi dalje.

Klasifikacija eksplozija

Eksplozije mogu imati različitu prirodu, snagu. Javljaju se u različitim okruženjima (uključujući vakuum). Prema prirodi nastanka, eksplozije se dijele na:

fizički (eksplozija rasprsnutog balona i sl.);
kemijski (na primjer, eksplozija TNT-a);
nuklearne i termonuklearne eksplozije.

Kemijske eksplozije mogu se dogoditi u krutim, tekućim ili plinovitim tvarima, kao iu zračnim suspenzijama. Glavne u takvim eksplozijama su redoks reakcije egzotermnog tipa, odnosno reakcije egzotermne dekompozicije. Primjer kemijske eksplozije je eksplozija granate.

Fizičke eksplozije nastaju kada se naruši nepropusnost spremnika s ukapljenim plinom i drugim tvarima pod pritiskom. Također mogu biti uzrokovani toplinskim širenjem tekućina ili plinova u sastavu čvrstog tijela, praćeno kršenjem cjelovitosti kristalne strukture, što dovodi do oštrog uništenja objekta i pojave učinka eksplozije.

Snaga eksplozije

Snaga eksplozija može biti različita: od uobičajenog glasnog pucanja zbog puknuća balona ili eksplodirane petarde do divovskih kozmičkih eksplozija supernova.

Intenzitet eksplozije ovisi o količini oslobođene energije i brzini njezinog oslobađanja. Pri procjeni energije kemijske eksplozije koristi se takav pokazatelj kao količina oslobođene topline. Količina energije u fizičkoj eksploziji određena je količinom kinetičke energije adijabatskog širenja para i plinova.

eksplozije koje je napravio čovjek

U industrijskom poduzeću eksplozivni predmeti nisu neuobičajeni, pa se tamo mogu dogoditi takve vrste eksplozija kao što su zrak, zemlja i unutarnja (unutar tehničke strukture). U rudarstvu ugljena eksplozije metana nisu neuobičajene, što je posebno karakteristično za duboke rudnike ugljena, gdje iz tog razloga nedostaje ventilacija. Štoviše, različiti slojevi ugljena imaju različit sadržaj metana, pa je stoga razina opasnosti od eksploziva u rudnicima različita. Eksplozije metana veliki su problem za duboke rudnike Donbasa, što zahtijeva pojačanu kontrolu i praćenje njegovog sadržaja u rudničkom zraku.

Eksplozivni predmeti su spremnici s ukapljenim plinom ili parom pod pritiskom. Također i vojna skladišta, spremnici s amonijevim nitratom i mnogi drugi objekti.

Posljedice eksplozije na poslu mogu biti nepredvidive, pa i tragične, među kojima prednjači moguće ispuštanje kemikalija.

Upotreba eksplozija

Učinak eksplozije čovječanstvo već dugo koristi u razne svrhe, koje se mogu podijeliti na miroljubive i vojne. U prvom slučaju, govorimo o stvaranju usmjerenih eksplozija za uništavanje objekata za rušenje, ledenih čepova na rijekama, u vađenju minerala, u građevinarstvu. Zahvaljujući njima, troškovi rada potrebni za provedbu postavljenih zadataka značajno su smanjeni.

Eksploziv je kemijska smjesa koja pod utjecajem određenih, lako postignutih uvjeta, stupa u burnu kemijsku reakciju pri čemu dolazi do brzog oslobađanja energije i velike količine plina. Po svojoj prirodi, eksplozija takve tvari slična je izgaranju, samo što se odvija ogromnom brzinom.

Vanjski utjecaji koji mogu izazvati eksploziju su sljedeći:

mehanički utjecaji (na primjer, udar);
kemijska komponenta povezana s dodatkom drugih komponenti eksplozivu koje izazivaju početak eksplozivne reakcije;
temperaturni učinci (zagrijavanje eksploziva ili iskre na njemu);
detonacija od obližnje eksplozije.

Stupanj reakcije na vanjske utjecaje

Stupanj reakcije eksploziva na bilo koji od utjecaja isključivo je individualan. Dakle, neke vrste baruta lako se zapale zagrijavanjem, ali ostaju inertne pod utjecajem kemijskih i mehaničkih utjecaja. TNT eksplodira od detonacije drugih eksploziva, a nije jako osjetljiv na druge faktore. Živin fulminat potkopavaju sve vrste udaraca, a neki eksplozivi mogu i spontano eksplodirati, što takve spojeve čini vrlo opasnima i neprikladnima za uporabu.

Kako detonira eksploziv?

Različiti eksplozivi eksplodiraju na malo drugačije načine. Na primjer, barut karakterizira brza reakcija paljenja uz oslobađanje energije tijekom relativno dugog vremenskog razdoblja. Stoga se koristi u vojnim poslovima za davanje brzine patronama i projektilima bez razbijanja njihovih čaura.

Kod druge vrste eksplozije (detonacija) eksplozivna reakcija se širi kroz tvar nadzvučnom brzinom i ona je također uzrok. To dovodi do toga da se energija oslobađa u vrlo kratkom vremenu i ogromnom brzinom, pa se metalne kapsule raskidaju iznutra. Ova vrsta eksplozije tipična je za opasne eksplozive kao što su RDX, TNT, amonit itd.

Eksplozivne vrste

Značajke osjetljivosti na vanjske utjecaje i pokazatelji eksplozivne snage omogućuju podjelu eksploziva u 3 glavne skupine: pogonske, inicirajuće i eksplozivne. U barute za bacanje spadaju razne vrste baruta. U ovu skupinu spadaju eksplozivne smjese male snage za petarde i vatromete. U vojnim poslovima koriste se za proizvodnju rasvjetnih i signalnih raketa, kao izvor energije za patrone i granate.

Značajka iniciranja eksploziva je osjetljivost na vanjske čimbenike. Istodobno, imaju nisku eksplozivnu snagu i rasipanje topline. Stoga se koriste kao detonator za miniranje i pogonski eksploziv. Pažljivo su pakirani kako bi spriječili samouništenje.

Brizantni eksplozivi imaju najveću eksplozivnu snagu. Koriste se kao punila za bombe, granate, mine, rakete itd. Najopasniji od njih su heksogen, tetril i PETN. Manji eksplozivi su TNT i plastid. Među najmanje moćnim je amonijev nitrat. Brizanti velike eksplozivne moći su također osjetljiviji na vanjske utjecaje, što ih čini još opasnijim. Stoga se koriste u kombinaciji s manje snažnim ili drugim komponentama koje dovode do smanjenja osjetljivosti.

Parametri eksplozivnosti

U skladu s volumenom i brzinom oslobađanja energije i plina, svi eksplozivi se procjenjuju prema parametrima kao što su brizantnost i eksplozivnost. Brisatnost karakterizira brzinu oslobađanja energije, koja izravno utječe na razornu sposobnost eksploziva.

Eksplozivnost određuje veličinu oslobađanja plinova i energije, a time i količinu rada proizvedenog tijekom eksplozije.

U oba parametra prednjači heksogen, koji je najopasniji eksploziv.

Dakle, pokušali smo odgovoriti na pitanje što je eksplozija. Također su razmatrane glavne vrste eksplozija i metode klasifikacije eksploziva. Nadamo se da ste nakon čitanja ovog članka dobili opću ideju o tome što je eksplozija.

Eksplozija je brzi proces fizikalnih i kemijskih pretvorbi tvari, popraćen oslobađanjem značajne količine energije u ograničenom volumenu, uslijed čega nastaje udarni val koji se širi u okolnom prostoru, sposoban dovode ili dovode do hitnog slučaja ljudske prirode. Kao posljedica eksplozije, tvar koja ispunjava volumen pretvara se u jako zagrijani plin ili plazmu s vrlo visokim tlakom, što uzrokuje stvaranje i širenje udarnog vala u okolini. Eksplozija nastaje tijekom kemijskih reakcija, električnog pražnjenja, izlaganja snopu svjetlosti (iz kvantnog generatora) na različite materijale, nuklearne fisije i reakcije fuzije.

Eksplozija se koristi u vojsci (prilikom neprijateljstava) i rudarstvu (prilikom rudarenja), u građevinarstvu (pri stvaranju temelja i uništavanju starih konstrukcija), strojarstvu (eksplozivno zavarivanje, eksplozivno žigosanje), petrokemijskoj industriji (pri izvođenju tehnoloških operacija, stvaranju podzemlja skladišta), prilikom uništavanja kemijski i biološki opasnih tvari i dr.

Nedavno su eksplozije postale jedna od glavnih vrsta terorističkih napada. Štetni čimbenici eksplozija su udarna svjetlost, toplinski i radijacijski valovi koji mogu ugroziti život i zdravlje ljudi, oštetiti gospodarske i druge objekte te postati izvorom izvanrednih situacija.

Pročitajte dodatni materijal:

Postoji nekoliko vrsta eksplozija:

fizička eksplozija - uzrokovane promjenom agregatnog stanja tvari. Kao rezultat takve eksplozije, tvar se pretvara u plin s visokim tlakom i temperaturom;
kemijska eksplozija - uzrokovane brzom kemijskom pretvorbom tvari, pri čemu se potencijalna kemijska energija pretvara u toplinsku i kinetičku energiju širenja produkata eksplozije;
nuklearna eksplozija - snažna eksplozija uzrokovana oslobađanjem nuklearne energije bilo brzom lančanom reakcijom fisije teških jezgri, bilo reakcijom termonuklearne fuzije jezgri helija iz lakših jezgri;
- nastala kao posljedica kršenja proizvodne tehnologije, pogrešaka osoblja za održavanje ili pogrešaka tijekom projektiranja;
eksplozija prašine - kada inicijalni inicijalni impuls doprinosi perturbaciji prašine ili plina, što dovodi do naknadne snažne eksplozije;
eksplozija tlačne posude - eksplozija posude u kojoj su plinovi ili tekućine stisnuti pod visokim tlakom pohranjeni u radnom stanju ili eksplozija u kojoj se tlak povećava kao posljedica vanjskog zagrijavanja ili samozapaljenja nastale smjese unutar posude;
eksplozija volumena - detonacijska ili deflagracijska eksplozija oblaka plin-zrak, prašina-zrak i prašina-plin.

Kao posljedica eksplozije. nastali jako zagrijani plin ili plazma s vrlo visokim tlakom velikom silom djeluje na okolinu, izazivajući njeno kretanje. Kretanje uzrokovano eksplozijom, u kojem dolazi do naglog porasta tlaka, gustoće i temperature medija, naziva se udarni val. Fronta udarnog vala širi se kroz medij velikom brzinom, zbog čega se područje obuhvaćeno kretanjem brzo širi. Pojava eksplozivnog vala karakteristična je posljedica eksplozije u različitim medijima.

Ako nema medija, tj. eksplozija se odvija u vakuumu, energija se pretvara u kinetičku energiju produkata eksplozije koji velikom brzinom lete u svim smjerovima. Uz pomoć vala eksplozije (ili letećih proizvoda u vakuumu), eksplozija proizvodi mehanički učinak na objekte koji se nalaze na različitim udaljenostima od mjesta eksplozije.

Kako se udaljavate od mjesta eksplozije, mehanički učinak udarnog vala slabi. Različite vrste eksplozija razlikuju se po fizičkoj prirodi izvora energije i načinu na koji se oslobađa. Tipični primjeri su eksplozije kemijskih eksploziva. Imaju sposobnost brze kemijske razgradnje, pri čemu se energija međumolekulskih veza oslobađa u obliku topline. Karakterizira ih povećanje brzine kemijske razgradnje s porastom temperature. Na relativno niskim temperaturama kemijsko raspadanje se odvija vrlo sporo, tako da eksplozivne tvari ne moraju dugo doživjeti značajne promjene u svom stanju. U tom slučaju uspostavlja se toplinska ravnoteža između eksploziva i okoline, u kojoj se kontinuirano otpuštene male količine topline odvode izvan tvari kroz provođenje topline.

Ako se stvore uvjeti u kojima se oslobođena toplina nema vremena ukloniti izvan eksploziva, tada se zbog povećanja temperature razvija samoubrzavajući proces kemijske razgradnje, koji se naziva toplinska eksplozija. Zbog činjenice da se toplina odvodi kroz vanjsku površinu eksploziva, a njeno oslobađanje se događa u cijelom volumenu tvari, toplinska ravnoteža također može biti poremećena s povećanjem ukupne mase eksploziva. Ova se okolnost uzima u obzir pri skladištenju eksploziva.

Moguć je i drugi postupak za izvođenje eksplozije, u kojem se kemijska transformacija širi kroz eksplozivnu tvar sekvencijalno, od sloja do sloja u obliku vala. Vodeća fronta takvog vala koji se kreće velikom brzinom je udarni val - oštar (skokovit) prijelaz tvari iz početnog stanja u stanje s vrlo visokim tlakom i temperaturom. Eksplozivna tvar komprimirana udarnim valom nalazi se u stanju u kojem se kemijska razgradnja odvija vrlo brzo.

Kao rezultat toga, područje u kojem se oslobađa energija koncentrirano je u tankom sloju uz površinu udarnog vala. Oslobađanje energije osigurava da se visoki tlak u udarnom valu održava na konstantnoj razini. Proces kemijske pretvorbe eksplozivne tvari koji se unosi udarnim valom i prati brzo oslobađanje energije naziva se detonacija. Detonacijski valovi se šire kroz eksploziv vrlo velikom brzinom, uvijek većom od brzine zvuka u izvornoj tvari. Na primjer, brzine detonacijskih valova u čvrstim eksplozivima su nekoliko km/s. Tona čvrstog eksploziva može se na ovaj način pretvoriti u gusti plin pod vrlo visokim tlakom za 10-4 sekunde. Tlak u nastalim plinovima premašuje atmosferski tlak nekoliko stotina tisuća puta. Učinak eksplozije kemijskog eksploziva može se pojačati u određenom smjeru primjenom posebno oblikovanih eksplozivnih punjenja.

Nuklearne transformacije povezane su s temeljnijim transformacijama tvari. U nuklearnoj eksploziji dolazi do transformacije atomskih jezgri početne tvari u jezgre drugih elemenata, što je popraćeno oslobađanjem energije vezanja elementarnih čestica (protona i neutrona) koje čine atomsku jezgru.

Temelji se na sposobnosti određenih izotopa teških elemenata urana ili plutonija na fisiju, pri čemu se jezgre izvorne tvari raspadaju, tvoreći jezgre lakših elemenata. Fisija svih jezgri sadržanih u 50 g urana ili plutonija oslobađa istu količinu energije kao detonacija 1000 tona trinitrotoluena, tako da je nuklearna transformacija sposobna proizvesti eksploziju goleme snage. Fisija jezgre atoma urana ili plutonija može nastati kao rezultat hvatanja jednog neutrona od strane jezgre. Značajno je da kao rezultat fisije nastaje nekoliko novih neutrona od kojih svaki može uzrokovati fisiju drugih jezgri.

Zbog toga će se broj podjela vrlo brzo povećati (prema zakonu geometrijske progresije). Ako pretpostavimo da se sa svakim događajem fisije udvostruči broj neutrona koji mogu izazvati fisiju drugih jezgri, tada se u manje od 90 događaja fisije formira toliki broj neutrona koji je dovoljan za fisiju jezgri sadržane u 100 kg urana ili plutonij. Vrijeme potrebno za podjelu ove količine tvari bit će ~ 10-6 s. Ovaj samoubrzavajući proces naziva se lančana reakcija. U stvarnosti, ne uzrokuju svi neutroni proizvedeni u fisiji fisiju drugih jezgri. Ako je ukupna količina fisijske tvari mala, tada će većina neutrona pobjeći iz materije bez izazivanja fisije. U fisijskoj tvari uvijek postoji mala količina slobodnih neutrona, ali se lančana reakcija razvija tek kada broj novonastalih neutrona premaši broj neutrona koji ne proizvode fisiju. Takvi uvjeti nastaju kada masa fisionog materijala premašuje tzv. kritična masa. Eksplozija nastaje kada se odvojeni dijelovi fisibilnog materijala (masa svakog dijela je manja od kritične mase) brzo spoje zajedno s ukupnom masom većom od kritične mase ili uz jaku kompresiju, koja smanjuje površinu tvari i time smanjuje broj neutrona koji izlaze. Za stvaranje takvih uvjeta obično se koristi eksplozija kemijskog eksploziva.

Postoji još jedna vrsta nuklearne reakcije - fuzija lakih jezgri, praćena oslobađanjem velike količine energije. Odbojne sile sličnih električnih naboja (sve jezgre imaju pozitivan električni naboj) sprječavaju nastavak reakcije fuzije, stoga za učinkovitu nuklearnu transformaciju ove vrste jezgre moraju imati visoku energiju. Takvi se uvjeti mogu stvoriti zagrijavanjem tvari do vrlo visokih temperatura. U tom smislu, proces fuzije koji se odvija na visokoj temperaturi naziva se termonuklearna reakcija. Pri fuziji jezgri deuterija (izotopa vodika 2H) oslobađa se gotovo 3 puta više energije nego pri fisiji iste mase urana. Temperatura potrebna za fuziju postiže se u nuklearnoj eksploziji urana ili plutonija. Dakle, ako se fisijska tvar i izotopi vodika stave u isti uređaj, može se izvesti reakcija fuzije, čiji će rezultat biti eksplozija goleme snage. Osim snažnog udarnog vala, nuklearnu eksploziju prati intenzivna emisija svjetlosti i prodorno zračenje.

U gore opisanim tipovima eksplozija, oslobođena energija je u početku bila sadržana u obliku energije molekularne ili nuklearne veze u materiji. Postoje eksplozije u kojima se oslobođena energija dovodi iz vanjskog izvora. Primjer takve eksplozije je snažno električno pražnjenje u bilo kojem mediju. Električna energija u izbojnom međuprostoru oslobađa se u obliku topline, pretvarajući medij u ionizirani plin visokog tlaka i temperature. Slična pojava događa se kada kroz metalni vodič teče snažna električna struja, ako je jakost struje dovoljna da metalni vodič brzo pretvori u paru. Fenomen eksplozije također se događa kada je tvar izložena fokusiranom laserskom zračenju. Kao jedan od tipova eksplozije može se smatrati proces brzog oslobađanja energije koji je posljedica iznenadnog razaranja ljuske koja je držala visokotlačni plin (primjerice, eksplozija cilindra sa stlačenim plinom). Eksplozija se može dogoditi kada se čvrsta tijela sudare, krećući se jedno prema drugom velikom brzinom, na primjer, svemirskom brzinom. Tijekom sudara kinetička energija tijela pretvara se u toplinu kao rezultat širenja snažnog udarnog vala kroz tvar koji nastaje u trenutku sudara. Brzine relativnog približavanja čvrstih tijela, potrebne da se tvar potpuno pretvori u paru kao rezultat sudara, mjere se desecima km / s, a tlakovi koji se razvijaju u ovom slučaju iznose milijune atmosfera.

U prirodi postoje mnoge pojave koje prate eksplozije: snažna električna pražnjenja u atmosferi tijekom grmljavinske oluje (munje), iznenadne vulkanske erupcije, veliki meteoriti koji padaju na površinu Zemlje. Kao rezultat pada Tunguskog meteorita (1907.) dogodila se eksplozija, koja je u smislu količine energije oslobođene eksplozije ekvivalentna ~ 107 tona trinitrotoluena.

V. našli su široku primjenu u znanstvenim istraživanjima i u industriji. Omogućili su postizanje značajnog napretka u proučavanju svojstava plinova, tekućina i krutina pri visokim tlakovima i temperaturama. Proučavanje eksplozija ima važnu ulogu u razvoju fizike neravnotežnih procesa, koja proučava fenomene prijenosa mase, količine gibanja i energije u različitim medijima, mehanizme faznih prijelaza tvari, kinetiku kemijskih reakcija i dr. na. Pod utjecajem eksplozije mogu se postići takva stanja tvari koja su nedostupna drugim metodama istraživanja. Snažna kompresija kanala električnog pražnjenja pomoću eksplozije kemijske tvari omogućuje dobivanje, u kratkom vremenskom razdoblju, magnetskih polja ogromnog intenziteta [do 1,1 Ga/m (do 14 milijuna Oe)]. Intenzivna emisija svjetlosti tijekom eksplozije kemijskog eksploziva u plinu može se koristiti za pobuđivanje optičkog kvantnog generatora (lasera). Pod djelovanjem visokog tlaka, koji nastaje pri detonaciji eksploziva, vrši se eksplozivno štancanje, eksplozivno zavarivanje i eksplozivno kaljenje metala.

Eksplozije se naširoko koriste u istraživanju minerala. Seizmički valovi reflektirani od različitih slojeva (elastični valovi u zemljinoj kori) bilježe seizmografi. Analiza seizmograma omogućuje izvođenje zaključaka o pojavi nafte, prirodnog plina i drugih minerala. Eksplozije se također široko koriste u otvaranju i razvoju mineralnih naslaga. Gotovo nijedna gradnja brana, cesta i tunela u planinama ne može proći bez miniranja.

Međutim, nekontrolirane i nedopuštene eksplozije bilo koje prirode izvori su izvanrednih i katastrofalnih situacija na većini potencijalno opasnih civilnih i obrambenih objekata, kada se opasni prirodni procesi odvijaju na Zemlji, Suncu ili drugim svemirskim objektima.

Glavne metode prevencije i sprječavanja eksplozije. mnoge su metode zaštite u hitnim slučajevima koje osiguravaju povećanu otpornost na eksploziju zgrada, konstrukcija, tlačnih posuda, cjevovoda, rudarskih objekata, vojnih skladišta, žitnica, jalovišta, proizvodnje kemijskih i nuklearnih eksploziva.

Osnova za opravdanje otpornosti na eksploziju je opća teorija eksplozije, koja daje ideju o svim štetnim čimbenicima koji ih prate.

Dovoljno pouzdana sredstva zaštite od eksplozija uključuju bunkere, kontejnmente, svemirska odijela koja stvaraju barijere za udarne, toplinske, svjetlosne valove i zračenje, kao i posebne sustave s usmjerenim multifokalnim razaranjem koji prigušuju udarne valove.

Pitanja likvidacije posljedica eksplozije različite prirode i u različitim okruženjima opsežno su područje znanstvenog istraživanja i praktičnog razvoja vodećih odjela zemlje (Ministarstvo obrane Rusije, Ministarstvo za izvanredne situacije RH). Rusija, Ministarstvo prometa Rusije, Ministarstvo prirodnih resursa Rusije itd.), kao i akademski i industrijski istraživački instituti, biroi za dizajn i tehnologiju, državna nadzorna tijela.