ТСП - Понятие о взрыве и взрывчатых веществах. 1.Реферат по тактико-специальной подготовке. Реферат Понятие о взрывчатых веществах и взрыве. Способы возбуждения взрыва. Чувствительность взрывчатых веществ. Классификация промышленных взрывчатых веществ. Инициирующие, бризантные, метательные взрывчатые вещества
 Скачать 48.99 Kb.
|
|
Реферат Понятие о взрывчатых веществах и взрыве. Способы возбуждения взрыва. Чувствительность взрывчатых веществ. Классификация промышленных взрывчатых веществ. Инициирующие, бризантные, метательные взрывчатые вещества.
Томск 2021 Введение Взрыв — быстропротекающие изменение химического (физического) состояния взрывчатого вещества, сопровождающееся значительным выделением энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения продуктов взрыва. Взрывчатое вещество (ВВ) — особые группы веществ, способное при определенных условиях под влиянием внешних воздействий к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению (взрыву) с выделением большого количества тепла и газообразных продуктов. Различают взрывы: Физический – происходит вследствие высвобождения внутренней энергии сжатого или сжиженного газа (пара). Сила взрыва зависит от внутреннего давления. Разрушения происходят от ударной волны и(или) осколками разорвавшегося резервуара. Примеры физического взрыва : падение баллона с газом, взрыв парового котла вследствие увеличения давления. Причинами физического взрыва являются: -нарушение целостности корпуса, коррозия; -перегрев; -превышение допустимого давления. 2. Химический – внезапное изменение химического состояния вещества, сопровождающееся быстрым выделением энергии и образованием сжатых газов. 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). Взрывчатые вещества относятся к энергетическим конденсированным системам. При взрывчатом типе горения передача энергии от одного слоя вещества к другому происходит путем теплопроводности. Взрывной тип горения характерен для пороха. Процесс образования газов происходит достаточно медленно. Благодаря этому, при взрыве пороха в замкнутом пространстве (гильзе патрона, снаряда) происходит выбрасывание пули, снаряда из ствола, но не происходит разрушения гильзы, патронника оружия. При детонационном типе взрыва процесс передачи энергии обуславливается прохождением ударной волны по ВВ со сверхзвуковой скоростью (6-7 тыс. м/с), что приводит к очень быстрому образованию газов, давление возрастает мгновенно до очень больших величин. Проще говоря, у газов нет времени уходить по пути наименьшего сопротивления и они в стремлении расшириться, разрушают все на своем пути. Этот тип взрыва характерен для тротила, гексогена, аммонита и др. Различные ВВ по-разному реагируют на внешние воздействия. Одни из них взрываются при любом воздействии, другие имеют избирательную чувствительность. Например, черный дымный порох хорошо реагирует на тепловое воздействие, очень плохо на механическое и практически не реагирует на химическое. Тротил же в основном реагирует только на детонационное воздействие. Капсюльные составы (гремучая ртуть) реагируют практически на любое внешнее воздействие. Есть ВВ, которые взрываются вообще без видимого внешнего воздействия, но практическое применение таких ВВ вообще невозможно. Типы взрывчатых веществ Все взрывчатые вещества, употребляемые в военном деле, по их практическому применению делятся на три основные группы: • инициирующие ВВ; • бризантные ВВ: - ВВ повышенной мощности (с тротиловым эквивалентом более 1); - ВВ нормальной мощности (с тротиловым эквивалентом 0,8 до 1); - ВВ пониженной мощности(с тротиловым эквивалентом менее 0,8). • метательные ВВ (пороха). Для возбуждения взрывчатого превращения ВВ необходимо сообщить ему с определенной интенсивностью некоторое количество энергии, которая может быть: - механической (удар, накол, трение); - тепловой (искра, пламя, нагревание); - электрической (искровой разряд); - химической (реакции с интенсивным выделением тепла); -энергией взрыва другого ВВ (взрыв капсюля детонатора или соседнего заряда). Инициирующие взрывчатые вещества Инициирование — возбуждение процесса взрывчатого превращения ВВ. Инициирующие ВВ обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям (удару, трению и воздействию огня). Взрыв сравнительно небольшого количества инициирующих ВВ в непосредственном контакте с бризантными ВВ вызывает детонацию последних. Вследствие указанных свойств инициирующие ВВ применяются исключительно для снаряжения средств инициирования (капсюлей детонаторов, капсюлей воспламенителей и др.). К инициирующим ВВ относятся: • гремучая ртуть (Hg(CNO)2); • азид свинца (Pb(N3)2); • тенерес (ТНРС) (C6HN3O8Pb). К инициирующим ВВ могут быть отнесены и так называемые капсюльные составы, взрыв которых может использоваться для возбуждения детонации инициирующих ВВ или для воспламенения порохов и изделий из них. Гремучая ртуть (фульминат ртути II) представляет собой мелкокристаллическое сыпучее вещество белого или серого цвета, удельный вес которого — 4,42. Гремучая ртуть ядовита, плохо растворяется в холодной и горячей воде; при кипячении в воде разлагается. Гремучую ртуть получают взаимодействием нитрата ртути с этанолом в разбавленной азотной кислоте. К удару, трению и тепловому воздействию гремучая ртуть наиболее чувствительна по сравнению с другими инициирующими ВВ, применяемыми в практике; температура вспышки ее — 160 - 165°С. При увлажнении гремучей ртути ее взрывчатые свойства и восприимчивость к начальному импульсу понижаются (например, при 10%-ной влажности гремучая ртуть только горит, не детонируя, а при 30%-ной влажности не горит и не детонирует); при температуре ниже 80°С она может давать отказы. Гремучая ртуть применяется для снаряжения капсюлей детонаторов и капсюлей воспламенителей. Гремучая ртуть при отсутствии влаги не взаимодействует химически с медью и ее сплавами. С алюминием же она взаимодействует энергично с выделением тепла и образованием невзрывчатых соединений (происходит так называемый процесс разъедания алюминия). Поэтому гильзы гремучертутных капсюлей изготовляются из меди или мельхиора, а не из алюминия. Азид свинца представляет собой мелкокристаллическое несыпучее вещество белого цвета, удельный вес которого — 4,7 - 4,8. Для придания азиду свинца свойств сыпучего вещества, что необходимо при снаряжении капсюлей детонаторов, его флегматизируют и гранулируют (зернят). В воде азид свинца растворяется плохо. К удару, трению и действию огня азид свинца менее чувствителен, чем гремучая ртуть; температура вспышки его — около 310°С. Для надежности возбуждения детонации азида свинца действием пламени его покрывают слоем тенереса. Для возбуждения детонации в азиде свинца посредством механического накола его покрывают слоем специального накольного состава. Азид свинца не теряет способности к детонации при увлажнении и низких температурах; инициирующая способность его значительно выше, чем инициирующая способность гремучей ртути. Применяется для снаряжения капсюлей детонаторов. Азид свинца получается взаимодействием растворов азида натрия и нитрата свинца. Азид свинца в воде плохо растворим, растворим в моноэтаноламине. Химически не взаимодействует с алюминием, но активно взаимодействует с медью и ее сплавами, поэтому гильзы капсюлей, снаряжаемых азидом свинца, изготовляются из алюминия, а не из меди. Тенерес (тринитрорезорцинат свинца, 1,3-дигидрокси-2,4,6-тринитро-бензол, ТНРС) представляет собой мелкокристаллическое несыпучее вещество темно-желтого цвета, удельный вес которого — 3,08. Для придания этому веществу свойств сыпучести его флегматизируют и гранулируют. Растворимость тенереса в воде незначительна. Чувствительность тенереса к удару примерно в шесть раз меньше чувствительности гремучей ртути и в два раза меньше чувствительности азида свинца; по чувствительности к трению тенерес занимает среднее место между гремучей ртутью и азидом свинца. Тенерес достаточно чувствителен к тепловому воздействию, температура вспышки — 270°С. Под влиянием прямого солнечного света он темнеет и разлагается. С металлами тенерес химически не взаимодействует. Структурная формула тенереса Тенерес получается получают нейтрализацией горячего водного раствора стифниновой кислоты гидрокарбонатом натрия и последующим взаимодействием образовавшегося стифната натрия с соответствующими растворимыми солями свинца (напр. ацетатом, нитратом или хлоридом) при температуре около 70 °C: С6H(OH)2(NO2)3 + NaHCO3 → C6H(NO2)3(ONa)2 + CO2↑ + H2O C6H(NO2)3(ONa)2 + PbCl2 → C6H(NO2)3(O)2Pb + NaCl . Ввиду низкой инициирующей способности тенерес не имеет самостоятельного применения, а используется в некоторых типах капсюлей детонаторов с целью обеспечения безотказности инициирования азида свинца. Капсюльные составы, используемые для снаряжения капсюлей воспламенителей, представляют собой механические смеси ряда веществ, химически не взаимодействующих между собой. Наиболее распространенными веществами, входящими в капсюльные составы, являются: • гремучая ртуть; • хлорат калия (бертолетова соль, KClO3), применяемый как усилитель пламени; • трехсернистая сурьма (антимонит, Sb2S3) — усилитель температуры горения. А также применяются: стеклянная пыль, повышающая чувствительность состава к воспламенению (но она не обязательна); камедь аравийская (шеллак) — как связывающее вещество. Под действием удара или накола капсюля-воспламенителя происходит воспламенение капсюльного состава с образованием луча огня, способного воспламенить порох или вызвать детонацию инициирующего ВВ. Бризантные взрывчатые вещества Бризантные ВВ более мощны и значительно менее чувствительны к различного рода внешним воздействиям, чем инициирующие ВВ. Возбуждение детонации в бризантных ВВ обычно производится взрывом того или иного инициирующего ВВ, входящего в состав капсюлей детонаторов. Сравнительно невысокая чувствительность бризантных ВВ к удару, трению и тепловому воздействию, а, следовательно, и достаточная безопасность обусловливают удобство их практического применения. Бризантные ВВ применяются в чистом виде, а также в виде сплавов и смесей друг с другом. В качестве бризантных взрывчатых веществ применяются обычно различные нитросоединения (тротил, нитрометан, нитронафталины и др.), N-нитрамины (тетрил, гексоген, октоген, этилен-N, N'-динитрамин и др.), нитраты спиртов (нитроглицерин, нитрогликоль), нитраты целлюлозы и др. Часто эти соединения применяют в виде смесей между собой и другими веществами. Бризантные взрывчатые смеси часто называют по виду окислителя: • хлоратиты (окислитель — хлорат калия); • перхлоратиты (окислитель — перхлорат калия, перхлорат аммония); • аммониты (окислитель — нитрат аммония); • оксиликвиты (окислитель — жидкий кислород). Значительное количество бризантных взрывчатых веществ расходуется в горном деле (вскрышные работы, добыча полезных ископаемых), в строительстве (подготовка котлованов, разрушение скальных пород, разрушение ликвидируемых строительных конструкций), в промышленности (сварка взрывом, импульсная обработка металлов и др.). • Метательные взрывчатые вещества (пороха и ракетные топлива) служат источниками энергии для метания тел (снарядов, мин, пуль и т. д.) или движения ракет. Их отличительная особенность — способность к взрывчатому превращению в форме быстрого сгорания, но без детонации. • Пиротехнические составы применяются для получения пиротехнических эффектов (светового, дымового, зажигательного, звукового и т. д.). Основной вид взрывчатых превращений пиротехнических составов — горение. Взрывчатые вещества повышенной мощности Тэн (тетранитропентаэритрит, пентрит) представляет собой белое кристаллическое вещество, удельный вес — 1,77. Тэн негигроскопичен и нерастворим в воде; хорошо прессуется до объемного веса 1,6. По чувствительности к механическим воздействиям относится к числу наиболее чувствительных из всех практически применяемых бризантных ВВ. От удара ружейной пули (при простреле) взрывается. Тэн плавится с разложением при температуре 140—142°С, температура вспышки — 215°С. Тэн горит энергично, белым пламенем, без копоти. При сжигании тэна в количестве больше 1 кг горение может перейти в детонацию. Недостаточно хорошо очищенный тэн обладает пониженной химической стойкостью; хранение тэна в неочищенном состоянии может привести к его самовоспламенению и взрыву. С металлами тэн химически не взаимодействует. Тэн получается взаимодействием пентаэритрита с азотной и серной кислотами. Он применяется для изготовления детонирующих шнуров и снаряжения капсюлей детонаторов, а во флегматизированном состоянии может использоваться для изготовления промежуточных детонаторов и снаряжения некоторых боеприпасов. Флегматизированный тэн подкрашивается в розовый или в оранжевый цвет. Гексоген (триметилентринитроамин) представляет собой мелкокристаллическое вещество белого цвета, удельный вес — около 1,8. Гексоген вкуса и запаха не имеет, негигроскопичен, в воде не растворяется. Гексоген в чистом виде прессуется плохо, поэтому его часто применяют с добавкой небольшого количества флегматизатора (сплав парафина с церезином), который улучшает прессуемость гексогена и в то же время понижает его чувствительность к механическим воздействиям. Флегматизированный гексоген подкрашивается в оранжевый цвет (путем добавки небольшого количества судана) и прессуется до объемного веса 1,66. Чувствительность гексогена к удару ниже, чем чувствительность тэна, но от удара ружейной пули (при простреле) он также взрывается. Температура плавления гексогена — 201—203°С, при плавлении он разлагается; температура вспышки — около 230°С. Горение гексогена в количестве больше 1 кг может перейти в детонацию. Химически гексоген более стоек, чем тэн; с металлами он химически не взаимодействует. В чистом виде гексоген применяется для снаряжения капсюлей детонаторов и для изготовления пластичного ВВ. Для снаряжения некоторых специальных боеприпасов и для изготовления подрывных шашек применяется флегматизированный гексоген. В сплаве с тротилом, например, в соотношении 70:30 (ТГ 70/30), гексоген применяют для снаряжения кумулятивных зарядов. Для приготовления указанного сплава тротил расплавляется и в него вводится и тщательно размешивается порошкообразный гексоген. В сплаве с тротилом гексоген менее чувствителен к внешним воздействиям и более удобен для снаряжения боеприпасов путем заливки. На основе гексогена изготовляются подрывные шашки повышенной мощности (ПШМ 250), имеющие форму кубиков размерами 50х50х50 мм и весом 250 г. Для защиты шашек от внешних воздействий их покрывают парафином и обертывают бумагой, после чего наносят еще один слой парафина. В целях большей надежности сочленения шашек со средствами взрывания их запальные гнезда снабжаются резьбовыми втулками. Тетрил (тринитрофенилметилнитроамин) представляет собой кристаллическое вещество ярко желтого цвета, без запаха, солоноватое на вкус. Тетрил негигроскопичен и нерастворим в воде, удельный вес — 1,78. Тетрил достаточно легко прессуется до объемного веса 1,60—1,65. Структурная формула тетрила Чувствительность тетрила к механическому воздействию несколько ниже, чем чувствительность тэна и гексогена, но все же от прострела ружейной пулей тетрил также взрывается. Тетрил плавится с частичным разложением при температуре 131,5°С, температура вспышки — около 190°С; он горит энергично, голубоватым пламенем, без копоти; горение его в количестве больше 1 кг может перейти в детонацию. С металлами тетрил химически не взаимодействует; в химическом отношении он более стоек, чем тэн или гексоген. Тетрил получается действием азотной и серной кислот на диметиланилин и конденсацией динитрохлорбензола с метиламином до динитрометиланилина с последующим нитрованием. Он применяется для изготовления промежуточных детонаторов в различных боеприпасах и для снаряжения некоторых типов капсюлей детонаторов. Взрывчатые вещества нормальной мощности Взрывчатые вещества этой группы, за исключением динамитов, обладают большой стойкостью, выдерживают длительное хранение и весьма мало чувствительны ко всякого рода внешним воздействиям, что делает обращение с ними практически безопасным. Однако существенным недостатком этих ВВ является большое количество вредных газов, выделяющихся при их взрывчатом превращении и ограничивающих применение их в подземных работах (туннели, шахты, рудники). Высокая стоимость этих ВВ не позволяет широко применять их на взрывных работах в народном хозяйстве, где экономика играет значительную роль. Для взрывания взрывчатых веществ нормальной мощности необходим капсюль-детонатор №8. Тротил (тринитротолуол, тол, ТНТ) — основное бризантное ВВ, применяемое для подрывных работ и снаряжения большинства боеприпасов; он представляет собой кристаллическое вещество от светло желтого до светло коричневого цвета, горьковатое на вкус. Тротил негигроскопичен и практически нерастворим в воде; удельный вес — 1,66. В производстве тротил получается в виде порошка и в виде мелких чешуек (чешуйчатый тротил). Он хорошо прессуется до объемного веса 1,60. Тротил плавится без разложения при температуре около 81°С; объемный вес затвердевшего после плавления (литого) тротила — 1,55—1,60; температура вспышки — около 310°С; на открытом воздухе тротил горит желтым, сильно коптящим пламенем без взрыва. Горение тротила в замкнутом пространстве может переходить в детонацию. К удару, трению и тепловому воздействию тротил малочувствителен, что является большим его достоинством. Прессованный и литой тротил от удара обычной ружейной пули не взрывается и не загорается. С металлами тротил химически не взаимодействует. Восприимчивость тротила к детонации зависит от его состояния. Прессованный и порошкообразный тротил безотказно детонирует от капсюля детонатора № 8 (штатный тип), литой же и чешуйчатый тротил детонирует от промежуточного детонатора из прессованного тротила или из другого бризантного ВВ повышенной или нормальной мощности. Химическая стойкость тротила весьма высока; длительное нагревание при температуре до 130°С мало изменяет его взрывчатые свойства, он не теряет этих свойств и после длительного пребывания в воде. Под влиянием солнечного света тротил претерпевает физико-химические превращения, сопровождающиеся изменением его цвета и некоторым повышением чувствительности к внешним воздействиям. Порошкообразный тротил получается путем его кристаллизации из растворителей. Чешуйчатый тротил получают путем снятия (бронзовыми ножами) тонкой пленки литого тротила после застывания его на специальных барабанах. Из тротила прессованием или заливкой изготовляются различные заряды и подрывные шашки. Для снаряжения боеприпасов тротил применяется не тольков чистом виде, но и в сплавах с другими ВВ (гексогеном, тетрилом и др.). Чешуйчатый тротил входит в состав некоторых ВВ пониженной мощности (например, аммонитов). Для производства подрывных работ тротил, как правило, применяется в виде прессованных подрывных шашек: • больших — размерами 50х50х100 мм и весом 400 г; • малых — размерами 25х50х100 мм и весом 200 г; • буровых (цилиндрических) — высотой 70 мм, диаметром 30 мм и весом 75 г. Все подрывные шашки имеют запальные гнезда для капсюля детонатора № 8. Для более надежного сочленения со средствами взрывания запальные гнезда некоторых шашек делаются с резьбой. Для защиты шашек от внешних воздействий их покрывают слоем парафина и обертывают бумагой, на которую затем наносится еще один слой парафина. Подрывные шашки с целью обеспечения удобств их хранения и перевозки упаковываются в деревянные ящики: большие шашки — по 62 шт. с добавлением одной малой шашки (вес ВВ в ящике — 25 кг); малые шашки — по 123 шт. с добавлением одной большой шашки (вес ВВ в ящике — 25 кг); буровые шашки — по 250 шт. без добавления шашек другого типа (вес ВВ в ящике — 18,75 кг). Комплектование отдельных ящиков подрывными шашками с запальными гнездами с резьбой производится по одному из следующих вариантов: • все шашки в ящике имеют гнезда с резьбой; этот вариант может применяться в отношении всех трех типов шашек; • во всем ящике только одна шашка имеет гнездо с резьбой, гнезда остальных шашек гладкие; данный вариант может применяться в отношении только больших и малых шашек; • в ящике нет ни одной шашки с гнездом с резьбой; по такому варианту могут упаковываться только буровые шашки. В каждом ящике больших и малых шашек шашка с запальным гнездом с резьбой (при упаковке по первому варианту — любая из шашек) укладывается в верхнем ряду под съемной планкой и обращается гнездом наружу. Пикриновая кислота (тринитрофенол, мелинит) представляет собой кристаллическое вещество желтого цвета с удельным весом 1,81. Пикриновая кислота имеет горький вкус, пыль ее сильно раздражает дыхательные пути. Пикриновая кислота в холодной воде растворяется слабо, в горячей — несколько лучше. Растворы пикриновой кислоты сильно окрашивают кожу и ткани в желтый цвет. Пикриновая кислота хорошо прессуется; плавление ее происходит при температуре 122,5°С без разложения. Объемный вес прессованной и литой пикриновой кислоты — приблизительно 1,60. Чувствительность пикриновой кислоты к удару, трению и тепловому воздействию несколько выше чувствительности тротила; от прострела ружейной пулей она может взрываться. Температура вспышки пикриновой кислоты — около 300°С; горит сильно коптящим пламенем, но несколько энергичнее, чем тротил. Горение небольшого количества пикриновой кислоты на открытом воздухе в детонацию не переходит; горение ее в количестве, превышающем 200кг, может переходить в детонацию. Сжигание даже незначительного количества пикриновой кислоты в замкнутом пространстве может привести к детонации. Пикриновая кислота по сравнению с тротилом обладает несколько лучшей восприимчивостью к детонации. Порошкообразная и прессованная пикриновая кислота взрывается от капсюля детонатора № 8. Литая пикриновая кислота от капсюля детонатора № 8 детонирует не всегда; поэтому для взрыва литой пикриновой кислоты требуется применять промежуточный детонатор. Пикриновая кислота — вещество химически стойкое, но весьма активное; она химически взаимодействует с металлами (за исключением олова), образуя соли, называемые пикратами. Пикраты представляют собой взрывчатые вещества, в большинстве случаев более чувствительные к механическим воздействиям, чем сама пикриновая кислота. Особенно чувствительными являются пикраты железа и свинца. Пластичное ВВ (пластит-4) представляет собой однородную тестообразную массу светлокремового цвета, объемный вес — 1,4. Пластит изготовляется из порошкообразного гексогена (80%) и специального пластификатора (20%) путем тщательного их перемешивания. Пластит-4 негигроскопичен и нерастворим в воде; легко деформируется усилием рук. Легкая деформируемость позволяет использовать пластит для изготовления зарядов требуемой формы на месте производства подрывных работ. Пластические свойства пластита-4 сохраняются при температуре от –30 до +50°С. При отрицательных температурах пластичность его несколько снижается; при температурах выше +25°С пластит 4 размягчается и прочность изготовленных из него зарядов уменьшается. К удару, трению и тепловым воздействиям пластит-4 малочувствителен (его чувствительность лишь немного выше чувствительности тротила). При простреле ружейной пулей, как правило, не взрывается и не загорается; при зажигании горит; горение его в небольшом количестве (до 50кг) протекает энергично, но без взрыва. С металлами пластит-4 химически не взаимодействует. Детонирует он от капсюля детонатора № 8, погруженного в массу заряда на глубину не меньше 10 мм. Пластит-4 не обладает свойствами липкого вещества, поэтому при производстве подрывных работ необходимо предусматривать соответствующее крепление пластитовых зарядов к подрываемым объектам. Взрывчатые вещества пониженной мощности Взрывчатые вещества этой группы обладают пониженной бризантностью вследствие существенно меньших, присущих им тепловыделения и скоростей детонации (не более 5000 м/сек) поэтому они уступают бризантным ВВ нормальной мощности по бризантному действию и равноценны им по работоспособности. Действительно, при взрывании аммиачно-селитренных взрывчатых веществ в грунтах и скальных породах объем выбрасываемой или разрыхляемой среды не меньше, чем при взрывчатых веществах нормальной мощности. Пониженная бризантность сказывается при использовании этих взрывчатых веществ для перебивания таких прочных материалов, как металл, камень, бетон и т. п. Основными видами взрывчатых веществ пониженной мощности являются аммиачноселитренные ВВ. Нитроглицериновые взрывчатые вещества применяются в значительно меньших количествах и только на взрывных работах в народном хозяйстве. В военное время в качестве трофейного имущества они могут встретиться и в армии. Аммиачно-селитренные ВВ представляют собой механические взрывчатые смеси, основной частью которых является аммиачная (аммонийная) селитра; кроме селитры, в эти смеси входят взрывчатые или невзрывчатые горючие добавки. Аммиачная селитра (NH₄NO₃) представляет собой кристаллическое вещество белого или бледно-желтого цвета. Она существует в нескольких кристаллических формах, устойчивых лишь в определенных температурных пределах. Температурами перехода из одной кристаллической формы в другую, имеющими практическое значение, являются –16°С и +32°С. Переход одной кристаллической формы в другую происходит только после достаточно длительного влияния указанных температур (особенно при значительной влажности селитры) и сопровождается изменением объема; это изменение приводит к деформации прессованных изделий, содержащих аммиачную селитру. Для того, чтобы совершенно устранить указанное изменение объема изделий, применяют стабилизированную аммиачную селитру, которая получается путем совместной кристаллизации ее из сплава с хлористым калием (92% аммиачной селитры и 8% хлористого калия). Аммиачная селитра сильно гигроскопична и очень хорошо растворяется в воде; плавится с частичным разложением при температуре 169,6°С. Аммиачная селитра активно взаимодействует с оксидами металлов, при этом образуются аммиак и вода. Аммиак может вступать в химическое взаимодействие с некоторыми взрывчатыми веществами (тротил, тетрил, пикриновая кислота), образуя чувствительные к внешним воздействиям соединения; наличие свободного аммиака способствует развитию процесса коррозии металлических изделий. Аммиачная селитра является весьма слабым ВВ, плохо восприимчивым к детонации; разложение ее сопровождается выделением свободного кислорода, который обеспечивает интенсивное взрывчатое превращение бедных кислородом веществ, обычно добавляемых к аммиачной селитре. Аммиачно-селитренные ВВ в зависимости от характера примешиваемых к селитре добавок делятся на следующие виды: • Аммониты — ВВ, в состав которых, кроме аммиачной селитры, входит от 10 до 60% взрывчатых добавок; • Динамоны — ВВ, состоящие из аммиачной селитры и невзрывчатых горючих добавок (10 — 12%); • Аммоналы – аммониты и динамоны с примесью порошкообразного алюминия (до 20%). Из всех видов аммиачно-селитренных ВВ в промышленности применяют только аммониты, содержащие от 20 до 50% тротила, т.е. аммониты 80/20 и 50/50. В дробных обозначениях аммонитов числитель указывает содержание (в процентах по весу) аммиачной селитры, а знаменатель — содержание взрывчатой добавки (в данном случае — тротила). Физико-химические свойства аммонитов в основном определяются свойствами аммиачной селитры. Они также гигроскопичны и обладают способностью слеживаться, а изделия из них при длительном хранении вследствие многократной перекристаллизации селитры могут разрушаться. Увлажненные и слежавшиеся аммониты обладают пониженной восприимчивостью к детонации и при влажности 3% и выше могут давать отказы. Увлажненные аммониты перед употреблением должны просушиваться в тени, а слежавшиеся — предварительно размельчаться (разминаться руками или разбиваться с помощью деревянных или медных колотушек). Отдельные виды аммонитов, изготовленные из аммиачной селитры, обработанной кремнийорганическими соединениями или имеющей добавки асфальта, парафина или стеарата кальция, являются относительно водоустойчивыми. Они сохраняют взрывчатые свойства при пребывании в воде от 2 до 5 часов. При зажигании аммониты (в том числе и сухие) загораются с трудом; при удалении источника огня горение аммонита продолжается с шипением и копотью. К трению и удару аммониты несколько чувствительней тротила, но в обращении практически безопасны. Основным видом аммонита, поступающего в войска, является аммонит 80/20 в виде прессованных брикетов размерами 125х125х60 мм и весом 1,35 кг. Объемный вес брикетированного аммонита — около 1,4; брикеты покрываются гидроизоляционной оболочкой, предохраняющей их от действия влаги. Брикеты аммонитов могут находиться в воде в течение нескольких часов, не теряя взрывчатых свойств и восприимчивости к детонации. Брикеты взрываются, как правило, промежуточным детонатором в виде шашки тротила или другого бризантного ВВ нормальной или повышенной мощности. Брикеты могут взрываться и капсюлями детонаторами № 8, однако при продолжительном (больше суток) пребывании капсюлей детонаторов в аммонитах их металлические гильзы корродируют и разрушаются. При необходимости длительного пребывания капсюлей детонаторов в аммонитовых зарядах гильзы изолируются с помощью лака или изоляционной ленты. Несмотря на наличие гидроизоляционной оболочки, брикеты аммонитов необходимо тщательно оберегать от сырости; целость гидроизоляционных оболочек должна периодически проверяться. Появление белого налета селитры на оболочках брикетов не опасно. Аммониты применяются главным образом при производстве подрывных работ в грунтах, а также для снаряжения противотанковых мин и для устройства различных фугасов. В настоящее время на взрывных работах находят применение особые виды аммиачноселитренных взрывчатых веществ: • Игданиты — смесь селитры с 4—6% солярового масла, которая изготовляется на месте работ непосредственно при заряжании скважин; в скважину одновременно засыпают селитру и заливают масло из двух бункеров, смонтированных на автомашине с дозатором компонентов; • Акваниты (и акватолы) — смеси аммонита с водой (4—10%) и загустителем (3—4%), представляющие собой или пластичное вещество, или льющуюся вязкую массу, полностью заполняющую объем шпуров и скважин. Метательные взрывчатые вещества (пороха) Метательные ВВ (пороха) — такие вещества, основной формой взрывчатого превращения которых является горение. Пороха делятся на: - дымные, применяющиеся в качестве вышибных зарядов в осколочных (выпрыгивающих) и в сигнальных минах, а также для изготовления огнепроводного шнура и воспламенителей реактивных зарядов; - бездымные, применяющиеся в качестве реактивных зарядов, используемых в различных реактивно метательных установках. При отсутствии бризантных ВВ пороха могут применяться (в качестве внутренних зарядов) и для производства подрывных работ. Пороха применяются также в качестве метательных зарядов в различных видах огнестрельного оружия. Классификация промышленных взрывчатых веществ Промышленные ВВ классифицируют по ряду признаков: - характеру воздействия на окружающую среду; - агрегатному состоянию; - химическому составу; - условиям применения; - степени опасности при хранении и перевозке. По характеру воздействия на окружающую среду промышленные ВВ условно подразделяют на высоко-бризантные ВВ (скорость детонации D = 45004-7000 м/с), бризантные (скорость детонации D = 3000-4500 м/с), низкобризантные (скорость детонации D = 2000-3000 м/с) и метательные— пороха (скорость взрывного горения 100-400 м/с). По агрегатному состоянию промышленные ВВ классифицируют на порошкообразные, гранулированные, прессованные, литые и водонаполненные (льющиеся). По химическому составу промышленные ВВ классифицируют на аммиачно-селитренные, нитропроизводные и их ,сплавы, ВВ на основе жидких эфиров, хлоратные и перхлорат-ные ВВ и пороха. Следует отметить, что в настоящее время при разработке месторождений широко применяются лишь три первых группы ВВ и пороха. Последние используются при отбойке штучного камня. Следует отметить, что иногда по химическому составу промышленные ВВ подразделяют также на индивидуальные химические соединения и смеси, обладающие взрывчатыми свойствами. Индивидуальные ВВ по экономическим соображениям, а также из-за высокой чувствительности многих из них используют преимущественно как компоненты смесевых ВВ и для изготовления средств взрывания. По условиям применения промышленные ВВ разделяют на восемь классов: I класс — непредохранительные ВВ для взрывания только* на поверхности; II класс — непредохранительные ВВ для взрывания на поверхности и в забоях подземных выработок, в которых либо отсутствует выделение горючих газов или пыли, либо применяется инертизация призабойного пространства, исключающая воспламенение взрывоопасной среды при взрывных работах; III класс — предохранительные ВВ для взрывания только по породе в забоях подземных выработок, в которых имеется выделение метана и отсутствует взрывчатая пыль; IV класс — предохранительные ВВ для взрывания: ٭по углю и (или) породе или горючим сланцам в забоях подземных выработок, опасных по взрыву угольной или сланцевой пыли при отсутствии выделения метана; ٭по углю и (или) породе в забоях подземных выработок, проводимых по угольному пласту, в которых имеется выделение метана, кроме забоев, отнесенных к особоопасным по метану при взрывных работах; ٭для сотрясательного взрывания в забоях подземных выработок; V класс — предохранительные ВВ для взрывания по углю и (или) породе в особоопасных по метану забоях подземных выработок, проводимых по угольному пласту, когда исключен контакт боковой поверхности шпурового заряда с метано-воз-душной смесью, находящейся в пересекающих шпур трещинах горного массива или в выработке; VI класс — предохранительные ВВ для взрывания по углю и (или) породе в особоопасных по метану забоях подземных выработок проводимых в условиях, когда возможен контакт боковой поверхности шпурового заряда с метано-воздушной смесью, находящейся в пересекающих шпур трещинах горного массива или в выработке; ٭в угольных и смешанных забоях восстающих (с углом наклона более 10 °С) выработок, в которых выделяется метан, при длине выработок более 20 м и проведении их без предварительно пробуренных скважин, обеспечивающих проветривание за счет общешахтной депрессии; VII класс — предохранительные ВВ и изделия из предохранительных ВВ IV—VII классов для ведения специальных взрывных работ (для водораспыления и распыления порошкообразных ингибиторов, для взрывного перебивания деревянных стоек при посадке кровли, при ликвидации зависаний горной массы в углеспускных выработках, для дробления негабаритов) в забоях подземных выработок, в которых возможно образование взрывоопасной концентрации метана и угольной пыли; ٭специальный (С) класс — непредохранительные ВВ и изделия из них, предназначенные для специальных взрывных работ, кроме забоев подземных выработок, в которых возможно образование взрывоопасной концентрации метана и угольной пыли. По степени опасности при хранении и перевозке ВМ (ВВ и СВ) разделяют на следующие пять групп: I группа — ВВ с содержанием жидких нитроэфиров более 15%, нефлегматизированный гексоген, тетрил; II группа — ВВ на основе аммиачной селитры, тротил и сплавы его с другими нитросоединениями, ВВ с содержанием жидких нитроэфиров не более 15%, флегматизированный гек-соген, детонирующий шнур; III группа — пороха дымные и бездымные; IV группа — детонаторы, КЗДШ; V группа — перфораторные заряды и снаряды с установленными в них взрывателями. ВМ различных групп должны храниться и перевозиться раздельно. Возможность совместной перевозки допускается только при соблюдении условий, предусмотренных «Едиными правилами безопасности при взрывных работах». Список литературы Андросов А.С. Теория горения и взрыва: Учебное пособие. / Андросов А.С., Бегишев И.Р., Салеев Е.П. – М.: Академия ГПС МЧС России – 2007 – 203 с. Вершинин, Н. Н. Теория горения и взрыва: учеб. пособие / Вершинин Н. Н., Козлов Г. В., Григорьев Ю. А. Пенза: Изд-во ПГУ – 2014 – 156 с. Коровкин Д.С. Взрывные устройства, основные понятия, характеристики и их классификация – Фондовая лекция. – СПб.: Санкт-Петербургский университет МВД России – 2018 – 38 с. Королев В.А. Лекции по курсу «Безопасность жизнедеятельности. Защита в чрезвычайных ситуациях и гражданская оборона»: Учебное пособие. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана – 2009 – 256 с. Шагов Ю. В. Взрывчатые вещества и пороха. – М. – Воениздат – 1976 – 120 с. |