Пожаровзрывоопасность веществ и материалов

Боевое применение

Попытка заложить динамит в пушечный снаряд провалилась — слишком часто снаряды взрывались при выстреле. Зато для производства мин, для начала — морских, а также для подрыва крепостных стен, мостов, тоннелей — динамит отлично подходил.

Во франко-прусской войне 1870−1871 годов динамит уже использовался в больших масштабах.

Взрывные работы с помощью динамита, рисунок из французского журнала La Nature, 1873 г.Фото: ru.wikipedia.org

Расширение производства динамита сопровождалось взрывами на производстве. Взрывались заводы, гибли люди, нитроглицерин — все же очень взрывоопасное вещество. А динамит при ненадлежащем хранении или долгом хранении «отпотевает», на его поверхности выступают капельки нитроглицерина — и тут до взрыва всего склада взрывчатки остается совсем чуть-чуть.

Пытаясь уменьшить взрывоопасность динамита, исследователи создали желатин-динамит — при взаимодействии нитроглицерина и желеобразной массы, получаемой при разведении коллодия различными органическими растворителями. Желатин-динамиты, или «гремучие студни», широко использовались при строительстве тоннелей в Альпах. И туннель под перевалом Сен-Готард, и все остальные туннели, пробитые людьми в то время, своей прокладкой во многом обязаны «гремучим студням».

Гремучие студни в отражённом свете (сверху) и на просвет (снизу)Фото: ru.wikipedia.org

Пониженная мощность ВВ

Вам будет интересно:Математика: действия с дробями. Действия с десятичными и обыкновенными дробями

Бризантные вещества пониженной мощности имеют уменьшенную работоспособность из-за малой скорости детонации и небольшого выделения тепла. Они уступают по свойствам бризантности тем веществам, у которых нормальная мощность, но имеют такую же фугасность. Наиболее часто используемые ВВ из этой группы изготовляются на основе аммиачной селитры. К ним относится:

• Аммиачная селитра – белое или желтоватое кристаллическое вещество, являющееся минеральным удобрением, прекрасно растворяется в воде. Она относится к малочувствительным, слабо взрывчатым веществам. Не загорается от огня и искры, процесс горения начинается только в сильном очаге пламени. Небольшая стоимость аммиачной селитры позволяет изготовлять из нее недорогие ВВ при добавлении в нее взрывчатых или горючих веществ.
• Динамоны – это смесь аммиачной селитры с горючими, но невзрывчатыми веществами, например, углем древесным, торфом или опилками.
• Аммоналы – смеси для взрывов, содержащие селитру, с добавлением горючих и взрывчатых добавок и алюминиевой пудры для повышения теплоты взрыва.

Все виды бризантных взрывчатых веществ, изготовленных на основе аммиачной селитры, безопасны в использовании. Они не взлетают на воздух при трении, ударе, простреле пулей из винтовки. Зажженные на воздухе, горят тихо, не взрываясь, пламенем желтого цвета с копотью. Для хранения их складируют в хорошо проветриваемые помещения. Иногда в селитру добавляют жирные кислоты и сернистое железо, что способствует длительному пребыванию ВВ в воде без потери свойств.

Степень опасности

Также в качестве примера можно рассмотреть взрывоопасные вещества по степени их опасности. На первом месте находятся газы на основе углеводорода. Данные вещества склонны к произвольной детонации. К ним относятся хлор, аммиак, фреоны и так далее. Согласно статистике, почти треть происшествий, в которых основными действующими лицами выступают взрывоопасные вещества, связаны с газами на основе углеводорода.

Дальше следует водород, который в определенных условиях (например, соединение с воздухом в соотношении 2:5) приобретает наибольшую взрывоопасность. Ну и замыкают эту тройку лидеров по степени опасности пары жидкостей, которые склонны к воспламенению. Прежде всего, это пары мазута, дизельного топлива и бензина.

Ташгар

После живописной поездки на какой-то колымаге и встрече с бронетехникой врага наткнёмся на наблюдательный пункт союзников. Поговорив с солдатами отправляемся в “старый город” чтобы встретится там с майором Гринлэнд (баба с яйцами). Выйдя из помещения и пополнив боезапас из ящика слева от выхода отправляемся к воротам в стене. По дороге первым делом нужно уничтожить вражескую БМП. Сделать это можно при помощи противотанковой мины заминировав дорогу по которой ездит противник или подобрать гранатомёт на крыше здания синего цвета. Так или иначе уничтожив бронетехнику и всю живую силу противника доберёмся до ворот в крепостной стене, там можно будет захватит бронемашину противника и проехать на ней дальше (хотя у меня далеко проехать не получилось, слишком много врагов с РПГ). В общем проехав через первые ворота с боем прорываемся к следующим. На крышах здание будут сидеть снайпера, у которых будут винтовки СВ-98 недоступные вам по умолчанию, так что если интересно стоит забраться на одну из крыш. В итоге добравшись до вторых ворот и пройдя вперёд уничтожаем ещё нескольких солдат противника у одного из которых можно найти пулемёт ПКП “Печенег”. И так зачистив территорию проходим в тоннель с правой стороны, а пройдя через него окажемся в тылу войск атакующих наших союзников. Уничтожив всех врагов включая подъехавший танк (гранатомёт можно найти на крыше здания рядом с ящиками с оружием), проходим к мосту за которым окопались союзные войска. Перебежав через мост отправляемся на встречу с майором Гринлэнд. Мило пообщавшись с добродушной тёткой садимся в машину и отправляемся взрывать плотину.

Один час спустя доберёмся до нужного места, пробежав вверх по тоннелю выйдем к плотине. Далее спускаемся вниз по тропинке а добравшись до укреплений противника начинаем с боем прорываться через них. Добравшись до запертых ворот перебираемся через них поднявшись по лестнице на площадку над воротами с неё можно будет спрыгнуть на контейнера стоящие с другой стороны ворот. За воротами продолжаем прорываться вперёд уничтожая по дороге живую силу противника, здесь у врагов будет на вооружении пистолет-пулемёт ПП-2000, можно подобрать если интересно. В итоге зачистив территорию наткнёмся на лифт на котором спускаемся к месту установки взрывчатки. Выйдя из лифта прикрываем Ханну, пока она устанавливает взрывчатку, после чего проходим по коридору до следующего места установки заряда. По дороге у врагов можно забрать гладкоствольный карабин Сайга-12К, зачистив весь коридор и добравшись до его конца теперь сами устанавливаем второй заряд пока напарники нас прикрывают. Далее выбравшись на улицу по лесам движемся к третьему месту установки взрывчатки. Добравшись до места прикрываем Ирландца пока тот устанавливает последний заряд после чего поднимаемся на леса с которых нас только-что атаковали враги. Поднявшись по строительным лесам наверх нужно будет перепрыгнуть на лестницу, для этого стоит хорошенько разогнаться нажав левый Shift для ускорения. Продолжая двигаться по лесам по команде напарников взрываем заложенные заряды, выбрав детонатор нажатием кнопки 3, после чего и врагов и нас по словам Ирландца “смоет как в унитаз” с плотины. Выбравшись из воды проходим к прилетевшему вертолёту союзников, где снова встретимся с очаровашкой Гринленд которая после короткого разговора отправит нас на “Валькирию”.

Физическая природа взрывного превращения

Взрывное превращение, как правило, носит кратковременный характер, протекает при температурах от 2500 до 4500 K и сопровождается выделением огромного количества высокотемпературных газов и тепла. Взрывная реакция не требует наличия в окружающем воздухе окислителя (в качестве которого обычно выступает кислород), поскольку он содержится в химически связанном виде в ингредиентах взрывчатки.

Стоит отметить, что суммарное количество энергии, которая высвобождается при взрыве, относительно невелико и обычно в пять или шесть раз меньше теплотворной способности нефтепродуктов аналогичной массы. Тем не менее, несмотря на скромную энергетическую отдачу, огромная скорость реакции, которая по закону Аррениуса является следствием большой температуры, обеспечивает достижение высоких значений мощности.

Высвобождение большого количества газообразных продуктов сгорания считается другим признаком химической реакции в виде взрыва. При этом, стремительная трансформация взрывчатого вещества в высокотемпературные газы сопровождается скачкообразным изменением давления (до 10—30 ГПа), которое носит название ударной волны. Распространение этой волны способствует передаче энергии от одного слоя взрывчатки к другому и сопровождается возбуждением в новых слоях аналогичной химической реакции. Этот процесс получил название детонации, а инициирующая его ударная волна стала называться детонационной волной.

Существует ряд веществ, способных к нехимическому взрыву (например, ядерные и термоядерные материалы, антивещество). Также существуют методы воздействия на различные вещества, приводящие к взрыву (например, лазером или электрической дугой). Обычно такие вещества не называют «взрывчатыми».

Техника безопасности при работе с взрывоопасными веществами

Список травм, которые может получить человек из-за несчастных случаев, связанных со взрывчатыми веществами, весьма и весьма обширен: термические и химические ожоги, контузия, нервный шок от удара, ранения от осколков стеклянной или металлической посуды, в которой находились взрывоопасные вещества, повреждения барабанной перепонки. Поэтому техника безопасности при работе со взрывоопасными веществами имеет свои особенности. Например, при работе с ними необходимо иметь предохранительный экран из толстого органического стекла или другого прочного материала. Также тот, кто непосредственно работает со взрывоопасными веществами, должен быть облачен в защитную маску или даже шлем, перчатки и передник из прочного материала.

Класс 1. Взрывчатые вещества.

Взрывчатые вещества и изделия, которые по своим свойствам могут взрываться, вызывать пожар с взрывчатым действием, а также устройства, содержащие взрывчатые вещества и средства взрывания, предназначенные для производства пиротехнического эффекта.

Пример: тротил, ТЭН, нитроглицерин, аммонал, гранитол.

Подскласс 1.1

Вещества и изделия, которые характеризуются опасностью взрыва массой (взрыв массой — это такой взрыв, который практически мгновенно распространяется на весь груз).

Подскласс 1.3

Вещества и изделия, которые характеризуются пожарной опасностью, а также либо незначительной опасностью взрыва, либо незначительной опасностью разбрасывания, либо тем и другим, но не характеризуются опасностью взрыва массой: а) которые при горении выделяют значительное количество лучистого тепла, или b) которые, загораясь одно за другим, характеризуются незначительным взрывчатым эффектом или разбрасыванием либо тем и другим.

Подскласс 1.4

Вещества и изделия, представляющие лишь незначительную опасность взрыва в случае воспламенения или инициирования при перевозке. Эффекты проявляются в основном внутри упаковки, при этом не ожидается выброса осколков значительных размеров или на значительное расстояние. Внешний пожар не должен служить причиной практически мгновенного взрыва почти всего содержимого упаковки.

Подскласс 1.5

Вещества очень низкой чувствительности, которые характеризуются опасностью взрыва массой, но обладают настолько низкой чувствительностью, что существует очень малая вероятность их инициирования или перехода от горения к детонации при нормальных условиях перевозки. В соответствии с минимальным требованием, предъявляемым к этим веществам, они не должны взрываться при испытании на огнестойкость.

Подскласс 1.6

Изделия чрезвычайно низкой чувствительности, которые не характеризуются опасностью взрыва массой. Эти изделия содержат только крайне нечувствительные к детонации вещества и характеризуются ничтожной вероятностью случайного инициирования или распространения взрыва.

Примечание: опасность, характерная для изделий подкласса 1.6, ограничивается взрывом одного изделия.

Дополнительная информация о классе

Вещества и изделия класса 1 отнесены к одной из групп совместимости, обозначенных заглавными буквами латинского алфавита от А до S. Обращение со взрывчатыми веществами и изделиями требует величайшей осторожности

• Вещества могут реагировать на удары и толчки.
• Вещества могут реагировать на повышение температуры.
• Вещества могут реагировать на образование искр.

Степень опасности

Также в качестве примера можно рассмотреть взрывоопасные вещества по степени их опасности. На первом месте находятся газы на основе углеводорода. Данные вещества склонны к произвольной детонации. К ним относятся хлор, аммиак, фреоны и так далее. Согласно статистике, почти треть происшествий, в которых основными действующими лицами выступают взрывоопасные вещества, связаны с газами на основе углеводорода.

Дальше следует водород, который в определенных условиях (например, соединение с воздухом в соотношении 2:5) приобретает наибольшую взрывоопасность. Ну и замыкают эту тройку лидеров по степени опасности пары жидкостей, которые склонны к воспламенению. Прежде всего, это пары мазута, дизельного топлива и бензина.

Физическое состояние

Американская бомба BLU-82/B содержит 5700 кг аммонала. Это одна из самых мощных неядерных бомб.

Эта классификация весьма обширна. Она включает в себя не только три состояния вещества (газ, жидкость, твердое тело), но и всевозможные дисперсные системы (гели, суспензии, эмульсии). Типичный представитель жидких взрывчатых веществ — нитроглицерин — при растворении в нем нитроцеллюлозы превращается в гель, известный как «гремучий студень», а при смешивании этого геля с твердым абсорбентом образуется твердый динамит.

Так называемые «гремучие газы», то есть смеси водорода с кислородом или хлором, практически не используются ни в промышленности, ни в военном деле. Они крайне нестабильны, обладают исключительно высокой чувствительностью и не позволяют производить точное взрывное воздействие. Существуют, однако, так называемые боеприпасы объемного взрыва, к которым военные проявляют большой интерес. Они не попадают в категорию газообразных взрывчатых веществ, но достаточно близки к ней.

Большинство современных промышленных составов — водные суспензии композитов, состоящих из аммиачной селитры и горючих компонентов. Такие составы очень удобны для транспортировки к месту проведения взрывных работ и заливки в шпуры. А широко распространенные составы Шпренгеля хранятся раздельно и готовятся непосредственно на месте применения в необходимом количестве.

Взрывчатые вещества военного применения, как правило, твердые. Всемирно известный тринитротолуол плавится без разложения и потому позволяет создавать монолитные заряды. А не менее известные гексоген и ТЭН при плавлении разлагаются (иногда с взрывом), поэтому заряды из таких взрывчатых веществ формируются прессованием кристаллической массы во влажном состоянии с последующим высушиванием. Аммониты и аммоналы, используемые при снаряжении боеприпасов, обычно гранулируют для облегчения засыпки.

Токсичность

Токсичность вещества изучается много лет. Гексоген вызывает судороги (судороги) у военнослужащих, принимающих его внутрь, и у рабочих, занимающихся боеприпасами, вдыхающих его пыль во время производства. По крайней мере, один смертельный случай был связан с токсичностью гексогена на заводе по производству боеприпасов в Европе.

Во время войны во Вьетнаме с декабря 1968 по декабрь 1969 года по меньшей мере 40 американских солдат были госпитализированы с отравлением составом C-4 (который на 91% состоит из гексогена). C-4 часто использовался солдатами в качестве топлива для разогрева пищи и еды. обычно смешивался тем же ножом, который использовался для разрезания C-4 на мелкие кусочки перед сжиганием. Солдаты подверглись воздействию C-4 либо из-за вдыхания паров, либо из-за проглатывания, что стало возможным из-за того, что многие мелкие частицы, прилипшие к ножу, попали в приготовленную пищу. Симптомный комплекс включал тошноту, рвоту, генерализованные судороги и длительную постиктальную спутанность сознания и амнезию; что указывало на токсическую энцефалопатию .

Оральная токсичность RDX зависит от его физической формы; у крыс LD50 составила 100 мг / кг для тонкоизмельченного гексогена и 300 мг / кг для грубого гранулированного гексогена. Сообщалось о случае госпитализации ребенка-человека с эпилептическим статусом после приема гексогена в дозе 84,82 мг / кг (или 1,23 г для веса тела пациента 14,5 кг) в форме «пластического взрывчатого вещества».

Вещество обладает токсичностью от низкой до умеренной с возможной классификацией канцерогенов для человека . Однако дальнейшие исследования продолжаются, и эта классификация может быть пересмотрена Агентством по охране окружающей среды США (EPA). Восстановление источников воды, загрязненных гексогеном, оказалось успешным. Известно, что он является токсином почек для человека и очень токсичен для дождевых червей и растений, поэтому на армейских испытательных полигонах, где активно использовался гексоген, может потребоваться очистка окружающей среды. В исследовании, опубликованном в конце 2017 года, были высказаны опасения, что этот вопрос не был должным образом решен официальными лицами США.

Тетранитропентаэритрит

Наряду гексогеном и октогеном, классикой взрывчатых веществ считают трудно произносимый тетранитропентаэритрит, который чаще называют тэном. Однако из-за высокой чувствительности он так и не получил широкого применения. Дело в том, что для военных целей важна не столько взрывчатка, которая разрушительнее других, сколько – та, которая при этом не взрывается от любого прикосновения, то есть с низкой чувствительностью.

Особенно придирчиво к этому вопросы относятся американцы. Именно они разработали натовский стандарт STANAG 4439 для чувствительности взрывчатки, которая может использоваться в военных целях. Правда, это произошло уже после череды тяжелейших инцидентов, в числе которых: взрыв склада на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме, стоивший жизни 33 техникам; катастрофа на борту авианосца «Форрестол», в результате которой было повреждено 60 самолетов; детонация в хранилище авиационных ракет на борту авианосца «Орискани» (1966 года) тоже с многочисленными жертвами.

Это интересно: Гарнизонная служба пожарной охраны и её задачи

Применение

Ежегодно в мире производится несколько миллионов тонн взрывчатых веществ. Ежегодный расход взрывчатых веществ в странах с развитым промышленным производством даже в мирное время составляет сотни тысяч тонн. В военное время расход взрывчатых веществ резко возрастает. Так, в период 1-й мировой войны в воюющих странах он составил около 5 миллионов тонн, а во 2-й мировой войне превысил 10 миллионов тонн. Ежегодное использование взрывчатых веществ в США в 1990-х годах составляло около 2 миллионов тонн.

Военное применение

В военном деле взрывчатые вещества используются в качестве метательных зарядов для различного рода оружия и предназначаются для придания снаряду (пуле) определенной начальной скорости.

Промышленное применение

Взрывчатые вещества широко используются в промышленности для производства различных взрывных работ.

Существуют произведения монументального искусства, изготовленные с помощью взрывчатых веществ (монумент Crazy Horse в штате Южная Дакота, США).

В Российской Федерации запрещена свободная реализация взрывчатых веществ, средств взрывания, порохов, всех видов[источник не указан 1008 дней]ракетного топлива, а также специальных материалов и специального оборудования для их производства, нормативной документации на их производство и эксплуатацию.

Научное применение

В научно-исследовательской сфере взрывчатые вещества широко используются как простое средство достижения в экспериментах значительных температур, сверхвысоких давлений и больших скоростей.

использование

Заряд C-4 на морской якорной цепи

Пластиковые взрывчатые вещества особенно подходят для взрывного разрушения препятствий и укреплений со стороны инженеров , военных инженеров и преступников , поскольку они могут быть легко сформированы в лучшие формы для резки конструктивных элементов и имеют достаточно высокую скорость детонации и плотности для резки металла работы.

Вначале пластиковая взрывчатка использовалась в боеголовке британской Королевской инженерной службы по бронетехнике (AVRE); Указанный миномет использовался для разрушения бетонных укреплений, обнаруженных во время операции «Оверлорд» (день «Д»). Первоначально Nobel 808, поставляемый SOE для саботажа немецких сооружений и железных дорог в оккупированной Европе .

Как правило, они не используются для обычных взрывных работ, так как они, как правило, значительно дороже, чем другие материалы, которые так же хорошо работают в этом приложении. Обычное коммерческое использование пластических взрывчатых веществ — ударная закалка стали с высоким содержанием марганца , материала, обычно используемого для компонентов железнодорожных поездов и землеройных орудий.

В реактивной броне танков используется пластиковая взрывчатка, зажатая между двумя стальными пластинами. Поступающие фугасные кумулятивные снаряды противотанковых снарядов пробивают внешнюю стальную пластину, а затем детонируют пластиковую взрывчатку. Это разрушает энергию входящего снаряда и защищает танк.

Чувствительность взрывчатого вещества

Чувствительность является одной из важнейших характеристик взрывчатого вещества; она определяет возможность и область практического использования данного вещества. Слишком большая чувствительность взрывчатого вещества делает его весьма опасным и неудобным в обращении. Например, йодистый азот настолько чувствителен, что взрывается от простого прикосновения к нему ногтем.

 
С другой стороны, слишком малая чувствительности взрывчатого вещества затрудняет возбуждение в его массе взрывчатого превращения простыми средствами, что также ограничивает его применение. Примером такой взрывчатого вещества является аммиачная селитра.
 
Кроме химических факторов (состав, число нитрогрупп, характер внутримолекулярных связей) на чувствительность взрывчатого вещества влияют его физическое состояние, величина кристаллов (зерен вещества), а также наличие примесей.

Плотность взрывчатого вещества

 
Под плотностью взрывчатого вещества понимается вес его в единице объема. От плотности зависят чувствительность взрывчатого вещества к начальному импульсу, скорость детонации и бризантность.
 
Способность к детонации у взрывчатых веществ сохраняется только при некоторых, определенных для каждого взрывчатого вещества плотностях, находящихся в пределах 0,8—1,7 г/см3. При уменьшении или увеличении (переуплотнении) этих плотностей снижается чувствительность взрывчатого вещества к начальному импульсу, а даже возникшее взрывчатое превращение не достигает детонационной скорости и затухает.
 

Параметры взрывчатых веществ

В соответствии с объемами и скоростью энерго- и газовыделения все взрывчатые вещества оценивают по таким параметрам, как бризантность и фугасность. Бризатность характеризует скорость энерговыделения, которая напрямую влияет на разрушающие способности взрывчатого вещества.

Фугасность определяет величину выделения газов и энергии, а значит и количество произведённой при взрыве работы.

По обоим параметрам лидирует гексоген, который является наиболее опасным взрывчатым веществом.

Итак, мы попытались дать ответ на вопрос о том, что такое взрыв. А также рассмотрели основные типы взрывов и способы классификации взрывчатых веществ. Надеемся, что прочитав эту статью, вы получили общее представление о том, что такое взрыв.

Ольшанский десант

Одной из самых известных операций с участием морпехов стал Ольшанский десант, все 55 бойцов которого получили звание Героя Советского Союза (случай беспрецедентный в истории вооружённых сил СССР).

26 марта 1944 года 3-й Украинский фронт начал операцию по освобождению Николаева от немецких войск. Боевой группе, вошедшей в вечность под именем своего руководителя, старшего лейтенанта Константина Ольшанского, была поставлена задача высадиться в районе Николаевского порта, сковав отступающие части вермахта.

На утлых рыбацких лодках морпехи затемно переправились через Бугский лиман, сняли часовых и заняли круговую оборону в районе элеватора. Немцы и помыслить не могли, что им противостоит всего одна вооружённая стрелковым оружием рота, и бросили в атаку три батальона пехоты при поддержке артиллерии, миномётов, танков.

Вечер 26 марта. В неравном бою пала уже половина десантников. Ольшанский по рации вызывает огонь на себя, корректирует артиллеристов.

Утро 27 марта. Рация разбита осколком снаряда. В живых остаётся всего 15 ольшанцев. Командир погибает. Немцы применяют огнемёты. Морпех Валентин Ходырев, у которого в бою уже оторвана одна рука, встречает танк вермахта «по-севастопольски», со связкой ручных гранат, подорвав «панцер» вместе с собой.

Утро 28 марта. Горстка морпехов отражает восемнадцатую (!) атаку. В Николаев врываются части Красной Армии. Город освобождён. 47 из 55 десантников погибло, но боевая задача выполнена. В неравном бою уничтожено около 700 немцев.

Гримасы судьбы

Открытие химического вещества и открытие его взрывчатых свойств зачастую происходили в разное время. Собственно говоря, начало истории взрывчатых веществ могло быть положено в 1832 году, когда французский химик Анри Браконно получил продукт полного нитрования целлюлозы — пироксилин. Однако изучением его свойств никто не занялся, да и способов инициировать детонацию пироксилина тогда не существовало.

Если заглянуть в прошлое еще дальше, обнаружится, что одно из самых распространенных взрывчатых веществ — пикриновая кислота — было получено в 1771 году. Но в то время не существовало даже теоретической возможности осуществить ее детонацию — гремучая ртуть появилась лишь в 1799 году, а до первого применения гремучей ртути в капсюлях-воспламенителях оставалось больше тридцати лет.