Подписаться на email
рассылку
Подписаться
youtube dzen youtube vk ok instagram rutube
Пожарный календарь
Маклашов Владимир Валентинович
Данный раздел создан благодаря спонсорской помощи
ЧОУ ДПО "УЦ "Академия Безопасности"
и непосредственного участия
группы специалистов под руководством эксперта пожарной безопасности
Маклашова Владимира Валентиновича
Академия безопасности

ВЗРЫВООПАСНОЕ ВЕЩЕСТВО

ВЗРЫВООПАСНОЕ ВЕЩЕСТВО — вещество, которое может взрываться при воздействии пламени или проявлять чувствительность к удару и трению [1].

К взрывоопасным веществам относятся:

· вещества (газы, пары, пыли), которые в смеси с воздухом и другими окислителями (см. КИСЛОРОД) (кислород, озон, хлор, окислы азота и др.) способны к взрывчатому превращению;

· индивидуальные вещества, склонные к взрывному разложению (см. ВЗРЫВ) (ацетилен, озон, гидразин, аммиачная селитра и др.) без доступа окислителя при воздействии пламени, сотрясении, трении, ударе, наколе иглой.

Наиболее распространенными взрывчатыми веществам являются:

1. Ацетилен (при нормальных условиях — бесцветный газ, легче воздуха). Технический ацетилен хранится в баллонах с пористым наполнителем, пропитанным ацетоном (т. к. чистый ацетилен при сжатии взрывается), и может содержать другие примеси, которые придают ему резкий запах. Температура кипения — 83,6 °C. Тройная точка — 80,55 °C при давлении 961,5 мм рт. ст., критическая точка — 35,18 °C при давлении 61,1 атм.

Ацетилен требует большой осторожности при обращении, т. к. может взрываться от удара, при нагреве до 500 °C или при сжатии выше 0,2 МПа при комнатной температуре (см. ТЕМПЕРАТУРА; ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ). Для хранения ацетилена используются специальные баллоны, заполненные пористым материалом, пропитанным ацетоном.

2. Этилен (бесцветный газ со слабым эфирным запахом, немного легче воздуха, плохо растворим в воде, ядовит (см. ТОКСИЧНОСТЬ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ)). Этилен способен самовозгораться (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ) в атмосфере хлора. Реакция, как правило, протекает со взрывом, особенно если на приготовленную смесь попадает солнечный свет. Совместное хранение баллонов с хлором и этиленом недопустимо. Этилен, как и все углеводороды, является горючим веществом (см. ГОРЮЧАЯ СРЕДА). В отличие от метана он горит (см. ГОРЕНИЕ) сильно светящимся пламенем (см. ТЕПЛОВОЙ ПОТОК), это обусловлено повышенным содержанием углерода (86 % против 75 % в метане). Смеси этилена с воздухом при поджигании взрываются с большой силой. Давление при этом достигает 764 кПа. Для предупреждения взрыва при аварийном истечении (см. АВАРИЯ) этилена и тушения (см. ТУШЕНИЕ ПОЖАРА) факела пламени (см. ФАКЕЛ) в закрытых объемах необходимая минимальная концентрация диоксида углерода как огнетушащего средства составляет 42%,а азота 52% (см. ОГНЕТУШАЩЕЕ ВЕЩЕСТВО).

3. Закись азота (при нормальной температуре — это бесцветный негорючий газ с приятным сладковатым запахом и привкусом). Негорючий, но способствует возгоранию других веществ. Многие реакции могут привести к пожару (см. ПОЖАР) или взрыву. В огне выделяет раздражающие или токсичные пары (или газы). Смеси газ/воздух взрывоопасны. В целях предупреждения возникновения взрывоопасной ситуации система должна быть закрытой, оснащена вентиляцией (см. ВЕНТИЛЯЦИЯ), электрооборудование и освещение должны быть взрывобезопасными.

4. Озон (при нормальных условиях — голубой ядовитый газ). Запах резкий, специфический. Озоно-воздушная или озоно-кислородная смеси, содержащие более 10 % озона, взрывоопасны. Но те же смеси с меньшими концентрациями озона устойчивы при давлении в несколько атмосфер, при нагревании, при ударе и в реакциях со следами органических загрязнений. Чистый озон взрывается с огромной силой от самых ничтожных импульсов. Начальным импульсом для взрыва могут явиться следующие факторы: удар, кавитационные явления в жидкости, разряд статического электричества, трение твердых частиц взрывоопасных примесей между собой и о стенки оборудования, присутствие особо реакционноспособных веществ.

5. Нитроэфиры (бесцветные или желтоватые жидкости (низшие алифатические алкилнитраты, нитроэфиры этиленгликоля и глицерина) либо твердые вещества (пентаэритриттетранитрат, нитроцеллюлозы)). Наиболее крупнотоннажным нитроэфиром являются нитроцеллюлозы, использующиеся для производства бездымных порохов и ранее широко применявшиеся для производства целлулоида и нитроэмалей.

6. Азиды (метилазид — стабилен при температуре окружающей среды, но может привести к взрыву при нагревании). Наличие ртути повышает чувствительность к ударам и искре. При нагревании до разложения он выделяет токсичные газы — окислы азота. Этилазид (C2H5N3) представляет собой взрывчатое соединение чувствительное к быстрому нагреванию, удару или встряхиванию. Этилазид взорвется при нагревании до комнатной температуры. При нагревании до разложения этилазид выделяет токсичные пары оксидов азота NOx. Этилазид раздражает глаза, дыхательные пути и кожу.

7. Гидразин (неорганическое вещество, бесцветная, чрезвычайно токсичная, сильно гигроскопичная жидкость с неприятным запахом). Гидразин применяют в производстве пластмасс, резины, инсектицидов, взрывчатых веществ, в качестве компонента ракетного топлива. Жидкая смесь гидразина и нитрата аммония используется как мощное взрывчатое средство с нулевым кислородным балансом — астролит.

8. Гидриды металлов (твердые солеподобные вещества ионного типа, легко разлагающиеся водой и кислотами). Гидрид алюминия (насыщенный водородом алюминий) используется в качестве взрывчатого вещества в боеприпасах, в которых мощность от 30 до 300 раз превышает мощность боеприпаса с аналогичным объемом тринитротолуола (тротила). Для сравнения: при взрыве килограммовой тротиловой шашки получается 0,6 куб. м газа, а килограмма гидрида алюминия — около 30 куб.м. [2].

Классификация

1. По химическому составу взрывчатые вещества разделяются на взрывчатые химические соединения и взрывчатые смеси.

Индивидуальные химические соединения, большинство которых представляет собой кислородосодержащие вещества, обладающие свойством полностью или частично окисляться внутри молекулы без доступа воздуха. Существуют соединения, не содержащие кислород, но обладающие свойством взрываться (разлагаться) (азиды, ацетилениды, диазосоединения и др.). Они, как правило, обладают неустойчивой молекулярной структурой, повышенной чувствительностью к внешним воздействиям (трению, удару, нагреву, огню, искре, переходу между фазовыми состояниями, другим химическим веществам) и относятся к веществам с повышенной взрывоопасностью [3].

Многие взрывчатые смеси состоят из индивидуальных веществ, не имеющих взрывчатых свойств (горючих, окислителей и регулирующих добавок).

Регулирующие добавки применяют:

· для снижения чувствительности взрывчатых веществ к внешним воздействиям; для этого добавляют различные вещества — флегматизаторы (парафин, церезин, воск, дифениламин и др.);

· для увеличения теплоты взрыва; добавляют металлические порошки, например, алюминий, магний, цирконий, бериллий и прочие восстановители;

· для повышения стабильности при хранении и применении;

· для обеспечения необходимого физического состояния;

· для обеспечения функций контроля над применением взрывчатых веществ.

2. По физическому состоянию:

· газообразные;

· жидкие (нитроглицерин, этиленгликольдинитрат (нитрогликоль), этилнитрат и др.);

· гелеобразные (при растворении нитроцеллюлозы в нитроглицерине образуется гелеобразная масса, получившая название «гремучий студень»);

· суспензионные (большая часть современных промышленных взрывчатых веществ представляют собой суспензии смесей аммиачной селитры с различными горючими и добавками в воде (акватол, ифзанит, карбатол);

· эмульсионные;

· твердые (в военном деле применяются преимущественно твердые (конденсированные) взрывчатые вещества; твердые взрывчатые вещества могут быть: монолитными (тол); порошкообразными (гексоген); гранулированными (аммиачно-селитренные взрывчатые вещества); пластичными; эластичными).

3. По взрывчатым свойствам:

3.1. Инициирующие взрывчатые вещества

Инициирующие (первичные) взрывчатые вещества предназначаются для возбуждения взрывчатых превращений в зарядах других, более стабильных взрывчатых веществ. Уже при атмосферном давлении их горение протекает неустойчиво, и любой начальный импульс воспламенения (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ) немедленно запускает детонацию. Помимо этого, инициирующие взрывчатые вещества отличаются повышенной чувствительностью и легко взрываются от многих других видов начального воздейстивия: удара, трения, накола жалом, электрической искры и т. п. Основой инициирующих взрывчатых веществ являются гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца (ТНРС), тетразен, диазодинитрофенол (или их смеси) и прочие с высокой скоростью детонации (свыше 5000 м/с) [4].

3.2. Бризантные взрывчатые вещества

Бризантные (вторичные) — вещества с высокой бризантностью, которой соответствует большая скорость распространения взрывной волны в веществе. От инициирующих отличаются меньшей чувствительностью, а их горение при сравнительно невысокой величине давления (которое, тем не менее должно быть выше атмосферного) вполне может привести к детонации [5].

Бризантные взрывчатые вещества менее чувствительны к внешним воздействиям, и возбуждение взрывных превращений в них осуществляется главным образом с помощью инициирующих взрывчатых веществ. В качестве бризантных взрывчатых веществ применяются обычно различные нитросоединения (тротил, нитрометан, нитронафталины и др.), N-нитрамины (тетрил, гексоген, октоген, этилен-N,N'-динитрамин и др.), нитраты спиртов (пентаэритриттетранитрат, нитроглицерин, нитрогликоль), нитраты целлюлозы и др. Часто эти соединения применяют в виде смесей между собой и с другими веществами.

Бризантные взрывчатые смеси часто называют по виду окислителя:

· хлоратиты (окислитель — хлорат калия);

· перхлоратиты (окислитель — перхлорат калия, перхлорат аммония);

· аммониты (окислитель — нитрат аммония);

· оксиликвиты (окислитель — жидкий кислород) и др.

3.3. Метательные и пиротехнические составы

Необходимо отметить, что по действующим в Российской Федерации нормативным документам пороховые и пиротехнические составы к взрывчатым веществам не относятся, ввиду того, что они перестали применяться в качестве подрывных и разрывных зарядов.

Метательные взрывчатые вещества (пороха и ракетные топлива) служат источниками энергии для придания необходимой кинетики разнообразным метательным снарядам (артиллерийским минам, пулям и т. п.) в ствольных и реактивных ракетно-артиллерийских системах. Их отличительная особенность — способность к взрывчатому превращению в форме быстрого устойчивого сгорания, которое не переходит в детонацию в диапазоне давлений вплоть до нескольких Гпа. Однако они сохраняют свойство поддаться детонации от детонационного импульса [6].

4. По методу приготовления зарядов:

· прессованные;

· литые (взрывчатые сплавы);

· патронированные.

5. По направлениям применения:

· военные;

· промышленные;

· для горного дела (добыча полезных ископаемых, производство стройматериалов, вскрышные работы). Промышленные взрывчатые вещества для горных работ по условиям безопасного применения подразделяют на непредохранительные и предохранительные;

· для строительства (плотин, каналов, котлованов, дорожных выемок и насыпей);

· для сейсморазведки;

· для разрушения строительных конструкций;

· для обработки материалов (сварка взрывом, упрочнение взрывом, резание взрывом);

· специального назначения (например, средства расстыковки космических аппаратов);

· антисоциального применения (терроризм, хулиганство), при этом часто используются низкокачественные вещества и смеси кустарного изготовления;

· опытно-экспериментальные.

6. По степени опасности

Существуют различные системы классификации взрывчатых веществ по степени опасности. Наиболее известны:

· согласованная на глобальном уровне система классификации опасности и маркировки химической продукции (СГС), принятая ООН в 2003 году;

· классификация по степени опасности в горных работах.

Общие методы взрывозащиты

Общие подходы к предотвращению взрыва взрывоопасного вещества:

· ограничение давления в оборудовании;

· использование флегматизатора;

· применение огнепреградителя и насадки;

· повышение теплоотвода из зоны реакции;

· исключение инициирующих импульсов достаточной мощности (пламя, искра, удар, трение, статическое электричество);

· направление продуктов разложения в сбросные проемы и использование взрывных мембран [7].

Литература

1. Лит. Энциклопедия «Пожарная безопасность», ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2007.

2. Лит. Большая энциклопедия химических элементов, Периодическая таблица Менделеева, Леенсон И. А., 2014.

3. Лит. Взрывчатые вещества // Военная энциклопедия / П. С. Грачев. – Москва: Военное издательство, 1994. – Т. 2. – С. 89-90. – ISBN 5-203-00299-1.

4. Лит. Взрывчатые вещества // Краткая химическая энциклопедия. – Москва: Советская энциклопедия, 1961. – Т. 1. – Стб. 559-564.

5. Лит. Взрывчатые вещества // Большая советская энциклопедия, А. М. Прохоров. – 3-е издание. – Москва: Большая советская энциклопедия, 1971. – Т. 05. – С. [16] (стб. 35-40). – 640 с.

6. Взрывчатые вещества // Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь. Под ред. Б. П. Жукова. – 2-е изд., испр. – Москва: Янус-К, 2000. – С. 80. – 596 с. – ISBN 5-8037-0031-2.

7. ГОСТ 30852.1-2002 (МЭК 60079-1:1998) «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка».





PW-1101
просмотры554
Мы используем cookie (файлы с данными о прошлых посещениях сайта) для персонализации и удобства пользователей. Так как мы серьезно относимся к защите персональных данных пожалуйста ознакомьтесь с условиями и правилами их обработки. Вы можете запретить сохранение cookie в настройках своего браузера.
×
Вход на сайт