Взрыв: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Функция «Добавить ссылку»: добавлено 3 ссылки. Метки: через визуальный редактор с мобильного устройства из мобильной версии Задача для новичков предложение: добавить ссылки |
Optimizm (обсуждение | вклад) м откат правок 2A01:540:46DB:B00:7948:6E69:22E2:B8C8 (обс.) к версии Gonor2712 Метка: откат |
||
| (не показано 35 промежуточных версий 25 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
{{О|физическом процессе|лингвистическом термине|Взрывные согласные}} |
{{О|физическом процессе|лингвистическом термине|Взрывные согласные}} |
||
{{Другие значения}} |
{{Другие значения}} |
||
[[Файл:Explosions.jpg|thumb|300px|Демонстрационные наземные взрывы. Авиашоу на [[Авиационная база|базе]] |
[[Файл:Explosions.jpg|thumb|300px|Демонстрационные наземные взрывы. Авиашоу на [[Авиационная база|базе]] Мирамар, [[Сан-Диего]], [[США]]]] |
||
'''Взрыв''' — быстропротекающий физический или физико-химический процесс, проходящий со значительным выделением [[Энергия|энергии]] в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения [[Состав продуктов взрыва|продуктов взрыва]]. |
'''Взрыв''' — быстропротекающий [[физический процесс|физический]] или физико-химический процесс, проходящий со значительным выделением [[Энергия|энергии]] в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения [[Состав продуктов взрыва|продуктов взрыва]]. |
||
Взрыв в твёрдой среде вызывает [[Закон поражения|разрушение]] и дробление<ref>[bse.sci-lib.com/article004689.html Взрыв//Большая Советская Энциклопедия]</ref>. Различают взрывы двух типов: с высвобождением химической или [[ядерный взрыв|ядерной]] энергии (взрывчатых веществ, взрывы смесей газов); с высвобождением энергии, получаемой от внешнего источника (молния, разрушение [[Сосуд под давлением|оболочки со сжатым газом]])<ref name="expl_him_ents">Взрыв//Химическая энциклопедия. Том 1. Абл-Дар. —М.: Советская энциклопедия, 1988.</ref>. |
|||
== Источники энергии == |
== Источники энергии == |
||
| ⚫ | Взрывное превращение — быстрый самостоятельно распространяющийся процесс с выделением энергии и образованием сильно сжатых газов, способных производить работу, возникает из-за химических и ядерных реакций. В результате взрывного превращения в окружающей среде возникает волна сжатия<ref>Взрывное превращение//Горная энциклопедия. Том 1. Аа-лава-геосистема — М.: Советская энциклопедия, 1984</ref>. Такие волны также сопровождают взрывы, не сопровождающиеся взрывным превращением, — физические взрывы [[Сосуд под давлением|сосудов под давлением]], наполненных негорючими газами, паром или многофазными сжимаемыми системами (пыль, пена). Физико-химический [[Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости|взрыв паров вскипающей жидкости]] (BLEVE) происходит в результате внешнего подогрева сосуда, наполненного горючей легкокипящей жидкостью. При разрыве емкости и последующем воспламенении паров кипящей жидкости происходит образование огненного шара<ref name="Gelfand2006">Гельфанд Б. Е., Сильннков М. В. Взрывобезопасность: учебник — СПб.: Астерион, 2006</ref>{{rp|35}}. В зависимости от источников энергии существуют также электрические, вулканические взрывы, взрывы при столкновении космических тел (например, при падении метеоритов на поверхность планеты), взрывы, вызванные гравитационным коллапсом (взрывы [[Сверхновая звезда|сверхновых звёзд]] и др.). |
||
| ⚫ | Точечными взрывами являются взрывы вещества, занимающего малый объем относительно зоны воздействия, например — заряд взрывчатого вещества. [[Объёмный взрыв|Объёмным взрывом]] является взрыв газо-, паро-, пылевоздушного облака, занимающего значительный объем зоны воздействия. При взрыве облака возникает огненный шар<ref name="Devisilov2012">Девисилов В. А., Дроздова Т. И., Тимофеева С. С. Теория горения и взрыва : практикум : учебное пособие — М.: Форум, 2012</ref>{{rp|168}}. |
||
| ⚫ | Взрывное превращение |
||
| ⚫ | Точечными взрывами являются взрывы вещества, занимающего малый объем относительно зоны воздействия, например |
||
== Техника == |
== Техника == |
||
[[Файл:Escambia Railway engine number 4 boiler explosion (5550209706).jpg|thumb|Последствия взрыва паровоза, 1911 год]] |
[[Файл:Escambia Railway engine number 4 boiler explosion (5550209706).jpg|thumb|Последствия взрыва паровоза, 1911 год]] |
||
| ⚫ | В физике и технике термин «взрыв» используется в разных смыслах: в [[Физика взрыва|физике взрыва]] необходимым условием является наличие [[Ударная волна|ударной волны]], в технике для отнесения процесса к взрыву наличие ударной волны не обязательно при наличии угрозы разрушения оборудования и зданий. В технике в значительной части термин «взрыв» связан с процессами, происходящими внутри замкнутых сосудов и помещений, которые при чрезмерном повышении давления могут разрушится и при отсутствии ударных волн<ref name="Vodyanik2005">Водяник В.И. |
||
На основе взрывных процессов были созданы многие военные, строительные, научные и другие технологии<ref>{{Cite web|lang=ru|url=https://encyclopedia.mil.ru/encyclopedia/dictionary/details.htm?id=12785@morfDictionary|title=Взрывчатые вещества (ВВ)|author=|website=Министерство обороны Российской Федерации (Минобороны России)|date=|publisher=|accessdate=2020-07-20|archive-date=2020-07-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20200720174856/https://encyclopedia.mil.ru/encyclopedia/dictionary/details.htm?id=12785@morfDictionary|deadlink=no}}</ref>. Применение взрывов, сначала в военной технике, а затем и в горной промышленности, началось задолго до других источников работы: [[Паровая машина|паровой машины]], двигателя внутреннего сгорания, электромотора<ref>Андреев К. К. Взрыв и взрывчатые вещества —М.: Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР, 1956 с. 5</ref>. |
|||
| ⚫ | В технике для химических взрывов, не сопровождающихся возникновением ударных волн, используется термин «взрывное горение». От нормального послойного горения этот процесс отличается нестационарностью и на несколько порядков большей скоростью распространения пламени. В замкнутом объёме взрывное горение вызывает волны сжатия. Такое горение характерно при взрывах [[дымный порох|дымного пороха]], пиротехнических составов, промышленной пыли. Взрывное горение при определённых условиях может перейти в детонацию<ref>Взрывное горение//Горная энциклопедия. Том 1. Аа-лава-геосистема |
||
| ⚫ | В физике и технике термин «взрыв» используется в разных смыслах: в [[Физика взрыва|физике взрыва]] необходимым условием является наличие [[Ударная волна|ударной волны]], в технике для отнесения процесса к взрыву наличие ударной волны не обязательно при наличии угрозы разрушения оборудования и зданий. В технике в значительной части термин «взрыв» связан с процессами, происходящими внутри замкнутых сосудов и помещений, которые при чрезмерном повышении давления могут разрушится и при отсутствии ударных волн<ref name="Vodyanik2005">Водяник В. И. Горение и взрыв газов//Безопасность труда в промышленности N 1, 2005</ref>. В технике для внешних взрывов без образования ударных волн рассматриваются волны сжатия и воздействие огненного шара<ref name="Husnutdinov" />{{rp|9}}. При отсутствии ударных волн признаком определяющим взрыв является звуковой эффект волны давления<ref name="Beiker1986">Бейкер У. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия т. 1 — М.: «Мир», 1986</ref>{{rp|104}}. В технике дополнительно к взрывам и детонации также выделяют хлопки<ref name="Ovcharenko1963">Овчаренко Н. Л. Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехах — М., 1963</ref>{{rp|5}}. |
||
| ⚫ | В технике для химических взрывов, не сопровождающихся возникновением ударных волн, используется термин «взрывное горение». От нормального послойного горения этот процесс отличается нестационарностью и на несколько порядков большей скоростью распространения пламени. В замкнутом объёме взрывное горение вызывает волны сжатия. Такое горение характерно при взрывах [[дымный порох|дымного пороха]], пиротехнических составов, промышленной пыли. Взрывное горение при определённых условиях может перейти в детонацию<ref>Взрывное горение//Горная энциклопедия. Том 1. Аа-лава-геосистема — М.: Советская энциклопедия, 1984</ref>. |
||
При взрывах с использованием химических взрывчатых веществ в грунтах и горных породах ударные волны практически никогда не возникают. Мощные ударные волны образуются только при подземных ядерных взрывах на не очень больших расстояниях от заряда<ref name="Vzriv_Gornaya" />. |
При взрывах с использованием химических взрывчатых веществ в грунтах и горных породах ударные волны практически никогда не возникают. Мощные ударные волны образуются только при подземных ядерных взрывах на не очень больших расстояниях от заряда<ref name="Vzriv_Gornaya" />. |
||
При медленном горении возникающем в закрытой трубе впереди зоны горения всегда возникает ударная волна. При больших скоростях горения ударная волна существенно влияет на состояние газовой смеси подходящей к зоне горения. Медленное горение в трубе может перейти в детонацию при самопроизвольном ускорении пламени с возникновением детонационной волны впереди пламени<ref name="Landau6_2001">Ландау |
При медленном горении возникающем в закрытой трубе впереди зоны горения всегда возникает ударная волна. При больших скоростях горения ударная волна существенно влияет на состояние газовой смеси подходящей к зоне горения. Медленное горение в трубе может перейти в детонацию при самопроизвольном ускорении пламени с возникновением детонационной волны впереди пламени<ref name="Landau6_2001">Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: Учеб. пособ.: Для вузов. В 10 т. Т. VI. Гидродинамика. — 5-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.</ref>{{rp|686}}. |
||
== Право == |
== Право == |
||
В юридической литературе широко используется термин «криминальный взрыв» |
В юридической литературе широко используется термин «криминальный взрыв» — взрыв, причиняющий материальный ущерб, вред здоровью и жизни людей, интересам общества, а также взрыв, который может вызвать смерть человека<ref name="Taubkin2013">Таубкин И. С. О терминологии в уголовно-правовой классификации взрывов//Теория и практика судебной экспертизы № 1 (29) 2013</ref>. К криминальным взрывам относятся как взрывы в целях совершения умышленного преступления, так и нарушения [[Специальные правила безопасности|специальных правил безопасности]], которые привели к взрывам<ref name="Taubkin2013" />. Для определения необходимости выполнения специальных правил в области [[Взрывозащита|взрывобезопасности]] в промышленности выделяются [[Пожароопасная (взрывоопасная) зона|взрывоопасные зоны]] и [[Взрывоопасный объект (цех, производство)|взрывоопасные объекты]]. |
||
[[Файл:Взрыв горной массы в карьере.webm|thumb|300px|Взрыв горной массы в карьере]] |
[[Файл:Взрыв горной массы в карьере.webm|thumb|300px|Взрыв горной массы в карьере]] |
||
== Действие взрыва == |
== Действие взрыва == |
||
Механическое воздействие взрыва связано с работой, которая совершается при расширении газов. Воздействие условно делится на бризантные (местные) и фугасные (общие) формы. Бризантное действие проявляется непосредственно в окрестностях заряда (в |
Механическое воздействие взрыва связано с работой, которая совершается при расширении газов. Воздействие условно делится на бризантные (местные) и фугасные (общие) формы. Бризантное действие проявляется непосредственно в окрестностях заряда (в твёрдой среде) или вблизи поверхности твёрдого тела, фугасное — на расстояниях намного больше размера заряда. Для бризантного действия характерно сильное деформирование и дробление среды, а его общий фугасный эффект определяется импульсом, то есть начальным давлением в полости взрыва и её размерами. Фугасное действие зависит только от энергии заряда. Форма заряда взрывчатого вещества и его детонационные характеристики существенно влияют лишь на бризантное действие взрыва<ref name="Vzriv_Gornaya">Взрыв//Горная энциклопедия. Том 1. Аа-лава-геосистема — М.: Советская энциклопедия, 1984</ref>. Бризантное действие взрыва может быть усилено [[Кумулятивный эффект|кумулятивными эффектами]]. |
||
Действие ударной волны на предметы зависит от их характеристик. Разрушение капитальных строений зависит от импульса взрыва. Например, при действии ударной волны на кирпичную стену она начнёт наклоняться. За время действия ударной волны наклон будет незначительным. Однако, если и после действия ударной волны стена будет наклоняться по инерции, то она рухнет. Если предмет жёсткий, прочно укреплён и имеет небольшую массу, то он успеет изменить свою форму под действием импульса взрыва и будет сопротивляться действию ударной волны, как силе, приложенной постоянно. В этом случае разрушение будет зависеть не от импульса, а от давления, вызываемого ударной волной<ref name="Pokrovskiy1954">Покровский Г. |
Действие ударной волны на предметы зависит от их характеристик. Разрушение капитальных строений зависит от импульса взрыва. Например, при действии ударной волны на кирпичную стену она начнёт наклоняться. За время действия ударной волны наклон будет незначительным. Однако, если и после действия ударной волны стена будет наклоняться по инерции, то она рухнет. Если предмет жёсткий, прочно укреплён и имеет небольшую массу, то он успеет изменить свою форму под действием импульса взрыва и будет сопротивляться действию ударной волны, как силе, приложенной постоянно. В этом случае разрушение будет зависеть не от импульса, а от давления, вызываемого ударной волной<ref name="Pokrovskiy1954">Покровский Г. И. Взрыв и его действие — М., 1954</ref>{{rp|37}}. |
||
| ⚫ | |||
== Химические взрывы |
== Химические взрывы == |
||
Единого мнения о том, какие именно химические процессы следует считать взрывом, не существует. Это связано с тем, что высокоскоростные процессы могут протекать в виде [[Детонация|детонации]] или [[Дефлаграция|дефлаграции]] ([[Горение|медленного горения]]). Детонация отличается от горения тем, что химические реакции и процесс выделения [[Энергия|энергии]] идут с образованием [[ударная волна|ударной волны]] в реагирующем веществе, и вовлечение новых порций взрывчатого вещества в химическую реакцию происходит на фронте ударной волны, а не путём [[теплопроводность|теплопроводности]] и [[диффузия|диффузии]], как при медленном горении. Различие механизмов передачи энергии и вещества влияют на скорость протекания процессов и на результаты их действия на окружающую среду, однако на практике наблюдаются самые различные сочетания этих процессов и переходы горения в детонацию и обратно. В связи с этим обычно к химическим взрывам относят различные быстропротекающие процессы без уточнения их характера. |
Единого мнения о том, какие именно химические процессы следует считать взрывом, не существует. Это связано с тем, что высокоскоростные процессы могут протекать в виде [[Детонация|детонации]] или [[Дефлаграция|дефлаграции]] ([[Горение|медленного горения]]). Детонация отличается от горения тем, что химические реакции и процесс выделения [[Энергия|энергии]] идут с образованием [[ударная волна|ударной волны]] в реагирующем веществе, и вовлечение новых порций взрывчатого вещества в химическую реакцию происходит на фронте ударной волны, а не путём [[теплопроводность|теплопроводности]] и [[диффузия|диффузии]], как при медленном горении. Различие механизмов передачи энергии и вещества влияют на скорость протекания процессов и на результаты их действия на окружающую среду, однако на практике наблюдаются самые различные сочетания этих процессов и переходы горения в детонацию и обратно. В связи с этим обычно к химическим взрывам относят различные быстропротекающие процессы без уточнения их характера. |
||
Химический взрыв неконденсированных веществ от горения отличается тем, что горение происходит, когда горючая смесь образуется в процессе самого горения<ref name="Husnutdinov">Д. |
Химический взрыв неконденсированных веществ от горения отличается тем, что горение происходит, когда горючая смесь образуется в процессе самого горения<ref name="Husnutdinov">Д. З. Хуснутдинов, А. В. Мишуев, В. В. Казеннов и др. Аварийные взрывы газовоздушных смесей в атмосфере : монография — М.: МГСУ, 2014</ref>{{rp|36}}. |
||
Существует более жёсткий подход к определению химического взрыва как исключительно детонационному. Из этого условия с необходимостью следует, что при химическом взрыве, сопровождаемом [[окислитель]] |
Существует более жёсткий подход к определению химического взрыва как исключительно детонационному. Из этого условия с необходимостью следует, что при химическом взрыве, сопровождаемом [[окислитель]]но-восстановительной реакцией (сгоранием), сгорающее вещество и окислитель должны быть перемешаны, иначе скорость реакции будет ограничена скоростью процесса доставки окислителя, а этот процесс, как правило, имеет диффузионный характер. Например, [[природный газ]] медленно горит в горелках домашних кухонных плит, поскольку кислород медленно попадает в область горения путём диффузии. Однако если перемешать газ с воздухом, он взорвётся от небольшой искры — [[объёмный взрыв]]. Существуют очень немногие примеры химических взрывов, не имеющих своей причиной окисление/восстановление, например реакция мелкодисперсного [[Оксид фосфора(V)|оксида фосфора(V)]] с водой, но её можно рассматривать и как [[паровой взрыв]]. |
||
Индивидуальные [[взрывчатые вещества]], как правило, содержат кислород в составе своих собственных молекул. Это метастабильные вещества, которые способны храниться более или менее долгое время при нормальных условиях. Однако при инициировании взрыва веществу передаётся достаточная энергия для самопроизвольного распространения волны горения или детонации, захватывающей всю массу вещества. Подобными свойствами обладают [[нитроглицерин]], [[тринитротолуол]] и другие вещества. [[Бездымный порох|Бездымные пороха]] и [[Дымный порох|чёрный порох]], который состоит из механической смеси угля, [[Сера|серы]] и [[селитра|селитры]], в обычных условиях не способны к детонации, но их традиционно также относят к взрывчатым веществам. |
Индивидуальные [[взрывчатые вещества]], как правило, содержат кислород в составе своих собственных молекул. Это метастабильные вещества, которые способны храниться более или менее долгое время при нормальных условиях. Однако при инициировании взрыва веществу передаётся достаточная энергия для самопроизвольного распространения волны горения или детонации, захватывающей всю массу вещества. Подобными свойствами обладают [[нитроглицерин]], [[тринитротолуол]] и другие вещества. [[Бездымный порох|Бездымные пороха]] и [[Дымный порох|чёрный порох]], который состоит из механической смеси угля, [[Сера|серы]] и [[селитра|селитры]], в обычных условиях не способны к детонации, но их традиционно также относят к взрывчатым веществам. |
||
<!-- |
<!-- |
||
Видимость подраздела скрыта для переработки, раздел содержит некорректную информацию (см. в обсуждении статьи) |
Видимость подраздела скрыта для переработки, раздел содержит некорректную информацию (см. в обсуждении статьи) |
||
=== Оценка энергии взрыва === |
=== Оценка энергии взрыва === |
||
Важнейшей характеристикой энергии взрыва является суммарное энерговыделение — энергетический потенциал. |
Важнейшей характеристикой энергии взрыва является суммарное энерговыделение — энергетический потенциал. |
||
При оценке энергии мощного взрыва можно использовать то, что давление это, в сущности, объёмная плотность энергии. Поэтому, зная перепад давлений в ударной волне, необходимый для производства данных разрушений, и объём области разрушений, можно посчитать энергию взрыва, как произведение перепада давления на объём. Например, оценка энергии взрыва [[тунгусский феномен|тунгусского метеорита]] легко получается из площади вывала леса. Действительно, из того, что ураганный ветер (50 м/с) легко валит деревья, получаем оценку перепада давления, потребного на повал дерева ρ v<sup>2</sub>/2~1 кг/м³ 2500 м² /с²/2~ 1 кПа Площадь вывала леса 2000 км². Поскольку поперечные размеры области вываленного леса заметно больше толщины [[атмосфера Земли|тропосферы]] (10 км) и взрывная волна, скорее всего, будет отражаться назад от области низкой плотности. Получаем оценку объёма, затронутого взрывом ~20000 км³=2 10<sup>13</sup>м³. Полная энергия, т.о. 2 10<sup>19</sup>Дж, переводя в [[тротиловый эквивалент|тонны тротилового эквивалента]] получаем ~5 10<sup>10</sup> т.т.э=50 мегатонн тротилового эквивалента.--> |
При оценке энергии мощного взрыва можно использовать то, что давление это, в сущности, объёмная плотность энергии. Поэтому, зная перепад давлений в ударной волне, необходимый для производства данных разрушений, и объём области разрушений, можно посчитать энергию взрыва, как произведение перепада давления на объём. Например, оценка энергии взрыва [[тунгусский феномен|тунгусского метеорита]] легко получается из площади вывала леса. Действительно, из того, что ураганный ветер (50 м/с) легко валит деревья, получаем оценку перепада давления, потребного на повал дерева ρ v<sup>2</sub>/2~1 кг/м³ 2500 м² /с²/2~ 1 кПа Площадь вывала леса 2000 км². Поскольку поперечные размеры области вываленного леса заметно больше толщины [[атмосфера Земли|тропосферы]] (10 км) и взрывная волна, скорее всего, будет отражаться назад от области низкой плотности. Получаем оценку объёма, затронутого взрывом ~20000 км³=2 10<sup>13</sup>м³. Полная энергия, т.о. 2 10<sup>19</sup>Дж, переводя в [[тротиловый эквивалент|тонны тротилового эквивалента]] получаем ~5 10<sup>10</sup> т.т.э=50 мегатонн тротилового эквивалента.--> |
||
<!-- раздел скрыт как содержащий произвольный список. Здесь необходим краткий раздел о ВВ с отсылкой к основной статье |
<!-- раздел скрыт как содержащий произвольный список. Здесь необходим краткий раздел о ВВ с отсылкой к основной статье |
||
=== Параметры взрывчатых веществ === |
=== Параметры взрывчатых веществ === |
||
В следующей таблице для трёх ВВ приведены суммарные химические формулы и основные детонационные параметры: удельная энергия взрыва Q, начальная плотность r, скорость детонации D, давление P и температура T на момент завершения реакции<ref>Ершов А. П. Взрыв. // [[Соросовский образовательный журнал]], 2000, № 1, с. 85—90</ref>. |
В следующей таблице для трёх ВВ приведены суммарные химические формулы и основные детонационные параметры: удельная энергия взрыва Q, начальная плотность r, скорость детонации D, давление P и температура T на момент завершения реакции<ref>Ершов А. П. Взрыв. // [[Соросовский образовательный журнал]], 2000, № 1, с. 85—90</ref>. |
||
| Строка 86: | Строка 93: | ||
== Применение == |
== Применение == |
||
{{заготовка раздела}} |
{{заготовка раздела}} |
||
| ⚫ | |||
[[Файл:Chimney blasting.gif|thumb|300px|Анимация сноса дымовой трубы при помощи взрыва]] |
|||
Технологии на основе взрывных процессов применяются в военном деле, на взрыве основано действие боеприпасов. |
Технологии на основе взрывных процессов применяются в военном деле, на взрыве основано действие боеприпасов. |
||
| Строка 93: | Строка 100: | ||
== См. также == |
== См. также == |
||
{{Кол|2}} |
|||
{{Родственные проекты| |
|||
Тема = Взрывы | |
|||
Викисловарь = взрыв |
|||
| ⚫ | |||
* [[Камуфлет]] |
* [[Камуфлет]] |
||
* [[Холодный взрыв]] |
* [[Холодный взрыв]] |
||
{{Конец кол}} |
|||
* [[МОН-100]] |
|||
== Примечания == |
== Примечания == |
||
{{примечания}} |
{{примечания}} |
||
{{Родственные проекты|Тема = Взрывы |Викисловарь = взрыв}} |
|||
== Литература == |
== Литература == |
||
| Строка 119: | Строка 124: | ||
|isbn=5-9221-0220-6 |
|isbn=5-9221-0220-6 |
||
}} |
}} |
||
* ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования |
|||
== Ссылки == |
== Ссылки == |
||
* [http:// |
* [http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=133318 ГОСТ Р 22.0.08-96 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Взрывы. Термины и определения] |
||
{{Внешние ссылки}} |
{{Внешние ссылки}} |
||
{{Нет ссылок|дата=13 мая 2011}} |
|||
[[Категория:Взрывы| ]] |
[[Категория:Взрывы| ]] |
||
{{спам-ссылки|1= |
|||
* bse.sci-lib.com/article004689.html |
|||
| ⚫ | |||
Текущая версия от 16:26, 22 октября 2024
Взрыв — быстропротекающий физический или физико-химический процесс, проходящий со значительным выделением энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения продуктов взрыва.
Взрыв в твёрдой среде вызывает разрушение и дробление[1]. Различают взрывы двух типов: с высвобождением химической или ядерной энергии (взрывчатых веществ, взрывы смесей газов); с высвобождением энергии, получаемой от внешнего источника (молния, разрушение оболочки со сжатым газом)[2].
Источники энергии
[править | править код]Взрывное превращение — быстрый самостоятельно распространяющийся процесс с выделением энергии и образованием сильно сжатых газов, способных производить работу, возникает из-за химических и ядерных реакций. В результате взрывного превращения в окружающей среде возникает волна сжатия[3]. Такие волны также сопровождают взрывы, не сопровождающиеся взрывным превращением, — физические взрывы сосудов под давлением, наполненных негорючими газами, паром или многофазными сжимаемыми системами (пыль, пена). Физико-химический взрыв паров вскипающей жидкости (BLEVE) происходит в результате внешнего подогрева сосуда, наполненного горючей легкокипящей жидкостью. При разрыве емкости и последующем воспламенении паров кипящей жидкости происходит образование огненного шара[4]:35. В зависимости от источников энергии существуют также электрические, вулканические взрывы, взрывы при столкновении космических тел (например, при падении метеоритов на поверхность планеты), взрывы, вызванные гравитационным коллапсом (взрывы сверхновых звёзд и др.).
Точечными взрывами являются взрывы вещества, занимающего малый объем относительно зоны воздействия, например — заряд взрывчатого вещества. Объёмным взрывом является взрыв газо-, паро-, пылевоздушного облака, занимающего значительный объем зоны воздействия. При взрыве облака возникает огненный шар[5]:168.
Техника
[править | править код].jpg)
На основе взрывных процессов были созданы многие военные, строительные, научные и другие технологии[6]. Применение взрывов, сначала в военной технике, а затем и в горной промышленности, началось задолго до других источников работы: паровой машины, двигателя внутреннего сгорания, электромотора[7].
В физике и технике термин «взрыв» используется в разных смыслах: в физике взрыва необходимым условием является наличие ударной волны, в технике для отнесения процесса к взрыву наличие ударной волны не обязательно при наличии угрозы разрушения оборудования и зданий. В технике в значительной части термин «взрыв» связан с процессами, происходящими внутри замкнутых сосудов и помещений, которые при чрезмерном повышении давления могут разрушится и при отсутствии ударных волн[8]. В технике для внешних взрывов без образования ударных волн рассматриваются волны сжатия и воздействие огненного шара[9]:9. При отсутствии ударных волн признаком определяющим взрыв является звуковой эффект волны давления[10]:104. В технике дополнительно к взрывам и детонации также выделяют хлопки[11]:5.
В технике для химических взрывов, не сопровождающихся возникновением ударных волн, используется термин «взрывное горение». От нормального послойного горения этот процесс отличается нестационарностью и на несколько порядков большей скоростью распространения пламени. В замкнутом объёме взрывное горение вызывает волны сжатия. Такое горение характерно при взрывах дымного пороха, пиротехнических составов, промышленной пыли. Взрывное горение при определённых условиях может перейти в детонацию[12].
При взрывах с использованием химических взрывчатых веществ в грунтах и горных породах ударные волны практически никогда не возникают. Мощные ударные волны образуются только при подземных ядерных взрывах на не очень больших расстояниях от заряда[13].
При медленном горении возникающем в закрытой трубе впереди зоны горения всегда возникает ударная волна. При больших скоростях горения ударная волна существенно влияет на состояние газовой смеси подходящей к зоне горения. Медленное горение в трубе может перейти в детонацию при самопроизвольном ускорении пламени с возникновением детонационной волны впереди пламени[14]:686.
Право
[править | править код]В юридической литературе широко используется термин «криминальный взрыв» — взрыв, причиняющий материальный ущерб, вред здоровью и жизни людей, интересам общества, а также взрыв, который может вызвать смерть человека[15]. К криминальным взрывам относятся как взрывы в целях совершения умышленного преступления, так и нарушения специальных правил безопасности, которые привели к взрывам[15]. Для определения необходимости выполнения специальных правил в области взрывобезопасности в промышленности выделяются взрывоопасные зоны и взрывоопасные объекты.
Действие взрыва
[править | править код]Механическое воздействие взрыва связано с работой, которая совершается при расширении газов. Воздействие условно делится на бризантные (местные) и фугасные (общие) формы. Бризантное действие проявляется непосредственно в окрестностях заряда (в твёрдой среде) или вблизи поверхности твёрдого тела, фугасное — на расстояниях намного больше размера заряда. Для бризантного действия характерно сильное деформирование и дробление среды, а его общий фугасный эффект определяется импульсом, то есть начальным давлением в полости взрыва и её размерами. Фугасное действие зависит только от энергии заряда. Форма заряда взрывчатого вещества и его детонационные характеристики существенно влияют лишь на бризантное действие взрыва[13]. Бризантное действие взрыва может быть усилено кумулятивными эффектами.
Действие ударной волны на предметы зависит от их характеристик. Разрушение капитальных строений зависит от импульса взрыва. Например, при действии ударной волны на кирпичную стену она начнёт наклоняться. За время действия ударной волны наклон будет незначительным. Однако, если и после действия ударной волны стена будет наклоняться по инерции, то она рухнет. Если предмет жёсткий, прочно укреплён и имеет небольшую массу, то он успеет изменить свою форму под действием импульса взрыва и будет сопротивляться действию ударной волны, как силе, приложенной постоянно. В этом случае разрушение будет зависеть не от импульса, а от давления, вызываемого ударной волной[16]:37.
Химические взрывы
[править | править код]Единого мнения о том, какие именно химические процессы следует считать взрывом, не существует. Это связано с тем, что высокоскоростные процессы могут протекать в виде детонации или дефлаграции (медленного горения). Детонация отличается от горения тем, что химические реакции и процесс выделения энергии идут с образованием ударной волны в реагирующем веществе, и вовлечение новых порций взрывчатого вещества в химическую реакцию происходит на фронте ударной волны, а не путём теплопроводности и диффузии, как при медленном горении. Различие механизмов передачи энергии и вещества влияют на скорость протекания процессов и на результаты их действия на окружающую среду, однако на практике наблюдаются самые различные сочетания этих процессов и переходы горения в детонацию и обратно. В связи с этим обычно к химическим взрывам относят различные быстропротекающие процессы без уточнения их характера.
Химический взрыв неконденсированных веществ от горения отличается тем, что горение происходит, когда горючая смесь образуется в процессе самого горения[9]:36.
Существует более жёсткий подход к определению химического взрыва как исключительно детонационному. Из этого условия с необходимостью следует, что при химическом взрыве, сопровождаемом окислительно-восстановительной реакцией (сгоранием), сгорающее вещество и окислитель должны быть перемешаны, иначе скорость реакции будет ограничена скоростью процесса доставки окислителя, а этот процесс, как правило, имеет диффузионный характер. Например, природный газ медленно горит в горелках домашних кухонных плит, поскольку кислород медленно попадает в область горения путём диффузии. Однако если перемешать газ с воздухом, он взорвётся от небольшой искры — объёмный взрыв. Существуют очень немногие примеры химических взрывов, не имеющих своей причиной окисление/восстановление, например реакция мелкодисперсного оксида фосфора(V) с водой, но её можно рассматривать и как паровой взрыв.
Индивидуальные взрывчатые вещества, как правило, содержат кислород в составе своих собственных молекул. Это метастабильные вещества, которые способны храниться более или менее долгое время при нормальных условиях. Однако при инициировании взрыва веществу передаётся достаточная энергия для самопроизвольного распространения волны горения или детонации, захватывающей всю массу вещества. Подобными свойствами обладают нитроглицерин, тринитротолуол и другие вещества. Бездымные пороха и чёрный порох, который состоит из механической смеси угля, серы и селитры, в обычных условиях не способны к детонации, но их традиционно также относят к взрывчатым веществам.
Ядерные взрывы
[править | править код]Ядерный взрыв — это неуправляемый процесс высвобождения большого количества тепловой и лучевой энергии в результате цепной ядерной реакции расщепления атома или реакции термоядерного синтеза. Искусственные ядерные взрывы в основном используются в качестве мощнейшего оружия, предназначенного для уничтожения крупных объектов и скоплений.
Применение
[править | править код] | Этот раздел не завершён. |
Технологии на основе взрывных процессов применяются в военном деле, на взрыве основано действие боеприпасов.
Мирные технологии включают в себя разрушение конструкций направленным взрывом, сварку взрывом, взрывной синтез материалов, добычу полезных ископаемых и др.
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ [bse.sci-lib.com/article004689.html Взрыв//Большая Советская Энциклопедия]
- ↑ Взрыв//Химическая энциклопедия. Том 1. Абл-Дар. —М.: Советская энциклопедия, 1988.
- ↑ Взрывное превращение//Горная энциклопедия. Том 1. Аа-лава-геосистема — М.: Советская энциклопедия, 1984
- ↑ Гельфанд Б. Е., Сильннков М. В. Взрывобезопасность: учебник — СПб.: Астерион, 2006
- ↑ Девисилов В. А., Дроздова Т. И., Тимофеева С. С. Теория горения и взрыва : практикум : учебное пособие — М.: Форум, 2012
- ↑ Взрывчатые вещества (ВВ). Министерство обороны Российской Федерации (Минобороны России). Дата обращения: 20 июля 2020. Архивировано 20 июля 2020 года.
- ↑ Андреев К. К. Взрыв и взрывчатые вещества —М.: Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР, 1956 с. 5
- ↑ Водяник В. И. Горение и взрыв газов//Безопасность труда в промышленности N 1, 2005
- ↑ 1 2 Д. З. Хуснутдинов, А. В. Мишуев, В. В. Казеннов и др. Аварийные взрывы газовоздушных смесей в атмосфере : монография — М.: МГСУ, 2014
- ↑ Бейкер У. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия т. 1 — М.: «Мир», 1986
- ↑ Овчаренко Н. Л. Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехах — М., 1963
- ↑ Взрывное горение//Горная энциклопедия. Том 1. Аа-лава-геосистема — М.: Советская энциклопедия, 1984
- ↑ 1 2 Взрыв//Горная энциклопедия. Том 1. Аа-лава-геосистема — М.: Советская энциклопедия, 1984
- ↑ Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: Учеб. пособ.: Для вузов. В 10 т. Т. VI. Гидродинамика. — 5-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.
- ↑ 1 2 Таубкин И. С. О терминологии в уголовно-правовой классификации взрывов//Теория и практика судебной экспертизы № 1 (29) 2013
- ↑ Покровский Г. И. Взрыв и его действие — М., 1954
Литература
[править | править код]- Андреев С. Г., Бабкин А. В., Баум Ф. А. и др. Физика взрыва / Под редакцией Л. П. Орленко. — издание 3-е, переработанное и дополненное. — М.: Физматлит, 2004. — 656 с. — ISBN 5-9221-0220-6.
- ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования
Ссылки
[править | править код] | ||||
|---|---|---|---|---|
 | Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист |