Промышленные ВВ (взрывчатые вещества) представляют собой в основном смеси природных взрывчатых веществ и добавок. Последние меняют свойства ВВ, так, чтобы обеспечить их эффективность и безопасное обращение с ними в определенных условиях применения, например во влажных условиях забоя выработки, или в шахтах, опасных по газу и пыли. Большинство взрывчатых химических веществ представляет собой химические соединения из углерода, кислорода, водорода и азота в различных соотношениях, то есть элементов — окислителей и восстановителей, которые при энергетическом инициировании (получении дополнительной энергии из вне) способны вступать между собой в быстропротекающую реакцию.
Нитроглицериновые ВВ.
К ним относятся динамиты, детониты, победиты, в основе которых имеются нитроглицерин или нитроглицерин с нитрогликолем.
Нитроглицерин С3Н5(NO3)3 — жидкое маслянистое ВВ слегка желтоватой окраски. Нитроглицерин ядовит — проникая через кожу в органы дыхания в организм, вызнает сильные головные боли и сердцебиение.. Он весьма чувствителен к огню и механическим воздействиям. Горение нитроглицерина зачастую переходит во взрыв. Работоспособность его составляет 550 см3, бризантность — 20 мм, скорость детонации непостоянна и колеблется от 1165 до 9150 м/сек.
Исследования взрывчатых веществ
Нитроглицерин имеет очень большой недостаток — замерзает при температуре +13°. Замерзший нитроглицерин особенно опасен в обращении. Температуру замерзания можно значительно снизить с помощью добавок нитро-гликоля.
Нитроглицерин, из-за большой опасности в обращении с ним, самостоятельно для взрывных работ не используется, но входит, как один из компонентов, в состав многих взрывчатых веществ.
Нитрогликоль С2Н4(NO3)2 — представляет собою бесцветную прозрачную жидкость, работоспособность равна 650 см3, бризантность-30 мм, скорость детонации — 8300 м/сек, температура замерзания равна минус 22,6°. Он легко смешивается с нитроглицерином и понижает температуру замерзания последнего. Нитрогликоль по сравнению с нитроглицерином менее чувствителен к механическим воздействиям, однако в качестве промышленного ВВ в чистом виде также. не применяется
Динамиты — это смесь нитроглицерина, нитрогликоля с поглотителями — древесной мукой, калиевой, натриевой или аммиачной селитрой и т.д. Для повышения химической стойкости динамитов в их состав, в качестве стабилизаторов, вводят небольшие добавки мела или соды. Качества динамитов в значительной мере определяются свойствами основного компонента — нитроглицерина.
Так, например, температура замерзания обычного динамита равна +10°. Замерзшие динамиты очень опасны в обращение применять их для взрывных работ нельзя, запрещается такая разминать их, ломать, резать, сникать бумажную оболочку. Оттаивание динамитов, как правило, производится в ящиках в отапливаемом помещении при температуре порядка +20° или в специальных сосудах-отогревателях. Для снижения температура замерзания динамитов в их состав вводят добавки нитрогликоля, 62% труднозамерзающий динамит имеет температуру замерзания -20°. Цифры в процентах перед маркой динамита свидетельствуют о процентном содержании в нем нитроглицерина, нитрогликоля или их суммы.
# 8.1. Взрывчатые вещества
Кроме того, динамиты обладают и еще весьма существенными недостатками: при длительном хранении они «стареют», у них проявляется экссудация. Экссудацией называется способность динамитов выделять на поверхности патронов содержащийся в них нитроглицерин .»Старение» динамитов выражается также и в увеличении их плотности, что приводит к частичной или даже полной потере ими взрывчатых свойств.
Эти динамиты становятся столь же опасны в обращении, как и исходные вещества в их чистом виде. Патроны динамитов с явными признаками экссудации запрещено применять для целей взрывных работ. Отсюда следует, что нарушать сроки и условия хранения нитроглицериновых ВВ ни в коем случае нельзя. Для большинства из них срок хранения равен 6-8 месяцам. ВВ, срок хранения которых истек, подлежат уничтожению.
К достоинству динамитов относят их высокую работоспособность, бризантность и особенно водоустойчивость, что позволяет использовать в породах любой крепости, во влажных и обводненных забоях.
Динамиты выпускаются только в патронированном виде. Применяются они сравнительно редко та как стоимость в 2-3 раза выше стоимости аммиачно-селитренных ВВ, но в ряде случаев их применение более эффективно, чем аммонитов.
Детониты — это промышленные ВВ, в состав которых входят нитроглицерин /от 6 до 15%) и аммиачная селитра. Они могут применяться для взрывных работ в самых различных условиях, кроме шахт, опасных по газу или пыли.
Победиты — промышленные ВВ, в состав которых входят нитроглицерин /в небольшом количестве, аммиачная селитра, тринитротолуол и соль в качестве пламегасителя. Добавка в небольшом количестве нитроглицерина не сообщает взрывчатому веществу всех отрицательных свойств, присущих динамитам, в то же время она существенно повышает способность к детонации и некоторые другие полезные свойства. Соль вносится для снижения температуры взрыва, что позволяет использовать победиты в выработках, опасных по газу или пыли.
Детониты и победиты выпускаются в патронированном виде, по хранению, перевозке и обращению с ними они приравниваются к аммиачно-селитренным ВВ, однако к их химической стойкости предъявляются более высокие требования, чем к аммонитам.
Несомненным достоинством детонитов и победитов при всей их гигроскопичности является то обстоятельство, что при увлажнении их они еще некоторое время не теряют восприимчивости к детонации и поэтому могут применяться во влажных забоях.
Нитросоединения.
Нитросоединения в отличие от механических смесей представляют собой химические взрывчатые вещества, образующиеся в результате взаимодействия органических или неорганических соединений с азотной кислотой в присутствии серной или уксусной кислоты. Некоторые ВВ этой группы применяются в качестве добавок к аммонитам /тротил, гексоген/, другие в детонирующих шнурах или в качестве инициирующего ВВ в капсюлях-детонаторах. В качестве рабочих ВВ, как правило, не применяются.
Тротил /тол, тринитротолуол/ С6Н2(NO2)3 * СН3 — представляет из себя порошок или пластинчатые чешуйки желтого цвета. Кроме того, тротил может выпускаться в прессованном виде или в виде отдельных литых зарядов.
Тротил мало чувствителен к влаге, удару и трению, легко загорается и спокойно горит. Работоспособность его равна 360 см3, бризантность 15 мм, скорость детонации 7000 м/сек. При взрыве тротил выделяет много ядовитых газов, поэтому в чистом виде его можно применять только на поверхностных работах.
Динитронафталин С10Н6(NO2)2 – слабое взрывчатое вещество, представляющее из себя порошок серо- желтого цвета. Употребляется при изготовлении некоторых сортов аммиачно-селитренных рабочих ВВ /динафталит/.
Тетрил С6Н2(NO2)3 * СН3 *NO3 — мелкокристаллическое ВВ бледно-желтого цвета. Его работоспособность равна 380 см3, бризантность — 22 мм, скорость детонации – 7200-7700 м/сек. Тетрил не боится влаги, а по своим взрывным свойствам превосходит тротил, но, из-за большой чувствительности к механическим воздействиям, самостоятельно для взрывных работ не применяется. Тетрил обладает большой восприимчивостью к детонации и хорошо ее передает другим ВВ. Поэтому его применяют при изготовлении капсюлей-детонаторов как вторичное инициирующее ВВ.
Тен /пентрит/ С2Н2(NO3)4 — кристаллический порошок белого цвета. Работоспособность тэна равна 500 см3, бризантность 25-26 мм, скорость детонации – 8200-8700 м/сек. Тен влаги не боится. Применяется он, как и тетрил, в качестве вторичного инициирующего ВВ при изготовлении детонаторов, а также, при изготовлении детонирующего шнура.
Гексоген С3Н6(N4O2)3 — кристаллический порошок белого цвета. Гексоген химически устойчив, не боится влаги, по чувствительности к механическим воздействиям близок к тетрилу, но значительно превосходит его по мощности. Так, работоспособность гексогена равна 520 см3, бризантность — скорость детонации — 8300 м/сек. Применяется для изготовления детонирующих шнуров, детонаторов /как вторичное инициирующее ВВ/ и некоторых сортов мощных аммонитов.
Гремучая ртуть Нg (СNO)2 — мелкокристаллическое вещество белого или серого цвета. Сухая гремучая ртуть весьма чувствительна к огню и механическим воздействиям. При взрыве наносит сильный и резкий удар по окружающей среде. Поэтому она применяется в качестве первичного инициирующего ВВ при изготовлении детонаторов.
Гремучая ртуть не очень чувствительна к влаге, но при длительном хранении под водой впитывает ее до В055. Такая гремучая ртуть от огня и удара не взрывается, но .может взорваться от взрыва сухой гремучей ртути. В присутствии влаги гремучая ртуть способна взаимодействовать с некоторыми материалы, образуя весьма опасные взрывчатые соединения – фульминаты. Особенно легко она реагирует с алюминием, потому ее никогда не помещают в алюминиевые гильзы. Детонаторы с гремучей ртутью помещают в картонные гильзы и реже — в медные или латунные.
Азид свинца Pb (N3)2 — мелкокристаллический порошок белого цвета. Влаги он не боится и при ее содержании до 30% не теряет своих взрывных свойств.
Азид свинца менее чувствителен к огню и механическим воздействия, чем гремучая ртуть, однако по своей мощности превосходит последнюю. Он также применяется в качестве первичного инициирующего ВВ при изготовлении капсюлей-детонаторов.
В присутствии влаги и углекислоты азид свинца легко взаимодействует с медью; с железом он взаимодействует с трудом, а с алюминием не взаимодействует вовсе. По этой причине детонаторы с азидом свинца изготавливают в алюминиевых и картонных гильзах. В медные гильзы азид свинца помещать нельзя.
ТНРС /тенерес/ С6Н(NO2)3 * PbO2H2O — это кристаллическое вещество золотисто-желтого цвета, темнеющее на воздухе. Тенерес в несколько раз слабее азида свинца и гремучей ртути. Но к огню он очень чувствителен и небольшая его доза поверх заряда азида свинца гарантирует безотказный взрыв азидного детонатора и от пламени огнепроводного шнура и от электровоспламенителя.
Аммиачно-селитренные ВВ.
Взрывчатые вещества этой группы представляют собой механические смеси аммиачной селитры /свыше 50% по весу/ с другими взрывчатыми и невзрывчатыми веществами. Они подразделяется на аммониты, аммоналы и динафталиты.
Аммиачная селитра NH4NO3 — белый кристаллический порошок. При температурах -16° и +32° происходит перекристаллизация аммиачной селитры, сопровождаемая спеканием, в результате чего она из рыхлой превращается в плотную, комковатую массу.
Аммиачная селитра очень гигроскопична и легко растворяется в воде. При длительном хранении, особенно в условиях временной влажности, происходит ее слеживание.
Аммиачная селитра является не только носителем кислэрода но и взрывчатым веществом. При достаточно сильном первоначальном импульсе она может взрываться. Инициирование происходит взрывом промежуточного патрона аммонита, вес которого должен составлять от 5 до 20% от веса селитры. Работоспособность ее равна 200 см3, бризантность — 1,5 мм, скорость детонации – 1500-3000 м/сек.
Аммониты — это смеси аммиачной селитры и взрывчатых нитросоединений с горючими добавками. В качестве нитросоединения чаще всего применяется тротил, который, в той или иной мере, входит в большинство различных марок аммонитов. Аммониты повышенной мощности дополнительно могут содержать добавки гексогена или ТЭНА. В качестве горючих, но невзрывчатых добавок чаще всего применяется древесная мука,
Свойства аммиачной селитры, как основного компонента аммонитов, во многом определяют и свойства последних. Большинство аммонитов рядовых марок обладают высокой гигроскопичностью, способностью к спеканию и слеживанию. Такие аммониты применять во взрывных работах нельзя, они могут давать отказы, или неполный взрыв, переходящий, в ряде случаев в простое горение.
Количество ядовитых газов при недостаточности взрыва резко возрастает, что создает дополнительные трудности при производстве вентиляционных работ в условиях подземных выработок.
Для уменьшения гигроскопичности аммонитов в состав марок вводят небольшие /до 1%/ добавки парафина, жирных кислот, содей стеариновой кислоты и т.п. Кроме того, парафинируют тонким слоем, с заворачиванием в парафинированную или пергаментную бумагу, все патроны аммонита.
Аммониты выпускаются в прессованном, патронированном и рассыпном виде. Они отличаются невысокой стоимостью и безопасностью в обращении, малочувствительны к огню, трению и удару. Взрывчатые свойства аммонитов зависят не только от их состава, но и от способа изготовления.
Некоторые марки аммонитов по основным своим показателям работоспособность, бризантность, скорость детонации и т.д./ не уступают динамитам, а по работоспособности превосходят и 62% динамит.
Для уменьшения теплоты и температуры взрыва в состав аммонитов вводят добавки поваренной соли и хлористого калия. Такие аммониты называются предохранительными, что позволяет их использовать в выработках, опасных по газу, угольной и серной пыли или по парам нефти и бензина.
Все это привело к тому, что в настоящее время аммонита получили преимущественное распространение при всех видах взрывных работ.
Аммоналы — состоят ив аммиачной селитры /до 70%/, взрывчатых нитросоединений и порошка алюминия или ферросилиция /до 16%/ . Отличаются они довольно высокой работоспособностью и влагоустойчивостью. Остальные свойства во многом напоминает свойства обычных аммонитов.
Динафталиты — это также аммиачно- селитренные ВВ, в состав которых входит динитронафталин. В отличие от аммонитов они негигроскопичны и не слеживаются, что является их весьма ценным свойством.
Все аммиачно-селитренные ВВ имеют гарантийный срок хранения не свыше 6 месяцев. На исходе срока хранения, а также случае возникновения сомнения в их доброкачественности аммиачно-селнтренные ВВ должны подвергаться испытаниям на полноту взрыва, на передачу детонация и на влажность. Аммиачно-селитренные ВВ, пришедшие в негодность, должны уничтожаться.
По характеру воздействия на окружающую среду ВВ делятся на две группы: бризантные (дробящие) и метательные (пороха). Среди бризантных ВВ в особую группу выделяют обладающие высокой чувствительностью инициирующие ВВ, которые применяют для изготовления средств инициирования — капсюля-детонатора (КД), электродетонатора (ЭД) и детонирующего шнура (ДШ). Для изготовления средств инициирования, применяемых в горной промышленности, используют гремучую ртуть, азид свинца, тенерес, тетрил, гексоген, тэн.
Источник: www.po-stm.ru
Взрывчатые вещества
Взры́вчатое вещество́ (просторечие — взрывчатка, сокращается как ВВ) — конденсированное химическое вещество или смесь таких веществ, способное при определённых условиях под влиянием внешних воздействий к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению (взрыву) с выделением большого количества тепла и газообразных продуктов [2] [3] [4] [5] [6] [7] .
В зависимости от химического состава и внешних условий взрывчатые вещества могут превращаться в продукты реакции в режимах медленного (дефлаграционного) горения, быстрого (взрывного) горения или детонации. Поэтому традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определённой скоростью (метательные пороха, пиротехнические составы) [4] [7] . Взрывчатые вещества относятся к энергетическим конденсированным системам [8] . Горючие газы, пары легковоспламеняющихся жидкостей, взвешенные горючие аэрозоли могут вызывать взрывы. Однако разрушительное действие таких взрывоопасных смесей является слабым по сравнению с взрывчатыми веществами из-за того, что одна из составных частей (воздух) до взрыва занимает большой объем и давление взрыва получается небольшим [9] .
- 1 Физическая природа взрывного превращения
- 2 Историческая справка
- 3 Терминология
- 4 Общая характеристика
- 5 Применение
- 5.1 Военное применение
- 5.2 Промышленное применение
- 5.3 Научное применение
- 6.1 По составу
- 6.2 По физическому состоянию
- 6.3 По взрывчатым свойствам
- 6.3.1 Инициирующие взрывчатые вещества
- 6.3.2 Бризантные взрывчатые вещества
- 6.3.3 Метательные и пиротехнические составы
Источник: wiki2.org
Классификация ВВ и их основные свойства
ВВ называются химические соединения и смеси, способные под влиянием определенных внешних воздействий к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с образованием газов, имеющих высокие температуру и давление. Газы расширяясь, производят механическую работу. Такое химическое превращение ВВ принято называть взрывчатым превращением.
Взрывчатое превращение в зависимости от свойств ВВ и вида воздействия на него может протекать в форме взрыва или горения.
Взрыв распространяется по взрывчатому веществу с большей переменной скоростью, измеряемой сотнями или тысячами метров в секунду. Процесс взрывчатого превращения, обусловленный прохождением ударной волны по взрывчатому веществу и протекающий с постоянной (для данного вещества при данном его состоянии) сверхзвуковой скоростью, называется детонацией.
Горение — процесс взрывчатого превращения, обусловленный передачей энергии от одного слоя взрывчатого вещества к другому путем теплопроводности и изучения тепла газообразными продуктами.
В зависимости от физико-химических и взрывчатых свойств применяемые в инженерных боеприпасах взрывчатые вещества делятся на три группы.
-Пороха и пиротехнические составы
Взрывчатые вещества обладают определенными характеристиками. Наиболее важными из них являются:
— чувствительность к внешним воздействиям;
— энергия (теплота) взрывчатого превращения;
— бризантность (дробящее действие);
— фугасность (работоспособность по механическому перемещению).
Чувствительностью ВВ называется большая или меньшая способность их к взрывчатому превращению под влиянием внешних воздействий.
Энергия (теплота) взрывчатого превращения ВВ — это количество тепла, которое выделяется при взрыве 1 кг ВВ.
Инициирующие ВВ служат для возбуждения взрыва бризантных ВВ. Основной особенностью их является то, что горение их вызванное поджогом переходит во взрыв. Если поместить немного инициирующего ВВ на заряд из бризантного ВВ и поджечь, то взрыв его произведет такой сильный удар, в результате которого взорвется и бризантное ВВ. Инициирующие ВВ обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям (воздействию огня, удару, горению). Применяются они исключительно для снаряжения средств инициирования (капсюлей-детонаторов, капсюлей воспламенителей, электродетонаторов и электровоспламенителей и др.).
Бризантные ВВ менее чувствительны к внешним воздействиям, но обладают большей мощностью, чем инициирующие ВВ. Они служат для получения разрушительного действия взрыва. Бризантные ВВ применяются в чистом виде, а также в виде смесей друг с другом для производства подрывных работ, снаряжения авиационных, артиллерийских и инженерных боеприпасов.
Метательные ВВ (пороха) применяются в качестве метательного средства. Они используются для изготовления вышибных зарядов в осколочных и сигнальных минах огнепроводного шнура, воспламенителей реактивных зарядов, а также в артиллерийских и стрелковых боеприпасах.
Капсюли составы, используемые для снаряжения капсюлей-воспламенителей, представляют собой механические смеси ряда веществ распространенными из которых являются гремучая ртуть, хлорат калия (бертолетова соль) и трехсернистая сурьма (антимоний).
Под действием удара или накала капсюля-воспламенителя происходит воспламенение капсюльного состава с образованием луча огня, способного воспламенить порох или вызвать детонацию инициирующего ВВ.
Характеристика бризантных ВВ
а) Повышенной мощности
ТЭН (тетронитропентаэритрит, пентрит) — белое кристаллическое вещество, не гигроскопическое и не растворимое в воде. По чувствительности к механическим воздействиям ТЭН относится к числу наиболее чувствительных. От удара ружейной пули (при простреле) он взрывается. При сжигании ТЭНа горение может перейти в детонацию. С металлами ТЭН химически не взаимодействует.
ТЭН применяется для изготовления детонирующих шнуров и снаряжения капсюлей-детонаторов.
Гексоген (триметилентринитроамин) представляет собой мелкозернистое вещество белого цвета: он не имеет ни вкуса, ни запаха, не гидроскопичен, в воде не растворяется.
Гексоген в чистом виде применяется для снаряжения капсюлей-детонаторов и для изготовления детонирующих шнуров и кабелей. В сплавах с другими взрывчатыми веществами и флагматизирующими добавками гексоген применяется для снаряжения инженерных боеприпасов и изготовления зарядов для подрывных работ. На основе гексогена — пластит.
Тетрил (тринитрофенилметилнитроамин) представляет собой кристаллическое вещество ярко-желтого цвета без запаха, солоноватое на вкус. Тетрил негигроскопичен и не растворим в воде. Чувствительность тетрила к механическому воздействию несколько ниже, чем чувствительность ТЭНа и гексогена, но все же от прострела ружейной пули он так же может взорваться.
Оксоген — термостойкое ВВ. Чувствительность к внешним воздействиям, как у гексогена.
Бентрит — химически стойкое ВВ. Чувствительность к удару выше, чем у гексогена.
б) Повышенной мощности
Тротил (тринитротолуол, тол, ТНТ) — основное бризантное взрывчатое вещество, применяемое для подрывных работ и снаряжения большинства боеприпасов, он представляет собой кристаллическое вещество от светло-желтого до светло-коричневого цвета.
К удару, трению и тепловому воздействию тротил малочувствителен, от прострела пулей не взрывается и не загорается, с металлами химически не взаимодействует.
Пикриновая кислота (тринитрофенол, мелинит) применяется в чистом виде или в виде сплавов. Чувствительность пикриновой кислоты к удару, трению и тепловому воздействию несколько выше чувствительности тротила: от прострела ружейной пулей может взорваться. Сжигание пикриновой кислоты в небольших количествах в замкнутом пространстве может привести к детонации.
Пластичное ВВ (пластит) применяется для изготовления зарядов для подрывных работ. Он изготавливается из порошкообразного гексогена (80%) и специального пластификатора (20%).
Пластит-4 негигроскопичен и не растворим в воде; легко деформируется усилением рук, что позволяет изготавливать из него заряды требуемой формы на месте производства работ.
Пластит-4 малочувствителен к удару, трению и тепловому воздействию, при простреле пулей не взрывается и не загорается, горение в детонацию не переходит
в) Взрывчатые вещества пониженной мощности
Из ВВ пониженной мощности наиболее широко применяются аммиачно-селитровые ВВ. Они представляют собой механические взрывчатые смеси, основной частью которых является аммиачная (аммонийная) селитра; кроме селитры, в эти смеси входят взрывчатые или горючие добавки.
г) Пороха и пиротехнические составы
Пороха — многокомпонентные твердые системы, способные к горению без доступа кислорода из вне. Делятся на:
Баллистный и пироксилиновый пороха применяются в качестве метательного средства в артиллерийских системах и в ракетных двигателях.
При отсутствии бризантных ВВ пороха, могут применяться (в виде внутренних зарядов) и для производства подрывных работ. Детонация пороховых зарядов протекает нормально только в тех случаях, если инициирование их осуществляется достаточно промежуточным детонатором, а промежутки между зернами пороха заполнены жидкостью (вода, раствор поваренной или другой соли).
Дымный порох — применяется для изготовления вышибных зарядов в осколочных (выпрыгивающих) и в сигнальных минах, а также для изготовления огнепроводного шнура и воспламенителей реактивных зарядов. Он представляет собой механическую смесь калиевой селитры (75%), древесного угля (15%) и серы (10%).
Пиротехнические составы — механические смеси различных веществ, предназначенные для снаряжения боеприпасов с целью получения различных эффектов (осветительного, зажигательного, сигнального, дымового и др.).
Пиротехнические составы огнеопасны и некоторые из них могут взрываться при механических воздействиях.
Взрывоопасные объекты
Пожаро- и взрывоопасные объекты (ПВОО) — предприятия, на которых производятся, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву. К ним прежде всего относятся производства, где используются взрывчатые и имеющие высокую степень возгораемости вещества, а также железнодорожный и трубопроводный транспорт как несущий основную нагрузку при доставке жидких, газообразных пожаро- и взрывоопасных грузов.
По взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности ПВОО подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г, Д. Особенно опасны объекты, относящиеся к категориям А, Б, В.
Категория А — нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, трубопроводы, склады нефтепродуктов. Категория Б — цехи приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, выбойные и размольные отделения мельниц.
Категория В — деревообрабатывающие, столярные, модельные, лесопильные производства. Категория Г — склады и предприятия, связанные с переработкой и хранением несгораемых веществ в горячем состоянии, а также со сжиганием твердого, жидкого или газообразного топлива. Категория Д — склады и предприятия по хранению несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии, например мясных, рыбных и других продуктов.
Все строительные материалы и конструкции из них подразделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые — это материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
Трудносгораемые — это материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть при наличии источника огня. Сгораемые — это материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть и тлеть после удаления источника огня.
Пожары на крупных промышленных предприятиях и в населенных пунктах подразделяются на отдельные и массовые. Отдельные — пожары в здании или сооружении.
Массовые — совокупность отдельных пожаров, охвативших более 25% зданий. Сильные пожары при определенных условиях могут перейти в огненный шторм.
Источник: infopedia.su
Взрывчатые вещества. Классификация.
Взрывчатыми веществами (ВВ) называются неустойчивые химические соединения или смеси, чрезвычайно быстро переходящие под воздействием определенного импульса в другие устойчивые вещества с выделением значительного количества тепла и большого объема газообразных продуктов, которые находятся под очень большим давлением и, расширяясь, выполняют ту или иную механическую работу.
Современные взрывчатые вещества представляют собой или химические соединения (гексоген, тротил и др.), или механические смеси (аммиачно-селитренные и нитроглицериновые ВВ).
Химические соединения получаются обработкой азотной кислотой (нитрованием) различных углеводородов, т. е. введением в молекулу углеводорода таких веществ, как азот и кислород.
Механические смеси изготовляются смешением веществ, богатых кислородом, с веществами, богатыми углеродом.
В обоих случаях кислород находится в связанном состоянии с азотом или хлором (исключение составляют оксиликвиты, где кислород находится в свободном несвязанном состоянии).
В зависимости от количественного содержания кислорода во взрывчатом веществе окисление горючих элементов в процессе взрывчатого превращения может быть полным или неполным, а иногда кислород может даже оставаться в избытке. В соответствии с этим различают взрывчатые вещества с избыточным (положительным), нулевым и недостаточным (отрицательным) кислородным балансом.
Наиболее выгодными являются взрывчатые вещества, имеющие нулевой кислородный баланс, так как углерод полностью окисляется до СО2, а водород до Н2О, в результате чего выделяется максимально возможное для данного взрывчатого вещества количество тепла. Примером такого взрывчатого вещества может служить динафталит, представляющий собой смесь аммиачной селитры и динитронафталина:
При избыточном кислородном балансе остающийся неиспользованным кислород вступает в соединение с азотом, образуя весьма ядовитые окислы азота, которые поглощают часть тепла, что уменьшает количество энергии, выделяемой при взрыве. Примером взрывчатого вещества с избыточным кислородным балансом является нитроглицерин:
С другой стороны, при недостаточном кислородном балансе не весь углерод переходит в углекислый газ; часть его окисляется только до окиси углерода. (СО) которая также ядовита, хотя и в меньшей степени, чем окислы азота. Кроме того, часть углерода может остаться в твердом виде. Оставшийся твердым углерод и неполное его окисление только до СО ведут к уменьшению выделяемой при взрыве энергии.
Действительно, при образовании одной грамм-молекулы окиси углерода выделяется тепла только 26 ккал/моль, тогда как при образовании грамм-молекулы углекислого газа 94 ккал/моль.
Примером взрывчатого вещества с отрицательным кислородным балансом может служить тротил:
В реальных условиях, когда продукты взрыва совершают механическую работу, происходят дополнительные (вторичные) химические реакции и действительный состав продуктов взрыва несколько отличается от приведенных расчетных схем, а количество ядовитых газов в продуктах взрыва изменяется.
Классификация взрывчатых веществ
Взрывчатые вещества могут находиться в газообразном, жидком и твердом .состоянии или в виде смесей твердых или жидких веществ с твердыми или газообразными веществами.
В настоящее время, когда число различных взрывчатых веществ весьма велико (тысячи наименований), деление их только по физическому состоянию совершенно недостаточно. Такое деление ничего не говорит ни о работоспособности (мощности) взрывчатых веществ, по которой можно было бы судить об области применения того или иного из них, ни о свойствах взрывчатых веществ, по которым можно было бы судить о степени опасности их в обращении и при хранении. Поэтому в настоящее время приняты три другие классификации взрывчатых веществ.
По первой классификации все взрывчатые вещества делятся по их мощности и области применения на:.
1. Инициирующие взрывчатые вещества (гремучая ртуть, азид свинца, тенерес).
а) повышенной мощности (тэн, гексоген, тетрил);
б) нормальной мощности (тротил, пикриновая кислота, пластиты,’ тетритол, скальные аммониты, аммониты, содержащие 50—60% тротила, и студенистые нитроглицериновые ВВ);
в) пониженной мощности (аммиачно-селитренные В В, кроме упомянутых выше, порошкообразные нитроглицериновые ВВ и хлоратиты).
3. Метательные взрывчатые вещества (дымные пороха и бездымные пироксилиновые и нитроглицериновые пороха).
В этой классификации приведены, конечно, не все наименования взрывчатых веществ, а только те из них, которые преимущественно применяются на взрывных работах. В частности, под общим наименованием аммиачно-селитренных ВВ содержатся десятки различных составов, имеющих каждый свое отдельное название.
Вторая классификация делит взрывчатое вещество по их химическому составу:
1. Нитросоединения; в веществах этого вида содержатся две — четыре нитрогруппы (NO2); к ним относятся тетрил, тротил, гексоген, тетритол, пикриновая кислота и динитронафталин, входящий в составы некоторых аммиачно-селитренных взрывчатых веществ.
2. Нитроэфиры; в веществах этого вида содержится несколько нитратных групп (ONO2). К ним относятся тэн, нитроглицериновые ВВ и бездымные пороха.
3. Соли азотной кислоты — вещества, содержащие группу NO3, основным представителем которых является аммиачная (аммонийная) селитра NH4NO3, входящая в состав всех аммиачно-селитренных взрывчатых веществ. К этой группе также относятся калиевая селитра KNO3 — основа дымных порохов, и натриевая селитра NaNO3, входящая в состав нитроглицериновых ВВ.
4. Соли азотистоводородной кислоты (HN3), из которых применяется только азид свинца.
5. Соли гремучей кислоты (HONC), из которых применяется только гремучая ртуть.
6. Соли хлорноватой кислоты, так называемые хлоратиты и перхлоратиты, — взрывчатые вещества, в которых основным компонентом — носителем кислорода является хлорат или перхлорат калия (КСlO3 и КСlO4); сейчас они применяются очень редко. Обособленно от этой классификации находится взрывчатое вещество, называемое оксиликвитом.
По химической структуре взрывчатого вещества можно судить и об основных его свойствах:
чувствительности, стойкости, составе продуктов взрыва, следовательно, о мощности вещества, взаимодействии его с другими веществами (например, с материалом оболочки) и ряде других свойств.
От характера связи нитрогрупп с углеродом (в нитросоединениях и нитроэфирах) зависят чувствительность взрывчатого вещества к внешним воздействиям и их стойкость (сохранение взрывчатых свойств) в условиях хранения. Например, нитросоединеиия, в которых азот группы NO2 связан непосредственно с углеродом (С—NO2), менее чувствительны и более стойки, чем нитроэфиры, у которых азот связан с углеродом через один из кислородов группы ONO2(С—О—NO2); такая связь менее прочна и делает ВВ более чувствительным и менее стойким.
Число нитрогрупп, содержащихся в составе ВВ, характеризует мощность последнего, а также степень его чувствительности к внешним воздействиям. Чем больше нитрогрупп в молекуле ВВ, тем оно мощнее и чувствительнее. Так, например, мононитротолуол (имеющий только одну нитрогруппу) является маслянистой жидкость, не обладающей взрывчатыми свойствами; динитротолуол , содержащий две нитрогруппы, — уже взрывчатое вещество, но со слабыми взрывчатыми характеристиками; и, наконец, тринитротолуол (тротил), имеющий три нитрогруппы, представляет собой вполне удовлетворительное по мощности взрывчатое вещество.
Динитросоединения применяются ограниченно; в большинстве современных взрывчатых веществ содержатся три или четыре нитрогруппы.
Присутствие некоторых других групп в составе ВВ также влияет на его свойства. Например, дополнительный азот (N3) в гексогене повышает чувствительность последнего. Метильная же группа (СН3) в тротиле и тетриле способствует тому, что эти ВВ не взаимодействуют с металлами, тогда как гидроксильная группа (ОН) в пикриновой кислоте является причиной легкого взаимодействия вещества с металлами (кроме олова) и появления так называемых пикратов того или иного металла, которые представляют собой взрывчатые вещества, весьма чувствительные к удару и трению.
Взрывчатые вещества, полученные путем замещения водорода металлом в азотистоводородной или гремучей кислоте, обусловливают крайнюю непрочность внутримолекулярных связей и, следовательно, особую чувствительность этих веществ к механическим и тепловым внешним воздействиям.
На взрывных работах в быту принята третья классификация взрывчатых веществ:— по допустимости их использования в тех или иных условиях .
По этой классификации различают следующие три основные группы:
1. ВВ, допущенные для открытых работ.
2. ВВ, допущенные для подземных работ в условиях, безопасных по возможности взрыва рудничного газа и угольной пыли.
3. ВВ, допущенные только для условий, опасных по возможности взрыва газа или пыли (предохранительные ВВ).
Критерием отнесения взрывчатого вещества к той или иной группе служат количество выделяющихся при взрыве ядовитых (вредных) газов и температура продуктов взрыва. Так, тротил из-за большого количества образующихся при его взрыве ядовитых газов может применяться только на открытых работах ( строительство и карьерная добыча полезных ископаемых ), тогда как аммиачно-селитренные ВВ допускаются и на открытых, и в подземных работах в условиях, неопасных по газу и пыли. Для подземных же работ, где возможно наличие взрывающихся газо- и пылевоздушных смесей, допускаются только ВВ, имеющие пониженную температуру продуктов взрыва.
Источник: abakbot.ru