ГЛАВА 4
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
При взрыве развивается крайне высокая мощность выделения энергии
химической реакции. Если процесс происходит в небольшом объеме, то
выделяющиеся газообразные продукты реакции создают огромное давление,
которое вызывает сильные разрушения окружающих материалов. Например,
взрыв тонны взрывчатого вещества (ВВ) может за время ~10
-4
с создать
давление порядка сотен тысяч атмосфер и вызвать образование мощной
ударной волны. Поэтому взрыв нашел широкое применение в военной
области для разрушения сооружений, коммуникаций и военной техники, а
также для поражения людей.
Широко встречаются случаи, когда взрыв является нежелательным
процессом. Практически любая газовая смесь горючего с воздухом может
взрываться при определенных условиях (например, при утечке природного
газа в квартирах). Практически любой горючий материал, взвешенный в
воздухе в тонко измельченном виде, может дать при поджигании в
определенных условиях т.н. пылевой взрыв. Известны взрывы, в которых в
виде пылей участвовали такие материалы, как уголь, сажа, древесина,
бумага, пробка, отруби, солод, крахмал, сахар, мука, шерсть, пакля,
алюминий, магний, смола, сера, нафталин и др.
Для пылевидных смесей их способность к взрыву зависит от степени
измельчения (дисперсности) горючего материала, а также от его
концентрации в воздухе. Для таких смесей есть нижний концентрационный
предел взрываемости, который, в свою очередь, зависит от мощности
источника зажигания.
4.1. Характеристика процессов протекающих при взрыве
Ударная (взрывная) волна – порожденное взрывом движение
окружающей среды, при котором происходит резкое повышение давления,
плотности и температуры газов. Под воздействием высокого давления газов,
образовавшихся при взрыве, первоначально невозмущенная среда
испытывает резкое сжатие и приобретает большую скорость. Состояние
движения передается от одного слоя среды к другому так, что область,
охваченная взрывной волной, быстро расширяется. Скорость
распространения взрывной волны превышает скорость звука. Разрушающее
действие взрывной волны, связанное с созданием избыточного давления в
среде, ослабевает пропорционально квадрату расстояния от места взрыва.
Основным параметром ударной волны является величина
максимального избыточного давления, которое создается в окружающей
среде. Особенности ударных волн:
Скорость распространения ударных волн всегда больше скорости
звука в невозмущенной среде и зависит от интенсивности
ударной волны;
Время действия ударной волны зависит от мощности взрыва;