Вопрос 2. Источники воспламенения появляются чаще всего в результате

О

Источники воспламенения

Источники воспламенения появляются чаще всего в результате:

1) тепловых проявлений механической энергии (нагрев трущихся поверхностей, фрикционные искры ударов и трения и т.д.);

2) тепловых проявлений электрической энергии (искры от короткого замыкания или электросварки, искровые разряды в электрических цепях и

т.д.);

3) разрядов статического электричества (в том числе ударов молнии при грозах);

4) низкотемпературных реакций окисления при контакте горючих веществ с окислителями - HN0₃, KMn0₄, К₂Сг₂0₇ и другими, при взаимодействии кислорода воздуха с ненасыщенными органическими соединениями (самовозгорание растительных масел, угля, торфа);

5) микробиологического окисления растительных материалов (сена, сенажа, зерна, комбикорма);

6) неосторожного обращения с огнем (брошенные непогашенные спички, окурки, оставленные без присмотра горелки и т. д.).

Источниками воспламенения могут явиться нагретые поверхности промышленного оборудования, бытовых приборов и т.д.

Химические процессы при горении К химическим процессам в пламени относятся:

• термическое разложение исходных веществ с образованием более легких продуктов (водорода, оксидов углерода, простейших углеводородов, воды и т.д.), происходит в зоне на подходе к зоне пламени (горения);

• термоокислительные превращения продуктов разложения с выделением теплоты и образованием продуктов полного (диоксида углерода и воды) и

Рис. 1. Схема к определению работоспособности (фугасности) ВВ в свинцовой бомбе: (а) бомба до снаряжения; (б) снаряженная бомба; (в) бомба после взрыва.

Принятая на II Международном конгрессе прикладной химии в качестве стандартной бомба Трауцля (ГОСТ 4546-81) представляет собой массивный свинцовый цилиндр с несквозным осевым каналом (см.Рис.1). На дно канала помещают заряд ВВ массой 10 грамм в бумажной гильзе Свободную часть канала засыпают кварцевым песком. Заряд ВВ инициируют электродетонатором ЭД-8-Э. После взрыва в бомбе образуется характерное вздутие. Расширение бомбы в кубических сантиметрах, за вычетом начального объема канала и расширения, производимого

электродетонатором (30см), является мерой относительной работоспособности ВВ. Величины AV (см³), определенные этим методом для наиболее характерных промышленных ВВ, следующие:

Тротил	285-310	Детонит М	440-460
Гексоген	475-495	Аммонит	265-290
Аммонит	360-390	ПЖВ-20	130-170
6ЖВ		Угленит Э-6

Метод баллистического маятника. Основой прибора является груз, подвешенный на жестких тягах к неподвижной опоре. При воздействии на маятник потока продуктов взрыва или ударной волны он получает некоторый импульс и отклоняется на определенный угол. Конструкции маятников разнообразны. В одной их них (Рис.2) действие взрыва воспринимается торцом носка маятника. Импульс равен:

I = М V 2g/ (1- cos ф) (2) Где М - масса маятника; g- ускорение свободного падения; /- длина подвеса, ф -угол отклонения маятника.

Эта формула справедлива для углов, не превышающих 20°. Если вместо измерения угла отклонения маятника измерять горизонтальное перемещение маятниках, то для малых углов импульс:

I = М 2пх / Т (3)

Т - период колебания маятника. Работа взрыва:

А = Mgh (4)

(5)

где h - высота подъема центра тяжести маятника

Тогда:

А = Mg /(1 - cos(p)

Рис.2. Баллистический маятник: 1 - тело маятника; 2 - носок маятника; 3 - заряд ВВ; 4 - измеритель отклонений; 5 - защитный экран.

Оценка работоспособности по воронке выброса удобна тем, что ее можно выполнять с зарядами большой массы, в частности, с промышленными ВВ, имеющими большой критический диаметр (гранулированными, водосодержащими), для которых многие лабораторные методы малопригодны. Следует отметить, что объем воронки, образованной взрывом
в грунте, определяет ту работу, которая ранее и называлась фугасным действием.

Методы определения бризантности взрывчатых веществ.

Как уже отмечалось, бризантность - это способность ВВ к местному разрушительному действию, при котором нагружение среды осуществляется именно продуктами детонации. Бризантное действие ВВ проявляется лишь на близких расстояниях от места взрыва, где давление и плотность энергии продуктов еще достаточно велики. Это расстояние по величине сопоставимо с радиусов цилиндрического или сферического заряда. С удалением от места взрыва механические эффекты резко снижаются вследствие крутого падения давления, скорости и других параметров взрыва.

Бризантность является одной из важнейших характеристик ВВ, на основании которой производится их сравнительная оценка и выбор для тех или иных целей (боеприпасы, кумулятивные заряды, ВВ для резки и обработки металлов взрывом и т.д.).

Бризантность не определяется полностью и однозначно теми же параметрами, от которых зависит их работоспособность. Последняя зависит от удельной теплоты взрыва, удельного объема и теплоемкости газообразных продуктов. Для бризантности определяющими факторами являются скорость детонации и детонационное давление.

Наиболее простым и распространенным методом испытания на бризантность является проба на обжатие свинцовых цилиндров, предложенная Гессом в 1876 году. Для испытаний применяют свинцовый цилиндр стандартных размеров 2, который устанавливают на стальной плите 1 в вертикальном положении (Рис.3).

Рис. 3. Определение бризантности по пробе Гесса.

На столбик помещают стальную пластину 3, на которой устанавливают заряд ВВ 4, снабженный капсюлем- детонатором 5. При взрыве заряда свинцовый цилиндр деформируется. Мерой бризантности ВВ является величина обжатия, то есть разность высот цилиндра до и после обжатия Ah. Более корректно оценивать бризантность по формуле:

а = Ah / (h₀ - Ah) (6),

где ho - высота цилиндра до обжатия.

Проба на обжатие медных крешеров была предложена в 1893 г. Кастом. Прибор для определения бризантности по этой пробе показан на Рис.4. На стальное основание 2 устанавливается полый стальной цилиндр 3 с притертым стальным поршнем 4. На поршне находится стальная накладка 5, покрытая двумя свинцовыми дисками б. Под поршнем находится медный крешер 1. На свинцовые диски устанавливают заряд ВВ 7 с капсюлем- детонатором. При подрыве заряда поршень получает динамический удар и обжимает крешер; величина обжатия и служит мерой бризантности.

Рис.4. Схема бризантометра Каста

Недостатком пробы на обжатие медных крешеров является ее малая «разрешающая способность», так, например, для ряда ВВ, предельный диаметр детонации которых значительно больше 21 мм (аммониты, сплавы тротила с динитронафталином), показания получаются явно заниженными.

Следует отметить, что чисто бризантные или чисто фугасные формы работы взрыва на практике встречаются сравнительно редко. В большинстве случаев работа носит комбинированный или промежуточный характер, при этом время совершения работы больше, чем при чисто бризантном действии (~10~⁶...10~⁵ с), но меньше, чем время достижения продуктами взрыва давления окружающей среды (—10^-4... 10^-3 с).