• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тема 2. Заняття 1. Загальна характеристика вибуху.

1. Класифікація вибухових речовин та вимоги, що висува-ються до них.

2. Ініціюючі вибухові речовини.

3. Бризантні вибухові речовини.

1. Класифікація вибухових речовин та вимоги, що висуваються до них.

Відповідно до існуючого ДСТ вибухові речовини входять до складу групи речовин, об'єднаних назвою вибухові системи:

- вибухові речовини;

- порохи;

- піротехнічні склади.

Порох – багатокомпонентна тверда вибухова система, здатна до горіння закономірно паралельними шарами без витрати кисню ззовні з виділенням значної кількості енергії і газоподібних продуктів.

Основний вид вибухового перетворення пороху – горіння. Основна область застосування – метання боєприпасів зі стволь-них систем (гармат, гаубиць, мінометів, стрілецької зброї і т.і.).

Піротехнічні склади – багатокомпонентні вибухові системи, що включають окислювач, пальне й інші речовини і призначені для виділення при горінні світлової, теплової, звукової енергії.

Основний вид вибухового перетворення – горіння.

Вибухові речовини – вибухові системи, здатні під дією незначного зовнішнього впливу до хімічних перетворень з виділенням великої кількості енергії в обмеженому об`ємі.

В даний час відома велика кількість вибухових речовин, що відрізняються як по складу, так і по фізико-хімічних і вибу-хових властивостях. Тому, для зручності вивчення вибухових речовин необхідна їхня раціональна класифікація за різними критеріями.

За фізичним станомвибухові речовини можуть бути:

Ø тверді (монолітні чи сипучі);

Ø пластичні;

Ø рідкі;

Ø газоподібні.

За складомвибухові речовини можна розділити на дві основні групи:

· хімічні сполуки;

· механічні суміші.

Хімічні сполуки (індивідуальні вибухові речовини) складаються з молекул, кожна з який містить у собі все необ-хідне для вибухового перетворення. Більшість речовин цієї групи являють собою кисневмісні органічні сполуки, здатні до внутрішньомолекулярного окислювання і мають загальну хімічну формулу C_aH_bO_cN_d.

Вибухові суміші складаються, принаймі, із двох компонентів, хімічно не зв'язаних один з одним. Звичайно один із компонентів суміші – речовина, молекули якої відносно багаті киснем, а інша – пальна речовина, молекули якої зовсім не містять кисень, або містять його в кількості, недостатній для повного внутрішньомолекулярного окислювання.

По застосуваннюусі вибухові речовини підрозділяються на два класи:

¨ ініціюючі вибухові речовини;

¨ бризантні вибухові речовини.

Ініціюючі вибухові речовини застосовуються для збудження в інших вибухових речовинах вибухового перетворення у вигляді горіння чи детонації. Вони легко вибухають від простих видів зовнішнього впливу: променю полум'я, удару, наколювання, тертя, електричного імпульсу. Основний вид вибухового перетворення – детонація і при звичайних умовах лише тільки в невеликих кількостях вони можуть горіти. Ініціюючими вибуховими речовинами споряджаються, головним чином, елементи вогневого ланцюга підривників і підривних пристроїв (капсулі-запалювачі, детонатори, капсулі-детонатори і ін.). Найважливішими представниками ініціюючих вибухових речовин є гримуча ртуть Hg(ONC)₂, азид свинцю Pb(N₃)₂, стіфнат свинцю (ТНРС) C₆H(NO₂)₃(O₂Pb)^.H₂O, тетразен C₂H₈ON₁₀.

Бризантні вибухові речовини служать для дроблення і руйнування. Простими видами зовнішнього впливу, зазначеними для ініціюючих вибухових речовин, не можна викликати надійну детонацію бризантних. Для цієї мети використовуються, як правило, ініціюючі вибухові речовини. Основний вид вибухового перетворення бризантних вибухових речовин – детонація, тому вони застосовуються для виготовлення розривних зарядів у різних боєприпасах. Бризантні вибухові речовини можуть являти собою однорідні речовини: тротил C₆H₂(NO₂)₃CH₃, гексоген (CH₂NNO₂)₃, тен C(CH₂ONO₂)₄, тетрил C₆H₂(NO₂)₃NCH₃NO₂ і ін. і неоднорідні речовини, до яких відносяться суміші і сплави речовин. Серед сплавів широке застосування знайшли сплави ТГ (тротил - гексоген) 50/50, 40/60 і т.д., пенталіти (тротил - тен). Серед сумішей широко відомі амонійно-селітряні вибухові речовини, що містять амонійну селітру NH₄NO₃. Склад їх дуже різноманітний. Вміст амонійної селітри коливається в межах 40 – 95%. Прикладом може служити амотол АТ80/20 (80% амонійної селітри і 20% тротилу).

Основними вимогами, що визначають придатність вибухових речовин до практичного застосування, є:

─ достатній вміст енергії і потужність, що забезпечують належну ініціюючу чи бризантну дію;

─ визначені межі чутливості до зовнішніх впливів, що забезпечують, з одного боку, безпеку при службовому використанні і, з іншого боку, легкість збудження детонації;

─ достатня стійкість, тобто здатність протягом тривалого часу зберігати незмінними свої фізико-хімічні і, отже, вибухові властивості;

─ виробничо-економічні вимоги: доступність вихідних матеріалів; простота, технологічність, безпека й економічність виробництва;

─ спеціальні вимоги, що виходять з конкретних умов використання вибухових речовин. Наприклад, вибухова речовина повинна легко плавитися без розкладання і спалаху, якщо боєприпаси споряджаються заливанням.

2. Ініціюючі вибухові речовини.

1. Гримуча ртуть. Hg(ONC)₂.Є сіллю гримучої кислоти HONC.

Густина монокристалів 4300 – 4400 кг/м³. Гравіметрична густина 1250 – 1750 кг/м³.

Вибухово-технічні властивості.Гримуча ртуть дуже чутлива майже до всіх видів зовнішнього імпульсу. Чутливість до удару (маса вантажу 0,6 кг) складає: верхня межа – 8,5 см; нижня межа – 5,5 см. Чутливість до тертя залежить від якості тертьових поверхонь. Найбільша чутливість спостерігається при терті між сталевими поверхнями. Домішка піску (0.5%) підвищує чутливість до тертя в 30 разів. Температура спалаху при часі затримки 1 секунда складає 240^оC. Вільно розсипана гримуча ртуть від променя вогню спалахує, але не має ініціюючої властивості. Злегка підпресована вона може детонувати від променя вогню і має ініціюючу здатність. Оптимальна щільність запресованої гримучої ртуті 3100 – 3200 кг/м³. Чутливість до променя вогню зменшується при зволоженні. Так, гримуча ртуть, що містить 10% води, горить без спалаху, а з 30% води взагалі не горить. Слабко і сильно спресована гримуча ртуть має знижену чутливість до наколювання. Максимальна чутливість до наколювання жалом спостерігається при щільності пресованої гримучої ртуті 3600 – 3700 кг/м³. Гримуча ртуть менш чутлива до електричних розрядів, ніж ТНРС і азид свинцю. Мінімальна енергія іскри, необхідна для запалення, складає близько 0,01 Дж. Гримуча ртуть володіє хорошою ініціюючою здатністю, що падає при низьких температурах (менше –100^оC). Швидкість детонації гримучої ртуті при щільності 4200 кг/м³ дорівнює 5400 м/c. Теплота вибухового перетворення 410 ккал/кг. Температура вибуху 4470 К. Об`єм продуктів вибуху 310 л/кг.

Застосування.Гримуча ртуть застосовується в засобах запалення (в ударних складах), у підривних капсулях-детонаторах, а також може застосовуватися для виготовлення детонаційних шнурів.

Фізіологічна дія.Гримуча ртуть отруйна, як і більшість ртутних з'єднань. Вона має солодкуватий смак. Гранична доза 0,1 мг на 1 м³. Її пил викликає роздратування шкіри, очей і слизової оболонки глотки.

2. Азид свинцю. Pb(N₃)₂.

Азид свинцю є сіллю одноосновної азотисто-водневої кислоти HN₃.

Густина монокристалів 4730 кг/м³. Гравіметрична щільність 800 – 1000 кг/м³.

Вибухові властивості.Дві модифікації азиду свинцю (α- і β- форми), що відрізняються структурою кристалічних ґрат, відрізняються також по щільності і чутливості до зовнішніх впливів. На практиці застосовується α-модифікація у вигляді ромбічних короткостовпчастих кристалів. Такий азид свинцю менш чутливий до всіх видів зовнішніх впливів, ніж гримуча ртуть. Чутливість до удару (маса вантажу 0,975 кг) складає: верхня межа – 23 см; нижня межа – 7 см. Домішки, що містяться в технічному продукті, трохи знижують чутливість до удару. Домішки скла чи піску в сильному ступені (у 1000 разів) підвищують чутливість до тертя. Температура спалаху азиду свинцю при часі затримки 5 cекунд складає 340^оC. Азид свинцю не вибухає від наколювання жалом. Це суттєвий недолік. Тому для застосування його в накольних капсулях-детонаторах необхідно використовувати, так званий, накольний склад з інших ініціюючих вибухових речовин, що збудять детонацію в азиді. Другим недоліком азиду свинцю є його мала чутливість до променя вогню. Це пояснюється високою температурою спалаху і великою теплоємністю пресованого азиду свинцю. Тому в променевих капсулях-детонаторах для безвідмовного запалення азиду свинцю використовується підсипання з ТНРС, що дуже легко запалюється і має гарну запальну здатність. Запалений від променя вогню вільно насипаний азид свинцю миттєво (за 10^-7с) детонує зі швидкістю 2300 м/с. Тому єдиним видом вибухового перетворення азиду свинцю є детонація. Азид свинцю дуже чутливий до контактного електричного розряду. Чутливість до електричного розряду залежить від вологості, розміру часток і присутності домішок. На відміну від гримучої ртуті, азид свинцю не втрачає чутливості й ініціюючої здатності при зволоженні, високих тисках пресування і низьких температурах. Навіть при 30%-й вологості і при –183^оC він безвідмовно детонує. Ініціююча здатність азиду свинцю в 4 – 11 разів більше, ніж у гримучої ртуті. Швидкість детонації при щільності 4600 кг/м³ дорівнює 5300 м/с, при 2600 кг/м³ – 4300 м/c. Теплота вибуху 365 ккал/кг. Температура вибуху 4000 K. Об`єм продуктів вибуху 310 л/кг.

Застосування. Достоїнства азиду свинцю обумовили його широке застосування у вибуховій техніці. Він застосовується, головним чином, у капсулях-детонаторах різного типу (променевих, наколювальних, іскрових і т.д.). Може також застосовуватися в капсульних складах трубкових капсулів-запалювачів.

Фізіологічна дія.Хоча азид свинцю і не вважається особливо токсичним, однак варто уникати вдихання його пилу, тому що в цьому випадку появляється головний біль і розширення кровоносних судин. Припустимий вміст азиду свинцю в повітрі 0,2 мг/м³.

3. ТНРС (тринітрорезорцинат свинцю, стіфнат свинцю). C₆H(NO₂)₃O₂Pb^.H₂O.

ТНРС є сіллю тринітрорезорцина (стіфнинової кислоти) і містить одну молекулу кристалізаційної води.

Вибухові властивості.ТНРС менш чутливий до удару, ніж гримуча ртуть і близький по чутливості до азиду свинцю. Чутливість до удару (маса вантажу 1,215 кг) складає: верхня межа – 25 см; нижня межа – 14 см. Чутливість до тертя в ТНРС менше, ніж у гримучої ртуті й азиду свинцю. ТНРС дуже сприйнятливий до променя вогню, від якого легко детонує з різким звуком. Вологий продукт (до 10% вологості) спочатку спалахує, а потім детонує. Температура спалаху при часі затримки 1 c складає 320^оC. ТНРС набагато легше запалюється від електричної іскри, чим гримуча ртуть і азид свинцю. Енергія запалення від іскри менше 0.01 Дж. Пресований ТНРС не має ініціюючої здатності, але в насипаному вигляді може збуджувати детонацію гексогену. Швидкість детонації ТНРС при щільності 2600 кг/м³ дорівнює 4900 м/c. Теплота вибуху 365 ккал/кг. Температура вибуху 2700 K. Об`єм продуктів вибуху 410 л/кг.

Застосування.ТНРС володіє слабкою ініціюючою здатністю, тому самостійно майже не застосовується. Легка займистість від променя вогню й електричної іскри обумовила його застосування у запальних складах, електрозапалах, електродетонаторах, променевих капсулях-детонаторах, а також у наколювальних і неоіржавляючих складах.

3. Бризантні вибухові речовини.

Бризантні вибухові речовини у військовій справі, в основному, застосовуються для спорядження артилерійських боєприпасів, а також для приготування підривних засобів. Основним видом вибухового перетворення бризантних вибухових речовин є детонація, внаслідок чого їх вибух супроводжується дробленням твердих, прилеглих до зарядів середовищ. Звідси і є схожим назва «бризантні» – в перекладі з французького означає що дроблять. Бризантні вибухові речовини, на відміну від ініціюючих, в звичайно вживаних кількостях і умовах від простого початкового імпульсу не детонують. Як правило, для збудження детонації бризантних вибухових речовин застосовуються ініціюючі вибухові речовини, а для малочутливих – і детонатори з інших, сприйнятливіших до детонації і могутніших, бризантних вибухових речовин. Швидкість детонації більшості бризантних вибухових речовин, а також їх енергетичні характеристики при розрахунку на одиницю маси вищі, ніж в ініціюючих. Чутливість бризантних вибухових речовин до зовнішніх впливів значно нижча, ніж в ініціюючих, що дозволяє використовувати їх для спорядження всіх видів боєприпасів, зокрема артилерійських, розривний заряд яких випробовує велику напругу у момент пострілу і удару об перешкоду. Основними бризантними вибуховими речовинами, які застосовуються для спорядження боєприпасів, є тротил, гексоген, тен, тетрил, як в чистому вигляді, так і в сумішах і сплавах.

1. Тротил (тринітротолуол, тол). C₆ H₂ (NO₂)₃СH₃.

Тротил є продуктом нітрації толуолу. В даний час – найбільш широко вживана вибухова речовина. Густина монокристалів тротилу 1654 кг/м³, густина литого заряду 1550 – 1570, пресованого 1600 – 1620 кг/м³.

Вибухові властивості. Тротил – кристалічна речовина жовтуватого кольору; в воді не розчиняється, з металами майже не взаємодіє, легко плавиться (при температурі 81°С) і пресується. Він мало чутливий до удару і тертя. Чутливість до удару (при масі вантажу 10 кг і висоті падіння 25 см) складає 4 – 8%. Домішки піску і іржі істотно підвищують чутливість тротилу до удару і тертя. При прострілі гвинтівковою кулею виходить лише 2% вибухів. Рідкий (розплавлений) тротил чутливіший до удару, ніж твердий. Запалений від променя вогню тротил спокійно горить коптявим полум'ям. Горіння навіть великих мас вільно насипаного тротилу не переходить в детонацію. Тротил чутливий до ініціювального (вибухового) імпульсу. Температура затвердівання тротилу складає 80°С. Температура спалаху при часі затримки 5 секунд дорівнює 475°C. Швидкість детонації при густині заряду 1600 кг/м³ дорівнює 6950 м/с. Температура вибуху 3500К. Об'єм продуктів вибуху 710 л/кг.

Застосування. Тротил знаходить дуже широке застосування. Він в чистому вигляді або у вигляді сумішей і сплавів з іншими вибуховими речовинами використовується для спорядження різних боєприпасів: снарядів, мін, авіабомб, торпед, бойових частин ракет і ін.

2. Гексоген (триметилентринітрамін). (CH₂NNO₂)₃.

Гексоген є продуктом нітрації уротропіну. Вперше був одержаний в 1899 р., широке застосування одержав після другої світової війни.

Гексоген – біла кристалічна речовина. Температура плавлення біля 203°С, густина 1,82 10³ кг/м³. Погано пресується. Для пресування гексогена до нього додається флегматизатор. Такий гексоген забарвлюється в червоний колір, легко пресується до густини 1,66 10³ кг/м³. Належить до групи могутніх бризантних вибухових речовин (тротиловий еквівалент 1,4). Густина монокристалів складає 1820 кг/м³. Пре-сується до густини 1600 кг/м³ (флегматизований – до 1730 кг/м³).

Вибухові властивості. Гексоген чутливіший до удару і тертя, ніж тротил. Чутливість до удару 70 – 80%. Від променя полум'я легко загоряється і яскраво горить. Температура спалаху при часі затримки 5 секунд складає 260^оC. Гексоген при прострілі кулею детонує. Чутливість до електричної іскри менше, ніж у тротилу. Має добру сприйнятливість до детонаційного імпульсу. Швидкість детонації при густині заряду 1600 кг/м³ складає 8100 м/с. Теплота вибухового перетворення при густині заряду 1600 кг/м³ дорівнює 1320 ккал/кг. При зміні густини на 100 кг/м³ теплота вибуху змінюється на 16,8 ккал/кг. Температура вибуху 4000⁰ К. Об'єм продуктів вибуху 860 л/кг.

Читайте також:

1. F) Наслідки демографічного вибуху.
2. I. Загальна характеристика політичної та правової думки античної Греції.
3. II. ВИРОБНИЧА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕСІЇ
4. II. Морфофункціональна характеристика відділів головного мозку
5. II. Основна частина ЗАНЯТТЯ
6. IV ПІДСУМОК ЗАНЯТТЯ.
7. Ni - загальна кількість періодів, протягом яких діє процентна ставка ri.
8. VІ. План та організаційна структура заняття
9. Аварії на хімічно-небезпечних об’єктах та характеристика зон хімічного зараження.
10. Автобіографія. Резюме. Характеристика. Рекомендаційний лист
11. Автокореляційна характеристика системи
12. Амплітудно-частотна характеристика, смуга пропускання і загасання

Переглядів: 859