КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВОВ

Взрыв (см. ВЗРЫВ) — процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производить работу. [2]

Взрыв определяют как внезапную реакцию окисления или разложения с повышением температуры (см. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ), давления или обоих этих параметров одновременно. Это относится к химической реакции, которая при одновременном контакте и в определенном соотношении кислорода (воздуха), горючего материала и источника воспламенения (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ) вызывает резкое повышение температуры и давления. Если возникающее тепло не может быть отведено достаточно быстро, происходит внезапное объемное расширение сопутствующих газов и выделение большого количества тепловой энергии, сопровождаемое волной давления — взрывом. [3]

Чтобы произошел взрыв, одновременно должны присутствовать следующие факторы:

·  наличие легковоспламеняющегося материала в производственном процессе или в окружающей среде;

·  кислород (воздух);

·  источник возгорания;

·  определенное соотношение кислорода и горючего материала.

К легковоспламеняющимся материалам относятся: пары, взвеси, газы, пыль. Они могут появиться в результате утечки в процессе производства, а также при транспортировке или хранении. Пыль от материалов, которые измельчаются для дальнейшей обработки, особенно распространена в промышленных зонах. Взрывы пыли (см. ГОРЮЧАЯ ПЫЛЬ) могут иметь такие же разрушительные последствия, как и взрывы газа.

Горючие материалы, контактируя с кислородом, воспламеняются только в определенном соотношении и при наличии источника возгорания. Решающую роль здесь играют температура вспышки (см. ВСПЫШКА) материала и предел его взрыва.

Температура вспышки (см. ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ) — низший температурный предел для горючих жидкостей, при котором образуется паровоздушная смесь. Для такой гибридной смеси соотношение концентраций определяет, может ли образоваться взрывоопасная атмосфера. Это описывает пределы взрываемости отдельных материалов: каждый горючий материал имеет определенный диапазон в виде смеси с кислородом, в которой может произойти взрыв. Как при слишком высоких, так и при чрезмерно низких концентрациях происходит не взрыв, а стационарная реакция, или горение (см. ГОРЕНИЕ) вообще отсутствует. Смесь взрывоопасна только при воспламенении в диапазоне между верхним и нижним пределами взрываемости. [2]

   Пределы взрываемости зависят от давления, температуры и концентрации кислорода. Кроме того, существуют химически нестабильные, или пирофорные вещества (цезий, рубидий, белый фосфор), которые воспламеняются только при контакте с кислородом или воздухом. В обращении с ними требуется особая осторожность.

Это касается и пылевых скоплений, опасность самовозгорания которых возрастает с увеличением толщины их слоя. Изолирующий эффект пыли может вызвать аккумуляцию тепла, что приведет к самовозгоранию (см. САМОВОЗГОРАНИЕ).

Виды взрывов [2]

Физический взрыв — взрыв, вызываемый изменением физического состояния вещества.

Химический взрыв — взрыв, вызываемый быстрым химическим превращением веществ, при котором потенциальная химическая энергия переходит в тепловую и кинетическую энергию расширяющихся продуктов взрыва.

Химические взрывы происходят в результате реакций разложения или соединения, сопровождающихся выделением теплоты. Следствием этого становится быстрое расширение выделяемого газа и образование ударной волны.

Аварийный взрыв — взрыв, произошедший в результате нарушения технологии производства, ошибок обслуживающего персонала либо ошибок, допущенных при проектировании.

ДЕТОНАЦИОННЫЙ ВЗРЫВ — взрыв, при котором воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходит в результате сжатия и нагрева ударной волной, характеризующейся тем, что ударная волна и зона химической реакции следуют неразрывно друг за другом с постоянной сверхзвуковой скоростью.

Физическая детонация (см. ДЕТОНАЦИЯ) — процесс, возникающий, при смешении жидкостей с разными температурами, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой.

ДЕФЛАГРАЦИОННЫЙ ВЗРЫВ (см. ДЕФЛАГРАЦИЯ) — взрыв, при котором нагрев и воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходит в результате диффузии и теплопередачи, характеризующийся тем, что фронт волны сжатия и фронт пламени (см. ПЛАМЯ) движутся с дозвуковой скоростью.

Огненный шар взрыва — образование светящихся раскаленных продуктов взрыва.

Сосредоточенный взрыв — взрыв конденсированного взрывчатого вещества или конденсированной взрывоопасной системы.

Объемный взрыв — детонационный или дефлаграционный взрыв газовоздушных, пылевоздушных и пылегазовых облаков.

Облако — дисперсия в атмосфере какого-либо вещества в любом из возможных фазовых состояний.

Примечание — Выделяют твердые, жидкие и/или газообразные фазовые состояния дисперсии.

Взрыв пылевоздушной (пылегазовой) смеси — взрыв, когда первоначальный инициирующий импульс способствует возмущению пыли (газа), что приводит к последующему мощному взрыву.

Взрывчатая взвесь угольной пыли — распределение угольной пыли в воздухе в концентрации, способной взрываться. [2]

ВЗРЫВ ПАРОВОЗДУШНОГО ОБЛАКА — процесс сгорания горючей паровоздушной смеси в открытом пространстве с образованием волн давления. [1]

К самым распространенным причинам взрывов относятся:

·                     нарушение технологических процессов на производствах;

·                     несоблюдение правил хранения, перевозки горючих материалов и техники безопасности (см. БЕЗОПАСНОСТЬ) при работе с ними;

·                     неправильная эксплуатация или поломка газового, парового оборудования.

Отдельно следует назвать причиной взрывов преднамеренное использование поражающих боеприпасов и оружия в военных, террористических и противоправных действиях. [3]

Вид взрыва зависит от свойств горючих материалов и их взаимодействия с атмосферным кислородом, который горит только с определенным количеством горючей субстанции (процесс окисления). В зависимости от силы взрыва и связанной с ним скорости распространения волны давления различают:

·  низкоскоростную детонацию;

·  дефлаграцию — распространение процесса горения с дозвуковой скоростью;

·  детонацию — распространение взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Следствием всех типов взрывов являются ударное, тепловое и вибрационное воздействия на объекты, нередко приводящие к их разрушению или уничтожению.

Детонация — распространение взрыва по взрывчатому веществу, обусловленное прохождением ударной волны с постоянной сверхзвуковой скоростью, обеспечивающей быструю химическую реакцию.

Радиус и зона действия

Радиус взрыва — область, в которой будут подвергнуты воздействию все находящиеся там после взрыва объекты. Последствия взрыва распределяются в трех зонах:

· зона детонационной волны, в радиусе которой происходит разделение взрывчатых веществ на отдельные компоненты, с высокой скоростью разлетающиеся от места взрыва;

· зона действия продуктов взрыва, в которой полностью уничтожаются все находящиеся там объекты. На ее границе образуется автономно движущаяся ударная волна;

· зона действия воздушной ударной волны, в зависимости от силы которой образуются подзоны сильных, средних и слабых повреждений. На границе последней подзоны ударный воздушный поток трансформируется в звуковую волну.[3]

Литература

1. СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».

2. ГОСТ Р 22.0.08-96 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Взрывы. Термины и определения».

3. ГОСТ 12.1.010-76 «Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования».