Навігація
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Головна arrow Природознавство arrow ТЕОРІЯ ГОРІННЯ ТА ВИБУХУ
Переглянути оригінал

ФОРМИ ВИБУХОВИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ

Після вивчення цього розділу 4 студент повинен: знати

  • • основні положення теорії ланцюгового і теплового вибуху;
  • • основні положення теорії детонації; вміти
  • • оцінювати вплив ряду факторів (діаметра заряду, щільності, потужності початкового імпульсу і т.д.) на швидкість детонації;

володіти

• основними способами щодо запобігання переходу горіння газопароповітряних сумішей в детонацію.

Загальна характеристика вибухових речовин

Основною ознакою вибуху, що стався є різкий стрибок тиску в середовищі, що оточує місце вибуху, що призводить до руйнівних наслідків різного ступеня.

Вибухи можуть бути викликані фізичними, хімічними або ядерними явищами.

До вибухів, обумовленим фізичними причинами, відносяться, наприклад:

  • - вибух парового котла або балона зі стисненим повітрям. В обох випадках явище викликане швидким переходом накопиченої потенційної енергії пара (або газу) в механічну при руйнування стінок резервуара. Руйнівний ефект в даному випадку визначається тиском пари (або газу), що знаходиться в резервуарі;
  • - вибухи, що виникають при потужних електричних розрядах (блискавки) або проходженні електроструму високої напруги через тонкі металеві нитки. При потужних розрядах потенціали вирівнюються протягом 1 • 10 _6 - 1 • 10 ~ 7 с, завдяки чому в зоні розряду концентрується значна щільність енергії, канал розряду розігрівається до дуже високої (приблизно десятків тисяч градусів) температури, що призводить до різкого зростання тиску повітря в місці розряду і, відповідно, поширенню інтенсивного обурення в навколишнє середовище.

Вибухи, засновані на фізичних явищах, становлять незначну частину від загального числа вибухів. Причиною здебільшого вибухів є хімічні перетворення вибухових систем.

Всі вибухові речовини являють собою термодинамічно нестійкі системи, здатні під впливом зовнішніх впливів до швидких екзотермічним перетворенням.

Газоподібні продукти вибуху завдяки великій швидкості хімічної реакції в перший момент процесу займають обсяг самої вибухової системи і знаходяться в сильно стислому стані. Тому в місці вибуху різко підвищується тиск.

Здатність хімічних систем до вибухових перетворень визначається трьома факторами: екзотермічностио процесу, великою швидкістю розповсюдження даного вірусу і наявністю газоподібних продуктів реакції.

Екзотермічність реакції є першою необхідною умовою, без якого вибуховий процес взагалі неможливий. За рахунок теплової енергії реакції відбуваються розігрів газоподібних продуктів до температури в кілька тисяч градусів і подальше їх розширення. Чим вище температура реакції, тим більше руйнівну дію надає вибух.

Теплота вибуху є найважливішою характеристикою вибухової речовини (системи). Для твердих вибухових речовин вона становить 772-3861 кДж / кг, для газоподібних систем - 8580-15 015 кДж / кг.

Іншою найважливішою характеристикою вибуху є швидкість процесу, яка різко відрізняється від швидкості звичайних хімічних реакцій. Перехід до кінцевих продуктів відбувається за стотисячні або мільйонні частки секунди. За загальним запасом енергії на одиницю маси вибухові системи не перевершують звичайні горючі системи, однак при їх вибуху досягається значно вищий об'ємна концентрація, або щільність, енергії.

Горіння звичайних систем протікає досить повільно, що призводить до значного розширення продуктів реакції і суттєвого розсіювання виділеної енергії шляхом

теплопровідності і випромінювання. У зв'язку з цим виникає незначна щільність енергії в продуктах горіння.

Вибухові процеси протікають настільки швидко, що обсяг системи не встигає змінитися і вся виділяється енергія зосереджується в вихідному (займаному системою до вибуху) обсязі. В результаті виникає надзвичайно висока щільність енергії. Особливо велика щільність енергії характерна для конденсованих вибухових систем (твердих або рідких). Щільність енергії твердих речовин може перевершувати щільність енергії газоподібних речовин в 300-1000 разів (нітрогліцерин - 10 210 кДж / кг, гримучий газ - 7,3 кДж / кг).

Третьою важливою причиною вибуху є газоутворення. Високий тиск, що виникає при вибуху, і зумовлений ним руйнівний ефект не можуть бути досягнуті без освіти в процесі реакції великої кількості газоподібних продуктів. Ці продукти, що знаходяться в момент вибуху в стислому стані, є тими фізичними агентами, які здійснюють вкрай швидкий перехід потенційної енергії вибуху в кінетичну енергію руху газів.

З 1 кг твердого вибухової речовини утворюється близько 1000 л газоподібних продуктів реакції. Максимальний тиск при вибуху конденсованих речовин становить сотні тисяч атмосфер.

Під час вибуху газоподібних систем збільшення обсягу газу, віднесеного до звичайних температур, не відбувається, а іноді навіть він зменшується, наприклад в разі реакції 2Н2 ( ГЗ) + 0 2 ( га ) -> 2Н 2 0 (пар) .

Однак це зменшення компенсується екзотерміч- ністю і швидкістю процесу. В результаті тиск при вибуху досягає 10 атм. Якщо ж в екзотермічної реакції твердих тіл відсутні газоподібні продукти, то вибух буде неможливий, незалежно від швидкості поширення процесу. Наприклад, при реакції

кінцеві продукти А1 2 0 3 і Fe нагріваються до 300 ° С.

 
Переглянути оригінал
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук