Документ Microsoft Word. Здания и сооружения подверженные динамическим воздействиям Поражения от взрывчатых веществ
 Скачать 2.98 Mb.
|
|
Здания и сооружения подверженные динамическим воздействиям Поражения от взрывчатых веществ Существует много веществ, в которых в том или ином виде запасено большое количество энергии, например в виде внутримолекулярных или межмолекулярных связей. В нормальных условиях эти вещества достаточно устойчивы и могут находиться в твердом, жидком, газообразном или аэрозольном состоянии. Однако, в результате оказания инициирующего воздействия (теплом, трением, ударом или каким- либо другим способом) в них запускаются экзотермические процессы, протекающие с большой скоростью и приводящие к большому выделению энергии. Обычно говорят, что произошло взрывчатое превращение, а сами вещества называют взрывчатыми веществами или кратко ВВ. Твердые и жидкие ВВ имеющие в своем составе химически нестабильные соединения, а также восстановители или окислители либо в виде однородного вещества, либо в виде смеси нескольких веществ, называют конденсированными ВВ. Газообразные энергоносители представляют собой гомогенные смеси горючих газов (паров) с газообразными окислителями, либо нестабильные газообразные соединения, склонные к разложению в отсутствие окислителей (например, ацетилен). В этих газообразных веществах при взрывах протекают экзотермические реакции окисления или реакции разложения нестабильных соединений. Определяющим параметром при характеристике взрыва является образующаяся и распространяющаяся в окружающем пространстве воздушная ударная волна. Рассмотрим облако взрывоопасной смеси в окружающем воздушном пространстве. До момента возгорания давление в объеме облака равно атмосферному. При сгорании (взрыве) облака в его объеме давление возрастает, преграды с окружающей средой нет, и область высокого давления увеличивается в объеме, а давление внутри нее уменьшается (рис.1). Распространение области сжатия воздуха происходит со сверхзвуковой скоростью и получило название воздушной ударной волны — ВУВ. Поверхность, которая отделяет сжатый воздух от невозмущенного, называется фронтом ударной волны. При прохождении фронта ударной волны через воздух в очень узкой зоне скачком возрастают давление, температура и плотность, а воздух за фронтом начинает двигаться в сторону области пониженного давления. Скорость движения воздуха меньше скорости движения фронта ВУВ. После того как фронт ударной волны проходит данную точку пространства, давление в ней постепенно снижается до атмосферного. В дальнейшем давление продолжает уменьшаться и становится ниже атмосферного, а воздух начинает двигаться в обратную сторону. Постепенно давление выравнивается с атмосферным и действие воздушной ударной волны в данной точке прекращается (рис.2). Время, в течение которого давление превышает атмосферное, называется фазой сжатия, а время действия пониженного давления — фазой разрежения. Основные разрушения происходят в фазе сжатия, поэтому действие фазы разрежения обычно не учитывается. Ударная волна имеет два основных отличия от звуковой волны: параметры среды в ней (давление, температура, плотность) изменяются практически скачком; скорость ее распространения превышает скорость звука в невозмущенной среде. Скоростной напор вызывает отбрасывание предметов, оказавшихся на пути распространения ударной волны, т. е. оказывает на них метательное воздействие. В результате метательного воздействия незакрепленные предметы, а также люди могут быть отброшены на расстояние в несколько метров и, вследствие этого, получить повреждения и травмы по своей тяжести соизмеримые с последствиями воздействия избыточного давления ВУВ Скоростной напор ВУВ приводит к разрушению (сламыванию) сооружений, имеющих значительную протяженность по сравнению с поперечным сечением (столбы электропередач, заводские трубы, опоры и т.п.) Поражающие факторы воздушного и наземного взрывов К поражающим факторам взрыва относят волну детонации и продуктов взрыва ВВ, ударную волну окружающей среды, осколки оболочки снаряда и вторичные снаряды (схема 20). Степень воздействия указанных факторов, определяющих характер и объем поражений зависят от мощности и особенностей взрывного устройства, размера заряда, среды (воздух, поверхность земли, грунт, вода), расстояния от эпицентра взрыва до тела и наличия между ними каких-либо преград, положения тела в момент взрыва и т.д. Поражения продуктами взрыва (детонации ВВ) К продуктам детонации ВВ относят волну детонации (или волну взрывных газов), частицы ВВ и копоть взрыва, состоящую из углерода. При взрыве ВВ мгновенно превращаются в газообразные продукты, которые приводят к возникновению высокого давления, способного разрушить любые предметы в непосредственной близости к взрыву. Взрывные газы оказывают повреждающее воздействие на расстоянии, превышающем размер заряда ВВ в 20—30 раз. Возникает волна детонации и продуктов взрыва, оказывающая на тело механическое, химическое и термическое действие (схема 20).  |