Общее понятие о взрывчатых веществах

Введение

В большинстве случаев техногенные аварии связанны с неконтролируемым, самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и/или энергии. Самопроизвольное высвобождение энергии приводит к промышленным взрывам, а вещества - к взрывам, пожарам и химическому загрязнению окружающей среды. Расширение разогретых пламенем газов и ускорение их движения способствуют формированию скорости распространения пламени до нескольких сот метров в секунду, что при возрастании турбулентности воздушных масс вызывает взрывы.

Главная цель моей работы заключалась в систематизации знаний по вопросу применения и испытания взрывных. Я дал боевую характеристику основным видам взрывных веществ, показал некоторые возможные варианты самодельных взрывных устройств, применяемых при совершении террористических акций.

Для достижения поставленных целей были изучены следующие виды задач:

- ознакомление с общими  сведениями о взрывных материалах;

- изучение распространенных  видов взрывных материалов;

- ознакомление с видами  испытаний взрывных материалов;

Взрыв - это весьма быстрое изменение химического (физического) состояния взрывчатого вещества, сопровождающееся выделением большого количества тепла и образованием большого количества газов, создающих ударную волну, способную своим давлением вызывать разрушения. Газообразные продукты взрыва, соприкасаясь с воздухом, нередко воспламеняются, что может вызывать пожар.

Механическая работа, совершаемая при взрыве, обусловлена быстрым расширением газов или паров. В основании взрывного процесса могут лежать как физические так и химические превращения.

При химических взрывах вещества могут быть твёрдыми, жидкими, газообразными, а также аэровзвесями горючих веществ (жидких и твёрдых) в окислительной среде (чаще в воздухе).

Физический взрыв чаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объёмов машин и аппаратов, сила взрыва сжатого или сжиженного газа зависит от внутреннего давления этого резервуара.

В производственных условиях возможны следующие основные виды взрывов: свободный воздушный, наземный, взрыв в непосредственной близости от объекта, а также взрыв внутри объекта (производственного сооружения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Общее понятие о взрывчатых веществах (ВВ)

Взрыв - это процесс очень быстрого превращения взрывчатого вещества в большое количество сильно сжатых и нагретых газов, которые, расширяясь, производят механическую работу (разрушение, перемещение, дробление, выбрасывание).

Взрывчатое вещество- химические соединения или смеси таких соединений, которые под воздействием определенных внешних воздействий способны к быстрому, саморазвивающемуся химическому превращению в большое количество газов.

Проще говоря, взрыв сродни горению обычных горючих веществ (уголь, дрова), но отличается от простого горения тем, что этот процесс происходит очень быстро, в тысячные и десятитысячные доли секунды. Отсюда, по скорости превращения взрыв делят на два типа - горение и детонация.

При взрывчатом превращении типа горения, передача энергии от одного слоя вещества к другому происходит путем теплопроводности. Взрыв типа горения характерен для пороха. Процесс образования газов происходит достаточно медленно. Благодаря этому, при взрыве пороха в замкнутом пространстве (гильзе патрона, снаряда) происходит выбрасывание пули, снаряда из ствола, но не происходит разрушения гильзы, патронника оружия.

При взрыве же типа детонации процесс передачи энергии обуславливается прохождением ударной волны по ВВ со сверхзвуковой скоростью (6-7 тыс. м. в секунду). В этом случае газы образуются очень быстро, давление возрастает мгновенно до очень больших величин. Проще говоря, у газов нет времени уходить по пути наименьшего сопротивления и они в стремлении расшириться, разрушают все на своем пути. Этот тип взрыва характерен для тротила, гексогена, аммонита и т.п. веществ.

Для того, чтобы начался процесс взрыва (далее он развивается самопроизвольно) необходимо внешнее воздействие, требуется подать на ВВ определенное количество энергии. Внешние воздействия подразделяются на следующие типы:

1.Механическое (удар, накал, трение).

2.Тепловое (искра, пламя, нагревание)

3. Химическое (хим.реакция взаимодействия какого-либо вещества с ВВ)

4. Детонационное (взрыв рядом  с ВВ другого ВВ).

Различные ВВ по разному реагируют на внешние воздействия. Одни из них взрываются при любом воздействии, другие имеют избирательную чувствительность. Например черный дымный порох хорошо реагирует на тепловое воздействие, очень плохо на механическое и практически не реагирует на химическое. Тротил же в основном реагирует только на детонационное воздействие. Капсюльные составы (гремучая ртуть) реагируют практически на любое внешнее воздействие. Есть ВВ, которые взрываются вообще без видимого внешнего воздействия, но практическое применение таких ВВ вообще невозможно. 

В зависимости от типа взрыва и чувствительности к внешним воздействиям все ВВ делят на три основные группы:

1.Инициирующие ВВ.

2.Бризантные ВВ.

3.Метательные ВВ.

Инициирующие ВВ. Они обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям. Остальные характеристики (см.ниже) у них обычно невысоки. Но они обладают ценным свойством - их взрыв (детонация) оказывает детонационное воздействие на бризантные и метательные ВВ, которые обычно к остальным типам внешнего воздействия не чувствительны вовсе или же обладают неудовлетворительной чувствительностью. Поэтому, инициирующие вещества и применяют только для возбуждения взрыва бризантных или метательных ВВ. Для обеспечения безопасности применения инициирующих ВВ, их упаковывают в защитные приспособления (капсюль, капсюльная втулка, капсюль - детонатор, электродетонатор, взрыватель) . Типичные представители инициирующих ВВ: гремучая ртуть, азид свинца, тенерес (ТНРС).

Бризантные ВВ. Это, собственно и есть то, о чем говорят и пишут. Ими снаряжают снаряды, мины, бомбы, ракеты, фугасы; ими взрывают мосты, автомобили, бизнесменов….

Бризантные ВВ по их взрывным характеристикам делят на три группы:

***повышенной мощности (представители - гексоген, тэн, тетрил);

**нормальной мощности (представители - тротил, мелинит, пластит);

*пониженной мощности (представители - аммиачная селитра и ее смеси).

ВВ повышенной мощности несколько более чувствительны к внешним воздействиям и поэтому их чаще применяют в смеси с флегматизаторами (веществами, понижающими чувствительность ВВ) или в смеси с ВВ нормальной мощности для повышения мощности последних. Иногда ВВ повышенной мощности применяют в качестве промежуточных детонаторов.

Метательные ВВ. Это различные пороха - черный дымный, бездымные пироксилиновые и нитроглицериновые. К ним также относят различные пиротехнические смеси для фейерверков, сигнальных и осветительных ракет, осветительных снарядов, мин, авиабомб.[2]

Все ВВ характеризуются рядом данных, в зависимости от величин которых решается вопрос о применении данного вещества для решения тех или иных задач. Наиболее существенные из них это:

1. Чувствительность к  внешним воздействиям.

2. Энергия (теплота) взрывчатого  превращения.

3. Скорость детонации.

4. Бризантность.

5. Фугасность.

6. Химическая стойкость.

7. Продолжительность и  условия работоспособного состояния.

8.Нормальное агрегатное  состояние.

9. Плотность.

Достаточно полно свойства ВВ можно описать, используя все девять характеристик. Однако для понимания в целом того, что обычно называют мощностью или силой можно ограничиться двумя характеристиками: "Бризантность" и "Фугасность".

Бризантность - это способность ВВ дробить, разрушать соприкасающиеся с ним предметы (металл, горные породы и т.п.). Величина бризантности говорит о том, насколько быстро образуются при взрыве газы. Чем выше бризантность того или иного ВВ, тем более оно годится для снаряжения снарядов, мин, авиабомб. Такое ВВ при взрыве лучше раздробит корпус снаряда, придаст осколкам наибольшую скорость, создаст более сильную ударную волну. С бризантностью напрямую связана характеристика -скорость детонации, т.е. насколько быстро процесс взрыва распространяется по веществу ВВ. Измеряется бризантность в миллиметрах (мм.). Это условная единица. Нет необходимости описывать методику измерения бризантности.

Фугасность - иначе говоря, работоспособность ВВ, способность разрушить и выбросить из области взрыва, окружающие материалы (грунт, бетон, кирпич и т.п.). Эта характеристика определяется количеством, образующихся при взрыве газов. Чем больше образуется газов, тем большую работу способно выполнить данное ВВ. Измеряется фугасность в кубических сантиметрах (куб.см.). Это тоже достаточно условная величина. 

Отсюда становится достаточно ясно, что для различных целей подходят различные ВВ. Например, для взрывных работ в грунте (в шахте, при устройстве котлованов, разрушении ледяных заторов и т.п.) больше подойдет ВВ, обладающее наибольшей фугасностью, а бризантность подойдет любая. Наоборот, для снаряжения снарядов в первую очередь ценна высокая бризантность и не столь важна фугасность.

Ниже приведены две эти характеристики нескольких типов ВВ:

Взрывчатое вещество	Фугасность	Бризантность
Гексоген	490	24
Тротил	285	19
Пластит	280	21
Аммонит 6ЖВ	360	14

Из этой таблицы видно, что для устройства котлована в земле лучше подойдет аммонит, а для снаряжения снарядов пластит.

Впрочем, это сильно упрощенный и не вполне верный подход к пониманию мощности взрывчатых веществ. Я допустил это упрощение с тем, чтобы предельно просто рассказать о свойствах ВВ. На самом деле все девять характеристик тесно связаны друг с другом, друг от друга зависят, и изменение одной из них влечет изменение и всех остальных.

Есть более простой, а главное реальный способ сравнения мощностей различных ВВ. Он называется "тротиловый эквивалент". Его суть заключается в том, что мощность тротила условно принята за единицу             (примерно также, как за единицу мощности машин в свое время была принята мощность одной лошади). А все остальные ВВ ( в том числе и ядерное ВВ) сравниваются с тротилом. Проще говоря, сколько надо было бы взять тротила, чтобы произвести такую же взрывную работу, что и данное количество этого ВВ. Чтобы не утомлять читателя длинными расчетами и скучными формулами скажу проще: 100гр. гексогена дают тот же результат, что и 125 гр. тротила, а 75 гр. тротила заменят 100гр. аммонита. Еще проще будет сказать, что ВВ повышенной мощности процентов на 25 сильнее тротила, а ВВ пониженной мощности на 20-30% слабее тротила. 

 

 

 

 

1.1. Распространенные виды взрывчатых веществ. Общие характеристики  

 

Пластит - очень популярная в средствах массовой пропаганды взрывчатка. Особенно, если требуется подчеркнуть особенное коварство супостата, ужасные возможные последствия несостоявшегося взрыва, явный след спецслужб, особенно сильные страдания мирного населения под разрывами бомб. Как только ее не называют - пластит, пластид (?), пластиковая взрывчатка, пластичная взрывчатка, пластическая взрывчатка. Какими только особенными свойствами ее не наделяют журналисты "эксперты по военным вопросам": "…одного спичечного коробка пластида достаточно, чтобы в клочья разнести грузовик…", "… пластиковой взрывчатки, лежащей в кейсе достаточно, чтобы разрушить 200-квартирный дом до основания…". 

Так вот! Пластит -это бризантное взрывчатое вещество нормальной мощности. То бишь, пластит обладает примерно такими же взрывчатыми характеристиками, что и тротил и все его отличие состоит в удобстве применения при производстве взрывных работ. Особенно это удобство заметно при подрывании металлических, железобетонных и бетонных конструкций.

Например, металл очень хорошо противостоит взрыву. Чтобы перебить металлическую балку необходимо обложить ее по сечению взрывчаткой, причем так, чтобы она как можно плотнее прилегала к металлу. Ясно, что сделать это намного быстрее и легче, имея под рукой ВВ подобное пластилину, нежели подобное деревянным чуркам. Применяя тротиловые шашки, приходилось компенсировать неплотное прилегание увеличением массы заряда на 10-20% против расчетного, т.е. большое количество ВВ расходовалось впустую. Пластит же легко разместить так, что он будет плотно прилегать к металлу даже там, где размещению тротила мешают заклепки, болты, уступы и т.п.