Взрыв. Понятие взрыва. Виды взрывов. Энергетические показатели.

По характеру процесса протекания взрывов их принято классифицировать на физические, при которых происходят только физические преобразования веществ (беспламенное взрывание с помощью жидкой углекислоты и сжатого воздуха, взрывы паровых котлов, баллонов со сжиженным газом, электрические разряды и т. д.);

химические, при которых происходят чрезвычайно быстрые изменения химического состава веществ, участвующих в реакции с выделением тепла и газов (взрыв метана, угольной пыли, взрывчатых веществ и т. д.);

ядерные, при которых происходят цепные реакции деления ядер с образованием новых элементов. Существуют два способа выделения атомной энергии при взрыве: превращение наиболее тяжелых ядер в более легкие (радиоактивный распад и деление атомных ядер) и образование из легких ядер более тяжелых (синтез атомных ядер). Например, при термоядерном взрыве из тяжелого водорода образуется гелий. При ядерном и термоядерном взрывах выделяется в миллионы раз больше тепла на единицу взрываемого вещества (1,6 • 10¹⁰ ккал/кг при ядерном и 10¹¹ ккал/кг при термоядерном взрыве), чем при химическом взрыве (10³ ккал/кг). Эти взрывы являются наиболее мощными из известных человечеству в настоящее время.

Граммонит 50/50. Состав, характеристика, область применения. Расчет Кб.

Граммониты - двухкомпонентные ВВ, содержащие гранулотол или чешуйчатый ТНТ в количестве 18-70 %.

Преимущества граммонита перед порошкообразным аммонитом - пониженное пыление, лучшая сыпучесть и меньшая слеживаемость.

Характеристика граммонита 50/50:

Теплота взрыва- 880 ккал/кг,

Работоспособность – 340-350 см³,

Объем газов – л/кг

Критический диаметр -15-20 мм,

Бризантность в водосодержащем состоянии - мм,

Скорость детонации в стальной трубе- км/с,

Насыпная плотность – г/см³

Кислородный баланс -27.2%

3. Электровоспламенитель жесткий и эластичный. Мостик накаливания.

Для взрывных работ в горной промышленности применя­ются электровоспламенители с металлическими мостиками с сопротивлением 0,5—5 Ом. Мостики электровоспламенителей изготовляют из нихромовой (сплав 80 % никеля и 20 % хрома) проволочки диаметром 24—54 мкм, длиной до 5 мм. Некоторые ЭД выпускают с мостиками накаливания из константана.

Крепление мостика может быть эластичным или жестким. При первом способе крепления мостик припаян или проштам­пован к концам выводных проводов (рис. 7.8, а). При жестком креплении мостика (рис. 7.8, б) основой для его крепления слу­жит каркас, состоящий из двух тонких латунных (стальных) контактных полосок, обернутых полоской из тонкого электро­изоляционного картона, которая, в свою очередь охвачена скоб­кой, обжатой по картону в нескольких местах. Мостик припаян к контактным полоскам, к которым с другого конца припаяны выводные провода.

Жесткое крепление мостика обеспечивает большую ста­бильность свойств, достаточную прочность крепления, большую безопасность в обращении (при случайном выдергивании про­водов), а также возможность применения на заводах автомати­ческих линий по их сборке.

На мостик накаливания нанесена однослойная или двухслой­ная воспламенительная головка. Состав прилегающей к мостику накаливания головки легко воспламеняется при пропускании электрического тока через мостик, а наружный слой создает дос­таточно мощный луч огня для инициирования заряда первичного инициирующего ВВ. Для предохранения от отсыревания воспламенительные головки покрывают водонепроницаемым лаком.

В гильзе ЭД электровоспламенитель укреплен путем об­жимки гильзы по пластиковой пробочке, сквозь которую про­пущены провода. Такое крепление надежно предохраняет внут­реннюю полость ЭД от попадания воды, а провода от выдерги­вания.

Рис. 7.8. Конструкция электровоспламенителей:

а — с эластичным креплением: 1— воспламенительная головка; 2 — мостик накаливания;

3— провода; 6 — с жестким креплением: / — контактные полоски с каналами для припаи-вания проводов; 2 — двухслойная воспламенительная головка; 3 — мостик накаливания;

4— изоляционный картон; 5 — обжимная скоба

Билет № 5

1. Кислородный баланс .Рецептуры ВВ составляют с таким расчетом, чтобы при реакции взрыва образовались в основном пары воды, азот и углекислый газ, т. е. газообразные продукты, наименее опасные для человеческого организма.

Степень опасности ВВ с точки зрения образования при взрыве ядовитых газов определяется кислородным балансом.

КИСЛОРОДНЫЙ БАЛАНС характеризуется отношением избытка или недостатка кислорода в составе ВВ к количеству его, необходимому для полного окисления горючих элементов ВВ. Кислородный баланс наиболее просто определяется выраженным в процентах отношением грамм-атомного веса избытка или недостатка кислорода к грамм-молекулярному весу ВВ.

Кислородный баланс считается нулевым, если в составе ВВ содержится количество кислорода, необходимое для полного окисления горючих компонентов. Если в составе ВВ кисло­рода не хватает для полного окисления горючих элементов, то такое ВВ имеет отрицательный кислородный баланс, а при избытке кислорода — положительный.

При взрыве ВВ с нулевым кислородным балансом образуется минимальное количество ядовитых газов и выделяется максимальное количество энергии.

При взрыве ВВ с отрицательным кислородным балансом при недостатке кислорода образуется ядовитая окись углерода, при этом выделяется тепла 27,7 ккал/(г-моль), при образовании двуокиси углерода (углекислого газа) тепла выде­ляются 94,5 ккал/(г-моль). При взрыве ВВ с положительным кислородным балансом избыточный кислород образует весьма ядовитые окислы с азотом. Реакция образования окислов азота эндотермична.

Для расчета состава продуктов взрыва все ВВ делят на три группы:

· ВВ с количеством кислорода, достаточным (или избыточным) для полного окисления горючих элементов. В этом случае весь угле­род превращается в углекислый газ, а водород — в воду (например, при реакции разложения динитрогликоля.

· ВВ с количеством кислорода, достаточным для полного газообра­зования. При этом принимается, что кислород сначала окисляет весь водород в воду, углерод — в окись углерода, а затем оставшаяся часть кислорода образует с окисью углерода углекислый газ, на­пример при реакции разложения тэна.

· ВВ с количеством кислорода, недостаточным для полного газо­образования. В этом случае водород окисляется в воду, часть угле­рода — в окись углерода, а оставшийся углерод выделяется в сво­бодном виде, как, например, при реакции разложения тротила.

Это правило составления реакций дает ориентировочный состав газообразных продуктов взрыва и не позволяет определить вторич­ные продукты реакции, которые часто, особенно у ВВ с отрицатель­ным кислородным балансом, резко меняют состав газов взрыва.

В качестве примера рассчитаем кислородный баланс аммиачной селитры — основного компонента современных промышленных ВВ. Напишем уравнение взрывчатого превращения аммиачной селитры:

В граммолекуле аммиачной селитры (80 г) содержится 48 г кислорода. На окисление горючих элементов, входящих в состав молекулы аммиачной селитры (водород), потребуется 32 г кислорода. Следовательно, аммиачная селитра имеет положительный кислородный баланс, равный КБ=(48-32)/80*100=+20%.