Взрывчатые вещества и их характеристика

Взрывы могут производиться различными ВВ (тротил, амонит, пластит, гексоген и тэн). Эта группа имеет прямое назначение – производство взрывов для решения технических задач, задач по проведению АС и ДНР при ликвидации ЧС. Кроме того взрывы могут совершаться в иных взрывоопасных средах (углеводородные взрывные смеси) в местах их добычи, хранения, переработки и транспортировки.

Взры́вчатые вещества́ (ВВ) — химические соединения или их смеси, способные в результате определённых внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно нагретые газы. Процесс, который происходит в таком веществе, называется детонацией. Традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определенной скоростью (метательные пороха, пиротехнические составы).

Существует ряд веществ, также способных к 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».

Взрывчатое вещество (или смесь) — твердое или жидкое вещество (или смесь веществ), которое само по себе способно к химической реакции с выделением газов при такой температуре и таком давлении и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов. Пиротехнические вещества включаются в эту категорию даже в том случае, если они не выделяют газов.

Пиротехническое вещество (или смесь) — вещество или смесь веществ, которые предназначены для производства эффекта в виде тепла, огня, звука или дыма или их комбинации в результате самоподдерживающихся экзотермических химических реакций, протекающих без детонации.

Общая характеристика

Любое взрывчатое вещество обладает следующими характеристиками:

· способность к экзотермическим химическим превращениям

· способность к самораспространяющемуся химическому превращению

Важнейшими характеристиками взрывчатых веществ являются:

· скорость взрывчатого превращения (скорость детонации или скорость горения)

· давление детонации

· теплота (удельная теплота) взрыва

· состав и объём газовых продуктов взрывчатого превращения

· максимальная температура продуктов взрыва (температура взрыва).

· чувствительность к внешним воздействиям

· критический диаметр детонации

· критическая плотность детонации

При детонации разложение ВВ происходит настолько быстро (за время от 10^-6 до 10^-2 сек), что газообразные продукты разложения с температурой в несколько тысяч градусов оказываются сжатыми в объёме, близком к начальному объёму заряда. Резко расширяясь, они являются основным первичным фактором разрушительного действия взрыва.

Различают 2 основных вида действия ВВ: бризантное и фугасное.

Существенное значение при обращении и хранении ВВ имеет их стабильность.

Классификация ВВ

По составу

· Индивидуальные химические соединения.
Большинство таких соединений представляют собой кислородосодержащие вещества, обладающие свойством полностью или частично окисляться внутри молекулы без доступа воздуха. Существуют соединения, не содержащие кислород, но обладающие свойством взрываться (азиды, ацетилениды, диазосоединения и др.). Они, как правило, обладают неустойчивой молекулярной структурой, повышенной чувствительностью к внешним воздействиям и относятся к веществам с повышенной взрывоопасностью.

· Взрывчатые смеси-композиты.
Состоят из двух и более химически не связанных между собой веществ. Многие взрывчатые смеси состоят из индивидуальных веществ, не имеющих взрывчатых свойств (горючих, окислителей и регулирующих добавок).

Регулирующие добавки применяют:

· для снижения чувствительности ВВ к внешним воздействиям. Для этого добавляют различные вещества — флегматизаторы (парафин, церезин, воск, дифениламин и др);

· для увеличения теплоты взрыва
добавляют металлические порошки, например, алюминий, магний, цирконий, бериллий и др)

· для повышения стабильности при хранении и применении;

· для обеспечения необходимого физического состояния.
Например, для повышения вязкости суспензионных ВВ применяют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ)

· для обеспечения функций контроля над применением ВВ.
В состав ВВ могут вводиться специальные вещества-маркеры, по наличию которых в продуктах взрыва устанавливается происхождение ВВ

По физическому состоянию

· газообразные

· жидкие

· гелеобразные

· суспензионные (акватол, ифзанит, карбатол)

· эмульсионные

· твердые

o монолитными

o порошкообразными

o гранулированными

· пластичные

· эластичные

По форме работы взрыва

· инициирующие (первичные)
Инициирующие ВВ предназначаются для возбуждения взрывчатых превращений в зарядах других ВВ. Они отличаются повышенной чувствительностью и легко взрываются от простых начальных импульсов

· бризантные (вторичные)
Бризантные ВВ менее чувствительны к внешним воздействиям, и возбуждение взрывчатых превращений в них осуществляется главным образом с помощью инициирующих ВВ. В качестве бризантных ВВ применяются обычно различные нитросоединения, N-нитрамины, нитраты спиртов, нитраты целлюлозы и др. Часто эти соединения применяют в виде смесей между собой и с другими веществами.
Бризантные взрывчатые смеси часто называют по виду окислителя:

o хлоратиты (окислитель — хлорат калия)

o перхлоратиты (окислитель — перхлорат калия, перхлорат аммония)

o аммониты (окислитель — нитрат аммония)

o оксиликвиты (окислитель — жидкий кислород) и др.

Бризантные ВВ применяют для снаряжения боевых частей ракет различных классов, снарядов реактивной и ствольной артиллерии, артиллерийских и инженерных мин, авиационных бомб, торпед, глубинных бомб, ручных гранат и т. д.В ядерных боеприпасах бризантные ВВ используются в зарядах, предназначенных для перевода ядерного горючего в надкритическое состояние.

· метательные
Метательные ВВ (пороха и ракетные топлива) служат источниками энергии для метания тел (снарядов, мин, пуль и т. д.) или движения ракет. Их отличительная особенность — способность к взрывчатому превращению в форме быстрого сгорания, но без детонации.

· пиротехнические
Пиротехнические составы применяются для получения пиротехнических эффектов (светового, дымового, зажигательного, звукового и т. д.). Основной вид взрывчатых превращений пиротехнических составов — горение.

По методу приготовления зарядов

· прессованные

· литые (взрывчатые сплавы)

· патронированные

По направлениям применения

· военные

· промышленные

· для горного дела (добыча полезных ископаемых, производство стройматериалов, вскрышные работы)
Промышленные ВВ для горных работ по условиям безопасного применения подразделяют на

· непредохранительные

· предохранительные

· для строительства (плотин, каналов, котлованов, дрожных выемок и насыпей)

· для сейсморазведки

· для разрушения строительных конструкций

· для обработки материалов (сварка взрывом, упрочнение взрывом, резание взрывом)

· специального назначения (например, средства расстыковки космических аппаратов)

· антисоциального применения (терроризм, хулиганство), при этом часто используются низкокачественные вещества и смеси кустарного изготовления.

· опытно-экспериментальные.

По степени опасности

Существуют различные системы классификации ВВ по степени опасности. Наиболее известны:

· согласованная на глобальном уровне система классификации опасности и маркировки химической продукции (СГС), принятая ООН в 2003 (действует первая пересмотренная редакция 2005);

· классификация по степени опасности в горных работах;

 

1.1 Характеристика ВВ

 

ВВ	Его характеристика
Тротил (тренитро-толуол, ТНТ, тол)	Прессованный в шашках. Кристал в-во светло-желтого цвета, горьковатое на вкус. Негигроскопично. Температура плавления – 81о С; плотность – 1,55 ÷ 1,6 г/см3 . Горит на воздухе коптящим пламенем без взрыва. Мало чувствителен к удару, трению и тепловому воздействию. Безотказно детонирует от капсюля-детонатора №8 (электродетонатора). Выпускается промышленностью в виде шашек: 400 гр – 100х50х50 200 гр – 100х50х25 75 гр – диаметром 30 мм, длиной 70мм
Тротил - чешуированный	Общие хар-ки аналогичны. Размеры чешуек 5х5х0,5 мм. Плотность - 0,8 г/см3 . Взрывается от промежуточного детонатора – прессованной шашки тротила. Расфасован в мешках диаметром 0,3 м, длиной 0,7 м, масса 42 кг (ВВ-40 кг).
Амонит А-80 и А-50 аммиачноселитренное ВВ с добавкой 20-50% тротила	Плотность 1,4 г/см3. Выпускается пром-стью в виде брикетов. В обращении безопасны. Взрывается от промежуточного детонатора 200 или 400 гр. тротиловой шашки. Применим для взрывов скальных пород, грунтов и для производства крупных взрывов. Пластичное ВВ – однородная тестообразная масса светло-кремового цвета. Нераств-о в воде. Легко деформируется до требуемой формы. Мало чувствительно к удару, трению и тепловому воздействию. Горит без взрыва. Детонирует от капсюля детонатора (электродетонатор). Выпускается в виде брикетов массой в 1 кг, размер 145х70х70 мм. Применяется в виде фигурных и кумулятивных зарядов для подрывания элементов сооружений, а так же искореженных элементов в завалах.
Гекосген - мелкокристалическое вещество белого цвета	Нерастворимо в воде. Чувствительно к внешним воздействиям. При простреле пулей взрывается. Горит энергично белым пламенем. Применимо для подрывания объектов.