Содержание
- 2. 1. Общие сведения о взрыве. 1.1. Характеристика процесса взрыва. Взрыв - быстро протекающий процесс физического или
- 3. 1.2. Единство процессов горения и взрыва Когда процессы окисления протекают сравнительно медленно, без образования ударной волны
- 4. Детонационное горение (продолжение) Распространение детонационной волны происходит со сверхзвуковой скоростью (до 1-5 км/с в газовых смесях
- 5. 2.Взрывчатые вещества Существуют вещества, в которых запасено большое количество энергии, например, в виде внутримолекулярных или межмолекулярных
- 6. Твердые и жидкие ВВ имеют в своем составе химически нестабильные соединения, а также восстановители или окислители
- 7. Требования к ВВ К взрывчатым могут быть отнесены любые вещества, способные к взрывчатому превращению. Однако на
- 8. 2.2. Классификация конденсированных взрывчатых веществ. Конденсированные ВВ принято делить на 4 группы: -инициирующие – предназначены для
- 9. 2.3. Газовоздушные смеси Газовоздушные смеси (ГВС) являются смесями с воздухом углеводородных газов (метана, пропана, бутилена, бутана,
- 10. Газовоздушные смеси (продолжение) При наличии источника зажигания начальная скорость распространения пламени невелика и составляет для большинства
- 11. 2.4. Пыль и пылевоздушные смеси (ПВС) Взрывы пыли происходят в ограниченном пространстве – в помещениях зданий,
- 12. Пыль и пылевоздушные смеси (ПВС) (продолжение) Взрыв ПВС возможен только при наличии концентрации пыли в воздухе
- 13. 3. Ударная волна и ее параметры 3.1. Общая характеристика ударной волны Энергия, выделяющаяся при взрыве, приводит
- 14. Параметры воздушной ударной волны (ВУВ) Основным параметром, определяющим поражающее действие ударной волны, является давление. На рисунке
- 15. Параметры воздушной ударной волны (ВУВ) (продолжение) После скачка давление начинает падать и через промежуток времени τ+
- 16. 4. Поражающее действие взрыва Прямыми поражающими факторами при взрывах, воздействующими на объекты, являются: фронт ударной волны
- 17. 4.3. Воздействие ударной волны на вооружение и технику Степень повреждения вооружения и военной техники под воздействием
- 18. 4.1. Воздействие поражающих факторов взрыва на здания и сооружения. Слабые повреждения не выводят объект из строя,
- 19. 4.2. Воздействие поражающих факторов взрыва на людей Крайне тяжелые поражения у людей возникают при избыточном давлении
- 21. Скачать презентацию
1. Общие сведения о взрыве.
1.1. Характеристика процесса взрыва.
Взрыв - быстро протекающий процесс
1. Общие сведения о взрыве.
1.1. Характеристика процесса взрыва.
Взрыв - быстро протекающий процесс
В результате в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести ущерб народному хозяйству и окружающей среде, стать источником ЧС.
1.2. Единство процессов горения и взрыва
Когда процессы окисления протекают сравнительно медленно,
1.2. Единство процессов горения и взрыва
Когда процессы окисления протекают сравнительно медленно,
Виды взрывного горения: дефлаграционное и детонационное.
Дефлаграционное горение. В его основе лежит теплопередача в соседние с зоной горения участки взрывчатого вещества. Скорость распространения процесса зависит от теплоемкости материала, его теплопроводности и некоторых других свойств.
Детонационное горение. При детонации, как и при дефлаграционном горении реакция протекает в узкой зоне, перемещающейся по веществу, но причиной её распространения является скачкообразное изменение параметров состояния вещества (давления, температуры, плотности и др.), называемое детонацией. При этом происходит самовоспламенение вещества, что и является источником выделения энергии взрыва.
Детонационное горение (продолжение)
Распространение детонационной волны происходит со сверхзвуковой скоростью (до 1-5
Детонационное горение (продолжение)
Распространение детонационной волны происходит со сверхзвуковой скоростью (до 1-5
Давление во фронте детонационной волны газовоздушных смесей на открытом воздухе может доходить до 100 кПа (максимально 2 МПа). При взрывах конденсированных ВВ давление может достигать 10 ГПа.
Скорость детонации есть скорость распространения детонационной волны во взрывчатом веществе.
Продукты детонации оказываются под большим давлением, что обуславливает соответствующие последствия взрыва - разлет элементов разрушенных конструкций, звуковой эффект и др.
2.Взрывчатые вещества
Существуют вещества, в которых запасено большое количество энергии, например, в
2.Взрывчатые вещества
Существуют вещества, в которых запасено большое количество энергии, например, в
При инициирующем воздействии ( теплом, трением, ударом, электрическим разрядом или каким-либо другим способом) в них запускаются экзотермические процессы, протекающие с большой скоростью и приводящие к большому выделению энергии.
Такие процессы называются взрывчатыми превращениями, а сами вещества – взрывчатыми веществами или кратко ВВ.
Твердые и жидкие ВВ имеют в своем составе химически нестабильные соединения,
Твердые и жидкие ВВ имеют в своем составе химически нестабильные соединения,
Газообразные энергоносители представляют собой гомогенные смеси горючих газов (паров) с газообразными окислителями, либо нестабильные газообразные соединения, склонные к разложению в отсутствие окислителей (например ацетилен). В этих газообразных веществах при взрывах протекают экзотермические реакции окисления или реакции разложения нестабильных соединений.
Участвующие в химическом взрыве аэровзвеси состоят из мелкодисперсных горючих жидкостей (туманов) или твердых веществ (пыли) в окислительной среде (обычно в воздухе). Источником энергии служит тепло их сгорания.
Требования к ВВ
К взрывчатым могут быть отнесены любые вещества, способные к
Требования к ВВ
К взрывчатым могут быть отнесены любые вещества, способные к
1.Достаточно высокое содержание энергии в единице массы и большая мощность развиваемая при взрыве, обусловленная скоростью процесса.
2.Определенные пределы чувствительности к внешнему воздействию, обеспечивающие как достаточную безопасность, так и легкость возбуждения взрыва.
3.Способность в течение длительного периода сохранять свои свойства.
4.Доступность исходных материалов, технологичность и безопасность в производстве.
5.Специальные свойства, зависящие от характера применения (например, нетоксичность продуктов взрыва).
2.2. Классификация конденсированных взрывчатых веществ.
Конденсированные ВВ принято делить на 4 группы:
-инициирующие
2.2. Классификация конденсированных взрывчатых веществ.
Конденсированные ВВ принято делить на 4 группы:
-инициирующие
-бризантные – используемые в разрывных зарядах для боеприпасов, для средств разрушения при добыче полезных ископаемых и др. Преимущественным видом их превращения является детонация. К ним относятся однородные ВВ (тринитротолуол, нитроглицерин, пироксилин и др.) и неоднородные механические смеси (аммониты, динамиты и др.);
-метательные – чаще всего это пороха, использующиеся в качестве метательных зарядов для огнестрельного оружия. Их взрывчатое превращение – горение);
-пиротехнические составы.
2.3. Газовоздушные смеси
Газовоздушные смеси (ГВС) являются смесями с воздухом углеводородных газов
2.3. Газовоздушные смеси
Газовоздушные смеси (ГВС) являются смесями с воздухом углеводородных газов
Вероятность взрыва ГВС и его опасность определяются:
-температурой воспламенения – нижним пределом температуры, при которой возможно их воспламенение от постороннего источника зажигания ( ацетон -18оС, спирт 13оС, бензол -11оС );
-плотностью паров и газов по отношению к плотности воздуха ( ацетон 2, ацетилен 0,9, метан 0,55, бутан 2 );
-температурой самовоспламенения ( ацетон 610оС, бензин 150оС, этиловый спирт 465оС);
-минимальной энергией зажигания или эквивалентом критической энергии электрической искры, необходимой для инициирования детонации.
-пределами взрывной концентрации паров жидкостей и газов (при которых может возникнуть детонация) в процентах к объему ГВС, например, пропан 3-7%; пропилен 3.5-8.5%; этан 4.0-9.2%;
Газовоздушные смеси (продолжение)
При наличии источника зажигания начальная скорость распространения пламени невелика
Газовоздушные смеси (продолжение)
При наличии источника зажигания начальная скорость распространения пламени невелика
При достижении скоростей распространения пламени 100-300 м/с возникает дефлаграционное горение, при котором генерируются взрывные волны с максимальным избыточным давлением 20-100 кПа. Продолжительность горения до достижения взрывного режима для газов составляет около 0,1 с.
При дальнейшем ускорении горения дефлаграционые процессы могут перерасти в детонационное горение, скорость распространения которого значительно превышает скорость звука в воздухе и достигает 1-5 км/с.
При больших объемах горючих газовых смесей, наличии источников турбулизации фронта пламени и отражении детонационной волны от препятствий давление за очень короткий промежуток времени (~1мс) достигает ~1.5 МПа.
2.4. Пыль и пылевоздушные смеси (ПВС)
Взрывы пыли происходят в ограниченном пространстве
2.4. Пыль и пылевоздушные смеси (ПВС)
Взрывы пыли происходят в ограниченном пространстве
Понятие промышленные пыли включает в себя тонкие дисперсии с размерами частиц менее 800 мкм. Взрывы, в основном, происходят по дефлаграционному механизму. Переход к детонации возможен в вытянутых помещениях за счет турбулизации процесса горения в облаке пылевоздушной смеси (ПВС), например в штольнях шахт, на конвейерных линиях зернохранилищ.
Пыль и пылевоздушные смеси (ПВС) (продолжение)
Взрыв ПВС возможен только при
Пыль и пылевоздушные смеси (ПВС) (продолжение)
Взрыв ПВС возможен только при
По степени пожаровзрывоопасности промышленные пыли делятся на:
1 класс – наиболее взрывоопасные пыли с нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР) равным 15 г/м.куб и ниже (сера 2,3; нафталин 2,5);
2 класс – взрывоопасные пыли с НКПР от 16 до 65 г/м.куб (алюминий 58, овес 30.2, крахмал картофельный 40.3);
3 класс – наиболее пожароопасные пыли с температурой воспламенения до 250 оС;
4 класс – пожароопасные пыли с температурой воспламенения >250 оС .
3. Ударная волна и ее параметры
3.1. Общая характеристика ударной волны
Энергия,
3. Ударная волна и ее параметры
3.1. Общая характеристика ударной волны
Энергия,
Передняя граница зоны сжатия называется фронтом ударной волны. Форма фронта ударной волны в однородной среде, например в воздухе, представляет собой сферу и не зависит от формы взорвавшегося заряда. Ударная волна имеет два основных отличия от звуковой волны:
параметры среды в ней (давление, температура, плотность) изменяются практически скачком;
скорость ее распространения превышает скорость звука в невозмущенной среде.
Параметры воздушной ударной волны (ВУВ)
Основным параметром, определяющим поражающее действие ударной волны,
Параметры воздушной ударной волны (ВУВ)
Основным параметром, определяющим поражающее действие ударной волны,
До прихода волны давление в точке определялось атмосферным давлением P0. В момент прихода фронта волны за очень короткий промежуток времени давление возрастает на величину ∆Рф , которая называется избыточным давлением во фронте ВУВ
∆Рф = Рmax – P0
Параметры воздушной ударной волны (ВУВ) (продолжение)
После скачка давление начинает падать и
Параметры воздушной ударной волны (ВУВ) (продолжение)
После скачка давление начинает падать и
По мере удаления от места взрыва происходит постепенное “затухание” ударной волны. При этом уменьшаются амплитуды ∆Рф и ∆Р, крутизна скачка и крутизна спада давления, увеличиваются интервалы τ+ и τ- , уменьшается скорость распространения ударной волны и она постепенно трансформируется в звуковую.
Важной характеристикой ВУВ является удельный импульс ī. Удельный импульс характеризует суммарное воздействие избыточного давления на площадку единичного размера за время τ+ . Он числено равен площади под кривой избыточного давления
ī = ∫(P(t) – P0)dt.
4. Поражающее действие взрыва
Прямыми поражающими факторами при взрывах, воздействующими на объекты,
4. Поражающее действие взрыва
Прямыми поражающими факторами при взрывах, воздействующими на объекты,
фронт ударной волны и температура продуктов взрыва,( т. н. термобарическое воздействие),
осколочные поля.
Вторичными поражающими факторами являются:
обломки разрушающихся зданий и сооружений,
осколки породы или оболочки заряда и т.п.,
сейсмическое воздействие подземных взрывов.
4.3. Воздействие ударной волны на вооружение и технику
Степень повреждения вооружения и
4.3. Воздействие ударной волны на вооружение и технику
Степень повреждения вооружения и
слабые повреждения танков ( отрыв антенн, фар и другого наружного оборудования) 30-50 кПа;
полное разрушение танков 1-2 МПа;
средние повреждения артиллерийских орудий 40- 70 кПа;
полное разрушение артиллерийских орудий 0.2-1 МПа;
выход из строя самолетов, вертолетов, ракет 10-30 кПа.
4.1. Воздействие поражающих факторов взрыва на здания и сооружения.
Слабые повреждения не
4.1. Воздействие поражающих факторов взрыва на здания и сооружения.
Слабые повреждения не
Средние разрушения соответствуют разрушению второстепенных конструкций и деформации (прогибу) основных ограждающих и несущих конструкций. Средние разрушения устранимы, но требуют прекращения эксплуатации объекта и проведения его капитального ремонта.
Сильные разрушения приводят к частичному разрушению стен, колонн и перекрытий, а также к полному разрушению легких конструктивных элементов. Сильно разрушенные здания не восстановимы. При таком разрушении объект в какой-то мере сохраняет свои контуры. Некоторые его элементы могут быть использованы, например для ремонта других сооружений.
Полное разрушение сопряжено не только с прекращением возможности восстановления объекта, но и с резким изменением внешних очертаний объекта, с невозможностью использования его и его элементов в какой-либо мере.
4.2. Воздействие поражающих факторов взрыва на людей
Крайне тяжелые поражения у людей
4.2. Воздействие поражающих факторов взрыва на людей
Крайне тяжелые поражения у людей
Тяжелые поражения человек получает при 60-100 кПа. К тяжелым поражениям относят сильные контузии, потерю сознания, внутренние кровотечения, кровотечение из ушей и носа.
Средние поражения наступают при 40-60 кПа. К ним относят контузию головного мозга, множественные вывихи, потерю слуха.
Легкие поражения, не требующие госпитализации, наступают при 20-40 кПа. К ним относят скоропроходящую головную боль, головокружение.