Sprogmenys, jų klasifikacija ir savybės 5
Pagrindinės sprogmenų savybės 6
2. SPROGMENŲ ŽYMĖJIMAS IR PAKAVIMAS 7
Ženklinimo konvencija 8
2.2. Pakuotės reikalavimai 9
SPROGMENŲ IR GAMINIŲ VEŽIMAS 10
3.1. Sprogstamųjų medžiagų importo ir eksporto tvarka 11
3.2. Pavojingus krovinius draudžiama vežti bet kokiomis aplinkybėmis
aplinkybės 12
4. Išvada
5.Naudotų nuorodų sąrašas
APIBRĖŽIMAS, SIMBOLIAI, TRUMPINIMAI ĮVADAS
Krovinys- turtas, gabenamas arba priimtas vežti orlaiviu, išskyrus bagažą ir paštą. Nelydimas bagažas, lydimas oro transporto važtaraščio, taip pat laikomas kroviniu.
Vertingas krovinys Tai krovinys, kurio deklaruota gabenimo vertė yra 1000 USD daugiau už kg.
Pavojingos prekės-produktai ar medžiagos, į kuriuos gabenant
orlaiviai, galintys sukelti dalinę grėsmę keleivių gyvybei ir sveikatai, skrydžių saugai ir turto saugai ir kurie ICAO pavojingų krovinių tvarkymo instrukcijose yra priskiriami pavojingiems kroviniams.
Siuntėjas- asmuo ar įmonė, patikintys prekių pristatymą gavėjui kitų asmenų ar įmonių (ekspeditoriui, vežėjui/operatoriui) globai.
Krovinio manifestas- gabenimo dokumentas, nurodantis krovinių siuntas, kurios bus gabenamos šio skrydžio maršrutu. Išduoda atsakingas vežėjas arba jo aptarnavimo agentas.
Ekspeditorius - tarpininkas, siuntėjo vardu organizuojantis prekių pervežimą ir (ar) susijusių paslaugų teikimą.
Gavėjas- asmuo, turintis teisę gauti pristatytas prekes.
Aviakompanija (vežėjas) – aviacijos įmonė, vykdanti komercinį keleivių, bagažo, krovinių ir pašto pervežimą savo ar išsinuomotais orlaiviais.
Tara- intermodalinio transporto vieneto ar transporto priemonės svoris be krovinio.
Komercinis sandėlis- vienas ar daugiau krovinių komplekso pastatų, skirtų operacijoms, susijusioms su visišku išvežamų ir atvykstančių krovinių apdorojimu, atlikti, taip pat mechanizacijos įrangai patalpinti sandėlio įrangos viduje.
Įvadas
Tyrimo aktualumas: Sprogdinimas yra neatsiejama šiuolaikinių technologinių procesų dalis daugelyje pramonės šakų, ypač gabenant oro linijomis.
Šiuo metu dažniausiai naudojami paprasčiausi sprogmenų tipai, kurių pagrindą sudaro konversijos medžiagos, tačiau jie yra labai jautrūs mechaniniam poveikiui, toksiški ir išskiria didelius kiekius nuodingų dujų (CO, NO x), todėl atstovauja. rimtas pavojusžmonėms ir aplinkai tiek naudojant, tiek transportuojant.
Tyrimo tikslas:Šio darbo tikslas – išmokti sprogmenų gabenimo organizavimo ypatumus, sprogmenų gabenimo taisykles, sprogmenų klasifikaciją ir savybes.
Studijų objektas: pavojingų krovinių gabenimas oro transportu vykdomas visose išsivyščiusios šalys ramybė. Šių pervežimų organizavimas yra sudėtingesnis ir reikalauja daug darbo reikalaujančių technologinių procedūrų nei įprastiniai kroviniai. Tokio pervežimo organizavimas vykdomas griežtai laikantis kiekvienos valstybės pavojingų krovinių vežimo taisyklių ir ICAO reikalavimų, nustatytų Saugaus pavojingų krovinių gabenimo oru techninėse instrukcijose.
Tyrimo tikslai:
- Išmokti sprogmenų gabenimo taisykles.
Sprogmenų gabenimo taisyklių žinių stiprinimas.
Tyrimo metodai: Sprogmenų gabenimo oru ypatumų išmanymas.
SPROGMENYS
Sprogmenys- tai medžiagos ar produktai, kurie gabenami oro transportu gali sukelti didelę grėsmę žmonių sveikatai, saugai, turtui ir yra klasifikuojami pagal nustatytas taisykles.
Paprasčiau tariant, sprogimas yra panašus į įprastų degių medžiagų (anglies, malkų) degimą, tačiau nuo paprasto degimo skiriasi tuo, kad šis procesas vyksta labai greitai, tūkstantosiomis ir dešimtosiomis tūkstantosiomis sekundės dalimis. Vadinasi, pagal transformacijos greitį sprogimai skirstomi į du tipus – degimo ir detonacijos.
Sprogios transformacijos, pavyzdžiui, degimo, metu energija perkeliama iš vieno medžiagos sluoksnio į kitą dėl šilumos laidumo. Degimo tipo sprogimas būdingas parakui. Dujų susidarymo procesas vyksta gana lėtai. Dėl šios priežasties, parakui sprogus uždaroje erdvėje (šovėtuvo korpuse, sviedinyje), kulka ar sviedinys išsviedžiamas iš vamzdžio, tačiau ginklo korpusas ar kamera nesunaikinama.
Detonacijos tipo sprogimo metu energijos perdavimo procesą lemia smūginės bangos praėjimas per sprogmenį viršgarsiniu greičiu (6-7 tūkst. metrų per sekundę). Tokiu atveju dujos susidaro labai greitai, slėgis akimirksniu pakyla iki labai aukštų verčių. Paprasčiau tariant, dujos neturi laiko pabėgti mažiausio pasipriešinimo keliu ir, stengdamosi plėstis, sunaikina viską, kas yra jų kelyje. Šio tipo sprogimas būdingas TNT, heksogenui, amonitui ir kt. medžiagų.
1. Mechaninis (smūgis, karštis, trintis).
2. Šiluminis (kibirkštis, liepsna, šildymas)
3. Cheminė (cheminė bet kurios medžiagos sąveikos su sprogmenimis reakcija)
4. Detonacija (sprogimas šalia kito sprogmens).
Skirtingi sprogmenys skirtingai reaguoja į išorinį poveikį. Kai kurie iš jų sprogsta bet kokio poveikio, kiti turi selektyvų jautrumą. Pavyzdžiui, juodi juodi milteliai gerai reaguoja į šiluminį poveikį, labai prastai į mechaninį, o praktiškai nereaguoja į cheminį. TNT daugiausia reaguoja tik į detonaciją. Kapsulių kompozicijos (gyvsidabrio fulminatas) reaguoja į beveik bet kokį išorinį poveikį. Yra sprogmenų, kurie sprogsta visiškai be jokio matomo išorinio poveikio, tačiau praktinis tokių sprogmenų panaudojimas paprastai yra neįmanomas.
Sprogstamosios medžiagos yra nestabilūs cheminiai junginiai ar mišiniai, kurie, veikiami tam tikro impulso, ypač greitai virsta kitomis stabiliomis medžiagomis, išskirdami didelį šilumos kiekį ir didelį kiekį dujinių produktų, kurie yra veikiami labai aukšto slėgio ir, plečiantis, atlieka vieną. ar kitas mechaninis darbas . Pirmasis sprogmuo buvo juodieji milteliai, kurie Europoje pasirodė XIII amžiuje. 600 metų juodi milteliai buvo vienintelis sprogmuo. XIX amžiuje, tobulėjant chemijai, buvo gauti ir kiti sprogmenys, šiuo metu vadinami sprogstamosiomis medžiagomis. Jie buvo saugūs naudoti, turėjo didelę galią ir buvo stabilūs.
Dulkių sprogimai (dulkių-oro mišiniai – aerozoliai) yra vienas iš pagrindinių chemijos gamybos pavojų ir vyksta uždarose erdvėse (pastatuose, įvairiose įrangos viduje, kasyklose). Dulkių sprogimai galimi malimo gamyboje, grūdų elevatoriuose (miltų dulkės), kai jos sąveikauja su dažikliais, siera, cukrumi ir kitomis miltelių pavidalo medžiagomis maisto produktai, taip pat plastikų gamyboje, vaistai, kuro smulkinimo įrenginiuose (anglies dulkės), tekstilės gamyboje.
Suskystintos angliavandenilių dujos, amoniakas, chloras, freonai yra laikomi technologiniuose konteineriuose esant viršatmosferiniam slėgiui aukštesnėje arba lygioje nei aplinkos temperatūra, ir dėl šių priežasčių tai yra sprogūs skysčiai.
Ketvirtoji kategorija – medžiagos, esančios pakilusios temperatūros(garai katiluose, cikloheksanas ir kiti skysčiai esant slėgiui ir esant aukštesnei nei virimo temperatūrai esant atmosferos slėgiui).
Iš fizikos žinoma, kad reakcijos metu išsiskirianti energija ir šiluma yra tiesiogiai susijusios viena su kita, todėl sprogimo metu išsiskiriančios energijos kiekis ir šiluma yra svarbi sprogmens energetinė charakteristika, lemianti jo veikimą. Kuo daugiau šilumos išsiskiria, tuo aukštesnė sprogimo produktų kaitinimo temperatūra, tuo didesnis slėgis, taigi ir sprogimo produktų poveikis aplinkai.
Sprogmens virsmo greitis, taigi ir laikas, per kurį išleidžiama visa sprogmenyje esanti energija, priklauso nuo sprogmens detonacijos greičio. O tai kartu su sprogimo metu išsiskiriančiu šilumos kiekiu apibūdina sprogimo išvystytą galią, todėl leidžia teisingai parinkti sprogmenį darbui atlikti. Skaldyti metalą tikslingiau gauti maksimalią energiją per trumpą laiką, o išstumti dirvožemį – tokią pat energiją gauti per ilgesnį laiką, kaip ir smarkiai smogiant į lentą, galite ją sulaužyti, o taikydami tą pačią energiją palaipsniui, tik judinkite.
Patvarumas – tai sprogmenų gebėjimas išsilaikyti normaliomis sąlygomis laikymą ir naudojimą, jo fizinių, cheminių ir sprogstamųjų savybių pastovumą. Nestabilūs sprogmenys gali tam tikromis sąlygomis sumažinti ir net visiškai prarasti galimybę sprogti arba, atvirkščiai, padidinti jų jautrumą tiek, kad jie tampa pavojingi tvarkyti ir turi būti sunaikinti. Jie gali savaime suirti ir tam tikromis sąlygomis savaime užsidegti, o tai, esant dideliam šių medžiagų kiekiui, gali sukelti sprogimą. Būtina atskirti fizinį ir cheminį sprogmenų atsparumą.
Pakuotės reikalavimai
Pakuotė turi būti patvari, visiškai užkirsti kelią sprogstamųjų medžiagų nutekėjimui ar išsiliejimui ar gaminių iškritimui, užtikrinti jų saugumą ir saugumą transportuojant visų rūšių transportu bet kokiomis klimato sąlygomis, įskaitant pakrovimo ir iškrovimo darbus, taip pat sandėliavimo metu.
1. Sprogmenų ir jų pagrindu pagamintų gaminių naudojimo saugos reikalavimai:
1.1. Sprogmenis ir gaminius iš jų turi išbandyti vartotojas, kad nustatytų saugos ir naudojimo saugą pagal techninę dokumentaciją:
a) gavus iš gamintojo (gaunama kontrolė);
b) jei kyla abejonių dėl geros kokybės (remiantis išorine apžiūra arba nepatenkinamais sprogdinimo darbų rezultatais (neišsamūs sprogimai, gedimai);
c) nepasibaigus garantuotam saugojimo laikui. Bandymų rezultatai turi būti dokumentuojami akte, vėliau įrašant į bandymų žurnalą;
1.2. Draudžiama naudoti ir laikyti sprogmenis ir jų pagrindu pagamintus gaminius, kurių garantuotas galiojimo laikas pasibaigęs, neatlikus techninėje dokumentacijoje numatytų bandymų.
2. Sprogmenų ir jų pagrindu pagamintų gaminių gabenimo (gabenimo) saugos reikalavimai. Sprogmenų ir jų pagrindu pagamintų gaminių gabenimas (gabenimas) turi būti vykdomas pagal Muitų sąjungos valstybių narių bendrojoje muitų teritorijoje galiojančias pavojingų krovinių vežimo taisykles ir nuostatas.
3. Sprogmenų ir jų pagrindu pagamintų gaminių saugos reikalavimai:
3.1. Laikymo sąlygos turi būti apsaugotos nuo aplinkos poveikio sprogstamųjų medžiagų ir jų pagrindu pagamintų gaminių savybėms ir atitikti norminės ir (arba) techninės dokumentacijos, įskaitant naudojimo gaires (instrukcijas), reikalavimus;
3.2. Sprogmenys ir gaminiai iš jų turi būti dedami į sandėlius, atsižvelgiant į jų suderinamumą sandėliavimo metu;
3.3. Sugedusių ir nekokybiškų sprogmenų ir jų pagrindu pagamintų gaminių laikinas laikymas sandėliuose gali būti vykdomas tik specialiai tam skirtoje vietoje, pažymėtoje 12 su įspėjamuoju ženklu „DĖMESIO DEFEKTYVUS“. Lentelė su panašiu užrašu pritvirtinama prie pakuotės su sugedusiomis ir nekokybiškomis sprogstamosiomis medžiagomis ir jų pagrindu pagamintais gaminiais ir (ar) ant pakuotės uždedamas panašus užrašas;
3.4. Jei bandymų metu gauti rodikliai neatitinka techninėje dokumentacijoje nurodytų rodiklių, sprogmenys ir jų pagrindu pagaminti gaminiai neleidžiami naudoti ir turi būti sunaikinti per trumpiausią įmanomą laiką.
Aplinkybės
„Pavojingų krovinių saugaus gabenimo oru techninių nurodymų“ Pavojingų krovinių sąraše tokie OG pateikiami nesuteikiant jiems numerio pagal JT sąrašą (vietoj numerio lentelės 2 ir 3 stulpeliuose).
rašomas žodis „Draudžiama“).
Reikia turėti omenyje, kad visų sprogmenų, kuriuos jokiu būdu draudžiama gabenti orlaiviu, išvardinti neįmanoma. Todėl būtina užtikrinti, kad nebūtų siūloma vežti jokių šį aprašymą atitinkančių prekių.
GD, kuriems bet kokiomis aplinkybėmis draudžiama vežti, yra:
1. Sprogmenys, kurie užsidega arba suyra veikiami 75°C temperatūros per 48 valandas;
2. Sprogmenys, kurių sudėtyje yra chloratų ir fosforo mišinių;
3. Kietieji sprogmenys, kurie priskiriami medžiagoms, turinčioms itin didelį jautrumą mechaniniam smūgiui;
4. Sprogmenys, turintys ir chloratų, ir amonio druskų;
5. Skysti sprogmenys, kurie priskiriami prie medžiagų, turinčių vidutinį jautrumą mechaniniam smūgiui;
6. Bet kuri medžiaga ar gaminys, siūlomas vežti, kurie normaliomis gabenimo oru sąlygomis gali generuoti pavojingus šilumos ar dujų kiekius;
7. Degios kietosios medžiagos ir organiniai peroksidai, kurie gali sprogti ir kurie supakuoti taip, kad pagal klasifikavimo taisykles reikalaujama naudoti sprogimo pavojaus etiketę kaip papildomą rizikos ženklą.
Operatorius nepriima pavojingų krovinių gabenti orlaiviu:
Jei su sprogmenimis nėra pridėta pavojingų krovinių siuntėjo deklaracija, išskyrus nurodytus p techninės instrukcijos, kad toks dokumentas nereikalingas;
Nepatikrinus pakuotės, išorinės pakuotės ar krovinio konteinerio su pavojingais kroviniais techninėse instrukcijose nustatyta tvarka;
Jei pakuotės nėra pritvirtintos ir aprūpintos tarpinėmis, kad būtų išvengta pakuočių pažeidimo, kad būtų išvengta pavojingų krovinių išsiliejimo ir būtų kontroliuojamas pavojingų krovinių judėjimas išorinėje pakuotėje įprastomis pavojingų krovinių vežimo orlaiviu sąlygomis.
Išvada
Viena iš krovinių rūšių, kurią reikia atidžiai gabenti laikantis visų saugos standartų ir taisyklių, yra sprogmenys ir gaminiai, kurie avarinėse situacijose gali lengvai užsidegti ir išprovokuoti įvairaus galingumo sprogimus. Jų gabenimas reikalauja ypač kruopštaus pasirengimo ir patirties, todėl dažniausiai šis darbas yra patikėtas aukštos kvalifikacijos vairuotojams. Tačiau prieš vartojant būtinų priemonių atsargumo priemones, būtina nustatyti, kokiai medžiagoms, pagal gabenimo pavojingumo laipsnį, priklauso konkretus krovinys.
Sprogmenų gabenimas oru vykdomas pagal federalines aviacijos taisykles, str. 113, taip pat reglamentuoja Čikagos konvencija ir ICAO techninės instrukcijos dėl pavojingų krovinių vežimo oru.
Federaliniai aviacijos reglamentai nustato pavojingų krovinių gabenimo civilinės aviacijos orlaiviais tvarką, įskaitant tokio gabenimo apribojimus, pavojingų krovinių pakavimo ir pavojaus ženklinimo taisykles, siuntėjo ir operatoriaus pareigas. Šios taisyklės taikomos civilinės aviacijos orlaivių skrydžiams Kazachstano Respublikos oro erdvėje, įregistruotiems Valstybiniame civilinių orlaivių registre ir (ar) vykdomiems operatorių, turinčių Kazachstano Respublikos naudotojo pažymėjimą (pažymėjimą), kaip taip pat į antžemines orlaivių paslaugas Kazachstano Respublikos civiliniuose oro uostuose (aerodromuose). Taisyklės netaikomos pavojingiems kroviniams, reikalingiems orlaivyje pagal tinkamumo skraidyti reikalavimus ir eksploatavimo taisykles arba techninėse instrukcijose nurodytiems specialiems tikslams.
Civilinės aviacijos srityje įgaliota institucija gali atleisti nuo patvirtintų Taisyklių laikymosi. Tačiau vežant pavojingus krovinius turi būti užtikrintas lygiavertis saugos lygis.
Vežti priimami tik tinkamai klasifikuoti, identifikuoti, supakuoti, pažymėti, dokumentuoti pavojingi kroviniai pagal tarptautinių sutarčių ir Rusijos Federacijos norminių teisės aktų reikalavimus.
Naudotos literatūros sąrašas
1. Bulleris M.F. Pramoniniai sprogmenys / Buller M.F. - Sumos: SumSU. -2009 m - 225s.
2. Kazachstano Respublikos transporto ministerijos įsakymas „Dėl aviacijos taisyklių „Pavojingų krovinių vežimo civilinės aviacijos orlaiviais taisyklės“ patvirtinimo“ 2008-09-05 http://base.consultant.ru/cons/ cgi/online.cgi?req=doc;base=LEW; n=80410
3. Shiman L.N. Gamybos procesų sauga ir EPA klasės sprogmenų naudojimas. / Shiman L.N. Disertacija konkursui mokslinis laipsnis mokslų daktaras - Pavlograd.-2010.-412 p.
4. „Golbinder“ A.I. Laboratoriniai darbai kursas apie sprogmenų teoriją / Golbinder A.I. - M.: Gosvuzizdat, 1963.-142 p.
5. Strelnikova I.A. Dabartinės problemos oro eismo teisinis reguliavimas // Šiuolaikinė teisė. - 2012. - N 3. - P. 94 - 98.
Trumpa informacija apie sprogmenis 4
2 skyrius
Bendra informacija apie sprogmenis ir
sprogstamųjų procesų termochemija
Žmonių ūkinėje veikloje dažnai susiduriame su sprogstamais reiškiniais (sprogimais).
Plačiausia šio žodžio prasme „sprogimas“ yra labai greito fizinio ir cheminio sistemos virsmo procesas, lydimas potencialios energijos perėjimo į mechaninį darbą.
Sprogimo pavyzdžiai:
aukštu slėgiu veikiančio indo (garo katilo, cheminių medžiagų indo, kuro bako) sprogimas;
laidininko sprogimas, kai jis trumpai sujungia galingą elektros energijos šaltinį;
dideliu greičiu judančių kūnų susidūrimas;
kibirkštinis išlydis (žaibas perkūnijos metu);
išsiveržimas;
branduolinis sprogimas;
įvairių medžiagų (dujų, skysčių, kietųjų medžiagų) sprogimas.
Tirsime specialių medžiagų, plačiai naudojamų šalies ūkinėje veikloje, sprogimus. Tiksliau, studijų procese „sprogimą“ laikysime pagrindine mūsų tiriamų medžiagų - pramoninių sprogmenų - savybe.
Kalbant apie sprogmenis (ypač sprogmenis), sprogimas turėtų būti suprantamas kaip ypač greito (akimirkinio) cheminės medžiagos virsmo procesas, kurio metu jos cheminė energija paverčiama labai suspaustos ir įkaitintos energijos energija. dujos, kurios atlieka darbą jų plėtimosi metu.
Aukščiau pateiktas apibrėžimas pateikia tris būdingus „sprogimo“ bruožus:
didelis cheminės transformacijos greitis;
dujinių medžiagų cheminio skilimo produktų susidarymas - labai suslėgtos ir įkaitintos dujos, kurios atlieka „darbinio skysčio“ vaidmenį;
egzoterminė reakcija.
Išsamiau pažvelkime į veiksnius, lemiančius sprogimą.
Egzotermiškumas reakcija yra svarbiausia sąlyga sprogimas. Tai paaiškinama tuo, kad sprogstamasis sprogstamasis sprogmuo yra sujaudintas veiksmo išorinis šaltinis turintys nedidelį energijos kiekį. Šios energijos pakanka tik tam, kad sukeltų mažos sprogstamojo medžiagos masės, esančios iniciacijos linijos arba plokštumos taške, sprogstamą transformacijos reakciją. Vėliau sprogimo procesas spontaniškai plinta per sprogstamą masę nuo sluoksnio iki sluoksnio (sluoksnis po sluoksnio) ir jį palaiko ankstesniame sluoksnyje išleista energija. Išskiriamos šilumos kiekis galiausiai lemia ne tik sprogimo proceso savaiminio plitimo galimybę, bet ir jo naudingas veiksmas, tai yra sprogimo produktų veikimas, nes pradinę darbinio skysčio (dujų) energiją visiškai lemia cheminės „sprogimo“ reakcijos terminis poveikis.
Didelis reakcijos plitimo greitis sprogstamoji transformacija yra būdingas jo bruožas. Kai kurių sprogmenų sprogimo procesas vyksta taip greitai, kad atrodo, kad skilimo reakcija įvyksta akimirksniu. Tačiau taip nėra. Sprogstamojo sprogimo plitimo greitis, nors ir didelis, turi baigtinę reikšmę (didžiausias sprogstamojo sprogimo plitimo greitis neviršija 9000 m/s).
Labai suspaustų ir kaitintų dujinių produktų buvimas taip pat yra viena iš pagrindinių sprogimo sąlygų. Smarkiai besiplečiančios suslėgtos dujos sukelia šoką aplinkai, sužadindamos joje smūginę bangą, kuri atlieka numatytą darbą. Taigi pradiniu momentu įvykęs slėgio šuolis (skirtumas) sprogmens ir aplinkos sąsajoje yra labai didelis. būdingas bruožas sprogimas. Jei cheminės transformacijos reakcijos metu nesusidaro dujiniai produktai (t. y. nėra darbinio skysčio), reakcijos procesas nėra sprogus, nors reakcijos produktai gali turėti aukštos temperatūros, neturintys kitų savybių, jie negali sukurti slėgio šuolio ir todėl negali dirbti.
Visų trijų sprogimo reiškinio faktorių buvimo būtinybė bus iliustruota keliais pavyzdžiais.
1 pavyzdys Anglies deginimas:
C + O 2 = CO 2 + 420 (kJ).
Degimo metu išsiskiria šiluma (yra egzotermiškumas) ir susidaro dujos (yra darbinis skystis). Tačiau degimo reakcija yra lėta. Todėl procesas nėra sprogus (didesnio cheminio virsmo greičio nėra).
2 pavyzdys Termito deginimas:
2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2 Fe +830 (kJ).
Reakcija vyksta labai intensyviai ir ją lydi didelis išskiriamas šilumos (energijos) kiekis. Tačiau susidarę reakcijos produktai (šlakai) nėra dujiniai produktai, nors ir yra aukštos temperatūros(apie 3000 o C). Reakcija nėra sprogimas (nėra darbinio skysčio).
3 pavyzdys Sprogioji TNT transformacija:
C 6 H2 (NO 2) 3 CH 3 = 2 CO + 1,2 CO 2 + 3,8 C + 0,6 H 2 + 1,6 H 2 O +
1,4N 2 +0,2 NH3 +905 (kJ).
4 pavyzdys Sprogstamasis nitroglicerino skilimas:
C 3 H 5 (NO 3) 3 = 3CO 2 + 5 H 2 O + 1,5 N 2 + Q (kJ).
Šios reakcijos vyksta labai greitai, išsiskiria šiluma (reakcijos egzoterminės), o dujiniai sprogimo produktai, besiplečiantys, veikia. Reakcijos yra sprogios.
Reikia turėti omenyje, kad pirmiau minėti pagrindiniai veiksniai, lemiantys sprogimą, neturėtų būti vertinami atskirai, o glaudžiai susiję vienas su kitu ir su proceso sąlygomis. Tam tikromis sąlygomis cheminio skilimo reakcija gali vykti ramiai, o kitomis – sprogi. Pavyzdys yra metano degimo reakcija:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + 892 (kJ).
Jei metanas dega mažomis porcijomis ir jo sąveika su atmosferos deguonimi vyksta išilgai fiksuoto kontaktinio paviršiaus, reakcija turi stabilaus degimo pobūdį (yra egzotermiškumas, susidaro dujos, nėra didelio proceso greičio – nėra sprogimo) . Jei metanas iš anksto sumaišomas su deguonimi dideliu kiekiu ir pradedamas degimas, reakcijos greitis žymiai padidės ir procesas gali tapti sprogus.
Reikia pastebėti, kad didelis proceso greitis ir egzotermiškumas sukuria įspūdį, jog sprogmenys turi itin didelį energijos rezervą. Tačiau taip nėra. Kaip matyti iš 2.1 lentelėje pateiktų duomenų, pagal šilumos kiekį (šilumos kiekį, išsiskiriantį sprogstant 1 kg medžiagos), kai kurios degios medžiagos yra daug pranašesnės už sprogmenis.
2.1 lentelė. Kai kurių medžiagų šilumos kiekis
Skirtumas tarp sprogimo proceso ir įprastų cheminių reakcijų yra didesnė išsiskiriančios energijos tūrinė koncentracija. Kai kuriems sprogmenims sprogimo procesas vyksta taip greitai, kad visa pirmą akimirką išsiskirianti energija sukoncentruojama beveik pradiniame sprogmens užimamame tūryje. Tokios energijos koncentracijos neįmanoma pasiekti kitokio pobūdžio reakcijose, pavyzdžiui, deginant benziną automobilių varikliuose.
Didelės tūrinės energijos koncentracijos, susidarančios sprogimo metu, lemia didelio intensyvumo specifinių energijos srautų susidarymą (specifinis energijos srautas – per laiko vienetą ploto vienetu perduodamas energijos kiekis, matmuo W/m 2 ), kuris iš anksto nulemia didesnį intensyvumą. destruktyvus sprogimo gebėjimas.
2.1. Sprogstamųjų procesų klasifikacija
Dėl sprogstamojo proceso pobūdžio ir jo galutinis rezultatasŠie veiksniai turi lemiamą įtaką:
sprogmens pobūdis, t. y. jo fizikinės ir cheminės savybės;
cheminės reakcijos sužadinimo sąlygos;
sąlygos, kuriomis vyksta reakcija.
Abiejuose nagrinėjamuose pavyzdžiuose būdinga tai, kad cheminis TNT skilimas pagal masę (tūrį) vyksta nuosekliai nuo vieno sluoksnio iki kito. Tačiau reaguojančio sluoksnio sklidimo greitis ir TNT dalelių skilimo mechanizmas reaguojančiame sluoksnyje kiekvienu atveju bus visiškai kitoks. Reaguojančiame sprogstamajame sluoksnyje vykstančių procesų pobūdis galiausiai lemia reakcijos plitimo greitį. Tačiau teisingas ir priešingas teiginys: pagal cheminės reakcijos plitimo greitį taip pat galima spręsti apie jos mechanizmą. Ši aplinkybė leido sprogstamosios transformacijos reakcijos greitį laikyti sprogstamųjų procesų klasifikavimo pagrindu. Atsižvelgiant į reakcijos plitimo greitį ir jo priklausomybę nuo sąlygų, sprogstamieji procesai skirstomi į šiuos pagrindinius tipus: degimas, sprogimas (tikrasis sprogimas) ir detonacija .
Degimo procesai vyksta gana lėtai (nuo 10 -3 iki 10 m/s), o degimo greitis labai priklauso nuo išorinio slėgio. Kuo didesnis slėgis aplinkoje, tuo didesnis degimo greitis. Atvirame ore degimas vyksta ramiai. Esant ribotam tūriui, degimo procesas pagreitėja ir tampa energingesnis, todėl greitai didėja dujinių produktų slėgis. Tokiu atveju dujiniai degimo produktai įgyja galimybę gaminti mėtymo darbus. Degimas yra būdinga išvaizda parako ir raketų kuro sprogstamoji transformacija.
Tikrasis sprogimas Palyginti su degimu, tai kokybiškai kitokia proceso sklidimo forma. Skiriamieji bruožai sprogimas yra: staigus slėgio šuolis sprogimo vietoje, kintamas proceso plitimo greitis, matuojamas tūkstančiais metrų per sekundę ir palyginti mažai priklausomas nuo išorinių sąlygų. Sprogimo pobūdis – staigus dujų poveikis aplinkai, sukeliantis šalia sprogimo vietos esančių objektų gniuždymą ir stiprią deformaciją. Sprogimo procesas labai skiriasi nuo degimo savo plitimo pobūdžiu. Jei degimo metu energija perduodama iš reaguojančio sluoksnio į gretimą nesužadintą sprogstamąjį sluoksnį šilumos laidumo, difuzijos ir spinduliavimo būdu, tai sprogimo metu energija perduodama suspaudžiant medžiagą smūgine banga.
Detonacija reiškia stacionarią sprogimo proceso formą. Detonacijos greitis tam tikromis sąlygomis vykstančio sprogimo metu nekinta ir yra svarbiausia konkretaus sprogmens konstanta. Detonacijos sąlygomis pasiekiamas maksimalus „ardomasis“ sprogimo poveikis. Sprogstamosios transformacijos reakcijos sužadinimo mechanizmas detonacijos metu yra toks pat kaip ir paties sprogimo metu, tai yra, energijos perdavimas iš sluoksnio į sluoksnį vyksta smūginės bangos pavidalu.
Sprogimas užima tarpinę padėtį tarp degimo ir detonacijos. Nors energijos perdavimo mechanizmas sprogimo metu yra toks pat kaip ir detonacijos metu, negalima pamiršti energijos perdavimo procesų šilumos laidumo, spinduliuotės, difuzijos ir susitarimo forma. Štai kodėl sprogimas kartais laikomas nestacionariu, jungiančiu degimo, detonacijos, dujinių produktų plėtimosi ir kitų fizinių procesų poveikį. Tam pačiam sprogmeniui tomis pačiomis sąlygomis sprogstamosios medžiagos virsmo reakcija gali būti klasifikuojama kaip intensyvus degimas (parakas ginklo vamzdyje). Kitomis sąlygomis to paties sprogmens sprogstamojo virsmo procesas vyksta sprogimo ar net detonacijos pavidalu (pavyzdžiui, to paties parako sprogimas skylėje). Ir nors sprogimo ar detonacijos metu vyksta degimui būdingi procesai, jų įtaka bendras mechanizmas sprogstamasis skilimas pasirodo esąs nereikšmingas.
2.2. Sprogmenų klasifikacija
Šiuo metu žinoma daugybė cheminių medžiagų, galinčių sukelti sprogstamas skilimo reakcijas, jų skaičius nuolat didėja. Savo sudėtimi, fizinėmis ir cheminėmis savybėmis, gebėjimu sužadinti jose sprogimo reakcijas ir pasiskirstymu šios medžiagos labai skiriasi viena nuo kitos. Sprogmenų tyrimo patogumui jie jungiami į tam tikras grupes pagal įvairias charakteristikas. Mes sutelksime dėmesį į tris pagrindines klasifikavimo ypatybes:
pagal sudėtį;
paskyrimu;
pagal polinkį į sprogstamą transformaciją (sprogstamumą).
Sprogūs cheminiai junginiai yra nestabilūs cheminės sistemos, galintis, veikiant išoriniam poveikiui, greitai egzotermiškai virsti, dėl ko visiškai nutrūksta intramolekuliniai ryšiai ir vėliau laisvieji atomai, jonai, atomų grupės rekombinuojasi į termodinamiškai stabilius produktus (dujas). Dauguma šios grupės sprogmenų yra deguonies organiniai junginiai, o jų cheminio skilimo reakcija yra visiškos ir dalinės intramolekulinės oksidacijos reakcija. Tokių PVV pavyzdžiai yra TNT ir nitroglicerinas (kaip PVV komponentai). Tačiau yra ir kitų sprogstamųjų junginių (švino azido , Рb(N 3 ) 2 ), neturintis deguonies, galintis egzoterminėse cheminio skilimo reakcijose sprogimo metu.
Sprogūs mišiniai yra sistemos, susidedančios iš bent jau, iš dviejų chemiškai nesusijusių komponentų. Paprastai vienas iš mišinio komponentų yra medžiaga, kurioje yra santykinai daug deguonies (oksidatorius), o antrasis komponentas yra degi medžiaga, kurioje deguonies visiškai nėra arba jo kiekis yra nepakankamas visiškam intramolekuliniam oksidavimui. Pirmieji – juodi milteliai, emulsinės sprogstamosios medžiagos, antrosios – amotolis, granulitai ir kt.
Reikėtų pažymėti, kad yra vadinamoji tarpinė sprogių mišinių grupė:
tos pačios prigimties medžiagos (sprogstamosios cheminės medžiagos), turinčios skirtingą aktyviojo deguonies kiekį (TNT, heksogenas).
sprogus cheminis junginys inertiniame užpilde (dinamite).
Pagal paskirtį Sprogmenys skirstomi į keturias pagrindines grupes:
inicijuojantys sprogmenis;
sprogstamieji sprogmenys (įskaitant pramoninių sprogmenų klasę);
raketiniai sprogmenys (milteliai ir kuras);
pirotechnikos kompozicijos (įskaitant PVV, juodus miltelius ir kitus uždegiklius).
Dideli sprogmenys turi didelį energijos rezervą ir yra mažiau jautrūs pradinių impulsų poveikiui.
Pagrindinis sprogmenų ir BrVV cheminio skaidymo būdas yra detonacija.
Būdingas raketinių sprogmenų cheminio skilimo požymis (tipas) yra degimas. Pirotechninėms kompozicijoms pagrindinis sprogstamosios transformacijos reakcijos tipas taip pat yra degimas, nors kai kurios iš jų gali sukelti sprogimo reakciją. Dauguma pirotechnikos kompozicijų yra (mechaniniai) degiųjų medžiagų ir oksidatorių mišiniai su įvairiais cementavimo ir specialūs priedai, sukuriantis tam tikrą efektą.
Pagal jautrumą Sprogmenys, skirti transformuoti į sprogmenis, skirstomi į:
pirminis;
antrinis;
tretinis
Tretinei kategorijai priskiriami silpnai išreikštų sprogstamųjų savybių turintys sprogmenys. Tipiškais tretinių sprogstamųjų medžiagų atstovais galima laikyti amonio nitratas ir oksidatoriaus emulsija degaluose (emulsiniai sprogmenys). Tretiniai sprogmenys yra praktiškai saugūs, juose labai sunku pradėti skilimo reakciją. Dažnai šios medžiagos klasifikuojamos kaip nesprogios. Tačiau visiškas jų sprogstamųjų savybių nepaisymas gali sukelti tragiškų pasekmių. Tretinius sprogmenis sumaišius su degiomis medžiagomis arba pridedant jautrinančių medžiagų, padidėja jų sprogstamumas.
2.3. Bendra informacija apie detonaciją, ypatybes
pramoninių sprogmenų detonavimas
Remiantis hidrodinamine teorija, detonacija laikomas cheminės transformacijos zonos judėjimas išilgai sprogmens, varomas pastovios amplitudės smūgio bangos. Smūgio bangos amplitudė ir judėjimo greitis yra pastovūs, nes išsklaidymo nuostolius, lydinčius medžiagos smūginį suspaudimą, kompensuoja šiluminė sprogmens virsmo reakcija. Tai vienas iš pagrindinių skirtumų tarp detonacinės bangos ir smūginės bangos, kurios plitimą chemiškai neaktyviose medžiagose lydi bangos greičio ir parametrų mažėjimas (silpnėjimas).
Įvairių kietųjų sprogmenų detonacija vyksta nuo 1500 iki 8500 m/s greičiu.
Pagrindinė sprogstamosios medžiagos detonacijos charakteristika yra detonacijos greitis, t.y. sprogimo bangos sklidimo greitis palei sprogmenį. Dėl labai greito detonacijos bangos sklidimo greičio palei sprogstamąjį užtaisą keičiasi jo parametrai [slėgis ( R), temperatūra ( T), tūris ( V)] priekyje bangos atsiranda staigiai, kaip smūgio bangoje.
Parametrų keitimo schema ( P, T, V) detonuojant kietą sprogmenį parodyta 2.1 pav.
2.1 pav. – Parametrų pokyčių schema detonuojant kietus sprogmenis
Slėgis ( R) staiga padidėja smūginės bangos priekyje, o vėliau pradeda palaipsniui kristi cheminės reakcijos zonoje. Temperatūra T taip pat staigiai didėja. bet mažesniu mastu nei R, o tada, vykstant cheminei transformacijai, sprogmuo šiek tiek padidėja. Apimtis V sprogmens užimtas, dėl didelio slėgio mažėja ir išlieka praktiškai nepakitęs iki sprogmens virsmo detonacijos produktais pabaigos.
Hidrodinaminė detonacijos teorija (rusų mokslininkas V.A. Mikhalsonas (1890), anglų mokslininkas fizikas D. Chapmanas, prancūzų mokslininkas fizikas E. Jouguet), pagrįsta smūginės bangos teorija (Yu.B. Khariton, Ya.B. Zeldovich, L. D. Landau) , leidžia naudojant duomenis apie sprogmenų virsmo šilumą ir detonacijos produktų savybes (vid. molekulinė masė, šiluminė talpa ir kt.), nustatyti matematinį ryšį tarp detonacijos greičio, sprogimo produktų judėjimo greičio, detonacijos produktų tūrio ir temperatūros.
Šioms priklausomybėms nustatyti naudojamos visuotinai priimtos lygtys, išreiškiančios medžiagos, impulso ir energijos tvermės dėsnius pereinant nuo pradinio sprogmens prie jo detonacijos produktų, taip pat vadinamoji Jouguet lygtis ir detonacijos būsenos lygtis. gaminiai, išreiškiantys ryšį tarp pagrindinių sprogstamųjų gaminių charakteristikų. Pagal Jouguet lygtį, esant pastoviam procesui, detonacijos greitis D lygus detonacijos produktų judėjimo už priekio greičio sumai ir garso greitis Su detonacijos produktuose:
D = +s. (2.1)
Santykinai žemo slėgio „dujų“ detonacijos produktams naudojama gerai žinoma idealių dujų būsenos lygtis:
PV=RT (2.2)
Kur P- spaudimas,
V – specifinis tūris,
R- dujų konstanta,
T- temperatūra.
Dėl kondensuotų sprogmenų detonacijos produktų L.D. Landau ir K.P. Staniukovičius išvedė būsenos lygtį:
PV n =konst , (2.3)
Kur P Ir V- sprogimo produktų slėgis ir tūris jų susidarymo momentu;
n= 3 - eksponentas kondensuotų sprogstamųjų medžiagų būsenos lygtyje (politropinis indeksas), kai sprogimo tankis >1.
Detonacijos greitis pagal hidrodinaminę teoriją
, (2.4)
Kur 
- sprogstamojo virsmo šiluma.
Tačiau vertės, gautos iš šios išraiškos 
visada yra pervertinami, net atsižvelgiant į kintamąjį, priklausomai nuo sprogimo tankio, vertės " n“ Nepaisant to, daugeliui įvertinimų naudinga naudoti tokią priklausomybę bendras vaizdas:
D = ƒ (p O )
, (2.5)
Kur p O– sprogimo tankis.
Norint apytiksliai įvertinti naujos medžiagos detonacijos greitį (jei jo neįmanoma nustatyti eksperimentiškai), galima naudoti tokį ryšį:
, (2.6)
Kur yra indeksas? X" reiškia nežinomą (naują medžiagą) ir " TAI" - į etaloninį, kurio detonacijos greitis yra žinomas esant vienodam tankiui ir numatomos artimos politropo vertės ( n).
Taigi detonacijos greitis priklauso nuo trijų pagrindinių sprogmens savybių: jo sprogimo karščio, sprogimo produktų tankio ir sudėties (per „ n"Ir" M * »).
Labiausiai pageidaujama yra sprogmenų transformacija detonacijos forma, nes tai užtikrina didelį cheminės transformacijos greitį ir sukuria didžiausią sprogimo produktų slėgį ir tankį. Šios nuostatos galima laikytis pagal Yu.B. Khariton suformuluotą sąlygą:
, (2.7)
Kur - sprogmenų cheminio virsmo trukmė;
- pradinio sprogmens sklaidos laikas.
Yu.B. Kharitonas pristatė kritinio skersmens sąvoką, kurios reikšmė yra viena svarbiausios savybės BB. Ryšys tarp reakcijos laiko ir dispersijos laiko leidžia teisingai paaiškinti kiekvieno sprogmens kritinio arba ribinio skersmens buvimą.
Jei garso greitį sprogimo produktuose įvertinsime per „ Su", o įkrovos skersmuo "d", tada iš išraiškos galima apytiksliai nustatyti medžiagos išsisklaidymo laiką
. (2.8)
Atsižvelgiant į tai, kad detonacijos galimybės sąlyga >,
galima užsirašyti 
>,
iš kur atsiranda kritinis skersmuo, t.y. mažiausias skersmuo, kuriam esant stabili sprogmens detonacija, bus lygus:
d kr =с. (2.9)
Iš šios išraiškos išplaukia, kad bet koks veiksnys, padidinantis medžiagos sklaidos laiką, turėtų prisidėti prie detonacijos (apvalkalas, skersmens padidėjimas). Taip pat bus veiksnių, kurie pagreitins sprogmenų cheminės transformacijos detonacijos bangoje procesą (labai aktyvių sprogmenų įvedimas – galingas ir jautrus).
Eksperimentiniai matavimai rodo asimptotinį detonacijos greičio padidėjimo pobūdį didėjant krūvio skersmeniui. Pradedant nuo didžiausio įkrovos skersmens d ir tt, toliau didinant greitis praktiškai nedidėja (2.2 pav.).
2.2 pav. Detonacijos greičio priklausomybė D pagal įkrovos skersmenį d h :
D IR-idealus detonacijos greitis; d kr– kritinis skersmuo; d ir tt– maksimalus skersmuo.
Kritinės geometrinės užtaiso charakteristikos taip pat priklauso nuo sprogmens tankio ir jo homogeniškumo. Atskirų sprogmenų tankis mažėja didėjant tankiui. d kr, iki regiono, artimo vieno kristalo tankiui, kur, kaip parodė A.Ya. Apinas, galima pastebėti nedidelį padidėjimą d kr(pavyzdžiui, TNT).
Jei sprogstamojo užtaiso skersmuo yra žymiai didesnis nei kritinis, tada sprogstamojo tankio padidėjimas padidina detonacijos greitį ir pasiekia didžiausio galimo sprogstamojo tankio ribą.
Amonio nitrato sprogmenų kritiniai skersmenys yra gana dideli. Dažniausiai naudojamuose užtaisuose tankio poveikis yra dvejopas: tankio padidėjimas iš pradžių padidina detonacijos greitį ( D), o toliau didėjant tankiui, detonacijos greitis pradeda mažėti ir detonacija gali sumažėti. Kiekvienam amonio nitrato sprogmeniui, priklausomai nuo jo naudojimo sąlygų, yra „kritinis“ tankis. Kritinis yra didžiausias tankis, kuriam esant (esant tam tikroms sąlygoms) vis dar įmanoma stabili sprogmens detonacija. At nedidelis padidėjimas Jei „užtaiso“ tankis yra didesnis nei kritinis, detonacija išnyksta.
Kritinis tankis ( p kr) (maksimalūs kreivės taškai D= ( O ) ) nėra konkretaus pramoninio sprogmens konstanta, nulemta jos cheminė sudėtis. Ji keičiasi su pokyčiais fizinės savybės Sprogstamosios medžiagos (dalelių dydžiai, tolygus komponentų dalelių pasiskirstymas medžiagos masėje), skersiniai užtaisų matmenys, užtaiso apvalkalo buvimas ir savybės.
Remiantis šiomis idėjomis, antriniai sprogmenys skirstomi į dvi dideles grupes. 1 tipo sprogmenims, tarp kurių daugiausia yra galingi monomolekuliniai sprogmenys (TNT, heksogenas ir kt.), kritinis stacionarios detonacijos skersmuo mažėja didėjant sprogstamųjų medžiagų tankiui. Priešingai, 2 tipo sprogmenų kritinis skersmuo didėja mažėjant sprogmens poringumui (didėjant tankiui). Šios grupės atstovai yra, pavyzdžiui, amonio nitratas, amonio perchloratas ir nemažai mišrių pramoninių sprogmenų: ANFO (amonio nitratas + dyzelinis kuras); emulsiniai sprogmenys ir kt.
1 tipo sprogmenims – detonacijos greitis D cilindrinis krūvis su skersmeniu d didėja monotoniškai didėjant tankiui O sprogstamasis. 2 tipo sprogmenims detonacijos greitis pirmiausia didėja mažėjant sprogmens poringumui, pasiekia maksimumą, o vėliau mažėja, kol detonacija sustoja ties vadinamuoju kritiniu tankiu. Nemonotoniškas priklausomybės elgesys D= ( O ) mišrioms (pramoninėms) sprogmenims yra susijęs su sunkiu sprogstamųjų dujų filtravimu, detonacijos bangos energijos sugėrimu inertiniais priedais, daugiapakopiu atskirų komponentų sprogstamu transformavimu, nepilnu komponentų sprogimo produktų susimaišymu ir daugybe kitų veiksnių.
Manoma, kad mažėjant sprogmens poringumui, detonacijos greitis pirmiausia padidėja dėl specifinės sprogimo energijos padidėjimo. K V, nes D~ 
, o vėliau mažėja dėl aukščiau nurodytų priežasčių.
2.4. Pagrindinės sprogstamųjų medžiagų savybės.
Jautrumas sprogimui
Nuo sprogmenų atsiradimo nustatytas didelis jų pavojus mechaniniam ir šiluminiam poveikiui (smūgis, trintis, vibracija, įkaitimas). Sprogmenų gebėjimas sprogti veikiant mechaniniam poveikiui buvo apibrėžiamas kaip jautrumas mechaniniam poveikiui, o sprogstamųjų medžiagų gebėjimas sprogti veikiant šiluminiam poveikiui – kaip jautrumas šiluminiam poveikiui (terminis impulsas). Smūgio intensyvumas arba, kaip sakoma, minimalaus pradinio impulso, reikalingo sprogstamojo skilimo reakcijai inicijuoti, dydis gali skirtis skirtingiems sprogmenims ir priklauso nuo jų jautrumo tam tikram impulso tipui.
Įvertinti pramoninių sprogmenų gamybos, transportavimo ir laikymo saugą didelę reikšmęįgyja jų jautrumą išoriniams poveikiams.
Egzistuoja įvairūs fiziniai sprogimo atsiradimo ir vystymosi modeliai veikiant vietiniam išoriniam poveikiui (smūgiui, trinčiai). Tiriant sprogstamąjį jautrumą plačiai paplito dvi sąvokos apie sprogimo, veikiant mechaniniam poveikiui, priežastis - terminiai ir nešilumai. Viskas apie sprogimo dėl šiluminės įtakos (kaitimo) priežastis yra aišku ir nedviprasmiška.
Pagal neterminė teorija– sprogimo sužadinimą sukelia molekulių deformacija ir intramolekulinių ryšių ardymas dėl tam tikrų kritinių vienodo gniuždymo ar šlyties įtempių poveikio medžiagai. Pagal šiluminė teorija Kai įvyksta sprogimas, mechaninio veikimo energija išsisklaido (išsisklaido) šilumos pavidalu, todėl sprogmuo įkaista ir užsidega. Kuriant idėjas apie šiluminį sprogmenų jautrumo pobūdį, šiluminio sprogimo teorijos idėjos ir metodai, sukurti akademikų N. N. Semenovo, Yu.B. Kharitonas ir Ya.B. Zeldovičius, D.A. Frankas-Kamenetskis, A.G. Meržanovas.
Kadangi sprogmenų terminio skilimo greitis, kuris lemia reakcijos, įvykusios per terminio sprogimo mechanizmą, galimybę, yra eksponentinė temperatūros funkcija (Arrhenijaus dėsnis: k=k O e - E/RT), tada tampa aišku, kodėl gi ne viso išsklaidyta šiluma, o jos pasiskirstymas visame sprogstame tūryje turėtų turėti lemiamą vaidmenį sprogimo inicijavimo procesuose. Šiuo atžvilgiu atrodo natūralu, kad įvairūs keliai, kuriais mechaninė energija paverčiama šiluma, yra nelygūs vienas kitam. Šios idėjos buvo atspirties taškas kuriant lokalią-terminę (židinio) sprogimo inicijavimo teoriją. (N.A. Kholevo, K.K. Andreev, F.A. Baum ir kt.).
Remiantis židinio sprogimo sužadinimo teorija, mechaninio veikimo energija neišsisklaido tolygiai visame sprogmens tūryje, o yra lokalizuota atskirose srityse, kurios, kaip taisyklė, yra fizinės ir mechaninės sprogmens nehomogeniškumas. Tokių zonų („karštų taškų“) temperatūra yra daug aukštesnė nei supančio vienalyčio kūno (medžiagos) temperatūra.
Dėl kokių priežasčių mechaniškai veikiant sprogmenį atsiranda karšta vieta? Galima manyti, kad vidinė trintis yra pagrindinis viskoplastinių kūnų, turinčių vienalytę fizinę struktūrą, šildymo šaltinis. Aukštos temperatūros karštieji taškai skystuose sprogmenyse, veikiant smūgio-mechaniniam poveikiui, daugiausia susiję su adiabatiniu dujų arba sprogstamųjų garų suspaudimu ir kaitinimu mažuose burbuliukuose, išsibarsčiusiuose visame skystojo sprogmens tūryje.
Koks yra karštųjų taškų dydis? Maksimalus karštųjų taškų, galinčių sukelti sprogimą, esant mechaniniam įtempimui, dydis yra 10 -3 - 10 -5 cm, reikalingas temperatūros padidėjimas karštuosiuose taškuose siekia 400-600 K, o šildymo trukmė svyruoja nuo 10 -4 10 -6 s.
L.G. Bolkhovitinovas padarė išvadą, kad yra minimalus burbulo dydis, kuris gali adiabatiškai subyrėti (be šilumos mainų su aplinka). Tipiškoms mechaninio smūgio sąlygoms jo reikšmė yra apie 10 -2 cm Oro ertmės griūties filmuota medžiaga pateikta 2.3 pav.
2.3 pav. Burbulo žlugimo stadijos suspaudimo metu
Kas lemia sprogmenų jautrumą ir kokie veiksniai įtakoja jo vertę?
Tokie veiksniai apima medžiagos fizinę būseną, temperatūrą ir tankį, taip pat priemaišų buvimą sprogmenyje. Didėjant sprogmens temperatūrai, didėja jo jautrumas smūgiui (trinčiai). Tačiau toks akivaizdus postulatas praktikoje ne visada aiškus. Kaip to įrodymas visada pateikiamas pavyzdys, kai amonio nitrato užtaisai su mazutu (3%) ir smėliu (5%), kurių viduryje buvo įdėtos plieninės plokštės, sprogo, kai kulka normaliai nušauna. temperatūros, bet nesprogo tomis pačiomis sąlygomis iš anksto pakaitinus užtaisą iki 60 0 S. S. M. Muratovas atkreipė dėmesį, kad šiame pavyzdyje įkrovos fizinės būsenos kitimo veiksnys kintant temperatūrai ir, kas ypač svarbu, sąlygos. į tarpvalstybinę trintį tarp judančio objekto ir sprogstamojo užtaiso neatsižvelgiama. Temperatūros poveikį dažnai kompensuoja kiti su temperatūra susiję veiksniai.
Padidinus sprogmens tankį, paprastai sumažėja jautrumas smūgiui (trintis).
Sprogmenų jautrumą galima specialiai reguliuoti įdedant priedų. Sprogstamųjų medžiagų jautrumui mažinti įvedami flegmatizatoriai, o norint juos padidinti – sensibilizatoriai.
Praktikoje dažnai galite susidurti su tokiais jautrinančiais priedais – smėliu, smulkiomis uolienų dalelėmis, metalo drožlėmis, stiklo dalelėmis.
TNT, kuris gryna forma sukelia 4-12% sprogimų, kai tikrinamas smūgio jautrumas, 29% sprogimų, kai į jį įpilama 0,25% smėlio, ir 100% sprogimų, kai įdedama 5% smėlio. Jautrinantis priemaišų poveikis paaiškinamas tuo, kad kietųjų medžiagų įtraukimas į sprogmenis prisideda prie energijos koncentracijos ant kietųjų dalelių ir jų aštrių briaunų smūgio metu ir sudaro sąlygas susidaryti vietiniams „karštiesiems taškams“.
Medžiagos, kurių kietumas mažesnis už sprogstamųjų dalelių kietumą, sušvelnina smūgį, sukuria galimybę laisvai judėti sprogstamųjų dalelių ir taip sumažina energijos koncentracijos atskiruose „taškuose“ tikimybę. Kaip flegmatizuojančios medžiagos dažniausiai naudojamos mažai tirpstančios medžiagos, aliejiniai skysčiai, pasižymintys geru apgaubiamumu ir dideliu šiluminiu pajėgumu: parafinas, cerezinas, vazelinas, įvairūs aliejai. Vanduo taip pat yra sprogmenų flegmatizatorius.
2.5. Praktinis sprogimo jautrumo įvertinimas
Praktiniam jautrumo parametrų įvertinimui (nustatymui) yra įvairių metodų.
2.5.1. Sprogmenų jautrumas šiluminiam poveikiui
poveikis (impulsas)
Minimali temperatūra, kuriai esant per sutartinai nurodytą laikotarpį šilumos patekimas tampa didesnis nei šilumos pašalinimas, o cheminė reakcija dėl savaiminio pagreičio įgauna sprogstamosios transformacijos pobūdį, vadinama pliūpsnio temperatūra.
Pliūpsnio temperatūra priklauso nuo sprogimo bandymo sąlygų – mėginio dydžio, prietaiso konstrukcijos ir šildymo greičio, todėl bandymo sąlygos turi būti griežtai reglamentuotos.
Laikotarpis nuo kaitinimo tam tikroje temperatūroje pradžios iki protrūkio yra vadinamas blykstės uždelsimo periodu.
Blykstės delsa yra trumpesnė, tuo aukštesnė temperatūra, kurioje medžiaga veikiama.
Norėdami nustatyti pliūpsnio temperatūrą, apibūdinančią sprogmens jautrumą karščiui, naudokite prietaisą „pliūpsnio temperatūrai nustatyti“ (sprogmens mėginys yra 0,05 g, minimali temperatūra, kurioje pliūpsnis įvyksta praėjus 5 minutėms po sprogmens padėjimo). šildomoje vonioje).
Pliūpsnio temperatūra skirta
Sprogmenų jautrumas kaitinimui labiau apibūdinamas kreive, rodančia priklausomybę
T av = ƒ(τ ass).
ir į
2.4 pav. Blykstės delsos laiko (τ nustatyta) priklausomybė nuo šildymo temperatūros ( O SU) - tvarkaraštis A“, taip pat priklausomybė logaritmine forma (Arrhenijaus koordinatės) lgτ asilas – ƒ(1/T, K)- tvarkaraštis V».
2.5.2. Jautrumas ugniai
(degumas)
Pramoniniai sprogmenys tikrinami dėl jautrumo ugnies laido ugnies spinduliui. Norėdami tai padaryti, 1 g PVV dedamas į mėgintuvėlį, sumontuotą ant stovo. OSHA galas įkišamas į mėgintuvėlį taip, kad jis būtų 1 cm atstumu nuo sprogmens. Kai laidas dega, liepsnos spindulys, veikiantis sprogmenį, gali jį užsidegti. Sprogdinimo operacijose naudojami tik tie sprogmenys, kurie neduoda nė vieno blyksnio ar sprogimo pagal 6 lygiagrečius apibrėžimus. Tokio bandymo neatlaikantys sprogmenys, pavyzdžiui, parakas, sprogdinimo darbuose naudojami tik išskirtiniais atvejais.
Kitoje bandymo versijoje nustatomas didžiausias atstumas, per kurį sprogmuo vis tiek užsidega.
Nuo tada, kai buvo išrastas parakas, pasaulinės lenktynės dėl galingiausio sprogmens nesiliauja. Tai aktualu ir šiandien, nepaisant branduolinių ginklų atsiradimo.
RDX yra sprogstamasis vaistas
Uždegimui gydyti dar 1899 m šlapimo takų Vokiečių chemikas Hansas Genningas užpatentavo vaistą heksogeną – garsiojo heksogeno analogą. Tačiau gydytojai netrukus prarado susidomėjimą juo dėl šalutinio apsvaigimo. Tik po trisdešimties metų tapo aišku, kad heksogenas pasirodė esąs galingas sprogmuo ir destruktyvesnis nei TNT. Kilogramas šešiakampio sprogmens sunaikins tiek pat, kiek ir 1,25 kilogramo trotilo.
Pirotechnikai dažniausiai apibūdina sprogmenis kaip stiprius sprogmenis ir brisantinius. Pirmuoju atveju jie kalba apie sprogimo metu išsiskyrusių dujų kiekį. Pavyzdžiui, kuo jis didesnis, tuo galingesnis sprogmuo. Brisance, savo ruožtu, priklauso nuo dujų susidarymo greičio ir parodo, kaip sprogmenys gali sutraiškyti aplinkines medžiagas.
Per sprogimą 10 gramų heksogeno išskiria 480 kubinių centimetrų dujų, o TNT – 285 kubinius centimetrus. Kitaip tariant, heksagenas yra 1,7 karto galingesnis už TNT didelio sprogumo atžvilgiu ir 1,26 karto dinamiškesnis pagal sprogstamumą.
Tačiau žiniasklaida dažniausiai naudoja tam tikrą vidutinį rodiklį. Pavyzdžiui, atominis užtaisas „Kūdikis“, numestas ant Japonijos miesto Hirosimos 1945 m. rugpjūčio 6 d., yra 13–18 kilotonų TNT. Tuo tarpu tai nebūdinga sprogimo galia, o nurodo, kiek trotilo reikia, kad būtų išleistas toks pat šilumos kiekis, kaip ir nurodyto branduolinio bombardavimo metu.
HMX – pusė milijardo dolerių už orą
1942 metais amerikiečių chemikas Bachmannas, atlikdamas eksperimentus su heksogenu, atsitiktinai aptiko naują medžiagą – aštuongeną – priemaišos pavidalu. Jis pasiūlė savo radinį kariškiams, tačiau jie atsisakė. Tuo tarpu po kelerių metų, kai pavyko stabilizuoti šio cheminio junginio savybes, Pentagonas susidomėjo aštuongenu. Tiesa, jis nebuvo plačiai naudojamas gryna forma kariniams tikslams, dažniausiai liejamame mišinyje su TNT. Šis sprogmuo buvo vadinamas „oktoloma“. Paaiškėjo, kad jis 15% galingesnis už heksogeną. Kalbant apie jo veiksmingumą, manoma, kad vienas kilogramas HMX sunaikins tiek pat, kiek keturi kilogramai trotilo.
Tačiau tais metais HMX gamyba buvo 10 kartų brangesnė nei RDX gamyba, o tai trukdė gaminti Sovietų Sąjungoje. Mūsų generolai apskaičiavo, kad geriau šešis sviedinius iššauti heksogenu nei vieną oktoliu. Štai kodėl 1969 m. balandžio mėn. vietnamiečio Qui Ngon mieste įvykdytas šaudmenų sandėlio sprogimas amerikiečiams kainavo tiek daug. Tuo metu Pentagono atstovas sakė, kad dėl partizanų sabotažo padaryta žala siekė 123 milijonus dolerių arba maždaug 0,5 milijardo dolerių dabartinėmis kainomis.
Praėjusio amžiaus 80-aisiais, po sovietų chemikų, įskaitant E.Yu. Orlovas, sukūrė efektyvią ir nebrangią aštuongeno sintezės technologiją ir čia pradėta gaminti dideliais kiekiais.
Astrolitas – geras, bet kvepia blogai
Praėjusio amžiaus 60-ųjų pradžioje amerikiečių kompanija EXCOA pristatė naują hidrazino pagrindu pagamintą sprogmenį, teigdama, kad jis 20 kartų galingesnis už TNT. Išbandyti atvykusius Pentagono generolus nuo kojų išmušė baisus apleisto viešojo tualeto kvapas. Tačiau jie buvo pasirengę tai toleruoti. Tačiau bandymų serija su aviacinėmis bombomis, užpildytomis astrolitu A 1-5, parodė, kad sprogmuo buvo tik du kartus galingesnis už trotilo.
Pentagono pareigūnams atmetus šią bombą, EXCOA inžinieriai pasiūlė naują šio sprogmens versiją su prekės ženklu ASTRA-PAK ir apkasų kasimui naudojant nukreipto sprogimo metodą. Reklamoje kareivis plona srovele purstė žemę, o po to skystį susprogdino iš savo slėptuvės. Ir žmogaus dydžio tranšėja buvo paruošta. Savo iniciatyva EXCOA pagamino 1000 tokių sprogmenų komplektų ir išsiuntė juos į Vietnamo frontą.
Iš tikrųjų viskas baigėsi liūdnai ir anekdotiškai. Iš susidariusių apkasų tryško tokie bjaurus kvapas kad amerikiečių kariai stengėsi juos palikti bet kokia kaina, nepaisydami įsakymų ir pavojaus gyvybei. Tie, kurie liko, prarado sąmonę. Kariškiai savo lėšomis nepanaudotus rinkinius išsiuntė atgal į EXCOA biurą.
Sprogmenys, kurie nužudo savuosius
Kartu su heksogenu ir oktogenu klasikiniu sprogmeniu laikomas sunkiai ištariamas tetranitropentaeritritolis, kuris dažniau vadinamas PETN. Tačiau dėl didelio jautrumo jis niekada nebuvo plačiai naudojamas. Faktas yra tas, kad kariniams tikslams svarbu ne tiek sprogmuo, kuris yra destruktyvesnis nei kiti, o tas, kuris nesprogsta jokiu prisilietimu, tai yra mažo jautrumo.
Amerikiečiai šiai problemai ypač išrankūs. Būtent jie sukūrė NATO standartą STANAG 4439, skirtą sprogmenų, kurie gali būti naudojami kariniams tikslams, jautrumui. Tiesa, tai įvyko po daugybės rimtų incidentų, tarp kurių: Amerikos Bien Ho oro pajėgų bazėje Vietname įvykęs sandėlio sprogimas, nusinešęs 33 technikų gyvybes; nelaimė lėktuvnešyje USS Forrestal, apgadinusi 60 orlaivių; detonacija orlaivių raketų saugykloje USS Oriskany (1966), taip pat daug aukų.
Kinijos naikintojas
Praėjusio amžiaus 80-aisiais buvo susintetinta medžiaga triciklinis karbamidas. Manoma, kad pirmieji šį sprogmenį gavo kinai. Bandymai parodė didžiulę naikinamąją „karbamido“ galią – vienas jo kilogramas pakeitė dvidešimt du kilogramus trotilo.
Ekspertai sutinka su šiomis išvadomis, nes „Kinijos naikintojas“ turi didžiausią tankį iš visų žinomų sprogmenų ir tuo pačiu turi didžiausią deguonies koeficientą. Tai yra, sprogimo metu visa medžiaga visiškai sudeginama. Beje, TNT yra 0,74.
Iš tikrųjų triciklis karbamidas netinka kariniams tikslams, visų pirma dėl prasto hidrolizinio stabilumo. Jau kitą dieną, standartiškai laikant, jis virsta gleivėmis. Tačiau kinams pavyko gauti kitą „karbamidą“ - dinitrokarbamidą, kuris, nors ir prastesnis nei „naikintojas“, taip pat yra vienas galingiausių sprogmenų. Šiandien amerikiečiai jį gamina trijose bandomosiose gamyklose.
Piromano svajonė – CL-20
CL-20 sprogmuo šiandien laikomas vienu galingiausių. Visų pirma žiniasklaida, įskaitant rusišką, teigia, kad vienas kilogramas CL-20 sukelia sunaikinimą, kuriam reikia 20 kg trotilo.
Įdomu tai, kad Pentagonas pinigų CL-20 kūrimui skyrė tik po to, kai amerikiečių spauda pranešė, kad tokie sprogmenys jau buvo pagaminti SSRS. Visų pirma, vienas iš pranešimų šia tema buvo pavadintas: „Galbūt šią medžiagą sukūrė rusai Zelinskio institute“.
Iš tikrųjų amerikiečiai perspektyviu sprogmeniu laikė kitą pirmą kartą SSRS pagamintą sprogmenį, būtent diaminoazoksifurazaną. Kartu su didele galia, žymiai pranašesnė už HMX, jis turi mažą jautrumą. Vienintelis dalykas, stabdantis jo platų naudojimą, yra pramoninių technologijų trūkumas.
Griovimo darbai, tai yra darbai, atliekami naudojant sprogmenis, yra vienas iš pagrindinių kariuomenės kovinių operacijų inžinerinės paramos uždavinių.
Karinių padalinių ir specialiųjų pajėgų padaliniai atlieka griovimo darbus:
pozicijų ir zonų įtvirtinimo įranga užšalusių gruntų ir uolų sąlygomis;
statyti užtvaras ir daryti praėjimus per juos;
objektų, konstrukcijų, ginklų ir įrangos naikinimas ir naikinimas;
kasyklų, skirtų perėjų ant užšalusių vandens užtvarų įrengimui, statyba;
atliekant tiltų ir hidrotechninių konstrukcijų apsaugos darbus ledo dreifavimo metu ir atliekant kitus inžinerinės pagalbos darbus.
Bendra informacija
Sprogmenys(EX) yra cheminiai junginiai arba mišiniai, kurie, veikiami tam tikrų išorinių poveikių, gali greitai savaime sklinda cheminė transformacija, susidarant labai įkaitintoms ir aukšto slėgio dujoms, kurios, besiplečiant, sukuria mechaninį darbą.
Sprogmenys yra labai galingas energijos šaltinis. Sprogimo metu vienas 400 g TNT blokas išvysto iki 160 milijonų AG galią.
Sprogimas Tai cheminis medžiagos pavertimas iš vienos būsenos į kitą. Cheminiu požiūriu sprogimas yra toks pat procesas kaip kuro degimas, pagrįstas degiųjų medžiagų (anglies ir vandenilio) oksidacija deguonimi, bet plinta per sprogmenį dideliu kintamu greičiu, matuojamu šimtais ar tūkstančiais. metrų per sekundę.
Sprogstamosios transformacijos procesas, kurį sukelia smūginės bangos prasiskverbimas per sprogstamą medžiagą ir vykstantis šiai medžiagai pastoviu viršgarsiniu greičiu, vadinamas detonacija.
Sprogmenų sprogstamosios transformacijos sužadinimas vadinamas inicijavimas. Norint inicijuoti sprogstamąjį sprogmens transformavimą, būtina jį aprūpinti reikiamu energijos kiekiu (pradiniu impulsu), kurį galima perduoti vienu iš šių būdų:
mechaninis (smūgis, trintis, pradūrimas);
terminis (kibirkštis, liepsna, šildymas);
elektrinis (šildymas, kibirkštinio išlydžio);
cheminė (reakcija su intensyviu šilumos išsiskyrimu);
kito sprogstamojo užtaiso sprogimas (detonatoriaus kapsulės ar gretimo užtaiso sprogimas).
Sprogmenų klasifikacija
Visi sprogmenys, naudojami sprogdinimo operacijose ir įvairios amunicijos užtaisymui, skirstomi į tris pagrindines grupes:
inicijuojantis;
sprogdinimas;
propelentas (parakas).
INICIACIJA - ypač jautrūs išoriniams poveikiams (smūgis, trintis, ugnis). Jie apima:
gyvsidabrio fulminatas (gyvsidabrio fulminatas);
švino azidas (švino nitratas);
teneres (švino trinitrorezorcinatas, TNRS);
SPROGDINIMAS (gniuždymo) – galintis nuolat detonuoti. Jie yra galingesni ir mažiau jautrūs išoriniams poveikiams ir, savo ruožtu, skirstomi į:
DIDELIS GALIOS BB, kuri apima:
PETN (tetranitropentraeritritolis, pentritas);
RDX (trimetilentrinitroaminas);
tetrilas (trinitrofenilmetilnitroaminas).
BB NORMALI GALIA:
TNT (trinitrotoluenas, tol, TNT);
pikrino rūgštis (trinitrofenolis, melinitas);
PVV-4 (plastikas-4);
SUMAŽINTA GALIA BB(amonio nitrato sprogmenys):
amonitai;
dinamonai;
amonalai.
METIMAS (parakas) - sprogmenys, kurių pagrindinė sprogstamojo virsmo forma yra degimas. Tai apima: - juodą pudrą; - be dūmų milteliai.
Sprogmenų klasifikacija ir pagrindinės jų savybės
Sprogmenys ir standartiniai Rusijos ginkluotųjų pajėgų užtaisai.
Bendrosios sąvokos apie VV.
Sprogmenys vadinami cheminiais junginiais arba mišiniais, kurie, veikiami tam tikrų išorinių poveikių, gali greitai savaime sklinda cheminė transformacija, susidarant labai įkaitintoms ir aukšto slėgio dujoms, kurios, besiplečiant, sukuria mechaninį darbą.Ši cheminė sprogmenų transformacija paprastai vadinama sprogstamoji transformacija.
Sprogstamoji transformacija, priklausomai nuo sprogmens savybių ir poveikio jam tipo, gali vykti sprogimo arba degimo forma.
Sprogimas plinta per sprogmenį dideliu kintamu greičiu, matuojamu šimtais ar tūkstančiais metrų per sekundę. Sprogstamosios transformacijos procesas, kurį sukelia smūginės bangos prasiskverbimas per sprogstamąją medžiagą ir vyksta pastoviu (tam tikros būsenos medžiagai) viršgarsiniu greičiu, vadinamas detonacija.
Suprastėjus sprogmens kokybei (drėkinimas, sukepimas) arba nepakankamas pradinis impulsas, detonacija gali virsti degimu arba visiškai užgesti. Toks sprogstamojo užtaiso detonavimas vadinamas nepilnu. Degimas - sprogstamosios transformacijos procesas, kurį sukelia energijos perdavimas iš vieno sprogmens sluoksnio į kitą dėl šilumos laidumo ir šilumos spinduliavimo dujiniais produktais,
Sprogmenų (išskyrus pradines medžiagas) degimo procesas vyksta gana lėtai, o greitis neviršija kelių metrų per sekundę.
Degimo greitis labai priklauso nuo išorinių sąlygų ir, visų pirma, nuo slėgio aplinkinėje erdvėje. Didėjant slėgiui, degimo greitis didėja; šiuo atveju degimas kai kuriais atvejais gali virsti sprogimu arba detonacija. Didelių sprogmenų degimas uždarame tūryje, kaip taisyklė, virsta detonacija.
Sprogmenų transformacijos sužadinimas vadinamas iniciacija. Norint inicijuoti sprogstamąją sprogmens transformaciją, būtina suteikti jam tam tikrą intensyvumą reikiamu energijos kiekiu (pradiniu impulsu), kurį galima perduoti vienu iš šių būdų:
Mechaninis (smūgis, pradūrimas, trintis);
Šiluminis (kibirkštis, liepsna, šildymas);
Elektra (šildymas, kibirkštinis išlydis);
Cheminės (reakcijos su intensyviu šilumos išsiskyrimu);
Kito sprogstamojo užtaiso sprogimas (detonatoriaus kapsulės arba gretimo užtaiso sprogimas).
Sprogmenų klasifikacija ir pagrindinės jų savybės
Visi sprogmenys, naudojami sprogdinimo operacijose ir užtaisant įvairią amuniciją, skirstomi į tris pagrindines grupes: - paleidžiamieji sprogmenys; - sprogstamosios medžiagos; - raketiniai sprogmenys (milteliai).
Sprogmenys, priklausomai nuo jų pobūdžio ir būklės, turi tam tikrų sprogstamųjų savybių. Svarbiausi iš jų: - jautrumas išoriniams poveikiams; - sprogstamojo virsmo energija (šiluma); - detonacijos greitis; - brisance; - didelis sprogstamumas (našumas). Kai kurių sprogmenų pagrindinių charakteristikų kiekybinės vertės ir jų nustatymo metodai pateikti 1 priede.
SPROGMENŲ INICIACIJOS
Paleidžiantys sprogmenys yra labai jautrūs išoriniams poveikiams (smūgiui, trinčiai ir ugniai). Santykinai nedidelių kiekių sprogstamųjų sprogstamųjų medžiagų sprogimas, tiesiogiai kontaktuojantis su stambiais sprogmenimis, sukelia pastarųjų detonaciją.
Dėl šių savybių padegimo sprogmenys naudojami tik uždegimo priemonėms (detonatoriaus dangteliams, uždegimo dangteliams ir kt.) įrengti.
Iniciatyvinės sprogstamosios medžiagos yra gyvsidabrio fulminatas, švino azidas, tenerai (TNRS). Tai gali būti ir vadinamosios kapsulinės kompozicijos, kurių sprogimu galima inicijuoti inicijuojančių sprogmenų detonaciją arba uždegti paraką ir iš jų pagamintus gaminius.
Gyvsidabrio fulminatas(gyvsidabrio fulminatas) yra smulkiai kristalinė baltos arba pilkos spalvos granuliuota medžiaga. Jis yra nuodingas ir blogai tirpsta šaltame ir karštame vandenyje.
Gyvsidabrio fulminatas yra jautriausias smūgiams, trinčiai ir šiluminiam poveikiui, palyginti su kitais praktikoje naudojamais sprogmenimis. Drėkinus gyvsidabrio fulminatą, sumažėja jo sprogstamosios savybės ir jautrumas pradiniam impulsui (pvz., esant 10 % oro drėgnumui, gyvsidabrio fulminatas dega tik nesprogdamas, o esant 30 % drėgnumui – nedega ir nesprogsta). Naudojamas detonatoriaus dangteliams ir uždegimo dangteliams įrengti.
Gyvsidabrio fulminatas, kai nėra drėgmės, chemiškai nereaguoja su variu ir jo lydiniais. Jis energingai sąveikauja su aliuminiu, išskirdamas šilumą ir sudarydamas nesprogius junginius (atsiranda aliuminio korozija). Todėl gyvsidabrio fulminato gruntų rankovės yra pagamintos iš vario arba vario nikelio, o ne iš aliuminio.
Švino azidas(švino nitratas) yra balta, smulkiai kristalinė medžiaga, šiek tiek tirpstanti vandenyje. Švino azidas yra mažiau jautrus smūgiams, trinčiai ir ugniai nei gyvsidabrio fulminatas. Siekiant užtikrinti švino azido detonacijos sužadinimo, veikiant liepsną, patikimumą, jis yra padengtas tenerų sluoksniu. Norint inicijuoti detonaciją švino azide dūrimo būdu, jis padengiamas specialios dygliavimo kompozicijos sluoksniu.
Švino azidas nepraranda gebėjimo detonuoti sudrėkintas ir žemoje temperatūroje; jo inicijavimo gebėjimas yra žymiai didesnis nei gyvsidabrio fulminato inicijavimo gebėjimas. Naudojamas detonatorių dangteliams įrengti.
Švino azidas chemiškai nesąveikauja su aliuminiu, o aktyviai sąveikauja su variu ir jo lydiniais, todėl švino azidu užpildyti šovinių dėklai gaminami iš aliuminio, o ne iš vario.
Teneresas(švino trinitrorezorcinatas, TNRS) yra smulkiai kristalinė, netekanti tamsiai geltonos spalvos medžiaga; jo tirpumas vandenyje yra nereikšmingas.
Tenerų jautrumas smūgiui yra mažesnis nei gyvsidabrio fulminato ir švino azido; Pagal jautrumą trinčiai jis užima vidurinę vietą tarp gyvsidabrio fulminato ir švino azido. Teneres yra gana jautrus šiluminiam poveikiui; veikiamas tiesioginių saulės spindulių patamsėja ir suyra. Teneres chemiškai nereaguoja su metalais.
Dėl mažos inicijavimo galimybės teneres nėra naudojamos savarankiškai, tačiau yra naudojamos kai kurių tipų detonatorių gaubteliuose, kad būtų užtikrintas be gedimų švino azido inicijavimas.
Kapsulių kompozicijos, naudojami uždegimo kapsulėms įrengti, yra daugelio medžiagų mechaniniai mišiniai, iš kurių labiausiai paplitę yra gyvsidabrio fulminatas, kalio chloratas (Berthollet druska) ir stibio trisulfidas (antimonis).
Veikiant uždegiklio užtaiso smūgiui ar pradūrimui, užvedimo kompozicija užsidega, susidarant ugnies pluoštui, galinčiam uždegti paraką arba sukelti paleidimo sprogmens detonaciją.
STIPRIOS SPROGSTOS MEDŽIAGOS
Dideli sprogmenys yra galingesni ir žymiai mažiau jautrūs įvairiems išoriniams poveikiams nei paleidžiantys sprogmenys. Detonacija didelėse sprogstamosiose medžiagose dažniausiai pradedama sprogus į detonatoriaus kapsules įeinančio vieno ar kito inicijuojančio sprogmens užtaisui arba kito didelio sprogstamojo (tarpinio sprogdiklio) užtaisui.
Dėl santykinai mažo didelių sprogstamųjų medžiagų jautrumo smūgiams, trinčiai ir šiluminiam poveikiui, taigi ir pakankamo saugumo, jas patogu naudoti praktiškai. Sprogiosios medžiagos naudojamos gryna forma, taip pat lydinių ir mišinių pavidalu. Pagal galią didelės galios sprogmenys skirstomi į tris grupes: - didelės galios sprogmenys; - Normalios galios sprogmenys; - Sumažintos galios sprogmenys.
Didelės sprogstamosios medžiagos
Dešimt(tetranitropentaeritritolis, pentritas) – balta kristalinė medžiaga, nehigroskopiška ir netirpi vandenyje, lengvai suspaudžiama iki 1,6 tankio.
Kalbant apie jautrumą mechaniniam poveikiui, kaitinimo elementas yra vienas jautriausių iš visų praktiškai naudojamų sprogstamųjų medžiagų. Nuo šautuvo kulkos smūgio (šaudant) jis sprogsta,
Įdegis energingai dega balta liepsna be suodžių. Kai PETN sudeginamas, degimas gali sukelti detonaciją. PETN chemiškai nereaguoja su metalais.
PETN naudojamas detonuojančių virvučių gamybai ir detonatorių kapsulių komplektavimui, o flegmatizuotas gali būti naudojamas tarpiniams detonatoriams gaminti ir kai kuriems šoviniams aprūpinti. Flegmatizuotas kaitinimo elementas nuspalvintas rausva arba oranžinė spalva.
RDX(trimetilentrinitroaminas) yra balta, smulkiai kristalinė medžiaga; jis neturi nei skonio, nei kvapo, yra nehigroskopinis, netirpsta vandenyje.
RDX gryna forma blogai susispaudžia, todėl dažnai naudojamas pridedant nedidelį kiekį flegmatizatoriaus (parafino lydinio su cerezinu), kuris pagerina RDX suspaudžiamumą ir tuo pačiu sumažina jo jautrumą mechaniniams poveikiams. streso. Flegmatizuotas RDX paprastai yra atspalvintas oranžine spalva (pridedant nedidelį kiekį Sudano) ir presuojamas iki 1,66 tankio.
RDX jautrumas smūgiui yra mažesnis nei kaitinimo elemento jautrumas, tačiau jis gali sprogti nuo šautuvo kulkos smūgio (šaudamas). Heksogenas dega energinga balta liepsna; jo degimas gali sukelti detonaciją. Chemiškai heksogenas yra stabilesnis nei PETN; chemiškai nereaguoja su metalais.
Gryna heksogenas naudojamas tik detonatoriaus dangteliams įrengti. Norint aprūpinti specialią amuniciją, naudojamas flegmatizuotas heksogenas.
Lydinyje su TNT, pavyzdžiui, santykiu 50:50 (TG-50), heksogenas naudojamas forminiams užtaisams įrengti. Norint paruošti šį lydinį, TNT išlydomas, į jį įpilamas heksogeno milteliai ir kruopščiai sumaišomas. Kai legiruotas su TNT, heksogenas yra mažiau jautrus išoriniams poveikiams ir yra patogiau užtaisyti amuniciją.
Siekiant padidinti sprogstamosios transformacijos energiją, aliuminio milteliai pridedami prie heksogeno lydinių su TNT. Tokių lydinių pavyzdžiai yra jūrinis mišinys (MC) ir TGA lydinys.
Tetrilas(trinitrofenilmetilnitroaminas) yra kristalinė medžiaga, ryškiai geltona, bekvapė ir sūraus skonio. Tetrilas yra nehigroskopinis ir netirpus vandenyje, gana lengvai suspaudžiamas iki 1,60–1,65 tankio.
Tetrilo jautrumas mechaniniam įtempimui yra šiek tiek mažesnis nei PETN ir heksogeno jautrumas, tačiau jis taip pat gali sprogti, kai šauna šautuvo kulka.
Tetrilas stipriai dega melsva liepsna be suodžių; jo degimas gali sukelti detonaciją. Tetrilas chemiškai nereaguoja su metalais. Jis naudojamas įvairių šaudmenų tarpiniams detonatoriams gaminti ir tam tikrų tipų detonatorių gaubteliams įrengti.
Normalaus stiprumo sprogmenys
TNT(trinitrotoluenas, tol, TNT) – pagrindinis sprogmuo, naudojamas sprogdinti ir daugumai šaudmenų užpildyti; tai kristalinė medžiaga nuo šviesiai geltonos iki šviesiai rudos spalvos, kartaus skonio. TNT yra nehigroskopinis ir praktiškai netirpsta vandenyje; gamyboje gaunamas miltelių (TNT miltelių), smulkių dribsnių (granuliuotas TNT) arba granulių (granuliuotas TNT) pavidalu. TNT su dribsniais gerai supresuojamas iki 1,6 tankio.
TNT tirpsta neskaidydamas maždaug 81° temperatūroje; po lydymosi sustingusio TNT tankis (lietas) yra 1,55-1,60; pliūpsnio temperatūra apie 310°; po atviru dangumi TNT dega geltona, labai dūmine liepsna be sprogimo. TNT degimas uždaroje erdvėje gali sukelti detonaciją.
TNT yra nejautrus smūgiams, trinčiai ir šiluminiam poveikiui. Presuotas ir išlietas TNT nesprogsta ir neužsidega, kai šauna įprastą šautuvo kulką, chemiškai nesąveikauja su metalais.
TNT jautrumas detonacijai priklauso nuo jo būklės. Presuotas ir miltelių pavidalo TNT patikimai detonuoja iš detonatoriaus kapsulės Nr. 8, o išlietas, susmulkintas ir granuliuotas TNT detonuoja tik iš tarpinio detonatoriaus, pagaminto iš presuoto TNT ar kitos stiprios sprogstamosios medžiagos.
TNT cheminis atsparumas yra labai didelis; ilgai kaitinant iki 130° temperatūroje mažai keičia savo sprogstamąsias savybes, šių savybių nepraranda net ir ilgai išbuvus vandenyje. Veikiamas saulės spindulių, TNT patiria fizines ir chemines transformacijas, kartu keičiasi jo spalva ir šiek tiek padidėja jautrumas išoriniams poveikiams.
TNT gaunamas apdorojant tolueną (skystas kokso ir naftos perdirbimo pramonės produktas) azoto ir sieros rūgščių mišiniu. Iš jo presuojant ar pilant gaminami įvairūs užtaisai ir griovimo bombos.
Ryžiai. 1.1. Sprogstamieji TNT blokeliai
didelis; b - mažas; c - gręžimo įrenginys; 1 - uždegimo lizdas
Amunicijai įrengti TNT naudojamas ne tik gryna forma, bet ir lydiniuose su kitais sprogmenimis (RDX, tetrilu ir kt.). TNT milteliai yra kai kurių mažos galios sprogmenų (pavyzdžiui, amonitų) dalis.
Sprogdinimo darbams TNT dažniausiai naudojamas presuotų sprogdinimo blokelių pavidalu (1 pav.):
Dideli - dydžiai 50´50´100 mm ir sveria 400 g;
Maži - dydžiai 25´50´100 mm ir sveria 200 g;
Gręžimas (cilindrinis) - ilgis 70 mm, skersmuo 30 mm ir sveria 75 g.
Visos ardomosios bombos turi uždegimo lizdus detonatoriaus gaubtui Nr.8. Kad būtų patikimesnis ryšys su sprogdinimo priemone, kai kurių bombų uždegimo lizdai gaminami su sriegiais. Ant tokių šaškių popierinės pakuotės pridedamas užrašas: „Su siūlu 1М10Х1Н“ arba „Su sriegio pamušalu folija“.
Kad šaškės būtų apsaugotos nuo išorinių poveikių, jos padengiamos parafino sluoksniu ir įvyniojamos į popierių, ant kurio užtepamas kitas parafino sluoksnis. Tikrintuvo uždegimo lizdo vieta pažymėta juodu apskritimu.
Kad būtų patogu laikyti, transportuoti ir naudoti, griovimo bombos supakuojamos į medines dėžes. Kiekvienoje dėžutėje yra 30 didelių ir 65 mažų arba 250 grąžtų blokų. Dėžutė su didelėmis ir mažomis šaškėmis gali būti naudojama kaip koncentruotas užtaisas, sveriantis 25 kilogramas nenuimant dangtelio. Norėdami tai padaryti, dangtelyje yra skylė, uždaryta nuimama juostele, prie kurios uždedamas didelis srieginis tikrintuvas.
Pikrino rūgštis(trinitrofenolis, melinitas) – geltona kristalinė kartaus skonio medžiaga. Pikrino rūgšties dulkės labai dirgina kvėpavimo takus.
Pikrino rūgštis šiek tiek tirpsta šaltame vandenyje, šiek tiek geriau karštame; jo tirpalai stipriai nudažo odą ir audinius geltonai. Presuotos ir liejamos pikrino rūgšties tankis yra maždaug 1,6.
Pikrino rūgšties jautrumas smūgiams, trinčiai ir karščiui yra šiek tiek didesnis nei TNT jautrumas; Pataikius nuo šautuvo kulkos, jis gali sprogti. Pikrino rūgštis dega labai dūmine liepsna, bet šiek tiek energingesnė nei TNT. Jo degimas gali sukelti detonaciją.
Pikrino rūgštis, palyginti su TNT, yra šiek tiek jautresnė detonacijai. Miltelių pavidalo ir presuota pikrino rūgštis sprogsta iš sprogdinimo dangtelio Nr. 8. Lieta pikrino rūgštis iš sprogdinimo dangtelio Nr. 8 ne visada detonuoja; todėl jam susprogdinti reikalingas tarpinis detonatorius.
Pikrino rūgštis yra chemiškai stabili medžiaga, bet labai aktyvi; jis chemiškai reaguoja su metalais (išskyrus alavą), sudarydamas druskas, vadinamas pikratais.
Pikratai yra sprogmenys, daugeliu atvejų jautresni mechaniniam poveikiui nei pati pikrino rūgštis. Ypač jautrūs yra geležies ir švino pikratai.
Pikrino rūgštis naudojama tiek gryna, tiek įvairių lydinių su dinitronaftalenu pavidalu tam tikrai amunicijai aprūpinti.
Plastikinis sprogmuo(plastitas-4) yra vienalytė tešlą primenanti šviesiai kreminės spalvos masė, kurios tankis yra 1,4. Plastitas gaminamas iš miltelių pavidalo heksogeno (80%) ir specialaus plastifikatoriaus (20%), juos kruopščiai sumaišant.
Plastit-4 yra nehigroskopinis ir netirpus vandenyje; lengvai deformuojamas rankomis. Lengvas deformavimas leidžia naudoti plastilitą reikiamos formos užtaisams gaminti.
Plastiko-4 savybės išlaikomos nuo -30° iki +50° temperatūroje. Esant neigiamai temperatūrai, jo plastiškumas šiek tiek sumažėja; aukštesnėje nei +25° temperatūroje suminkštėja ir mažėja iš jo pagamintų krūvių stiprumas.
Plastitas-4 yra nejautrus smūgiams, trinčiai ir šiluminiam poveikiui (jo jautrumas yra tik šiek tiek didesnis nei TNT jautrumas). Šaudant šautuvo kulka, kaip taisyklė, ji nesprogsta ir neužsidega; užsidega, kai užsidega; sudeginant iki 50 vnt kilogramas vyksta energingai, bet be sprogimo. Plastit-4 chemiškai nereaguoja su metalais. Jis detonuoja iš detonatoriaus kapsulės, panardintos į užtaiso masę bent 10 gylyje. mm.
Plastitas-4 neturi lipnios medžiagos savybių, todėl atliekant sprogdinimo darbus, norint patikimai pritvirtinti prie objekto, medžiaginiuose ar plastikiniuose apvalkaluose turi būti naudojami plastiko-4 užtaisai. „Plastit-4“ kariuomenei tiekiamas briketų pavidalu, kurių matmenys 70x70x145 mm, sveriantis 1 kilogramas, suvyniotas į popierių. Briketai 32 vnt. Supakuota į medines dėžutes.
Mažas sprogstamųjų medžiagų kiekis
Mažos galios sprogmenys yra plačiausiai naudojami amonio nitrato sprogmenys. Tai mechaniniai sprogstamieji mišiniai, kurių pagrindinė dalis yra amonio nitratas; Be salietros, šiuose mišiniuose yra sprogių arba degių priedų.
Amonio nitratas yra balta arba šviesiai geltona kristalinė medžiaga. Jis egzistuoja keliomis kristalinėmis formomis, stabilus tik tam tikrose temperatūros ribose. Praktiškai svarbios perėjimo iš vienos kristalinės formos į kitą temperatūros yra -16° ir +32°. Perėjimas iš vienos kristalinės formos į kitą įvyksta tik pakankamai ilgai veikiant nurodytoms temperatūroms (ypač esant didelei nitratų drėgmei) ir kartu keičiasi tūris; šis pokytis sukelia presuotų gaminių, turinčių amonio nitrato, deformaciją.
Siekiant pašalinti šį produktų tūrio pokytį, naudojamas stabilizuotas amonio nitratas, kuris gaunamas kokristalizuojant iš tirpalo su kalio chloridu (92% amonio salietros ir 8% kalio chlorido).
Amonio nitratas yra labai higroskopiškas ir labai gerai tirpsta vandenyje; lydosi dalinai irdamas 169,6° temperatūroje.
Amonio nitratas aktyviai sąveikauja su metalų oksidais, todėl susidaro amoniakas ir vanduo. Amoniakas gali chemiškai sąveikauti su kai kuriomis sprogstamosiomis medžiagomis (TNT, tetrilu, pikrino rūgštimi), sudarydamas junginius, jautrius išoriniam poveikiui; laisvo amoniako buvimas prisideda prie metalo gaminių korozijos proceso vystymosi.
Amonio nitrato sprogmenys Priklausomai nuo priedų, sumaišytų su salietra, pobūdžio, jie skirstomi į šiuos tipus:
Amonitai yra sprogmenys, kuriuose, be amonio nitrato, yra sprogstamųjų priedų (dažniausiai TNT);
Dynamon-BB, susidedantis iš amonio nitrato ir degių priedų (pušies žievės, durpių ir kt.);
Amonalai - amonitai ir dinamonai su aliuminio miltelių mišiniu.
Iš visų rūšių amonio nitrato sprogmenų kariuomenei tiekti naudojami tik amonitai, kuriuose yra 20-50% TNT (amonitai A-80 ir A-50).
Amonitų fizikines ir chemines savybes daugiausia lemia amonio nitrato savybės. Jie taip pat yra higroskopiški ir turi savybę sukepti, o iš jų pagaminti produktai ilgai laikant dėl pakartotinio nitratų perkristalizavimo gali padidėti.
Sudrėkinti ir sutankinti amonitai turi mažesnį jautrumą detonacijai ir gali sugesti, kai drėgmė yra 3 % ar daugiau. Sudrėkintus amonitus prieš naudojimą reikia išdžiovinti pavėsyje, o sutankintus pirmiausia susmulkinti (minkyti rankomis arba sulaužyti mediniais ar variniais plaktukais).
Tam tikros rūšies amonitai, pagaminti iš specialiomis medžiagomis apdoroto amonio nitrato, yra gana atsparūs vandeniui. Jie išlaiko sprogstamąsias savybes, kai laikomi vandenyje 2–5 valandas.
Užsidegę amonitai (taip pat ir sausieji) užsidega sunkiai; Pašalinus ugnies šaltinį, amonitas dega toliau su šnypščiu ir suodžiais. Amonitai yra šiek tiek jautresni trinčiai ir smūgiams nei TNT, tačiau juos naudoti praktiškai saugu.
Pagrindinis kariuomenei tiekiamas amonito tipas yra amonitas A-80 presuotų briketų pavidalu, kurių matmenys 125õ125õ60 mm ir sveria 1,35 kilogramas. Briketuoto amonito tankis yra apie 1,4; Briketai yra padengti hidroizoliaciniu apvalkalu, kuris apsaugo juos nuo drėgmės.
Amonito briketai gali išbūti vandenyje keletą valandų, neprarasdami savo sprogstamųjų savybių ar jautrumo detonacijai. Briketai susprogdinami tarpiniu detonatoriumi TNT bloko pavidalu, sveriančiu 200-400 G arba kito didelio sprogstamojo užtaiso. Todėl briketai neturi uždegimo lizdų.
Nepaisant hidroizoliacinio apvalkalo, amonito briketai turi būti kruopščiai apsaugoti nuo drėgmės; periodiškai turi būti tikrinamas hidroizoliacinių apvalkalų vientisumas. Baltos salietros dangos atsiradimas ant briketų kevalų nėra pavojingas.
Amonitai daugiausia naudojami grunto griovimo darbams, taip pat prieštankinėms minoms įrengti ir įvairioms minoms statyti.
Amonito briketai sandėliuojami ir vežami medinėse dėžėse, kurių kiekvienoje yra po 24 briketus, surišti į pakuotes, suvynioti į popierių (po 6 briketus).
SRAUTINIAI SPROGMENYS (PARAKAI)
Sprogstamosios medžiagos (milteliai) – tai medžiagos, kurių pagrindinė sprogstamosios medžiagos virsmo forma yra degimas. Parakas skirstomas į dūminius ir nerūksnius.
Juoda pudra naudojami išstumiamųjų užtaisų skeveldrų (atšokimo) ir signalinių minų gamybai, taip pat raketų užtaisų priešgaisrinėms virvelėms ir uždegikliams gaminti. Tai mechaninis kalio nitrato (75%), medžio anglies (15%) ir sieros (10%) mišinys. Pagal grūdelių dydį parakas skirstomas į smulkiagrūdžius ir stambiagrūdžius.
Juodieji milteliai yra labai higroskopiški, veikiami drėgmės tampa drėgni ir tampa netinkami naudoti, kai drėgmė viršija 2%. Džiovintas (slapčias) parakas turi prastesnių savybių. Laikant ir naudojant juodus miltelius, dėl didelio jų užsiliepsnojimo, būtina stebėti specialias priemones atsargumo priemonės.
Milteliai be dūmų naudojami įvairiuose raketų paleidimo įrenginiuose naudojamų užtaisų, taip pat artilerijos ir šaulių ginklų šaudmenų gamybai.
Nesant stiprių sprogstamųjų medžiagų, parakas taip pat gali būti naudojamas (vidinių užtaisų pavidalu) sprogdinimo darbams. Parako užtaisų detonacija vyksta normaliai tik tada, kai juos inicijuoja pakankamas tarpinis detonatorius, o tarpai tarp parako grūdelių užpildomi skysčiu (vandeniu, valgomosios ar kitos druskos tirpalu).
Įkeliama...