Konsep letupan dan bahan letupan. Apakah letupan? Konsep dan klasifikasi letupan Apakah definisi letupan dengan api

Apakah letupan? Ini adalah proses transformasi serta-merta keadaan di mana sejumlah besar tenaga haba dan gas dibebaskan, membentuk gelombang kejutan.

Bahan letupan adalah sebatian yang mempunyai keupayaan untuk mengalami perubahan dalam keadaan fizikal dan kimia akibat pengaruh luar dengan pembentukan letupan.

Klasifikasi jenis letupan

1. Fizikal - tenaga letupan ialah tenaga keupayaan gas atau wap termampat. Bergantung pada magnitud tekanan tenaga dalaman, letupan kuasa yang berbeza diperolehi. Kesan mekanikal letupan adalah disebabkan oleh tindakan gelombang kejutan. Serpihan cangkang menyebabkan kesan merosakkan tambahan.

2. Kimia - dalam kes ini, letupan adalah disebabkan oleh interaksi kimia yang hampir serta-merta bagi bahan-bahan yang membentuk komposisi, dengan pembebasan sejumlah besar haba, serta gas dan wap dengan tahap mampatan yang tinggi. Letupan jenis ini adalah tipikal, contohnya, untuk serbuk mesiu. Bahan yang timbul akibat tindak balas kimia memperoleh tekanan tinggi apabila dipanaskan. Letupan piroteknik juga tergolong dalam spesies ini.

3. Letupan nuklear ialah tindak balas sepantas kilat pembelahan atau pelakuran nuklear, dicirikan oleh kuasa besar tenaga yang dilepaskan, termasuk haba. Suhu yang sangat besar di pusat letupan membawa kepada pembentukan zon tekanan yang sangat tinggi. Pengembangan gas membawa kepada kemunculan gelombang kejutan, yang merupakan punca kerosakan mekanikal.

Konsep dan klasifikasi letupan membolehkan anda bertindak dengan betul dalam kecemasan.

Jenis tindakan

Ciri-ciri tersendiri

Letupan berbeza bergantung kepada tindak balas kimia yang berlaku:

Penguraian adalah ciri medium gas.
Proses redoks membayangkan kehadiran agen pengurangan yang mana oksigen di udara akan bertindak balas.
Tindak balas campuran.

Letupan volumetrik termasuk letupan habuk, serta letupan awan wap.

letupan habuk

Ia adalah tipikal untuk struktur berdebu tertutup, seperti lombong. Kepekatan habuk letupan berbahaya muncul semasa kerja mekanikal dengan bahan pukal yang memberikan sejumlah besar habuk. Bekerja dengan bahan letupan memerlukan pengetahuan penuh tentang apa itu letupan.

Bagi setiap jenis habuk, terdapat apa yang dipanggil kepekatan maksimum yang dibenarkan, di atasnya terdapat bahaya letupan spontan, dan jumlah habuk ini diukur dalam gram per meter padu udara. Nilai kepekatan yang dikira bukanlah nilai tetap dan mesti diperbetulkan bergantung pada kelembapan, suhu dan keadaan persekitaran yang lain.

Bahaya khusus ialah kehadiran metana. Dalam kes ini, terdapat peningkatan kebarangkalian letupan campuran habuk. Sudah lima peratus kandungan wap metana di udara mengancam dengan letupan, akibatnya penyalaan awan habuk mengikuti dan peningkatan pergolakan. Maklum balas positif berlaku, membawa kepada letupan tenaga yang hebat. Para saintis tertarik dengan reaksi sedemikian, teori letupan masih menghantui ramai.

Keselamatan semasa bekerja di ruang terkurung

Apabila bekerja di bilik tertutup dengan kandungan habuk yang tinggi di udara, adalah penting untuk mematuhi peraturan keselamatan berikut:

Penyingkiran habuk melalui pengudaraan;

Melawan kekeringan udara yang berlebihan;

Pencairan campuran udara untuk mengurangkan kepekatan bahan letupan.

Letupan habuk adalah tipikal bukan sahaja untuk lombong, tetapi juga untuk bangunan dan jelapang.

Letupan awan wap

Ia adalah tindak balas daripada perubahan keadaan sepantas kilat, menghasilkan pembentukan gelombang letupan. Berlaku di luar, dalam ruang terkurung disebabkan oleh penyalaan awan wap mudah terbakar. Ini biasanya berlaku apabila berlaku kebocoran.

Keengganan untuk bekerja dengan gas atau wap mudah terbakar;

Penolakan sumber pencucuhan yang boleh menyebabkan percikan api;

Mengelakkan ruang tertutup.

Anda perlu mempunyai pemahaman yang baik tentang apa itu letupan, bahaya yang dibawanya. Kegagalan untuk mematuhi peraturan keselamatan dan penggunaan buta huruf beberapa item membawa kepada bencana.

Letupan gas

Kemalangan yang paling biasa di mana letupan gas berlaku berlaku akibat pengendalian peralatan gas yang tidak betul. Penghapusan tepat pada masanya dan definisi ciri adalah penting. Apakah maksud letupan gas? Ia berlaku kerana operasi yang tidak betul.

Untuk mengelakkan letupan sedemikian, semua peralatan gas mesti menjalani pemeriksaan teknikal pencegahan secara berkala. Semua penduduk isi rumah persendirian, serta bangunan pangsapuri, disyorkan penyelenggaraan tahunan VDGO.

Untuk mengurangkan akibat letupan, struktur premis di mana peralatan gas dipasang bukan modal, tetapi, sebaliknya, ringan. Sekiranya berlaku letupan, tiada kerosakan besar dan tersumbat. Sekarang anda bayangkan apa itu letupan.

Untuk memudahkan penentuan kebocoran gas isi rumah, etil mercaptan aditif aromatik ditambah kepadanya, yang menyebabkan bau ciri. Sekiranya terdapat bau sedemikian di dalam bilik, perlu membuka tingkap untuk memastikan bekalan udara segar. Kemudian anda perlu menghubungi perkhidmatan gas. Pada masa ini, adalah lebih baik untuk tidak menggunakan suis elektrik yang boleh menyebabkan percikan api. Ia dilarang keras untuk merokok!

Letupan piroteknik juga boleh menjadi ancaman. Penyimpanan barang-barang tersebut mesti dilengkapi mengikut piawaian. Produk yang tidak berkualiti boleh membahayakan orang yang menggunakannya. Semua ini pastinya perlu diambil kira.

Maklumat am tentang letupan

CIRI-CIRI LETUPAN:

Kadar perubahan kimia bahan letupan yang tinggi;
sejumlah besar produk letupan gas;
kesan bunyi yang kuat (gemuruh, bunyi kuat, bunyi bising, dentuman kuat);
tindakan menghancurkan yang kuat.

Bergantung pada persekitaran di mana letupan berlaku, ia adalah bawah tanah, tanah, udara, bawah air dan permukaan.

Skala akibat letupan bergantung pada kuasanya dan persekitaran di mana ia berlaku. Jejari zon terjejas semasa letupan boleh mencapai sehingga beberapa kilometer.

Terdapat tiga zon letupan.

3dia I- zon tindakan gelombang letupan. Ia dicirikan oleh tindakan menghancurkan yang sengit, akibatnya struktur dimusnahkan menjadi serpihan berasingan, terbang dengan kelajuan tinggi dari pusat letupan.

Zon II- kawasan tindakan produk letupan. Di dalamnya, pemusnahan lengkap bangunan dan struktur berlaku di bawah tindakan mengembangkan produk letupan. Di sempadan luar zon ini, gelombang kejutan yang terhasil memisahkan daripada produk letupan dan bergerak secara bebas dari pusat letupan. Setelah menghabiskan tenaga mereka, produk letupan, telah berkembang kepada ketumpatan yang sepadan dengan tekanan atmosfera, tidak lagi menghasilkan kesan yang merosakkan.

Zon III- zon tindakan gelombang kejutan udara - termasuk tiga subzon: III a - kemusnahan kuat, III b - kemusnahan sederhana, III c - kemusnahan lemah. Di sempadan luar zon 111, gelombang kejutan merosot menjadi gelombang bunyi, yang masih boleh didengar pada jarak yang agak jauh.

KESAN LETUPAN TERHADAP BANGUNAN, STRUKTUR, PERALATAN .

Bangunan dan struktur bersaiz besar dengan struktur menanggung beban ringan, yang naik dengan ketara di atas permukaan bumi, tertakluk kepada kemusnahan paling besar oleh produk letupan dan gelombang kejutan. Struktur bawah tanah dan bawah tanah dengan struktur tegar mempunyai rintangan yang ketara terhadap kemusnahan.

Kerosakan terbahagi kepada penuh, kuat, sederhana dan lemah.

Kemusnahan sepenuhnya. Siling dalam bangunan dan struktur runtuh dan semua struktur galas beban utama musnah. Pemulihan tidak mungkin. Peralatan, cara mekanisasi dan peralatan lain tidak tertakluk kepada pemulihan. Dalam rangkaian utiliti dan tenaga, terdapat kerosakan pada kabel, pemusnahan bahagian saluran paip, sokongan talian kuasa atas, dsb.

Kemusnahan yang kuat. Terdapat ubah bentuk ketara struktur galas beban dalam bangunan dan struktur, kebanyakan siling dan dinding musnah. Pemulihan adalah mungkin, tetapi tidak praktikal, kerana ia boleh dikatakan bermuara kepada pembinaan baharu menggunakan beberapa struktur yang masih hidup. Peralatan dan mekanisme kebanyakannya musnah dan cacat.

Dalam rangkaian komunal dan tenaga, terdapat pecah dan ubah bentuk pada bahagian tertentu rangkaian bawah tanah, ubah bentuk talian kuasa atas dan komunikasi, pecah dalam talian paip teknologi.

Kemusnahan sederhana. Dalam bangunan dan struktur, ia terutamanya tidak menanggung beban, tetapi struktur sekunder (dinding ringan, sekatan, bumbung, tingkap, pintu) yang musnah. Kemungkinan retak di dinding luar dan jatuh di beberapa tempat. Siling dan bilik bawah tanah tidak dimusnahkan, sebahagian daripada struktur sesuai untuk operasi. Dalam rangkaian utiliti dan tenaga, kemusnahan dan ubah bentuk unsur adalah penting, yang boleh dihapuskan dengan pembaikan besar.

Kemusnahan yang lemah. Sebahagian daripada partition dalaman, tingkap dan pintu telah musnah dalam bangunan dan struktur. Peralatan mempunyai ubah bentuk yang ketara. Terdapat kerosakan kecil dan kerosakan elemen struktur dalam rangkaian utiliti dan tenaga.

Maklumat am mengenai kebakaran

KEBAKARAN DAN PERMULAANNYA .

Kebakaran adalah pembakaran yang tidak terkawal yang menyebabkan kerosakan material, kemudaratan kepada kehidupan dan kesihatan rakyat, kepentingan masyarakat dan negara.

Intipati pembakaran telah ditemui pada tahun 1756 oleh saintis besar Rusia M. V. Lomonosov. Melalui eksperimennya, beliau membuktikan bahawa pembakaran adalah tindak balas kimia gabungan bahan mudah terbakar dengan oksigen di udara. Oleh itu, untuk proses pembakaran dapat diteruskan, perkara berikut adalah perlu syarat:

Kehadiran bahan mudah terbakar (sebagai tambahan kepada bahan mudah terbakar yang digunakan dalam proses pengeluaran dan bahan mudah terbakar yang digunakan di pedalaman bangunan kediaman dan awam, sejumlah besar bahan mudah terbakar dan bahan mudah terbakar terkandung dalam struktur bangunan);
kehadiran agen pengoksidaan (biasanya, oksigen di udara adalah agen pengoksidaan semasa pembakaran bahan; sebagai tambahan kepada itu, sebatian kimia yang mengandungi oksigen dalam komposisi molekul boleh menjadi agen pengoksidaan: nitrat, perklorat, asid nitrik, nitrogen oksida dan unsur kimia: fluorin, bromin, klorin);
kehadiran sumber pencucuhan (lilin api terbuka, mancis, pemetik api, api atau percikan api).

Ia berikutan bahawa kebakaran boleh dihentikan jika salah satu daripada dua keadaan pertama dikecualikan daripada zon pembakaran.

Kemungkinan kebakaran dalam bangunan dan struktur, dan khususnya penyebaran api di dalamnya, bergantung pada bahagian, struktur dan bahan yang diperbuat daripadanya, apakah saiz dan susun aturnya. Seperti yang dapat dilihat dari Skim 2, bahan dan bahan dibahagikan kepada kumpulan mudah terbakar:

Pada bahan tidak mudah terbakar, tidak boleh terbakar;
untuk bahan pembakaran perlahan yang mampu terbakar di bawah pengaruh sumber pencucuhan, tetapi tidak dapat terbakar secara bebas selepas penyingkirannya;
untuk bahan mudah terbakar yang mampu terbakar selepas sumber pencucuhan dialihkan:
a) hampir tidak mudah terbakar, mampu menyala hanya di bawah pengaruh sumber pencucuhan yang kuat;
b) mudah terbakar, mampu menyala daripada pendedahan jangka pendek kepada sumber pencucuhan tenaga rendah (nyalaan api, percikan api).

Buat pertama kalinya, tugas mengkaji intipati fizikal letupan ditetapkan oleh M.V. Lomonosov. Dalam karyanya "On the Nature and Birth of Saltpeter", yang ditulis pada tahun 1748, beliau mentakrifkan letupan sebagai pelepasan yang sangat pantas bagi sejumlah besar tenaga dan sejumlah besar gas.

Letupan ialah proses peralihan fizikal atau kimia yang sangat pantas (supersonik) bagi sesuatu bahan atau kumpulan bahan dari satu keadaan ke keadaan yang lain, disertai dengan peralihan tenaga keupayaan bahan asal yang sangat pantas kepada tenaga kinetik yang mampu melakukan kerja mekanikal.

Fenomena letupan dalam manifestasinya seperti pelepasan kilat, letusan gunung berapi telah diketahui oleh manusia sejak dahulu lagi. Tidak lama kemudian, orang ramai belajar cara membuat gubahan bahan letupan dan menggunakan letupan untuk tujuan mereka sendiri. Walau bagaimanapun, untuk membentuk idea yang betul tentang intipati fenomena yang dipanggil letupan, kemajuan yang ketara diperlukan dalam pembangunan sains semula jadi.

Tanda ciri letupan adalah penampilan yang sangat cepat atau, lebih tepat lagi, manifestasi tindakan tekanan, sebagai peraturan, sangat besar.

Mengikut sifat proses aliran letupan, ia biasanya dikelaskan kepada:

FIZIKAL- di mana hanya perubahan fizikal jirim berlaku (letupan tanpa api dengan bantuan karbon dioksida cecair dan udara termampat, letupan dandang stim, silinder dengan gas cecair, nyahcas elektrik), iaitu semasa letupan fizikal, tenaga dilepaskan sebagai hasilnya daripada proses fizikal.

Letupan fizikal didapati digunakan dalam industri perlombongan arang batu dalam bentuk kartrij airdox, di mana tenaga udara termampat digunakan untuk memusnahkan medium.

KIMIA- di mana terdapat perubahan yang sangat cepat dalam komposisi kimia bahan yang terlibat dalam tindak balas dengan pembebasan haba dan gas (letupan metana, habuk arang batu, bahan letupan).

Dalam letupan kimia, tenaga dibebaskan hasil daripada tindak balas kimia yang cepat. Jenis letupan ini boleh diberikan definisi berikut: letupan dipanggil transformasi kimia pesat bahan letupan, meneruskan pembebasan haba dan pembentukan gas.

Daripada definisi ini, ikuti empat syarat asas yang mesti dipenuhi oleh tindak balas kimia untuk meneruskan dalam bentuk letupan:

Eksotermik (pelepasan haba)

pembentukan gas

kelajuan tindak balas yang tinggi

keupayaan untuk menyebarkan diri.

Jika sekurang-kurangnya satu daripada syarat ini tidak dipenuhi, letupan tidak akan berlaku.

Transformasi kimia bahan letupan dan campuran boleh berlaku dalam pelbagai bentuk, yang utama ialah :

· perubahan kimia yang perlahan (penguraian bahan);

· pembakaran;

· letupan.

Dengan perubahan kimia yang perlahan, tindak balas penguraian berjalan serentak dalam keseluruhan isipadu bahan, yang berada pada suhu yang sama, hampir sama dengan suhu persekitaran. Kadar tindak balas sepadan dengan suhu ini dan jisim letupan adalah sama di semua titik. Apabila bahan letupan dipanaskan, suhunya meningkat bukan sahaja disebabkan oleh pemanasan luaran, tetapi juga disebabkan oleh haba yang dikeluarkan semasa tindak balas penguraian kimia. Dalam keadaan tertentu, tindak balas ini boleh menjadi pecutan sendiri, akibatnya bahan letupan dengan cepat bertukar menjadi gas termampat hampir serentak sepanjang keseluruhan isipadu. Letupan haba bahan letupan akan berlaku, yang boleh berfungsi sebagai contoh letupan homogen (homogen). Walau bagaimanapun, letupan yang hampir homogen tidak dapat dilaksanakan kerana penyingkiran haba yang tidak sekata daripada bahan letupan, kerana satu atau lebih pusat pembakaran sentiasa berlaku dalam bahan, dari mana pembakaran kemudian merebak ke seluruh jisim letupan.

Asas teknologi letupan moden adalah penggunaan transformasi letupan penyebaran sendiri. Dengan bentuk letupan ini, transformasi kimia, yang bermula pada mana-mana titik dalam cas, secara spontan merambat ke sempadannya. Keupayaan tindak balas kimia untuk merambat sendiri adalah ciri ciri bentuk letupan ini.

Transformasi bahan letupan penyebaran sendiri adalah mungkin semasa pembakaran dan letupan bahan letupan. Dalam kedua-dua kes, terdapat hadapan transformasi kimia - zon yang agak sempit di mana tindak balas kimia yang sengit berlaku, merambat melalui bahan pada kelajuan tertentu. Di hadapan zon ini ialah BB asli, belakang dia- produk transformasi

Suhu di hadapan depan, di belakangnya, dan di zon tindak balas kimia itu sendiri berbeza dengan ketara; terdapat juga ketidaksamaan tekanan dan ketumpatan.

Kadar tindak balas, lebih tepat lagi, kelajuan linear pergerakan bahagian hadapan proses, bergantung terutamanya bukan pada suhu awal bahan, tetapi pada jumlah tenaga yang dibebaskan semasa tindak balas, syarat pemindahannya kepada bahan yang tidak bertindak balas, dan ciri-ciri kinetik perubahan kimia yang berlaku di dalamnya semasa pemindahan ini. Oleh kerana mekanisme pemindahan tenaga semasa pembakaran dan letupan adalah berbeza (semasa pembakaran, tenaga haba dipindahkan kerana pengaliran haba, semasa letupan, gelombang kejutan memainkan peranan utama), halaju perambatan proses juga berbeza dan semasa pembakaran tidak melebihi beberapa sentimeter sesaat untuk bahan letupan pekat, dan semasa letupan ialah kilometer sesaat.

Selaras dengan perbezaan dalam kadar pembiakan proses, kesan pemusnahan dalam pelbagai bentuk transformasi bahan letupan berbeza dengan ketara.

Transformasi perlahan hanya dalam volum tertutup boleh menyebabkan peningkatan tekanan sehingga pecah cangkerang.

Pembakaran Ia juga mampu meningkatkan tekanan dengan ketara hanya dalam volum tertutup atau separuh tertutup. Sehubungan itu, proses ini digunakan dalam kes di mana tekanan terlalu banyak tidak diingini (ruang peluru berpandu, senjata api, dll.).

NUKLEAR- di mana tindak balas berantai pembelahan nuklear berlaku dengan pembentukan unsur-unsur baru. Pada masa ini, dua jenis pelepasan tenaga atom semasa letupan sedang dilaksanakan:

transformasi nukleus berat kepada yang lebih ringan (pereputan radioaktif dan pembelahan nukleus atom uranium dan plutonium);

pembentukan nukleus yang lebih berat daripada nukleus ringan (pelaburan nukleus atom).

Dalam letupan dalam industri, letupan kimia digunakan.

Letupan adalah fenomena fizikal biasa yang telah memainkan peranan penting dalam nasib manusia. Ia boleh memusnahkan dan membunuh, serta berguna, melindungi seseorang daripada ancaman seperti banjir dan serangan asteroid. Letupan berbeza sifatnya, tetapi dalam sifat prosesnya ia sentiasa merosakkan. Kekuatan ini adalah ciri membezakan utama mereka.

Perkataan "letupan" biasa kepada semua orang. Walau bagaimanapun, persoalan tentang apa itu letupan hanya boleh dijawab berdasarkan apa perkataan ini digunakan. Secara fizikal, letupan ialah satu proses pembebasan tenaga dan gas yang sangat cepat dalam jumlah ruang yang agak kecil.

Pengembangan pantas (terma atau mekanikal) gas atau bahan lain, seperti apabila bom tangan meletup, mencipta gelombang kejutan (zon tekanan tinggi) yang boleh merosakkan.

Dalam biologi, letupan bermaksud proses biologi yang pesat dan berskala besar (contohnya, letupan dalam bilangan, letupan dalam spesiasi). Oleh itu, jawapan kepada persoalan apa itu letupan bergantung kepada subjek kajian. Walau bagaimanapun, sebagai peraturan, ia adalah tepat letupan klasik yang dimaksudkan dengannya, yang akan dibincangkan lebih lanjut.

Klasifikasi letupan

Letupan boleh mempunyai sifat yang berbeza, kuasa. Berlaku dalam pelbagai persekitaran (termasuk vakum). Mengikut sifat kejadian, letupan boleh dibahagikan kepada:

fizikal (letupan belon pecah, dll.);
kimia (contohnya, letupan TNT);
letupan nuklear dan termonuklear.

Letupan kimia boleh berlaku dalam bahan pepejal, cecair atau gas, serta ampaian udara. Yang utama dalam letupan tersebut ialah tindak balas redoks jenis eksotermik, atau tindak balas penguraian eksotermik. Contoh letupan kimia ialah letupan bom tangan.

Letupan fizikal berlaku apabila kekejangan bekas dengan gas cecair dan bahan lain di bawah tekanan dipecahkan. Mereka juga boleh disebabkan oleh pengembangan haba cecair atau gas dalam komposisi badan pepejal, diikuti dengan pelanggaran integriti struktur kristal, yang membawa kepada kemusnahan tajam objek dan penampilan kesan letupan.

Kuasa letupan

Kuasa letupan boleh berbeza: daripada bunyi letupan kuat yang biasa disebabkan oleh belon pecah atau mercun yang meletup kepada letupan supernova kosmik gergasi.

Keamatan letupan bergantung kepada jumlah tenaga yang dibebaskan dan kadar pelepasannya. Apabila menilai tenaga letupan kimia, penunjuk seperti jumlah haba yang dibebaskan digunakan. Jumlah tenaga dalam letupan fizikal ditentukan oleh jumlah tenaga kinetik pengembangan adiabatik wap dan gas.

letupan buatan manusia

Di perusahaan perindustrian, objek letupan adalah perkara biasa, dan oleh itu jenis letupan seperti udara, tanah dan dalaman (di dalam struktur teknikal) boleh berlaku di sana. Dalam perlombongan arang batu, letupan metana tidak jarang berlaku, terutamanya khas untuk lombong arang batu dalam, di mana, atas sebab ini, terdapat kekurangan pengudaraan. Selain itu, jahitan arang batu yang berbeza mempunyai kandungan metana yang berbeza, dan oleh itu tahap bahaya letupan di lombong adalah berbeza. Letupan metana merupakan masalah besar bagi lombong dalam Donbass, yang memerlukan peningkatan kawalan dan pemantauan kandungannya di udara lombong.

Objek letupan ialah bekas dengan gas cecair atau wap di bawah tekanan. Juga gudang tentera, bekas dengan ammonium nitrat dan banyak objek lain.

Akibat letupan di tempat kerja boleh menjadi tidak dapat diramalkan, termasuk yang tragis, antaranya kemungkinan pelepasan bahan kimia menduduki kedudukan utama.

Penggunaan letupan

Kesan letupan telah lama digunakan oleh manusia untuk pelbagai tujuan, yang boleh dibahagikan kepada aman dan tentera. Dalam kes pertama, kita bercakap tentang penciptaan letupan terarah untuk pemusnahan bangunan yang akan dirobohkan, kesesakan ais di sungai, dalam pengekstrakan mineral, dalam pembinaan. Terima kasih kepada mereka, kos buruh yang diperlukan untuk pelaksanaan tugas yang ditetapkan dikurangkan dengan ketara.

Bahan letupan ialah campuran kimia yang, di bawah pengaruh keadaan tertentu yang mudah dicapai, memasuki tindak balas kimia yang ganas, yang membawa kepada pembebasan tenaga yang cepat dan sejumlah besar gas. Dengan sifatnya, letupan bahan sedemikian adalah serupa dengan pembakaran, hanya ia berjalan pada kelajuan yang luar biasa.

Pengaruh luar yang boleh mencetuskan letupan adalah seperti berikut:

kesan mekanikal (contohnya, kesan);
komponen kimia yang dikaitkan dengan penambahan komponen lain pada bahan letupan yang mencetuskan permulaan tindak balas letupan;
kesan suhu (pemanasan bahan letupan atau percikan api di atasnya);
letupan daripada letupan berhampiran.

Tahap tindak balas terhadap pengaruh luar

Tahap tindak balas bahan letupan kepada mana-mana pengaruh adalah secara eksklusif individu. Jadi, beberapa jenis serbuk mesiu mudah menyala apabila dipanaskan, tetapi kekal lengai di bawah pengaruh pengaruh kimia dan mekanikal. TNT meletup daripada letupan bahan letupan lain, dan ia tidak begitu sensitif kepada faktor lain. Mercury fulminate dilemahkan oleh semua jenis impak, malah sesetengah bahan letupan boleh meletup secara spontan, menjadikan sebatian sedemikian sangat berbahaya dan tidak sesuai untuk digunakan.

Bagaimanakah bahan letupan meletup?

Bahan letupan yang berbeza meletup dengan cara yang sedikit berbeza. Sebagai contoh, serbuk mesiu dicirikan oleh tindak balas penyalaan yang cepat dengan pembebasan tenaga dalam jangka masa yang agak lama. Oleh itu, ia digunakan dalam hal ehwal ketenteraan untuk memberikan kelajuan kepada kartrij dan peluru tanpa memecahkan pelurunya.

Dalam satu lagi jenis letupan (letupan), tindak balas letupan merambat melalui bahan pada kelajuan supersonik, dan ia juga merupakan puncanya. Ini membawa kepada fakta bahawa tenaga dibebaskan dalam tempoh yang sangat singkat dan pada kelajuan yang luar biasa, jadi kapsul logam terkoyak dari dalam. Jenis letupan ini adalah tipikal untuk bahan letupan berbahaya seperti RDX, TNT, ammonite, dsb.

Jenis bahan letupan

Ciri kepekaan terhadap pengaruh luaran dan penunjuk kuasa letupan memungkinkan untuk membahagikan bahan letupan kepada 3 kumpulan utama: mendorong, memulakan dan letupan. Baling serbuk termasuk pelbagai jenis barut. Kumpulan ini termasuk campuran bahan letupan berkuasa rendah untuk mercun dan bunga api. Dalam urusan ketenteraan, ia digunakan untuk pembuatan lampu dan roket isyarat, sebagai sumber tenaga untuk kartrij dan peluru.

Ciri memulakan bahan letupan ialah kepekaan terhadap faktor luaran. Pada masa yang sama, mereka mempunyai kuasa letupan yang rendah dan pelesapan haba. Oleh itu, ia digunakan sebagai peledak untuk letupan dan bahan letupan propelan. Mereka dibungkus dengan teliti untuk mengelakkan kemusnahan diri.

Bahan letupan tinggi mempunyai kuasa letupan tertinggi. Ia digunakan sebagai tampalan untuk bom, peluru, lombong, roket, dan lain-lain. Yang paling berbahaya daripadanya ialah heksogen, tetryl, dan PETN. Bahan letupan yang kurang kuat ialah TNT dan plastid. Antara yang paling kurang berkuasa ialah ammonium nitrat. Bahan brisant dengan kuasa letupan tinggi juga lebih sensitif kepada pengaruh luar, yang menjadikannya lebih berbahaya. Oleh itu, ia digunakan dalam kombinasi dengan kurang berkuasa atau komponen lain yang membawa kepada penurunan sensitiviti.

Parameter letupan

Selaras dengan isipadu dan kadar tenaga dan pelepasan gas, semua bahan letupan dinilai mengikut parameter seperti brisance dan letupan. Brisatness mencirikan kadar pelepasan tenaga, yang secara langsung memberi kesan kepada keupayaan pemusnah bahan letupan.

Letupan menentukan magnitud pembebasan gas dan tenaga, dan oleh itu jumlah kerja yang dihasilkan semasa letupan.

Dalam kedua-dua parameter, heksogen adalah ketua, yang merupakan bahan letupan yang paling berbahaya.

Jadi, kami cuba menjawab persoalan apakah itu letupan. Dan juga dianggap jenis utama letupan dan kaedah klasifikasi bahan letupan. Kami berharap selepas membaca artikel ini, anda telah mendapat gambaran umum tentang apa itu letupan.

Letupan ialah proses perubahan fizikal dan kimia bahan yang mengalir pantas, disertai dengan pembebasan sejumlah besar tenaga dalam jumlah terhad, akibatnya gelombang kejutan terbentuk dan merambat di ruang sekeliling, yang mampu membawa atau membawa kepada kecemasan yang bersifat buatan manusia. Akibat letupan, bahan yang mengisi isipadu bertukar menjadi gas atau plasma yang sangat dipanaskan dengan tekanan yang sangat tinggi, yang menyebabkan pembentukan dan penyebaran gelombang kejutan di persekitaran. Letupan berlaku semasa tindak balas kimia, nyahcas elektrik, pendedahan kepada pancaran cahaya (dari penjana kuantum) pada pelbagai bahan, pembelahan nuklear dan tindak balas pelakuran.

Letupan digunakan dalam ketenteraan (semasa melakukan permusuhan) dan perlombongan (semasa melombong), dalam pembinaan (semasa mencipta asas dan memusnahkan struktur lama), kejuruteraan mekanikal (kimpalan letupan, pengecapan bahan letupan), industri petrokimia (semasa menjalankan operasi teknologi, mencipta bawah tanah). kemudahan penyimpanan), apabila memusnahkan bahan berbahaya secara kimia dan biologi, dsb.

Baru-baru ini, letupan telah menjadi salah satu jenis utama serangan pengganas. Faktor kerosakan letupan ialah cahaya kejutan, haba dan gelombang radiasi yang boleh menimbulkan ancaman kepada kehidupan dan kesihatan manusia, merosakkan kemudahan ekonomi dan lain-lain serta menjadi punca situasi kecemasan.

Baca bahan tambahan:

Terdapat beberapa jenis letupan:

letupan fizikal - disebabkan oleh perubahan dalam keadaan fizikal jirim. Akibat letupan sedemikian, bahan itu bertukar menjadi gas dengan tekanan dan suhu tinggi;
letupan kimia - disebabkan oleh perubahan kimia bahan yang pesat, di mana tenaga kimia berpotensi ditukar kepada tenaga haba dan kinetik produk letupan yang berkembang;
letupan nuklear - letupan kuat yang disebabkan oleh pembebasan tenaga nuklear sama ada oleh tindak balas rantaian pembelahan nukleus berat yang berkembang pesat, atau oleh tindak balas pelakuran termonuklear nukleus helium daripada nukleus yang lebih ringan;
- berlaku akibat daripada pelanggaran teknologi pengeluaran, kesilapan kakitangan penyelenggaraan atau kesilapan yang dibuat semasa reka bentuk;
letupan habuk - apabila nadi permulaan awal menyumbang kepada gangguan habuk atau gas, yang membawa kepada letupan kuat seterusnya;
letupan kapal tekanan - letupan kapal di mana gas atau cecair yang dimampatkan di bawah tekanan tinggi disimpan dalam keadaan berfungsi, atau letupan di mana tekanan meningkat akibat pemanasan luaran atau penyalaan sendiri campuran yang terhasil di dalam bekas;
letupan volum - letupan atau deflagrasi letupan gas-udara, debu-udara dan debu-gas awan.

Akibat letupan itu. gas atau plasma yang dipanaskan tinggi yang terhasil dengan tekanan yang sangat tinggi dengan daya yang besar bertindak ke atas alam sekitar, menyebabkan ia bergerak. Pergerakan yang dihasilkan oleh letupan, di mana terdapat peningkatan mendadak dalam tekanan, ketumpatan dan suhu medium, dipanggil gelombang letupan. Hadapan gelombang letupan merambat melalui medium pada kelajuan tinggi, akibatnya kawasan yang diliputi oleh pergerakan mengembang dengan cepat. Kejadian gelombang letupan adalah akibat ciri letupan dalam pelbagai media.

Jika tiada medium, i.e. letupan berlaku dalam vakum, tenaga ditukar kepada tenaga kinetik hasil letupan yang terbang ke semua arah pada kelajuan tinggi. Dengan menggunakan gelombang letupan (atau produk terbang dalam vakum), letupan menghasilkan kesan mekanikal pada objek yang terletak pada pelbagai jarak dari tapak letupan.

Semasa anda menjauh dari tapak letupan, kesan mekanikal gelombang letupan menjadi lemah. Pelbagai jenis letupan berbeza dalam sifat fizikal sumber tenaga dan cara ia dibebaskan. Contoh biasa ialah letupan bahan letupan kimia. Mereka mempunyai keupayaan untuk penguraian kimia yang cepat, di mana tenaga ikatan antara molekul dibebaskan dalam bentuk haba. Mereka dicirikan oleh peningkatan kadar penguraian kimia dengan peningkatan suhu. Pada suhu yang agak rendah, penguraian kimia berlaku dengan sangat perlahan, supaya bahan letupan mungkin tidak mengalami perubahan ketara dalam keadaannya untuk masa yang lama. Dalam kes ini, keseimbangan terma diwujudkan antara bahan letupan dan persekitaran, di mana sejumlah kecil haba yang dikeluarkan secara berterusan dikeluarkan di luar bahan melalui pengaliran haba.

Sekiranya keadaan dicipta di mana haba yang dibebaskan tidak mempunyai masa untuk dikeluarkan di luar bahan letupan, maka disebabkan peningkatan suhu, proses penguraian kimia yang mempercepatkan sendiri berkembang, yang dipanggil letupan haba. Disebabkan fakta bahawa haba dikeluarkan melalui permukaan luar bahan letupan, dan pelepasannya berlaku dalam keseluruhan isipadu bahan, keseimbangan terma juga boleh terganggu dengan peningkatan jumlah jisim bahan letupan. Keadaan ini diambil kira semasa menyimpan bahan letupan.

Satu lagi proses untuk pelaksanaan letupan adalah mungkin, di mana transformasi kimia merambat melalui bahan letupan secara berurutan, dari lapisan ke lapisan dalam bentuk gelombang. Bahagian hadapan gelombang sedemikian yang bergerak pada kelajuan tinggi ialah gelombang kejutan - peralihan tajam (seperti lompatan) bahan daripada keadaan awalnya kepada keadaan dengan tekanan dan suhu yang sangat tinggi. Bahan letupan yang dimampatkan oleh gelombang kejutan berada dalam keadaan di mana penguraian kimia berlangsung dengan cepat.

Akibatnya, kawasan di mana tenaga dibebaskan tertumpu pada lapisan nipis bersebelahan dengan permukaan gelombang kejutan. Pembebasan tenaga memastikan tekanan tinggi dalam gelombang kejutan dikekalkan pada tahap yang tetap. Proses transformasi kimia bahan letupan, yang diperkenalkan oleh gelombang kejutan dan disertai dengan pelepasan tenaga yang cepat, dipanggil letupan. Gelombang letupan merambat melalui bahan letupan pada kelajuan yang sangat tinggi, sentiasa melebihi kelajuan bunyi dalam bahan asal. Sebagai contoh, halaju gelombang letupan dalam bahan letupan pepejal adalah beberapa km/s. Satu tan bahan letupan pepejal boleh ditukar dengan cara ini menjadi gas tumpat pada tekanan yang sangat tinggi dalam 10-4 saat. Tekanan dalam gas yang terhasil melebihi tekanan atmosfera sebanyak beberapa ratus ribu kali. Kesan letupan bahan kimia boleh dipertingkatkan ke arah tertentu dengan menggunakan cas letupan berbentuk khas.

Transformasi nuklear dikaitkan dengan transformasi bahan yang lebih asas. Dalam letupan nuklear, transformasi nukleus atom bahan awal kepada nukleus unsur lain berlaku, yang disertai dengan pembebasan tenaga pengikat zarah asas (proton dan neutron) yang membentuk nukleus atom.

Ia berdasarkan keupayaan isotop tertentu unsur berat uranium atau plutonium untuk pembelahan, di mana nukleus bahan asal mereput, membentuk nukleus unsur yang lebih ringan. Pembelahan semua nukleus yang terkandung dalam 50 g uranium atau plutonium membebaskan jumlah tenaga yang sama seperti letupan 1000 tan trinitrotoluene, supaya transformasi nuklear mampu menghasilkan letupan daya yang sangat besar. Pembelahan nukleus atom uranium atau plutonium boleh berlaku akibat penangkapan satu neutron oleh nukleus. Adalah penting bahawa akibat pembelahan, beberapa neutron baru terhasil, setiap satunya boleh menyebabkan pembelahan nukleus lain.

Akibatnya, bilangan bahagian akan meningkat dengan sangat cepat (mengikut hukum janjang geometri). Jika kita mengandaikan bahawa dengan setiap peristiwa pembelahan bilangan neutron yang mampu menyebabkan pembelahan nukleus lain menjadi dua kali ganda, maka dalam kurang daripada 90 peristiwa pembelahan, bilangan neutron sedemikian terbentuk yang mencukupi untuk membelah nukleus yang terkandung dalam 100 kg uranium atau plutonium. Masa yang diperlukan untuk pembahagian jumlah jirim ini ialah ~ 10-6 s. Proses pecutan diri ini dipanggil tindak balas berantai. Pada hakikatnya, tidak semua neutron yang dihasilkan dalam pembelahan menyebabkan pembelahan nukleus lain. Jika jumlah jirim fisil adalah kecil, maka kebanyakan neutron akan terlepas daripada jirim tersebut tanpa menyebabkan pembelahan. Sentiasa terdapat sejumlah kecil neutron bebas dalam jirim fisil, tetapi tindak balas berantai berkembang hanya apabila bilangan neutron yang baru terbentuk melebihi bilangan neutron yang tidak menghasilkan pembelahan. Keadaan sedemikian dicipta apabila jisim bahan fisil melebihi apa yang dipanggil. jisim kritikal. Letupan berlaku apabila bahagian berasingan bahan boleh pecah (jisim setiap bahagian adalah kurang daripada jisim kritikal) dengan cepat bergabung dengan jumlah jisim melebihi jisim kritikal, atau dengan mampatan kuat, yang mengurangkan luas permukaan bahan itu. dan dengan itu mengurangkan bilangan neutron yang terlepas. Untuk mewujudkan keadaan sedemikian, letupan bahan letupan kimia biasanya digunakan.

Terdapat satu lagi jenis tindak balas nuklear - gabungan nukleus ringan, disertai dengan pembebasan sejumlah besar tenaga. Daya tolakan cas elektrik yang serupa (semua nukleus mempunyai cas elektrik positif) menghalang tindak balas pelakuran daripada diteruskan, oleh itu, untuk transformasi nuklear yang berkesan jenis ini, nukleus mesti mempunyai tenaga yang tinggi. Keadaan sedemikian boleh dicipta dengan memanaskan bahan pada suhu yang sangat tinggi. Dalam hal ini, proses pelakuran yang berlaku pada suhu tinggi dipanggil tindak balas termonuklear. Semasa pelakuran nukleus deuterium (isotop hidrogen 2H), hampir 3 kali lebih banyak tenaga dibebaskan daripada semasa pembelahan jisim uranium yang sama. Suhu yang diperlukan untuk pelakuran dicapai dalam letupan nuklear uranium atau plutonium. Oleh itu, jika bahan fisil dan isotop hidrogen diletakkan dalam peranti yang sama, tindak balas pelakuran boleh dijalankan, yang hasilnya akan menjadi letupan daya yang sangat besar. Sebagai tambahan kepada gelombang letupan yang kuat, letupan nuklear disertai dengan pelepasan cahaya yang kuat dan sinaran menembusi.

Dalam jenis letupan yang diterangkan di atas, tenaga yang dibebaskan pada mulanya terkandung dalam bentuk tenaga ikatan molekul atau nuklear dalam jirim. Terdapat letupan di mana tenaga yang dibebaskan dibekalkan daripada sumber luaran. Contoh letupan sedemikian ialah nyahcas elektrik yang kuat dalam mana-mana medium. Tenaga elektrik dalam jurang nyahcas dilepaskan dalam bentuk haba, mengubah medium menjadi gas terion dengan tekanan dan suhu tinggi. Fenomena yang sama berlaku apabila arus elektrik yang kuat mengalir melalui konduktor logam, jika kekuatan arus mencukupi untuk menukar konduktor logam dengan cepat menjadi stim. Fenomena letupan juga berlaku apabila bahan terdedah kepada sinaran laser terfokus. Sebagai salah satu jenis letupan, seseorang boleh mempertimbangkan proses pembebasan tenaga yang cepat akibat daripada pemusnahan secara tiba-tiba cangkerang yang menahan gas tekanan tinggi (contohnya, letupan silinder dengan gas termampat). Letupan boleh berlaku apabila jasad pepejal berlanggar, bergerak ke arah satu sama lain pada kelajuan tinggi, contohnya, dengan kelajuan angkasa. Semasa perlanggaran, tenaga kinetik jasad ditukar kepada haba hasil daripada perambatan gelombang kejutan yang kuat melalui bahan yang berlaku pada saat perlanggaran. Halaju pendekatan relatif jasad pepejal, yang diperlukan untuk bahan itu benar-benar berubah menjadi wap akibat perlanggaran, diukur dalam berpuluh-puluh km / s, dan tekanan yang berkembang dalam kes ini berjumlah berjuta-juta atmosfera.

Secara semula jadi, terdapat banyak fenomena yang disertai dengan letupan: pelepasan elektrik yang kuat di atmosfera semasa ribut petir (kilat), letusan gunung berapi secara tiba-tiba, meteorit besar jatuh ke permukaan Bumi. Akibat kejatuhan meteorit Tunguska (1907), satu letupan berlaku, bersamaan dari segi jumlah tenaga yang dibebaskan daripada letupan kepada ~ 107 tan trinitrotoluene.

V. telah menemui aplikasi yang meluas dalam penyelidikan saintifik dan dalam industri. Mereka memungkinkan untuk mencapai kemajuan yang ketara dalam kajian sifat-sifat gas, cecair dan pepejal pada tekanan dan suhu tinggi. Kajian letupan memainkan peranan penting dalam pembangunan fizik proses bukan keseimbangan, yang mengkaji fenomena jisim, momentum, dan pemindahan tenaga dalam pelbagai media, mekanisme peralihan fasa jirim, kinetik tindak balas kimia, dan sebagainya. pada. Di bawah pengaruh letupan, keadaan bahan sedemikian boleh dicapai yang tidak boleh diakses dengan kaedah penyelidikan lain. Mampatan kuat saluran nyahcas elektrik melalui letupan bahan kimia memungkinkan untuk memperoleh, dalam tempoh yang singkat, medan magnet dengan keamatan yang sangat besar [sehingga 1.1 Ga/m (sehingga 14 juta Oe)]. Pelepasan cahaya yang kuat semasa letupan bahan letupan kimia dalam gas boleh digunakan untuk merangsang penjana kuantum optik (laser). Di bawah tindakan tekanan tinggi, yang dicipta semasa letupan, pengecapan bahan letupan, kimpalan letupan dan pengerasan bahan letupan logam dijalankan.

Letupan digunakan secara meluas dalam penerokaan mineral. Gelombang seismik yang dipantulkan dari lapisan yang berbeza (gelombang elastik dalam kerak bumi) direkodkan oleh seismograf. Analisis seismogram memungkinkan untuk membuat kesimpulan tentang kejadian minyak, gas asli, dan mineral lain. Letupan juga digunakan secara meluas dalam pembukaan dan pembangunan deposit mineral. Hampir tiada pembinaan empangan, jalan raya dan terowong di pergunungan boleh dilakukan tanpa letupan.

Walau bagaimanapun, letupan yang tidak terkawal dan tidak dibenarkan dalam sebarang bentuk adalah sumber situasi kecemasan dan bencana di kemudahan awam dan pertahanan yang paling berpotensi berbahaya, apabila proses semula jadi yang berbahaya berlaku di Bumi, Matahari atau objek angkasa yang lain.

Kaedah utama pencegahan dan pencegahan letupan. adalah banyak kaedah perlindungan kecemasan yang menyediakan peningkatan rintangan letupan bangunan, struktur, kapal tekanan, saluran paip, kemudahan perlombongan, depoh tentera, jelapang, tailing, pengeluaran bahan letupan kimia dan nuklear.

Asas untuk justifikasi rintangan letupan adalah teori umum letupan, yang memberikan gambaran tentang semua faktor merosakkan yang menyertainya.

Cara perlindungan yang cukup dipercayai terhadap letupan termasuk kubu, bendung, pakaian angkasa yang mencipta halangan kepada kejutan, haba, gelombang cahaya dan sinaran, serta sistem khas dengan pemusnahan berbilang fokus berorientasikan yang melembapkan gelombang kejutan.

Isu pembubaran akibat letupan pelbagai alam dan dalam pelbagai persekitaran adalah bidang penyelidikan saintifik dan pembangunan praktikal jabatan terkemuka di negara ini (Kementerian Pertahanan Rusia, Kementerian Situasi Kecemasan). Rusia, Kementerian Pengangkutan Rusia, Kementerian Sumber Asli Rusia, dsb.), serta institut penyelidikan akademik dan industri, biro reka bentuk dan teknologi , badan pengawasan kerajaan.