Ядовитые газы взрыва

Понятие о взрыве и взрывчатом веществе

Взрывом в физическом смысле называется чрезвычайно быстрое изменение вещества, сопровождающееся таким же быстрым освобождением его потенциальной энергии, производящей механическую работу, направленную на разрушение окружающей среды.

По своей природе взрывы подразделяются на физические, химические и ядерные. В горном деле применяются химические взрывы.

Химическим взрывом называют крайне быстрое самораспространяющееся химическое превращение вещества (системы веществ), протекающее с выделением большого количества теплоты и образованием газообразных продуктов.

К химическим взрывам относятся также взрывы взрывчатых веществ, метана или других горючих газов, угольной или другой органической пыли.

Взрывчатым называется вещество (система веществ), способное под влиянием определѐнного внешнего воздействия к крайне быстрому химическому превращению с выделением большого количества теплоты и образованием газов, способных производить механическую работу.

Для большинства взрывчатых веществ количество газов, выделяющихся при взрыве 1 кг взрывчатого вещества (ВВ), находится в пределах 0,3...1 м³, количество теплоты – 1,9…6,3 МДж (460...1500 ккал), а скорость взрыва колеблется от 1000 до 10000 м/с.

При взрыве в окружающей среде возникают ударная и звуковая волны.

Современные промышленные ВВ содержат органические и неорганические нитраты, нитросоединения и различного рода нитроуглеродистые соединения, поэтому основными ядовитыми газами, выделяющимися при взрыве, являются оксид углерода (угарный газ), оксид (NO) и диоксид (NO₂) азота.

Рецептуры ВВ составляются с таким расчѐтом, чтобы при реакции взрыва образовались в основном пары воды, азот и углекислый газ, т.е. газообразные продукты, наименее опасные для человека. Однако практика производства работ патронированными ВВ показала, что из общего количества газообразных продуктов взрыва 5...10 % приходится на ядовитые примеси, в том числе до 45 л/кг оксида углерода и до 14 л/кг оксидов азота.

Главная причина образования значительного количества оксида углерода при взрывных работах – газификация парафинированной бумажной оболочки патронов под действием высокотемпературных паров воды и углекислого газа по таким реакциям (образование СО за счѐт диссоциации СО₂ не имеет существенного значения для большинства промышленных ВВ):

Поэтому при изготовлении промышленных ВВ массу гильзы ограничивают: на 100 г ВВ масса бумажной обѐртки не должна превышать 3 г и парафина – не более 2,5 г.

Образование оксидов азота при взрывных работах происходит, как правило, за счѐт медленного горения частиц, разбрасываемых при детонации ВВ (в первую очередь аммиачной селитры), протекающего в низкотемпературном режиме при наличии сравнительно низкого давления.

В связи с этим для взрывных работ в угольных шахтах допускаются ВВ, при взрыве которых выделяется не более 80 л/кг условного оксида углерода.

Пересчѐт оксидов азота на условный оксид углерода производится умножением количества оксидов азота на коэффициент, равный 6,5. Считается, что 1 дм³ оксидов азота эквивалентен по токсичности 6,5 дм³, а сернистых газов – 2,5 дм³ оксида углерода.