Konseptet med eksplosjonen og eksplosiver. Hva er en eksplosjon? Begrepet og klassifiseringen av eksplosjoner Hva er en eksplosjonsdefinisjon ved brann

Hva er en eksplosjon? Dette er en prosess med øyeblikkelig transformasjon av tilstanden der en betydelig mengde termisk energi og gasser frigjøres, og danner en sjokkbølge.

Eksplosiver er forbindelser som har evnen til å gjennomgå endringer i fysisk og kjemisk tilstand som følge av ytre påvirkninger med dannelse av en eksplosjon.

Klassifisering av eksplosjonstyper

1. Fysisk - energien til en eksplosjon er den potensielle energien til en komprimert gass eller damp. Avhengig av størrelsen på det indre energitrykket, oppnås en eksplosjon med forskjellig kraft. Den mekaniske påvirkningen av eksplosjonen skyldes virkningen av sjokkbølgen. Fragmenter av skallet forårsaker en ytterligere skadelig effekt.

2. Kjemisk - i dette tilfellet skyldes eksplosjonen den nesten øyeblikkelige kjemiske interaksjonen mellom stoffene som utgjør sammensetningen, med frigjøring av en stor mengde varme, samt gasser og damp med høy grad av kompresjon. Eksplosjoner av denne typen er typiske for eksempel for krutt. Stoffer som oppstår som følge av en kjemisk reaksjon får høyt trykk ved oppvarming. Eksplosjonen av pyroteknikk tilhører også denne arten.

3. Kjernefysiske eksplosjoner er lynraske reaksjoner av kjernefysisk fisjon eller fusjon, preget av en enorm kraft av frigjort energi, inkludert varme. Den kolossale temperaturen ved episenteret av eksplosjonen fører til dannelsen av en sone med svært høyt trykk. Utvidelsen av gassen fører til utseendet av en sjokkbølge, som er årsaken til mekanisk skade.

Konseptet og klassifiseringen av eksplosjoner lar deg handle riktig i en nødssituasjon.

Handlingstype

Karakteristiske trekk

Eksplosjoner varierer avhengig av de kjemiske reaksjonene som finner sted:

Dekomponering er karakteristisk for et gassformig medium.
Redoksprosesser innebærer tilstedeværelsen av et reduksjonsmiddel som oksygenet i luften vil reagere med.
Reaksjon av blandinger.

Volumetriske eksplosjoner inkluderer støveksplosjoner, samt eksplosjoner av dampskyer.

støveksplosjoner

De er typiske for lukkede støvete strukturer, for eksempel gruver. En farlig konsentrasjon av eksplosivt støv oppstår ved mekanisk arbeid med bulkmaterialer som gir store mengder støv. Arbeid med eksplosiver krever full kunnskap om hva en eksplosjon er.

For hver type støv er det en såkalt maksimalt tillatt konsentrasjon, over hvilken det er fare for spontan eksplosjon, og denne støvmengden måles i gram per kubikkmeter luft. De beregnede konsentrasjonsverdiene er ikke konstante verdier og må korrigeres avhengig av fuktighet, temperatur og andre miljøforhold.

Spesiell fare er tilstedeværelsen av metan. I dette tilfellet er det økt sannsynlighet for detonasjon av støvblandinger. Allerede et fem prosent innhold av metandamp i luften truer med en eksplosjon, som følge av at antennelse av en støvsky følger og en økning i turbulens. En positiv tilbakemelding oppstår, som fører til en eksplosjon av stor energi. Forskere tiltrekkes av slike reaksjoner, eksplosjonsteorien hjemsøker fortsatt mange.

Sikkerhet ved arbeid i trange rom

Når du arbeider i lukkede rom med høyt innhold av støv i luften, er det viktig å overholde følgende sikkerhetsregler:

Fjerning av støv ved ventilasjon;

Bekjempe overdreven tørr luft;

Fortynning av luftblandingen for å redusere konsentrasjonen av eksplosiver.

Støveksplosjoner er typiske ikke bare for gruver, men også for bygninger og kornmagasiner.

Dampskyeksplosjoner

De er reaksjoner av en lynrask tilstandsendring, som genererer dannelsen av en eksplosjonsbølge. Oppstår utendørs, i et begrenset rom på grunn av antennelse av en brennbar dampsky. Dette skjer vanligvis når det er en lekkasje.

Nektelse av å arbeide med brennbar gass eller damp;

Nektelse av tennkilder som kan forårsake gnist;

Unngå lukkede rom.

Du må ha en god forståelse av hva en eksplosjon er, hvilken fare den innebærer. Manglende overholdelse av sikkerhetsregler og analfabet bruk av enkelte gjenstander fører til katastrofe.

Gasseksplosjoner

De vanligste ulykkene der en gasseksplosjon oppstår skjer som følge av feil håndtering av gassutstyr. Rettidig eliminering og karakteristisk definisjon er viktig. Hva betyr gasseksplosjon? Det oppstår på grunn av feil bruk.

For å forhindre slike eksplosjoner må alt gassutstyr gjennomgå jevnlig forebyggende teknisk inspeksjon. Alle innbyggere i private husholdninger, så vel som leilighetsbygg, anbefales et årlig vedlikehold av VDGO.

For å redusere konsekvensene av en eksplosjon, er strukturene til lokalene der gassutstyret er installert, ikke gjort kapital, men tvert imot lette. Ved en eksplosjon er det ingen store skader og blokkeringer. Nå kan du forestille deg hva en eksplosjon er.

For å gjøre det lettere å fastslå lekkasjen av husholdningsgass, tilsettes det aromatiske tilsetningsstoffet etylmerkaptan, som forårsaker en karakteristisk lukt. Hvis det er en slik lukt i rommet, er det nødvendig å åpne vinduene for å sikre tilførsel av frisk luft. Da bør du ringe gasstjenesten. På dette tidspunktet er det bedre å ikke bruke elektriske brytere som kan forårsake gnist. Det er strengt forbudt å røyke!

Eksplosjonen av pyroteknikk kan også bli en trussel. Oppbevaring av slike gjenstander må være utstyrt i samsvar med standardene. Produkter av dårlig kvalitet kan skade personen som bruker det. Alt dette bør definitivt tas i betraktning.

Generell informasjon om eksplosjonen

KARAKTERISTISKE FUNKSJONER FOR EKSPLOSJONEN:

Høy hastighet av kjemisk transformasjon av eksplosiver;
et stort antall gassformige eksplosjonsprodukter;
sterk lydeffekt (bulling, høy lyd, støy, sterkt smell);
kraftig knusende handling.

Avhengig av miljøet der eksplosjoner oppstår, er de undergrunn, jord, luft, undervann og overflate.

Omfanget av konsekvensene av eksplosjoner avhenger av deres kraft og miljøet de oppstår i. Radiene til de berørte sonene under eksplosjoner kan nå opptil flere kilometer.

Det er tre sprengningssoner.

3 hun jeg- virkningssone for detonasjonsbølgen. Det er preget av en intens knusende handling, som et resultat av at strukturene blir ødelagt i separate fragmenter, og flyr bort i høye hastigheter fra sentrum av eksplosjonen.

Sone II- handlingsområdet til produktene fra eksplosjonen. I den skjer fullstendig ødeleggelse av bygninger og strukturer under påvirkning av ekspanderende eksplosjonsprodukter. Ved den ytre grensen til denne sonen skiller den resulterende sjokkbølgen seg fra eksplosjonsproduktene og beveger seg uavhengig fra midten av eksplosjonen. Etter å ha brukt opp energien, produserer eksplosjonens produkter, etter å ha utvidet seg til en tetthet som tilsvarer atmosfærisk trykk, ikke lenger en destruktiv effekt.

Sone III- virkningssone for en luftsjokkbølge - inkluderer tre undersoner: III a - sterk ødeleggelse, III b - middels ødeleggelse, III c - svak ødeleggelse. Ved den ytre grensen av sone 111 degenererer sjokkbølgen til en lydbølge, som fortsatt er hørbar på betydelige avstander.

EKSPLOSJONSEFFEKTER PÅ BYGNINGER, STRUKTURER, UTSTYR .

Bygninger og konstruksjoner av store størrelser med lette bærende konstruksjoner, som hever seg betydelig over jordoverflaten, utsettes for den største ødeleggelsen av eksplosjonsprodukter og en sjokkbølge. Underjordiske og underjordiske strukturer med stive strukturer har betydelig motstand mot ødeleggelse.

Skader er delt inn i full, sterk, middels og svak.

Fullstendig ødeleggelse. Himlinger i bygninger og konstruksjoner kollapset og alle de viktigste bærende konstruksjonene ble ødelagt. Gjenoppretting er ikke mulig. Utstyr, mekaniseringsmidler og annet utstyr er ikke gjenstand for restaurering. I forsynings- og energinett er det brudd i kabler, ødeleggelse av deler av rørledninger, støtter av luftledninger, etc.

Sterk ødeleggelse. Det er betydelige deformasjoner av bærende konstruksjoner i bygninger og konstruksjoner, det meste av tak og vegger er ødelagt. Restaurering er mulig, men upraktisk, da det praktisk talt koker ned til ny konstruksjon ved bruk av noen av de overlevende strukturene. Utstyret og mekanismene er for det meste ødelagt og deformert.

I felles- og energinett er det brudd og deformasjoner i visse deler av underjordiske nettverk, deformasjoner av luftledninger og kommunikasjoner, brudd i teknologiske rørledninger.

Middels ødeleggelse. I bygninger og konstruksjoner var det hovedsakelig ikke bærende, men sekundære konstruksjoner (lette vegger, skillevegger, tak, vinduer, dører) som ble ødelagt. Mulige sprekker i yttervegger og fall enkelte steder. Tak og kjellere blir ikke ødelagt, en del av strukturene er egnet for drift. I bruks- og energinettverk er ødeleggelse og deformasjon av elementer betydelig, som kan elimineres ved større reparasjoner.

Svak ødeleggelse. En del av de innvendige skilleveggene, vinduene og dørene ble ødelagt i bygninger og konstruksjoner. Utstyret har betydelige deformasjoner. Det er mindre skader og havari på konstruksjonselementer i forsynings- og energinett.

Generell informasjon om brannen

BRANN OG BEGYNNELSEN .

En brann er en ukontrollert brenning som forårsaker materiell skade, skade på liv og helse til innbyggere, samfunnets og statens interesser.

Essensen av brenning ble oppdaget i 1756 av den store russiske vitenskapsmannen M. V. Lomonosov. Ved sine eksperimenter beviste han at forbrenning er en kjemisk reaksjon av kombinasjonen av et brennbart stoff med oksygen i luften. Derfor, for at forbrenningsprosessen skal fortsette, er følgende nødvendig vilkår:

Tilstedeværelsen av et brennbart stoff (i tillegg til brennbare stoffer som brukes i produksjonsprosesser og brennbare materialer som brukes i det indre av boliger og offentlige bygninger, er en betydelig mengde brennbare stoffer og brennbare materialer inneholdt i bygningskonstruksjoner);
tilstedeværelsen av et oksidasjonsmiddel (vanligvis er oksygen i luften et oksidasjonsmiddel under forbrenning av stoffer; i tillegg til det kan kjemiske forbindelser som inneholder oksygen i sammensetningen av molekyler være oksidasjonsmidler: nitrater, perklorater, salpetersyre, nitrogenoksider og kjemiske elementer: fluor, brom, klor);
tilstedeværelsen av en tennkilde (stearinlys, fyrstikker, lightere, bål eller gnister).

Det følger at brannen kan stoppes dersom en av de to første forholdene utelukkes fra forbrenningssonen.

Muligheten for brann i bygninger og konstruksjoner, og spesielt spredning av brann i dem, avhenger av hvilke deler, konstruksjoner og materialer de er laget av, hva er deres størrelse og utforming. Som det fremgår av skjema 2, er stoffer og materialer delt inn i brennbarhetsgrupper:

På ikke-brennbare stoffer, ute av stand til å brenne;
for saktebrennende stoffer som er i stand til å brenne under påvirkning av en tennkilde, men som ikke er i stand til å brenne uavhengig etter at de er fjernet;
for brennbare stoffer som kan brenne etter at tennkilden er fjernet:
a) neppe brannfarlig, i stand til å antennes bare under påvirkning av en kraftig tennkilde;
b) brannfarlig, i stand til å antennes ved kortvarig eksponering for lavenergi antennelseskilder (flammer, gnister).

For første gang ble oppgaven med å studere den fysiske essensen av en eksplosjon satt av M.V. Lomonosov. I sitt verk "On the Nature and Birth of Saltpeter", skrevet i 1748, definerer han en eksplosjon som en veldig rask frigjøring av en betydelig mengde energi og et stort volum gasser.

Eksplosjon er prosessen med en veldig rask (overpersonisk) fysisk eller kjemisk overgang av et stoff eller en gruppe stoffer fra en tilstand til en annen, ledsaget av en veldig rask overgang av den potensielle energien til det opprinnelige stoffet til kinetisk energi som er i stand til å utføre mekanisk arbeid.

Fenomenet med en eksplosjon i dens manifestasjoner som et lynutladning, et vulkanutbrudd har vært kjent for menneskeheten siden uminnelige tider. Noe senere lærte folk å lage eksplosive komposisjoner og bruke eksplosjonen til sine egne formål. For å danne seg en riktig ide om essensen av fenomenet kalt en eksplosjon, var det nødvendig med betydelig fremgang i utviklingen av naturvitenskapene.

Et karakteristisk tegn på en eksplosjon er det ekstremt raske utseendet eller, mer presist, manifestasjonen av virkningen av trykk, som regel veldig stor.

I henhold til arten av prosessen med strømmen av eksplosjoner, er de vanligvis klassifisert i:

FYSISK- der bare en fysisk transformasjon av materie skjer (flammeløs eksplosjon ved hjelp av flytende karbondioksid og trykkluft, eksplosjoner av dampkjeler, sylindere med flytende gass, elektriske utladninger), dvs. under en fysisk eksplosjon, frigjøres energi som et resultat av en fysisk prosess.

Fysisk eksplosjon finner bruk i kullgruveindustrien i form av patroner airdox, der energien til trykkluft brukes til å ødelegge mediet.

KJEMISK- der det er en ekstremt rask endring i den kjemiske sammensetningen av stoffer som er involvert i reaksjonen med frigjøring av varme og gasser (eksplosjon av metan, kullstøv, eksplosiver).

Ved en kjemisk eksplosjon frigjøres energi som følge av en rask kjemisk reaksjon. Denne typen eksplosjon kan gis følgende definisjon: eksplosjon kalt den raske kjemiske transformasjonen av et eksplosiv, som fortsetter med frigjøring av varme og dannelse av gasser.

Fra denne definisjonen følger fire grunnleggende betingelser som en kjemisk reaksjon må tilfredsstille for at den skal fortsette i form av en eksplosjon:

Eksotermisitet (varmeavgivelse)

dannelse av gasser

høy reaksjonshastighet

evnen til å forplante seg selv.

Hvis minst en av disse betingelsene ikke er oppfylt, vil eksplosjonen ikke skje.

Den kjemiske omdanningen av eksplosiver og blandinger kan skje i ulike former, de viktigste er :

· langsom kjemisk transformasjon (dekomponering av et stoff);

· forbrenning;

· detonasjon.

Ved en langsom kjemisk transformasjon foregår nedbrytningsreaksjonen samtidig i hele volumet av stoffet, som har samme temperatur, nesten lik omgivelsestemperaturen. Reaksjonshastigheten tilsvarer denne temperaturen og den eksplosive massen er den samme på alle punkter. Når eksplosivet varmes opp, øker temperaturen ikke bare på grunn av ekstern oppvarming, men også på grunn av varmen som frigjøres under den kjemiske nedbrytningsreaksjonen. Under visse forhold kan denne reaksjonen bli selvakselererende, som et resultat av at eksplosiver raskt blir til komprimerte gasser nesten samtidig gjennom hele volumet. Det vil oppstå en termisk eksplosjon av eksplosiver, som kan tjene som eksempel på en homogen (homogen) eksplosjon. En praktisk talt homogen eksplosjon er imidlertid ikke mulig på grunn av ujevn varmefjerning fra eksplosiver, siden det alltid oppstår ett eller flere forbrenningssentre i stoffet, hvorfra forbrenningen så sprer seg til resten av den eksplosive massen.

Grunnlaget for moderne eksplosiv teknologi er bruken selvforplantende eksplosiv transformasjon. Med denne formen for eksplosjon forplanter den kjemiske transformasjonen, som begynte når som helst i ladningen, seg spontant til sine grenser. En kjemisk reaksjons evne til å forplante seg er et karakteristisk trekk ved denne eksplosjonsformen.

Selvforplantende eksplosiv transformasjon er mulig under forbrenning og detonering av eksplosiver. I begge tilfeller er det en kjemisk transformasjonsfront - en relativt smal sone der det skjer en intens kjemisk reaksjon, som forplanter seg gjennom stoffet med en viss hastighet. Foran denne sonen er den originale BB, bak henne- transformasjonsprodukter

Temperaturene foran, bak og i selve den kjemiske reaksjonssonen varierer betydelig; det er også en ulikhet mellom trykk og tetthet.

Reaksjonshastigheten, mer presist, den lineære bevegelseshastigheten til prosessfronten, avhenger hovedsakelig ikke av den opprinnelige temperaturen til stoffet, men av mengden energi som frigjøres under reaksjonen, betingelsene for overføring til det ureagerte stoffet, og de kinetiske egenskapene til den kjemiske transformasjonen som skjer i den under denne overføringen. Siden mekanismen for energioverføring under forbrenning og detonasjon er forskjellig (under forbrenning overføres termisk energi på grunn av varmeledning, under detonasjon spiller sjokkbølgen hovedrollen), er forplantningshastigheten til prosessen også forskjellig og under forbrenning ikke overstige flere centimeter per sekund for kondenserte eksplosiver, og under detonasjon er kilometer per sekund.

I samsvar med forskjellen i forplantningshastigheten til prosessen, er den destruktive effekten i forskjellige former for transformasjon av eksplosiver betydelig forskjellig.

Langsom transformasjon kun i et lukket volum kan føre til økt trykk frem til brudd på skallet.

Forbrenning Den er også i stand til å øke trykket betydelig bare i et lukket eller halvlukket volum. Følgelig brukes denne prosessen i tilfeller der for mye trykk er uønsket (missilkamre, skytevåpen, etc.).

atomvåpen- der kjedereaksjoner av kjernefysisk fisjon oppstår med dannelse av nye grunnstoffer. For tiden implementeres to typer atomenergifrigjøring under en eksplosjon:

transformasjon av tunge kjerner til lettere (radioaktivt forfall og fisjon av atomkjerner av uran og plutonium);

dannelse av tyngre kjerner fra lette kjerner (fusjon av atomkjerner).

Ved sprengning i industrien brukes kjemiske eksplosjoner.

En eksplosjon er et vanlig fysisk fenomen som har spilt en betydelig rolle i menneskehetens skjebne. Det kan ødelegge og drepe, samt være nyttig, beskytte en person mot trusler som flom og asteroideangrep. Eksplosjoner er forskjellige i natur, men i prosessens natur er de alltid destruktive. Denne styrken er deres viktigste kjennetegn.

Ordet "eksplosjon" er kjent for alle. Spørsmålet om hva en eksplosjon er kan imidlertid bare besvares ut fra hva dette ordet brukes til. Fysisk er en eksplosjon en prosess med ekstremt rask frigjøring av energi og gasser i et relativt lite romvolum.

Den raske ekspansjonen (termisk eller mekanisk) av en gass eller annet stoff, for eksempel når en granat eksploderer, skaper en sjokkbølge (høytrykkssone) som kan være ødeleggende.

I biologi betyr en eksplosjon en rask og storstilt biologisk prosess (for eksempel en eksplosjon i antall, en eksplosjon i artsdannelse). Dermed avhenger svaret på spørsmålet om hva en eksplosjon er av studiet. Men som regel er det nettopp den klassiske eksplosjonen som er ment med den, som vil bli diskutert videre.

Klassifisering av eksplosjoner

Eksplosjoner kan ha en annen natur, kraft. Oppstår i ulike miljøer (inkludert vakuum). I henhold til forekomstens natur kan eksplosjoner deles inn i:

fysisk (eksplosjon av en sprengt ballong, etc.);
kjemisk (for eksempel en eksplosjon av TNT);
atom- og termonukleære eksplosjoner.

Kjemiske eksplosjoner kan forekomme i faste, flytende eller gassformige stoffer, samt luftsuspensjoner. De viktigste i slike eksplosjoner er redoksreaksjoner av eksoterm type, eller eksoterme nedbrytningsreaksjoner. Et eksempel på en kjemisk eksplosjon er en granateksplosjon.

Fysiske eksplosjoner oppstår når tettheten til beholdere med flytende gass og andre stoffer under trykk brytes. De kan også være forårsaket av termisk utvidelse av væsker eller gasser i sammensetningen av et fast legeme, etterfulgt av et brudd på integriteten til krystallstrukturen, noe som fører til en skarp ødeleggelse av objektet og utseendet til en eksplosjonseffekt.

Eksplosjonskraft

Kraften til eksplosjoner kan være forskjellig: fra den vanlige høye duppen på grunn av en sprengt ballong eller et eksplodert fyrverkeri til gigantiske kosmiske eksplosjoner av supernovaer.

Intensiteten til eksplosjonen avhenger av mengden energi som frigjøres og hastigheten på dens utgivelse. Når man evaluerer energien til en kjemisk eksplosjon, brukes en slik indikator som mengden varme som frigjøres. Mengden energi i en fysisk eksplosjon bestemmes av mengden kinetisk energi av den adiabatiske ekspansjonen av damper og gasser.

menneskeskapte eksplosjoner

I en industribedrift er ikke eksplosive gjenstander uvanlige, og derfor kan slike typer eksplosjoner som luft, bakke og indre (inne i en teknisk struktur) forekomme der. I kullgruvedrift er metaneksplosjoner ikke uvanlige, noe som er spesielt typisk for dype kullgruver, hvor det av denne grunn er mangel på ventilasjon. Dessuten har ulike kullsjøer ulikt metaninnhold, og derfor er nivået av eksplosjonsfare i gruvene forskjellig. Metaneksplosjoner er et stort problem for de dype gruvene i Donbass, som krever økt kontroll og overvåking av innholdet i gruveluften.

Eksplosive gjenstander er beholdere med flytende gass eller damp under trykk. Også militære varehus, containere med ammoniumnitrat og mange andre gjenstander.

Konsekvensene av en eksplosjon på jobben kan være uforutsigbare, inkludert tragiske, blant hvilke mulig utslipp av kjemikalier inntar en ledende posisjon.

Bruk av eksplosjoner

Eksplosjonseffekten har lenge vært brukt av menneskeheten til ulike formål, som kan deles inn i fredelige og militære. I det første tilfellet snakker vi om opprettelsen av direkte eksplosjoner for ødeleggelse av bygninger som skal rives, isstopp på elver, i utvinning av mineraler, i konstruksjon. Takket være dem reduseres lønnskostnadene som er nødvendige for gjennomføringen av oppgavene betydelig.

Et eksplosiv er en kjemisk blanding som, under påvirkning av visse, lett oppnåelige forhold, går inn i en voldsom kjemisk reaksjon, som fører til rask frigjøring av energi og store mengder gass. I sin natur ligner eksplosjonen av et slikt stoff forbrenning, bare det fortsetter med en enorm hastighet.

Ytre påvirkninger som kan provosere en eksplosjon er som følger:

mekaniske støt (for eksempel støt);
en kjemisk komponent knyttet til tilsetning av andre komponenter til eksplosivet som provoserer starten på en eksplosiv reaksjon;
temperatureffekter (oppvarming av eksplosivet eller gnister på det);
detonasjon fra en eksplosjon i nærheten.

Graden av respons på ytre påvirkninger

Graden av reaksjonen til et eksplosiv på noen av påvirkningene er utelukkende individuell. Så noen typer krutt antennes lett når de varmes opp, men forblir inerte under påvirkning av kjemiske og mekaniske påvirkninger. TNT eksploderer ved detonering av andre eksplosiver, og det er lite følsomt for andre faktorer. Kvikksølvfulminat undergraves av alle slags slag, og noen eksplosiver kan til og med eksplodere spontant, noe som gjør slike forbindelser svært farlige og uegnet for bruk.

Hvordan detonerer et eksplosiv?

Ulike eksplosiver eksploderer på litt forskjellige måter. For eksempel er krutt preget av en rask antennelsesreaksjon med frigjøring av energi over relativt lang tid. Derfor brukes den i militære anliggender for å gi fart til patroner og prosjektiler uten å bryte skallene.

Ved en annen type eksplosjon (detonasjon) forplanter den eksplosive reaksjonen seg gjennom stoffet i supersonisk hastighet, og det er også årsaken. Dette fører til at energi frigjøres på svært kort tid og med en enorm hastighet, slik at metallkapslene rives fra innsiden. Denne typen eksplosjon er typisk for så farlige eksplosiver som RDX, TNT, ammonitt, etc.

Eksplosive typer

Funksjoner av følsomhet for ytre påvirkninger og indikatorer på eksplosiv kraft gjør det mulig å dele eksplosiver i 3 hovedgrupper: fremdrift, initiering og sprengning. Kastepulver inkluderer ulike typer krutt. Denne gruppen inkluderer eksplosive blandinger med lav effekt for fyrverkeri og fyrverkeri. I militære anliggender brukes de til fremstilling av lys- og signalraketter, som en energikilde for patroner og granater.

Et trekk ved å sette i gang eksplosiver er følsomhet for ytre faktorer. Samtidig har de lav eksplosiv kraft og varmespredning. Derfor brukes de som detonator for sprengning og drivstoffeksplosiver. De er nøye pakket for å forhindre selvdestruksjon.

Høyeksplosiver har den høyeste eksplosive kraften. De brukes som fyllinger for bomber, skjell, miner, raketter osv. De farligste av dem er heksogen, tetryl og PETN. Mindre kraftige eksplosiver er TNT og plastid. Blant de minst kraftige er ammoniumnitrat. Brisant-stoffer med høy eksplosiv kraft er også mer følsomme for ytre påvirkninger, noe som gjør dem enda farligere. Derfor brukes de i kombinasjon med mindre kraftige eller andre komponenter som fører til en reduksjon i følsomhet.

Eksplosive parametere

I samsvar med volumene og hastigheten på energi- og gassutslipp, blir alle eksplosiver evaluert i henhold til parametere som brisance og eksplosivitet. Brisatness karakteriserer hastigheten av energifrigjøring, som direkte påvirker eksplosivets destruktive evne.

Eksplosiviteten bestemmer omfanget av frigjøringen av gasser og energi, og dermed mengden arbeid som produseres under eksplosjonen.

I begge parametere er heksogen lederen, som er det farligste eksplosivet.

Så vi prøvde å svare på spørsmålet om hva en eksplosjon er. Og også vurdert hovedtyper av eksplosjoner og metoder for klassifisering av eksplosiver. Vi håper at du etter å ha lest denne artikkelen har fått en generell ide om hva en eksplosjon er.

En eksplosjon er en hurtigflytende prosess med fysiske og kjemiske transformasjoner av stoffer, ledsaget av frigjøring av en betydelig mengde energi i et begrenset volum, som et resultat av at det dannes en sjokkbølge og forplanter seg i det omkringliggende rommet, i stand til å fører til eller fører til en nødsituasjon av menneskeskapt art. Som et resultat av eksplosjonen blir stoffet som fyller volumet til en sterkt oppvarmet gass eller plasma med svært høyt trykk, noe som forårsaker dannelse og forplantning av en sjokkbølge i miljøet. En eksplosjon oppstår under kjemiske reaksjoner, en elektrisk utladning, eksponering for en lysstråle (fra en kvantegenerator) på ulike materialer, kjernefysisk fisjon og fusjonsreaksjoner.

Eksplosjonen brukes i militære (når man utfører fiendtligheter) og gruvedrift (ved gruvedrift), i konstruksjon (når man lager fundamenter og ødelegger gamle strukturer), maskinteknikk (eksplosiv sveising, eksplosiv stempling), petrokjemisk industri (når man utfører teknologiske operasjoner, skaper underjordiske lagringsanlegg), ved destruering av kjemisk og biologisk farlige stoffer mv.

Nylig har eksplosjoner blitt en av hovedtypene for terrorangrep. De skadelige faktorene ved eksplosjoner er sjokklys, varme- og strålingsbølger som kan skape en trussel mot menneskers liv og helse, skade økonomiske og andre fasiliteter og bli en kilde til nødsituasjoner.

Les tilleggsmateriell:

Det finnes flere typer eksplosjoner:

fysisk eksplosjon - forårsaket av en endring i materiens fysiske tilstand. Som et resultat av en slik eksplosjon blir stoffet til en gass med høyt trykk og temperatur;
kjemisk eksplosjon - forårsaket av rask kjemisk transformasjon av stoffer, der potensiell kjemisk energi omdannes til termisk og kinetisk energi av ekspanderende eksplosjonsprodukter;
atomeksplosjon - en kraftig eksplosjon forårsaket av frigjøring av kjerneenergi enten ved en raskt utviklende kjedereaksjon av fisjon av tunge kjerner, eller av en termonukleær fusjonsreaksjon av heliumkjerner fra lettere kjerner;
- skjedde som et resultat av brudd på produksjonsteknologi, feil fra vedlikeholdspersonell eller feil gjort under konstruksjonen;
støveksplosjon - når den første initieringspulsen bidrar til forstyrrelse av støv eller gass, noe som fører til en påfølgende kraftig eksplosjon;
trykkbeholdereksplosjon - en eksplosjon av et fartøy hvor gasser eller væsker komprimert under høyt trykk lagres i driftstilstand, eller en eksplosjon der trykket øker som følge av ekstern oppvarming eller selvantennelse av den resulterende blandingen inne i fartøyet;
volumeksplosjon - detonasjon eller deflagrasjonseksplosjon av gass-luft, støv-luft og støv-gassskyer.

Som et resultat av eksplosjonen. den resulterende sterkt oppvarmede gassen eller plasmaet med svært høyt trykk med stor kraft virker på miljøet og får den til å bevege seg. Bevegelsen som genereres av eksplosjonen, der det er en kraftig økning i trykk, tetthet og temperatur på mediet, kalles en eksplosjonsbølge. Blastbølgefronten forplanter seg gjennom mediet med høy hastighet, som et resultat av at området som dekkes av bevegelsen utvides raskt. Forekomsten av en eksplosjonsbølge er en karakteristisk konsekvens av en eksplosjon i ulike medier.

Hvis det ikke er noe medium, dvs. eksplosjonen skjer i et vakuum, energien omdannes til kinetisk energi av eksplosjonsproduktene som flyr i alle retninger i høy hastighet. Ved hjelp av en eksplosjonsbølge (eller flygende produkter i et vakuum) gir en eksplosjon en mekanisk effekt på gjenstander som befinner seg i ulike avstander fra eksplosjonsstedet.

Når du beveger deg bort fra eksplosjonsstedet, svekkes den mekaniske effekten av eksplosjonsbølgen. Ulike typer eksplosjoner er forskjellige i energikildens fysiske natur og måten den frigjøres på. Typiske eksempler er eksplosjoner av kjemiske eksplosiver. De har evnen til rask kjemisk nedbrytning, der energien til intermolekylære bindinger frigjøres i form av varme. De er preget av en økning i hastigheten på kjemisk dekomponering med økende temperatur. Ved en relativt lav temperatur går kjemisk nedbrytning veldig sakte, slik at eksplosive stoffer kanskje ikke gjennomgår en merkbar endring i tilstanden på lang tid. I dette tilfellet etableres en termisk likevekt mellom eksplosivene og miljøet, hvor kontinuerlig frigjorte små mengder varme fjernes utenfor stoffet gjennom varmeledning.

Hvis det skapes forhold der den frigjorte varmen ikke har tid til å fjernes utenfor eksplosivet, utvikles en selvakselererende prosess med kjemisk nedbrytning på grunn av en temperaturøkning, som kalles en termisk eksplosjon. På grunn av det faktum at varme fjernes gjennom den ytre overflaten av eksplosivet, og frigjøringen skjer i hele volumet av stoffet, kan termisk likevekt også forstyrres med en økning i eksplosivets totale masse. Denne omstendigheten tas i betraktning ved lagring av eksplosiver.

En annen prosess for implementering av eksplosjonen er mulig, der den kjemiske transformasjonen forplanter seg gjennom det eksplosive stoffet sekvensielt, fra lag til lag i form av en bølge. Den ledende fronten til en slik bølge som beveger seg med høy hastighet er en sjokkbølge - en skarp (hopplignende) overgang av et stoff fra dets opprinnelige tilstand til en tilstand med svært høyt trykk og temperatur. Et eksplosivt stoff komprimert av en sjokkbølge er i en tilstand der kjemisk nedbrytning går veldig raskt.

Som et resultat er området der energien frigjøres konsentrert i et tynt lag ved siden av sjokkbølgens overflate. Frigjøring av energi sørger for at høytrykket i sjokkbølgen holdes på et konstant nivå. Prosessen med kjemisk transformasjon av et eksplosivt stoff, som introduseres av en sjokkbølge og er ledsaget av en rask frigjøring av energi, kalles detonasjon. Detonasjonsbølger forplanter seg gjennom eksplosiver med svært høy hastighet, og overskrider alltid lydhastigheten i det opprinnelige stoffet. For eksempel er detonasjonsbølgehastighetene i faste eksplosiver flere km/s. Et tonn fast sprengstoff kan på denne måten omdannes til en tett gass ved svært høyt trykk på 10-4 sekunder. Trykket i de resulterende gassene overstiger atmosfæretrykket med flere hundre tusen ganger. Effekten av en kjemisk eksplosiv eksplosjon kan forsterkes i en bestemt retning ved bruk av spesielt utformede eksplosive ladninger.

Kjernefysiske transformasjoner er assosiert med mer fundamentale transformasjoner av stoffer. I en kjernefysisk eksplosjon skjer transformasjonen av atomkjerner av det opprinnelige stoffet til kjernene til andre elementer, som er ledsaget av frigjøring av bindingsenergien til elementære partikler (protoner og nøytroner) som utgjør atomkjernen.

Det er basert på evnen til visse isotoper av tunge elementer av uran eller plutonium til å spalte, der kjernene til det opprinnelige stoffet forfaller, og danner kjerner av lettere elementer. Spaltningen av alle kjernene som finnes i 50 g uran eller plutonium frigjør samme mengde energi som detonasjonen av 1000 tonn trinitrotoluen, slik at kjernefysisk transformasjon er i stand til å produsere en eksplosjon med enorm kraft. Spaltningen av kjernen til et atom av uran eller plutonium kan oppstå som et resultat av fangst av ett nøytron av kjernen. Det er betydelig at som et resultat av fisjon produseres flere nye nøytroner, som hver kan forårsake fisjon av andre kjerner.

Som et resultat vil antallet divisjoner øke veldig raskt (i henhold til loven om geometrisk progresjon). Hvis vi antar at for hver fisjonshendelse dobles antall nøytroner som er i stand til å forårsake fisjon av andre kjerner, vil det ved mindre enn 90 fisjonshendelser dannes et slikt antall nøytroner som er tilstrekkelig til å fisjonere kjernene som finnes i 100 kg uran eller plutonium. Tiden som kreves for deling av denne mengden materie vil være ~ 10-6 s. Denne selvakselererende prosessen kalles en kjedereaksjon. I virkeligheten er det ikke alle nøytroner som produseres i fisjon som forårsaker fisjon av andre kjerner. Hvis den totale mengden spaltbart stoff er liten, vil de fleste nøytronene unnslippe stoffet uten å forårsake fisjon. Det er alltid en liten mengde frie nøytroner i spaltbart materiale, men en kjedereaksjon utvikles først når antallet nydannede nøytroner overstiger antallet nøytroner som ikke produserer fisjon. Slike forhold skapes når massen av spaltbart materiale overstiger den såkalte. kritisk masse. En eksplosjon oppstår når separate deler av et spaltbart materiale (massen til hver del er mindre enn den kritiske massen) raskt går sammen med en total masse som overstiger den kritiske massen, eller med sterk kompresjon, som reduserer overflaten til stoffet og reduserer dermed antallet nøytroner som slipper ut. For å skape slike forhold brukes vanligvis en eksplosjon av et kjemisk eksplosiv.

Det er en annen type kjernefysisk reaksjon - fusjon av lette kjerner, ledsaget av frigjøring av en stor mengde energi. De frastøtende kreftene til lignende elektriske ladninger (alle kjerner har en positiv elektrisk ladning) forhindrer fusjonsreaksjonen i å fortsette, derfor, for en effektiv kjernefysisk transformasjon av denne typen, må kjernene ha høy energi. Slike forhold kan skapes ved å varme opp stoffer til svært høye temperaturer. I denne forbindelse kalles fusjonsprosessen som skjer ved høy temperatur en termonukleær reaksjon. Under fusjonen av deuteriumkjerner (en isotop av hydrogen 2H) frigjøres nesten 3 ganger mer energi enn ved fisjon av samme masse uran. Temperaturen som kreves for fusjon oppnås ved en atomeksplosjon av uran eller plutonium. Således, hvis et spaltbart stoff og isotoper av hydrogen plasseres i samme enhet, kan en fusjonsreaksjon utføres, hvis resultat vil være en eksplosjon av enorm kraft. I tillegg til en kraftig eksplosjonsbølge, er en atomeksplosjon ledsaget av intens utslipp av lys og penetrerende stråling.

I eksplosjonene beskrevet ovenfor, var den frigjorte energien i utgangspunktet inneholdt i form av molekylær eller kjernefysisk bindingsenergi i materie. Det er eksplosjoner der den frigjorte energien tilføres fra en ekstern kilde. Et eksempel på en slik eksplosjon er en kraftig elektrisk utladning i et hvilket som helst medium. Elektrisk energi i utladningsgapet frigjøres i form av varme, som gjør mediet til en ionisert gass med høyt trykk og temperatur. Et lignende fenomen oppstår når en kraftig elektrisk strøm flyter gjennom en metallleder, hvis strømstyrken er tilstrekkelig til raskt å gjøre metalllederen om til damp. Eksplosjonsfenomenet oppstår også når et stoff utsettes for fokusert laserstråling. Som en av eksplosjonstypene kan man vurdere prosessen med rask frigjøring av energi som følge av den plutselige ødeleggelsen av skallet som holdt høytrykksgassen (for eksempel eksplosjonen av en sylinder med komprimert gass). En eksplosjon kan oppstå når faste kropper kolliderer og beveger seg mot hverandre i høy hastighet, for eksempel med romfart. Under en kollisjon omdannes den kinetiske energien til legemer til varme som følge av forplantningen av en kraftig sjokkbølge gjennom stoffet som oppstår i kollisjonsøyeblikket. Hastighetene til den relative tilnærmingen til faste kropper, som er nødvendig for at stoffet fullstendig skal bli til damp som et resultat av en kollisjon, måles i titalls km / s, og trykket som utvikles i dette tilfellet utgjør millioner av atmosfærer.

I naturen er det mange fenomener som er ledsaget av eksplosjoner: kraftige elektriske utladninger i atmosfæren under et tordenvær (lyn), plutselige vulkanutbrudd, store meteoritter som faller til jordens overflate. Som et resultat av fallet av Tunguska-meteoritten (1907), skjedde en eksplosjon, tilsvarende mengde energi som ble frigjort fra eksplosjonen til ~ 107 tonn trinitrotoluen.

V. har funnet bred anvendelse i vitenskapelig forskning og i industrien. De gjorde det mulig å oppnå betydelig fremgang i studiet av egenskapene til gasser, væsker og faste stoffer ved høye trykk og temperaturer. Studiet av eksplosjoner spiller en viktig rolle i utviklingen av fysikken til ikke-likevektsprosesser, som studerer fenomenene masse, momentum og energioverføring i forskjellige medier, mekanismene for faseoverganger av materie, kinetikken til kjemiske reaksjoner, og så på. Under påvirkning av en eksplosjon kan slike tilstander av stoffer oppnås som er utilgjengelige med andre forskningsmetoder. Kraftig kompresjon av den elektriske utladningskanalen ved hjelp av en eksplosjon av et kjemisk stoff gjør det mulig å oppnå, i løpet av kort tid, magnetiske felt med enorm intensitet [opptil 1,1 Ga/m (opptil 14 millioner Oe)]. Den intense emisjonen av lys under eksplosjonen av et kjemisk eksplosiv i en gass kan brukes til å eksitere en optisk kvantegenerator (laser). Under påvirkning av høyt trykk, som skapes under detonasjonen av et eksplosivt, utføres eksplosiv stempling, eksplosiv sveising og eksplosiv herding av metaller.

Eksplosjoner er mye brukt i mineralutforskning. Seismiske bølger som reflekteres fra forskjellige lag (elastiske bølger i jordskorpen) registreres av seismografer. Analysen av seismogrammer gjør det mulig å trekke en konklusjon om forekomsten av olje, naturgass og andre mineraler. Eksplosjoner er også mye brukt i åpning og utvikling av mineralforekomster. Nesten ingen bygging av demninger, veier og tunneler i fjellet kan klare seg uten å sprenge.

Imidlertid er ukontrollerte og uautoriserte eksplosjoner av enhver art kilder til nødsituasjoner og katastrofale situasjoner ved de fleste potensielt farlige sivile og forsvarsanlegg, når farlige naturlige prosesser skjer på jorden, solen eller andre romobjekter.

De viktigste metodene for forebygging og forebygging av eksplosjon. er mange av metodene for nødvern som gir økt eksplosjonsmotstand til bygninger, konstruksjoner, trykkbeholdere, rørledninger, gruveanlegg, militære depoter, kornmagasiner, avgang, produksjon av kjemiske og nukleære eksplosiver.

Grunnlaget for begrunnelsen for eksplosjonsmotstand er den generelle teorien om eksplosjon, som gir en ide om alle de skadelige faktorene som følger med dem.

Tilstrekkelig pålitelige midler for beskyttelse mot eksplosjoner inkluderer bunkere, inneslutninger, romdrakter som skaper barrierer for sjokk, termiske, lysbølger og stråling, samt spesielle systemer med orientert multifokal ødeleggelse som demper sjokkbølger.

Spørsmålene om avvikling av konsekvensene av en eksplosjon av forskjellig natur og i forskjellige miljøer er et omfattende område med vitenskapelig forskning og praktisk utvikling av de ledende avdelingene i landet (Forsvarsdepartementet i Russland, departementet for krisesituasjoner av Russland, Russlands transportdepartement, Russlands naturressursdepartementet, etc.), samt akademiske og industriforskningsinstitutter, design- og teknologibyråer, statlige tilsynsorganer.