Ce este o explozie? Conceptul și clasificarea exploziilor. Concept și tipuri de explozii și explozivi Ce se numește explozie

Explozie- aceasta este o schimbare foarte rapidă a stării chimice (fizice) a unui exploziv, însoțită de eliberarea unei cantități mari de căldură și formarea unei cantități mari de gaze care creează o undă de șoc, capabilă să provoace distrugerea prin presiunea sa .

Explozivi– grupe speciale de substanţe capabile de transformări explozive ca urmare a influenţelor externe.
Sunt explozii :

1.Fizic– energia degajată este energia internă a gazului comprimat sau lichefiat (abur lichefiat). Forța exploziei depinde de presiunea internă. Distrugerea rezultată poate fi cauzată de o undă de șoc de la un gaz în expansiune sau fragmente dintr-un rezervor rupt (Exemplu: distrugerea rezervoarelor de gaz comprimat, cazanelor de abur, precum și descărcări electrice puternice)

2.Chimic- o explozie cauzată de o reacție chimică exotermă rapidă care are loc cu formarea de produse gazoase sau vaporoase foarte comprimate. Un exemplu ar fi explozie de pulbere neagră în care rapidă reacție chimicăîntre salpetru, cărbune și sulf, însoțit de degajarea unei cantități semnificative de căldură. Format produse gazoase, încălzite la o temperatură ridicată din cauza căldurii de reacție, au presiune mare și, expansându-se, produc lucru mecanic.

3.Explozii atomice. Reacții nucleare sau termonucleare rapide (reacții de fisiune sau combinație de nuclee atomice), în timpul cărora se eliberează o cantitate foarte mare de căldură. Produșii de reacție, învelișul unei bombe atomice sau cu hidrogen și o anumită cantitate din mediul din jurul bombei se transformă instantaneu în gaze încălzite la o temperatură foarte ridicată și având o presiune corespunzătoare. Fenomenul este însoțit de un lucru mecanic colosal.

Exploziile chimice sunt împărțite în explozii condensate și volumetrice.

O) Sub explozivi condensați sunt înțelese compuși chimicişi amestecuri în stare solidă sau lichidă care, sub influenţa anumitor conditii externe capabil de transformare chimică rapidă cu autopropagare cu formarea de gaze foarte încălzite și de înaltă presiune, care, extinzându-se, produc lucru mecanic. Această transformare chimică a explozivilor este de obicei numită transformare explozivă.

Excitarea transformării explozive a explozivilor se numește iniţiere. Pentru a iniția transformarea explozivă a unui exploziv, este necesar să îi asigurați o anumită intensitate cu cantitatea necesară de energie (impuls inițial), care poate fi transferată într-unul din următoarele moduri:
- mecanice (loc, perforare, frecare);
- termic (scânteie, flacără, încălzire);
- electrice (încălzire, descărcare prin scânteie);
- chimice (reacţii cu degajare intensă de căldură);
- explozia unei alte sarcini explozive (explozia unei capsule detonatoare sau a unei încărcături învecinate).

Explozivii condensați sunt împărțiți în grupuri :

Caracteristică. Exemple de substanță.

Substanțe extrem de periculoase

Instabil. Ele explodează chiar și în cele mai mici cantități. triclorura de azot; unii compuși peroxidici organici; acetilida de cupru, formată când acetilena intră în contact cu cuprul
sau aliaj care contine cupru

Explozivi primari

Substanțe mai puțin periculoase. Inițierea conexiunilor. Au o sensibilitate foarte mare la șocuri și efecte termice. Ele sunt utilizate în principal în capsulele detonatoare pentru a iniția detonarea în încărcături explozive. Azida de plumb, fulminat de mercur.

Explozivi secundari (explozivi puternici)

Detonația este inițiată în ele atunci când sunt expuse la o undă de șoc puternică. Acestea din urmă pot fi create în timpul arderii lor sau folosind un detonator. De regulă, explozivii din acest grup sunt relativ siguri de manipulat și pot fi depozitați pentru perioade lungi de timp. Dinamite, TNT, hexogen, octogen, centralit.

Explozivi propulsori, praf de pușcă

Sensibilitatea la impact este foarte scăzută și arde relativ lent.
Pulberile balistice sunt un amestec de nitroceluloză, nitroglicerină și alți aditivi tehnologici.
Se aprinde de la o flacără, scânteie sau căldură. Arde repede în aer liber. Ele explodează într-un recipient închis. La locul exploziei de pulbere neagră care conține azotat de potasiu, sulf și cărbune într-un raport de 75:15:10, rămâne un reziduu care conține carbon.

Exploziile pot fi, de asemenea, clasificate în funcție de tipurile de reacții chimice:

  1. Reacția de descompunere - procesul de descompunere care produce produși gazoși
  2. Reacție redox – o reacție în care aerul sau oxigenul reacționează cu un agent reducător
  3. Reacția amestecurilor - un exemplu de astfel de amestec este praful de pușcă.

B) Explozii volumetrice sunt doua tipuri:

  • Explozii de nori de praf (explozii de praf) sunt considerate ca explozii de praf în adăposturile și echipamentele miniere sau în interiorul unei clădiri. Astfel de amestecuri explozive apar în timpul zdrobirii, cernerii, umplerii și mișcării materialelor prăfuite. Amestecurile explozive de praf au o concentrație mai mică de limita de explozie (NKPV), determinată de conținutul (în grame pe metru cub) de praf din aer. Astfel, pentru pulberea de sulf, LEL este de 2,3 g/m3. Limitele concentrației de praf nu sunt constante și depind de umiditate, gradul de măcinare și conținutul de substanțe inflamabile.

Mecanismul exploziilor de praf din mine se bazează pe explozii relativ slabe ale unui amestec gaz-aer de aer și metan. Astfel de amestecuri sunt deja considerate explozive la o concentrație de metan de 5% în amestec. Exploziile unui amestec gaz-aer provoacă turbulențe în fluxurile de aer suficiente pentru a forma un nor de praf. Aprinderea prafului creează o undă de șoc, care ridică și mai mult praf și poate avea loc o explozie puternică, distructivă.

Măsuri luate pentru prevenirea exploziilor de praf:

    1. ventilarea încăperilor și obiectelor
    2. umezirea suprafeței
    3. diluare cu gaze inerte (CO2, N2) sau pulberi de silicat

Exploziile de praf în interiorul clădirilor și echipamentelor apar cel mai adesea în lifturi, unde din cauza frecării boabelor în timpul mișcării lor, se formează o cantitate mare de praf fin.

  • Explozii de nori de vapori– procese de transformare rapidă, însoțite de apariția unei unde de explozie, care apar în spațiul în aer liber ca urmare a aprinderii unui nor care conține vapori inflamabili.

Astfel de fenomene apar atunci când se scurge gaz lichefiat, de obicei în spații închise (încăperi), unde concentrația maximă de elemente inflamabile la care norul se aprinde rapid crește.
Măsuri luate pentru prevenirea exploziilor norilor de vapori:

    1. minimizând utilizarea gazelor sau aburului inflamabil
    2. lipsa surselor de aprindere
    3. amplasarea instalațiilor într-o zonă deschisă, bine ventilată

Cele mai frecvente urgențe asociate cu explozii de gaze, apar în timpul funcționării echipamentelor municipale de gaze.

Pentru a preveni astfel de explozii, întreținerea echipamentelor cu gaz se efectuează anual. Clădirile atelierelor de explozivi, structurile și unele dintre panourile din pereți sunt ușor de distrus, iar acoperișurile sunt ușor de demontat.

Explodează în 0,0001 secunde, eliberând 1,470 calorii de căldură și aprox. 700 litri de gaz. Cm. Explozivi.

Articolul reproduce text din Mica Enciclopedie Sovietică.

Explozie, procesul de eliberare a unei cantități mari de energie într-un volum limitat într-o perioadă scurtă de timp. Drept urmare, substanța care umple volumul în care se eliberează energia se transformă într-un gaz puternic încălzit, cu presiune foarte mare. Acest gaz are un impact mare asupra mediu, făcându-l să se miște. O explozie într-un mediu solid este însoțită de distrugerea și fragmentarea acesteia.

Mișcarea generată de explozie, în timpul căreia are loc o creștere bruscă a presiunii, densității și temperaturii mediului, se numește val de explozie. Frontul undei de explozie se propagă prin mediu cu viteză mare, drept urmare zona acoperită de mișcare se extinde rapid. Apariţia unei unde de explozie este o consecinţă caracteristică a lui V. în medii diferite. Dacă nu există mediu, adică explozia are loc în vid, energia exploziei este convertită în energia cinetică a produselor explozive care zboară în toate direcțiile cu viteză mare printr-o undă de explozie (sau produse explozive care zboară în vid ), explozia produce un efect mecanic asupra obiectelor situate la diferite distanțe față de locul B. Pe măsură ce vă îndepărtați de locul exploziei, efectul mecanic al undei de explozie scade. Distanțele la care undele de explozie creează aceeași forță de impact în timpul exploziilor de energii diferite cresc proporțional cu rădăcina cubă a energiei exploziei Intervalul de timp de expunere la unda de explozie crește proporțional cu această valoare.

Diferite tipuri de explozii variază natura fizica sursa de energie și modalitatea de eliberare a acesteia. Exemple tipice de explozii sunt exploziile de explozivi chimici. Explozivi au capacitatea de a suferi o descompunere chimică rapidă, în care energia legăturilor intermoleculare este eliberată sub formă de căldură. Explozivii se caracterizează printr-o creștere a vitezei de descompunere chimică odată cu creșterea temperaturii. La temperaturi relativ scăzute, descompunerea chimică are loc foarte lent, astfel încât explozivul nu poate suferi o schimbare vizibilă a stării sale pentru o perioadă lungă de timp. În acest caz, se stabilește echilibrul termic între exploziv și mediu, în care mici cantități de căldură eliberate continuu sunt îndepărtate în afara substanței prin conductivitate termică. Dacă se creează condiții în care căldura degajată nu are timp să fie îndepărtată în afara explozivului, atunci, din cauza creșterii temperaturii, se dezvoltă un proces de descompunere chimică cu autoaccelerare, care se numește termic B. Datorită faptului că căldura este îndepărtat prin suprafața exterioară a explozivului, iar eliberarea acestuia are loc pe parcursul întregului volum al substanței, echilibrul termic poate fi, de asemenea, perturbat cu o creștere a masei totale a explozivului. Această circumstanță este luată în considerare la depozitarea explozivilor.

Este posibil un alt proces de realizare a unei explozii, în care transformarea chimică se propagă prin exploziv secvenţial de la strat la strat sub formă de undă. Frontul de conducere al unui astfel de val care se mișcă cu viteză mare este undă de șoc- o tranziție bruscă (ca un salt) a unei substanțe de la starea inițială la o stare cu presiune și temperatură foarte ridicate. Un exploziv comprimat de o undă de șoc se află într-o stare în care descompunerea chimică are loc foarte rapid. Ca urmare, regiunea în care este eliberată energia se dovedește a fi concentrată într-un strat subțire adiacent suprafeței undei de șoc. Eliberarea de energie asigură că presiunea ridicată din unda de șoc rămâne constantă. Procesul de transformare chimică a unui exploziv, care este introdus de o undă de șoc și este însoțit de o eliberare rapidă de energie, se numește detonaţie. Undele de detonare se propagă prin exploziv cu o viteză foarte mare, depășind întotdeauna viteza sunetului în substanța originală. De exemplu, viteza undelor de detonare în explozivi solizi este de câțiva km/sec. O tona de exploziv solid poate fi transformata in acest fel intr-un gaz dens cu presiune foarte mare in 10 -4 secunde. Presiunea din gazele formate atinge câteva sute de mii de atmosfere. Efectul unei explozii chimice explozive poate fi îmbunătățit într-o anumită direcție prin utilizarea unor încărcături explozive cu formă specială (vezi Efect cumulativ).

Exploziile asociate cu transformări mai fundamentale ale substanțelor includ explozii nucleare. În timpul unei explozii nucleare, nucleele atomice ale substanței originale sunt transformate în nucleele altor elemente, ceea ce este însoțit de eliberarea de energie de legare. particule elementare(protoni și neutroni) incluși în compoziție nucleul atomic. Războiul nuclear se bazează pe capacitatea anumitor izotopi elemente grele uraniu sau plutoniu la fisiune, în care nucleele substanței inițiale se descompun pentru a forma nuclee de elemente mai ușoare. Fisiunea tuturor nucleelor ​​conținute în 50 g de uraniu sau plutoniu eliberează aceeași cantitate de energie ca și detonarea a 1000 de tone de trinitrotoluen. Această comparație arată că transformarea nucleară este capabilă să producă o forță enormă. Fisiunea nucleului unui atom de uraniu sau plutoniu poate avea loc ca urmare a captării unui neutron de către nucleu. Este important ca în urma fisiunii să se producă mai mulți neutroni noi, fiecare dintre care poate provoca fisiunea altor nuclee. Ca urmare, numărul diviziilor va crește foarte repede (conform legii progresie geometrică). Dacă presupunem că la fiecare eveniment de fisiune numărul de neutroni capabili să provoace fisiunea altor nuclee se dublează, atunci în mai puțin de 90 de acte de fisiune se produce un număr de neutroni suficient pentru fisiunea nucleelor ​​conținute în 100 kg de uraniu sau plutoniu. . Timpul necesar pentru a împărți această cantitate de substanță va fi de ~10 -6 secunde. Un astfel de proces de auto-accelerare se numește reacție în lanț (vezi. Reacții nucleare în lanț). În realitate, nu toți neutronii produși în timpul fisiunii provoacă fisiunea altor nuclee. Dacă cantitatea totală de material fisionabil este mică, atunci majoritatea neutronilor vor scăpa din material fără a provoca fisiune. O substanță fisionabilă conține întotdeauna un număr mic de neutroni liberi, totuși, o reacție în lanț se dezvoltă numai atunci când numărul de neutroni nou formați depășește numărul de neutroni care nu produc fisiune. Astfel de condiții sunt create atunci când masa materialului fisionabil depășește așa-numita masă critică. V. apare atunci când părți individuale ale unei substanțe fisionabile (masa fiecărei părți este mai mică decât masa critică) se combină rapid într-un singur întreg, cu o masă totală care depășește masa critică, sau în timpul unei compresii puternice, care reduce aria suprafeței substanța și, prin urmare, reduce numărul de neutroni care scapă. Pentru a crea astfel de condiții, se folosește de obicei un exploziv chimic.

Există un alt tip de reacție nucleară - reacția de fuziune a nucleelor ​​ușoare, însoțită de eliberarea unei cantități mari de energie. Forțele de respingere ale sarcinilor electrice cu același nume (toate nucleele au un pozitiv sarcina electrica) împiedică apariția reacției de fuziune, prin urmare, pentru o transformare nucleară eficientă de acest tip, nucleele trebuie să aibă energie mare. Astfel de condiții pot fi create prin încălzirea substanțelor la temperaturi foarte ridicate. În acest sens, procesul de fuziune care are loc la temperaturi ridicate se numește reacție termonucleară. Fuziunea nucleelor ​​de deuteriu (izotop de hidrogen ²H) eliberează de aproape 3 ori mai multă energie decât fisiunea aceleiași mase de uraniu. Temperatura necesară pentru fuziune este atinsă în timpul unei explozii nucleare de uraniu sau plutoniu. Astfel, dacă o substanță fisionabilă și izotopi de hidrogen sunt plasați în același dispozitiv, poate fi efectuată o reacție de fuziune, al cărei rezultat va fi o putere enormă. Pe lângă o undă puternică de explozie, o explozie nucleară este însoțită de emisie intensă de lumină și radiații penetrante (vezi Fig. Factori dăunători ai unei explozii nucleare).

În tipurile de explozie descrise mai sus, energia eliberată a fost conținută inițial sub formă de energie moleculară sau nucleară în substanță. Există baterii în care energia eliberată este furnizată dintr-o sursă externă. Un exemplu de astfel de tensiune poate fi o descărcare electrică puternică în orice mediu. Energia electrică din golul de descărcare este eliberată sub formă de căldură, transformând mediul într-un gaz ionizat cu presiune și temperatură ridicate. Un fenomen similar are loc în timpul unui puternic curent electric de-a lungul unui conductor metalic, dacă curentul este suficient pentru a transforma rapid conductorul metalic în vapori. Fenomenul V. apare și atunci când o substanță este expusă la focalizat radiatii laser(cm. Laser). Unul dintre tipurile de explozie poate fi considerat procesul de eliberare rapidă a energiei care are loc ca urmare a distrugerii bruște a unei carcase care conținea gaz de înaltă presiune (de exemplu, explozia unei butelii de gaz comprimat). B. poate apărea la o coliziune solide, îndreptându-se unul spre celălalt cu viteză mare. Într-o coliziune energie cinetică Corpul se transformă în căldură ca urmare a propagării unei unde de șoc puternice prin substanță, care are loc în momentul coliziunii. Vitezele de apropiere relativă a corpurilor solide, necesare pentru ca substanța să se transforme complet în vapori în urma unei coliziuni, se măsoară în zeci de km/sec, presiunile care se dezvoltă în acest caz se ridică la milioane de atmosfere.

În natură, apar multe fenomene diferite care sunt însoțite de V. Descărcări electrice puternice în atmosferă în timpul unei furtuni (fulgere), erupții vulcanice bruște, căderi mari pe suprafața Pământului meteoriți sunt exemple diverse tipuri B. Ca urmare a unei căderi Meteoritul Tunguska () V. a avut loc, echivalent în cantitatea de energie eliberată cu V. ~10 7 tone de trinitrotoluen. Aparent, o cantitate și mai mare de energie a fost eliberată ca urmare a exploziei vulcanului Krakatoa ().

Explozii la scară mare sunt erupții cromosferice la soare. Energia eliberată în timpul unor astfel de erupții ajunge la ~10 17 J (pentru comparație, subliniem că cu 10 6 tone de trinitrotoluen, energia eliberată ar fi de 4,2 10 15 J).

Natura exploziilor gigantice care au loc în spațiul cosmic este rachetele de lumină stele noi. În timpul erupțiilor, aparent pe parcursul mai multor ore, este eliberată o energie de 10 38 -10 39 J. O astfel de energie este emisă de Soare peste 10-100 de mii de ani. În cele din urmă, și mai gigantic V., depășind cu mult limitele imaginației umane, sunt flash-uri supernove, la care energia eliberată ajunge la ~ 10 43 J, iar V. în nucleele unui număr de galaxii, a căror estimare energetică duce la ~ 10 50 J.

Exploziile de explozivi chimici sunt folosite ca unul dintre principalele mijloace de distrugere. Au o putere distructivă enormă explozii nucleare. Explozia unuia bombă nucleară poate fi echivalent în energie cu zeci de milioane de tone de explozivi chimici.

Exploziile au găsit o utilizare pașnică pe scară largă în cercetarea stiintificași în industrie. V. au făcut posibilă realizarea unor progrese semnificative în studiul proprietăților gazelor, lichidelor și solidelor la presiuni și temperaturi ridicate (vezi. Hipertensiune arterială). Explosion Research joacă rol importantîn dezvoltarea fizicii proceselor de neechilibru, studierea fenomenelor de transfer de masă, impuls și energie în diferite medii, mecanisme tranziții de fază substanțe, cinetica reacțiilor chimice etc. Sub influența lui V. se pot realiza astfel de stări de substanțe care sunt inaccesibile cu alte metode de cercetare. Comprimarea puternică a canalului de descărcare electrică prin intermediul unui exploziv chimic face posibilă obținerea într-o perioadă scurtă de timp câmpuri magnetice tensiune enormă [până la 1,1 Ha/m (până la 14 milioane Oe), vezi Câmp magnetic. Emisia intensă de lumină dintr-un exploziv chimic într-un gaz poate fi folosită pentru a excita un generator cuantic optic (laser). Sub influența presiunii înalte, care este creată în timpul detonării unui exploziv, se efectuează ștanțarea explozivă, sudarea explozivă și întărirea explozivă a metalelor.

Studiul experimental al exploziilor constă în măsurarea vitezei de propagare a undelor de explozie și a vitezei de mișcare a materiei, măsurarea presiunii în schimbare rapidă, distribuțiile densității, intensitatea și compoziția spectrală a radiațiilor electromagnetice și a altor tipuri de radiații emise în timpul exploziilor este posibil să se obțină informații despre rata de apariție a diferitelor procese, care însoțesc V. și să se determine cantitatea totală de energie eliberată. Presiunea și densitatea substanței în unda de șoc sunt legate prin anumite relații de viteza de mișcare a undei de șoc și viteza de mișcare a substanței. Această împrejurare face posibilă, de exemplu, calcularea presiunii și a densității pe baza măsurătorilor de viteze în cazurile în care măsurarea lor directă se dovedește a fi indisponibilă dintr-un anumit motiv. Pentru a măsura parametrii de bază care caracterizează starea și viteza de mișcare a mediului, se folosesc diverși senzori care convertesc un anumit tip de influență într-un semnal electric, care este înregistrat folosind osciloscop sau alt dispozitiv de înregistrare. Echipamentele electronice moderne fac posibilă înregistrarea fenomenelor care au loc în intervale de timp de ~ 10 -11 secunde. Măsurarea intensității și compoziției spectrale a radiației luminoase folosind special fotoceluleŞi spectrografe servește ca sursă de informații despre temperatura unei substanțe. Fotografia de mare viteză, care poate fi realizată la viteze care ating 109 cadre pe secundă, este utilizată pe scară largă pentru înregistrarea fenomenelor care însoțesc undele.

ÎN cercetare de laborator unde de șoc în gaze, este adesea folosit un dispozitiv special - un tub de șoc (vezi. Tunelul de vânt). O undă de șoc într-o astfel de țeavă este creată ca urmare a distrugerii rapide a membranei care separă gazul cu presiune înaltă și joasă (acest proces poate fi considerat cel mai simplu tip de șoc). Atunci când se studiază undele în tuburile de șoc, se folosesc în mod eficient interferometrele și instalațiile optice penumbrale, acțiunea cărora se bazează pe o modificare a indicelui de refracție al unui gaz datorită modificării densității acestuia.

Undele explozive, care se propagă pe distanțe mari de la punctul lor de origine, servesc ca sursă de informații despre structura atmosferei și a straturilor interioare ale Pământului. Valurile la distanțe foarte mari de aer sunt înregistrate de echipamente extrem de sensibile, ceea ce face posibilă înregistrarea fluctuațiilor de presiune în aer până la 10 -6 atmosfere (0,1 N/m²) sau mișcări ale solului de ~ 10 -9 m.

Literatură:

  • Sadovsky M. A., Acțiunea mecanică a undelor de șoc ale aerului unei explozii conform datelor cercetare experimentală, în: Fizica exploziei, Nr. 1, M., 1952;
  • Baum F.A., Stanyukovich K.P. și Shekhter B.I., Fizica exploziei, M., 1959;
  • Andreev K.K. și Belyaev A.F., Teoria explozivilor, M., 1960:
  • Pokrovsky G.I., Vzryv, M., 1964;
  • Lyakhov G. M., Fundamentele dinamicii exploziilor în soluri și medii lichide, M., 1964;
  • Dokuchaev M. M., Rodionov V. N., Romashov A. N., Explozie pentru eliberare, M., 1963:
  • Cole R., Explozii subacvatice, trad. din engleză, M., 1950;
  • Explozii nucleare subterane, trad. din engleză, M., 1962;
  • Acţiune arme nucleare, trad. din engleză, M., 1960;
  • Gorbatsky V.G., Explozii cosmice, M., 1967;
  • Dubovik A.S., Înregistrarea fotografică a proceselor rapide, M., 1964.

K. E. Gubkin.

Acest articol sau secțiune utilizează text

Ce este o explozie? Acesta este un proces de transformare instantanee a unei stări în care se eliberează o cantitate semnificativă de energie termică și gaze, formând o undă de șoc.

Explozivii sunt compuși care au capacitatea de a suferi modificări ale stării fizice și chimice ca urmare a influențelor externe cu formarea unei explozii.

Clasificarea tipurilor de explozie

1. Fizic - energia de explozie reprezintă energie potenţială gaz comprimat sau abur. În funcție de mărimea presiunii energetice interne, se obține o explozie de putere variabilă. Impactul mecanic al exploziei se datorează acțiunii undei de șoc. Fragmente de coajă provoacă un efect dăunător suplimentar.

2. Chimic - în acest caz, explozia este cauzată de o interacțiune chimică aproape instantanee a substanțelor incluse în compoziție, cu degajarea unei cantități mari de căldură, precum și a gazelor și aburului din grad înalt comprimare. Exploziile de acest tip sunt tipice, de exemplu, pentru praful de pușcă. Substanțele rezultate dintr-o reacție chimică dobândesc presiune mare atunci când sunt încălzite. De acest tip aparține și o explozie pirotehnică.

3. Exploziile atomice sunt reacții fulgerătoare de fisiune sau fuziune nucleară, caracterizate printr-o putere enormă a energiei eliberate, inclusiv a energiei termice. Temperatura colosală la epicentrul exploziei duce la formarea unei zone de presiune foarte mare. Expansiunea gazului duce la apariția unei unde de șoc, care provoacă daune mecanice.

Conceptul și clasificarea exploziilor vă permit să acționați corect în caz de urgență.

Tip de acțiune

Caracteristici distinctive

Exploziile variază în funcție de reacțiile chimice care au loc:

  1. Descompunerea este caracteristică unui mediu gazos.
  2. Procesele redox implică prezența unui agent reducător cu care va reacționa oxigenul din aer.
  3. Reacția amestecurilor.

Exploziile volumetrice includ explozii de praf și explozii de nori de abur.

Explozii de praf

Sunt tipice pentru structurile închise, prăfuite, cum ar fi minele. O concentrație periculoasă de praf exploziv apare atunci când se efectuează lucrări mecanice cu materiale în vrac care produc cantități mari de praf. Lucrul cu explozivi necesită cunoștințe complete despre ce este o explozie.

Pentru fiecare tip de praf, există o așa-numită concentrație maximă admisă, peste care există pericolul de explozie spontană, iar această cantitate de praf se măsoară în grame pe metru cub de aer. Valorile concentrației calculate nu sunt valori constanteși trebuie ajustat în funcție de umiditate, temperatură și alte condiții de mediu.

Prezența metanului prezintă un pericol deosebit. În acest caz, există o probabilitate crescută de detonare a amestecurilor de praf. Deja un conținut de cinci procente de vapori de metan în aer amenință să explodeze, ceea ce duce la aprinderea unui nor de praf și o creștere a turbulenței. Are loc un feedback pozitiv, care duce la o explozie de mare energie. Oamenii de știință sunt atrași de astfel de reacții, teoria exploziei încă îi bântuie pe mulți.

Siguranță atunci când lucrați în spații închise

Când lucrați în spații închise cu un conținut ridicat de praf în aer, trebuie respectate următoarele reguli de siguranță:

Îndepărtarea prafului prin ventilație;

Combaterea aerului uscat excesiv;

Diluarea amestecului de aer pentru a reduce concentrația de explozivi.

Exploziile de praf sunt tipice nu numai pentru mine, ci și pentru clădiri și hambare.

Explozii de nori de vapori

Sunt reacții de schimbare rapidă a stării, generând formarea unei unde de explozie. Apare în aer liber, într-un spațiu restrâns din cauza aprinderii unui nor de vapori inflamabili. De obicei, acest lucru se întâmplă atunci când există o scurgere.

Refuzul de a lucra cu gaz sau abur inflamabil;

Refuzul surselor de aprindere care pot provoca o scânteie;

Evitarea spațiilor închise.

Trebuie să înțelegeți în mod sensibil ce este o explozie și ce pericol reprezintă. Nerespectarea regulilor de siguranță și utilizarea analfabetă a anumitor articole duce la dezastru.

Explozii de gaze

Cele mai frecvente situații de urgență în care are loc o explozie de gaz apar ca urmare a manipulării necorespunzătoare a echipamentelor cu gaz. Eliminarea în timp util și identificarea caracteristicilor sunt importante. Ce înseamnă o explozie de gaz? Apare din cauza utilizării necorespunzătoare.

Pentru a preveni astfel de explozii, toate echipamentele cu gaz trebuie să fie supuse unei inspecții tehnice preventive periodice. O întreținere anuală a VDGO este recomandată tuturor locuitorilor gospodăriilor private, precum și clădirilor de apartamente.

Pentru a reduce consecințele unei explozii, structurile incintelor în care sunt instalate echipamente de gaz nu sunt făcute capitale, ci, dimpotrivă, ușoare. În cazul unei explozii, nu există daune majore sau resturi. Acum vă puteți imagina ce este o explozie.

Pentru a facilita detectarea unei scurgeri de gaze domestice, i se adaugă aditivul aromatic etil mercaptan, care provoacă un miros caracteristic. Dacă există un astfel de miros în cameră, trebuie să deschideți ferestrele pentru a oferi aer proaspăt. Atunci ar trebui să sunați la serviciul de gaz. În acest timp, este mai bine să nu folosiți întrerupătoare electrice care ar putea provoca o scânteie. Fumatul este strict interzis!

Explozia pirotehnicii poate deveni, de asemenea, o amenințare. Depozitul pentru astfel de articole trebuie să fie echipat în conformitate cu standardele. Produsele de proastă calitate pot provoca prejudicii persoanei care le utilizează. Toate acestea trebuie luate în considerare cu siguranță.

Explozie- un proces fizic sau fizico-chimic rapid, care are loc cu o eliberare semnificativă de energie într-un volum mic într-o perioadă scurtă de timp și duce la șocuri, vibrații și efecte termice asupra mediului datorită expansiunii cu viteză mare a exploziei produse.

Explozie de deflagrație- eliberarea de energie în volumul unui nor de amestecuri gazoase inflamabile și aerosoli în timpul propagării unei reacții chimice exoterme cu viteză subsonică.

Explozie de detonare- o explozie în care aprinderea straturilor ulterioare de exploziv are loc ca urmare a comprimării și încălzirii de către o undă de șoc, caracterizată prin faptul că unda de șoc și zona de reacție chimică urmează indisolubil una după alta la o viteză supersonică constantă.

Explozia chimică a substanțelor necondensate diferă de ardere prin aceea că arderea are loc atunci când se formează un amestec combustibil în timpul procesului de ardere în sine. :36

Produsele de explozie sunt de obicei gaze cu presiune și temperatură ridicată, care, atunci când se extind, sunt capabile să efectueze lucrări mecanice și să provoace distrugerea altor obiecte. Pe lângă gaze, produsele de explozie pot conține și particule solide foarte dispersate. Efectul distructiv al exploziei este cauzat de presiunea ridicată și formarea unei unde de șoc. Efectul unei explozii poate fi sporit prin efecte cumulate.

YouTube enciclopedic

  • 1 / 5

    Pe baza originii energiei eliberate, se disting următoarele tipuri de explozii:

    • Explozii chimice ale explozivilor - datorate energiei legături chimice materii prime.
    • Explozii de recipiente sub presiune (butelii de gaz, cazane de abur, conducte) - datorate energiei gazului comprimat sau lichidului supraîncălzit. Acestea includ, în special:
      • Explozia de vapori în expansiune de lichid în fierbere (BLEVE).
      • Explozii la eliberarea presiunii în lichide supraîncălzite.
      • Explozii la amestecarea a două lichide, temperatura unuia dintre ele este mult mai mare decât punctul de fierbere al celuilalt.
    • Explozii nucleare – datorate energiei eliberate în reacțiile nucleare.
    • Explozii electrice (de exemplu, în timpul unei furtuni).
    • Explozii vulcanice.
    • Explozii când corpurile cosmice se ciocnesc, de exemplu, când meteoriții cad pe suprafața unei planete.
    • Explozii cauzate de colapsul gravitațional (explozii de supernove etc.).

    Explozii chimice

    Nu există un consens cu privire la ce anume procese chimice ar trebui considerată o explozie, nu există. Acest lucru se datorează faptului că procesele de mare viteză pot avea loc sub formă de detonare sau deflagrație (combustie lentă). Detonația diferă de ardere prin aceea că reacțiile chimice și procesul de eliberare a energiei au loc odată cu formarea unei unde de șoc în substanța care reacţionează, iar implicarea unor noi porțiuni ale explozivului în reacția chimică are loc în fața undei de șoc și nu prin conductivitate termică și difuzie, ca la arderea lentă. Diferențele în mecanismele de transfer de energie și materie afectează viteza proceselor și rezultatele acțiunii lor asupra mediului, totuși, în practică, se observă combinații foarte diferite ale acestor procese și tranziții de la ardere la detonare și invers. În acest sens, diferite procese rapide sunt de obicei clasificate ca explozii chimice fără a specifica natura lor.

    Există o abordare mai strictă pentru a defini o explozie chimică ca fiind exclusiv detonație. Din această condiție rezultă în mod necesar că în timpul unei explozii chimice însoțite de o reacție redox (combustie), substanța de ardere și oxidantul trebuie amestecate, altfel viteza de reacție va fi limitată de viteza procesului de livrare a oxidantului, iar acest proces, de regulă, este de natură difuziune. De exemplu, gazul natural arde lent în arzătoarele sobelor de acasă, deoarece oxigenul intră încet în zona de ardere prin difuzie. Cu toate acestea, dacă amestecați gaz cu aer, acesta va exploda dintr-o scânteie mică - o explozie volumetrică. Există foarte puține exemple de explozii chimice care nu sunt cauzate de oxidare/reducere, cum ar fi reacția oxidului fin de fosfor(V) cu apa, dar poate fi considerată și o explozie cu abur.

    Explozivii individuali conțin de obicei oxigen ca parte a propriilor molecule. Acestea sunt substanțe metastabile care pot fi stocate mai mult sau mai puțin îndelungat în condiții normale. Cu toate acestea, atunci când o explozie este inițiată, substanței este transferată suficientă energie pentru propagarea spontană a unei unde de ardere sau detonare, captând întreaga masă a substanței. Nitroglicerina, trinitrotoluenul și alte substanțe au proprietăți similare.

    Clasificare

    Exploziile sunt clasificate în funcție de originea energiei eliberate în:

    • Chimic.
    • Explozii de recipiente sub presiune (cilindri, cazane de abur):
      • Explozii la eliberarea presiunii în lichide supraîncălzite.
      • Explozii la amestecarea a două lichide, temperatura unuia dintre ele este mult mai mare decât punctul de fierbere al celuilalt.
    • Cinetic (caderi de meteoriti).
    • Electrice (de exemplu, în timpul unei furtuni).
    • Explozii de supernova.

    Explozii chimice

    Nu există un consens asupra proceselor chimice care ar trebui considerate o explozie. Acest lucru se datorează faptului că procesele de mare viteză pot avea loc sub formă de detonare sau deflagrație (combustie). Detonația diferă de ardere prin aceea că reacțiile chimice și procesul de eliberare a energiei au loc odată cu formarea unei unde de șoc în substanța care reacţionează, iar implicarea unor noi porțiuni ale explozivului în reacția chimică are loc în fața undei de șoc și nu prin conductivitate termică și difuzie, ca în combustie. De regulă, viteza de detonare este mai mare decât viteza de ardere, dar aceasta nu este o regulă absolută. Diferențele în mecanismele de transfer de energie și materie afectează viteza proceselor și rezultatele acțiunii lor asupra mediului, cu toate acestea, în practică, se observă combinații foarte diferite ale acestor procese și tranziții de la detonare la ardere și invers. În acest sens, diferite procese rapide sunt de obicei clasificate ca explozii chimice fără a specifica natura lor.

    Există o abordare mai strictă pentru a defini o explozie chimică ca fiind exclusiv detonație. Din această condiție rezultă în mod necesar că în timpul unei explozii chimice însoțite de o reacție redox (combustie), substanța de ardere și oxidantul trebuie amestecate, altfel viteza de reacție va fi limitată de viteza procesului de livrare a oxidantului, iar acest proces, de regulă, este de natură difuziune. De exemplu, gazul natural arde lent în arzătoarele sobelor de acasă, deoarece oxigenul intră încet în zona de ardere prin difuzie. Cu toate acestea, dacă amestecați gaz cu aer, acesta va exploda dintr-o scânteie mică - o explozie volumetrică.

    Parametrii explozivilor

    Următorul tabel pentru trei explozivi arată totalul formule chimiceși principalii parametri de detonare: energia specifică de explozie Q, densitatea inițială r, viteza de detonare D, presiunea P și temperatura T la momentul finalizării reacției.

    BB Formula Q, kcal/kg p, g/cm3 D, km/s P, GPa T, K
    TNT 1,0 1,64 7,0 21 3600
    RDX 1,3 1,8 8,8 34 3900
    BTF 1,4 1,9 8,5 33 5100

    Explozii nucleare

    Protecția clădirilor împotriva exploziei

    Terorismul devine o amenințare din ce în ce mai mare. Acest lucru necesită luarea măsurilor adecvate. Până de curând, se credea că, pentru a rezista la o explozie exterioară, structura unei clădiri trebuie să fie neobișnuit de puternică.

    Se pare că acest lucru nu este deloc necesar. Noua abordare, întruchipat în Perdeaua structurală a clădirii împotriva exploziei exterioare și a fragmentelor (Scut de protecție împotriva exploziei Sails-Rigging), se bazează pe ideea acumulării temporare a energiei de explozie, absorbția și disiparea acesteia. Perdeaua structurală include vela, tachelaj și pilaștri (vezi imaginea din dreapta). În încăperile cu procese de producție explozive, suprafața ferestrelor trebuie să fie de cel puțin două treimi din suprafața peretelui, astfel încât unda de șoc să scape fără a distruge complet clădirea.

    Fundația Wikimedia.

    2010.:

    Sinonime:

    Antonime