Взрывчатые вещества краткое описание свойств и действий. Взрывчатые вещества, их классификация и свойства. Основные свойства ВВ

Подрывные работы, т.е.работы, производимые с помощью взрывчатых веществ, являются одной из основных задач инженерного обеспечения боевых действий войск.

Подразделения родов войск и специальных войск выполняют подрывные работы при:

    фортификационном оборудовании позиций и районов в условиях мёрзлых грунтов и скальных пород;

    устройстве заграждений и проделывании проходов в них;

    уничтожении и разрушении объектов, сооружений, вооружения и техники;

    устройстве майн для оборудования переправ на замерзших водных преградах;

    ведении работ по защите мостов и гидросооружений во время ледохода и при выполнении других задач инженерного обеспечения.

Общие сведения

Взрывчатыми веществами (ВВ) называются химические соединения или смеси, которые под влиянием определённых внешних воздействий способны к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с образованием сильно нагретых и обладающих большим давлением газов, которые, расширяясь, производят механическую работу.

Взрывчатые вещества - очень мощный источник энергии. При взрыве одна 400 г. тротиловая шашка развивает мощность до160 млн.л.с.

Взрыв это химическое превращение вещества из одного состояния в другое. С химической точки зрения взрыв - тот же процесс, что и горение топлива, основанное на окислении кислородом горючих веществ (углерода и водорода), но распространяющийся по взрывчатому веществу с большой переменной скоростью, измеряемой сотнями или тысячами метров в секунду.

Процесс взрывчатого превращения, обусловленный прохождением ударной волны по взрывчатому веществу и протекающий с постоянной для этого вещества сверхзвуковой скоростью называется детонацией.

Возбуждение взрывчатого превращения ВВ называется инициированием . Для возбуждения взрывчатого превращения ВВ требуется сообщить ему необходимое количество энергии (начальный импульс), которая может быть передана одним из следующих способов:

    механическим (удар, трение, накол);

    тепловым (искра, пламя, нагревание);

    электрическим (нагревание, искровой разряд);

    химическим (реакция с интенсивным выделением тепла);

    взрывом другого заряда ВВ (взрыв капсюля-детонатора или соседнего заряда).

Классификация взрывчатых веществ

Все ВВ, применяемые при производстве подрывных работ и снаряжении различных боеприпасов делятся на три основные группы:

    инициирующие;

    бризантные;

    метательные (пороха).

ИНИЦИИРУЮЩИЕ - особо восприимчивые к внешним воздействиям (удару, трению, воздействию огня). К ним относятся:

    гремучая ртуть (фульминат ртути);

    азид свинца (азотистоводороднокислый свинец);

    тенерес (тринитрорезорцинат свинца, ТНРС);

БРИЗАНТНЫЕ (дробящие) - способные к устойчивой детонации. Они более мощны и менее чувствительны к внешним воздействиям и в свою очередь подразделяются на:

ВВ ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ , к которым относятся:

    тэн (тетранитропентраэритрит, пентрит);

    гексоген (триметилентринитроамин);

    тетрил (тринитрофенилметилнитроамин).

ВВ НОРМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ :

    тротил (тринитротолуол, тол, ТНТ);

    пикриновая кислота (тринитрофенол, мелинит);

    ПВВ-4 (пластит-4);

ВВ ПОНИЖЕННОЙ МОЩНОСТИ (амиачноселитренные ВВ):

    аммониты;

    динамоны;

    аммоналы.

МЕТАТЕЛЬНЫЕ (пороха) - ВВ, основной формой взрывчатого превращения которых является горение. К ним относятся: - дымный порох; - бездымные пороха.

Большую часть истории человек использовал для уничтожения себе подобных всевозможные виды холодного оружия, начиная от незамысловатого каменного топора, и заканчивая весьма продвинутыми и сложными в изготовлении металлическими орудиями. Примерно в XI–XII столетии в Европы начали применять пушки, и тем самым человечество познакомилось с важнейшим взрывчатым веществом – черным порохом.

Это был поворотный момент в военной истории, хотя понадобилось еще примерно восемь столетий, чтобы огнестрельное оружие полностью вытеснило с полей сражений остро наточенную сталь. Параллельно прогрессу пушек и мортир развивались взрывчатые вещества — причем не только порох, но и всевозможных составов для снаряжения артиллерийских снарядов или изготовления фугасов. Разработка новых взрывчатых веществ и взрывных устройств активно продолжается и в наши дни.

Сегодня известны десятки взрывчатых веществ. Помимо военных нужд, взрывчатка активно применяется в горном деле, при строительстве дорог и туннелей. Однако прежде чем говорить об основных группах взрывчатых веществ, следует несколько подробнее упомянуть о процессах, происходящих во время взрыва и понять принцип действия взрывчатых веществ (ВВ).

Взрывчатка: что это такое?

Взрывчатые вещества – это большая группа химических соединений или смесей, которые под воздействием внешних факторов способны к быстрой, самоподдерживающейся и неуправляемой реакции с выделением большого количества энергии. Проще говоря, химический взрыв – это процесс преобразования энергии молекулярных связей в тепловую энергию. Обычно его результатом является большое количество раскаленных газов, которые и выполняют механическую работу (дробление, разрушение, перемещение и др.).

Классификация взрывчатых веществ довольно сложна и запутанна. К ВВ относятся вещества, которые распадаются не только в процессе взрыва (детонации), но и медленного или быстрого горения. К последней группе относятся пороха и различные виды пиротехнических смесей.

Вообще, понятия «детонация» и «дефлаграция» (горение) являются ключевыми для понимания процессов химического взрыва.

Детонацией называют стремительное (сверхзвуковое) распространение фронта сжатия с сопутствующей ему экзотермической реакцией во взрывчатом веществе. В этом случае химические превращения идут настолько бурно и выделяется такое количество тепловой энергии и газообразных продуктов, что в веществе образуется ударная волна. Детонация – это процесс максимально быстрого, можно сказать, лавинообразного вовлечения вещества в реакцию химического взрыва.

Дефлаграция, или горение – это тип окислительно-восстановительной химической реакции, во время которой ее фронт перемещается в веществе за счет обычной теплоотдачи. Подобные реакции хорошо всем известны и часто встречаются в повседневной жизни.

Любопытно, что энергия, выделяемая при взрыве, не так уж и велика. Например, при детонации 1 кг тротила ее выделяется в несколько раз меньше, чем при сгорании 1 кг каменного угля. Однако при взрыве это происходит в миллионы раз быстрее, вся энергия выделяется практически мгновенно.

Следует отметить, что скорость распространения детонации – это важнейшая характеристика взрывчатых веществ. Чем она выше, тем более эффективен заряд взрывчатки.

Чтобы запустить процесс химического взрыва необходимо воздействие внешнего фактора, он может быть нескольких видов:

  • механический (накол, удар, трение);
  • химический (реакция какого-либо вещества с зарядом взрывчатки);
  • внешняя детонация (взрыв в непосредственной близости от ВВ);
  • тепловой (пламя, нагревание, искра).

Следует отметить, что разные виды ВВ имеют различную чувствительность к внешним воздействиям.

Некоторые из них (например, черный порох) прекрасно реагируют на тепловое воздействие, но при этом практически не откликается на механическое и химическое. А для подрыва тротила нужно только детонационное воздействие. Гремучая ртуть бурно реагирует на любой внешний раздражитель, а есть некоторые ВВ, которые детонируют вообще безо всякого внешнего воздействия. Практическое использование таких «взрывоопасных» ВВ попросту невозможно.

Основные свойства ВВ

Главными из них являются:

  • температура продуктов взрыва;
  • теплота взрыва;
  • скорость детонации;
  • бризантность;
  • фугасность.

На последних двух пунктах следует остановиться отдельно. Бризантность ВВ – это его способность разрушать прилегающую к нему среду (горную породу, металл, дерево). Данная характеристика во многом зависит от физического состояния, в котором находится взрывчатка (степень измельчения, плотность, однородность). Бризантность напрямую зависит от скорости детонации взрывчатого вещества — чем она выше, тем лучше ВВ может дробить и разрушать окружающие предметы.

Бризантные взрывчатые вещества обычно используют для снаряжения артиллерийских снарядов, авиабомб, мин, торпед, гранат и других боеприпасов. Этот тип ВВ менее чувствителен к внешним факторам, чтобы подорвать такой заряд взрывчатого вещества необходима внешняя детонация. В зависимости от своей разрушительной силы бризантные взрывчатые вещества делятся на:

  • Повышенной мощности: гексоген, тетрил, оксоген;
  • Средней мощности: тротил, мелинит, пластид;
  • Пониженной мощности: ВВ на основе аммиачной селитры.

Чем выше бризантность ВВ, тем лучше оно разрушит корпус бомбы или снаряда, придаст осколкам большую энергию и создаст более мощную ударную волну.

Не менее важным свойством взрывчатых веществ является его фугасность. Это самая общая характеристика любого ВВ, она показывает насколько та или иная взрывчатка обладает разрушающей способностью. Фугасность напрямую зависит от количества газов, которые образовываются при взрыве. Следует отметить, что бризантность и фугасность, как правило, не связаны между собой.

Фугасность и бризантность определяют то, что мы называем мощностью или силой взрыва. Однако для различных целей необходимо подбирать соответствующие виды ВВ. Бризантность очень важна для снарядов, мин и авиабомб, а вот для горных работ больше подойдет взрывчатка со значительным уровнем фугасности. На практике подбор ВВ гораздо более сложен, и чтобы правильно выбрать взрывчатку, следует учитывать все ее характеристики.

Существует общепринятый способ определения мощности различных взрывчатых веществ. Это так называемый тротиловый эквивалент, когда мощность тротила условно принимается за единицу. Используя этот способ можно высчитать, что мощность 125 гр тротила равна 100 гр гексогена и 150 гр аммонита.

Еще одной важной характеристикой взрывчатых веществ является их чувствительность. Она определяется вероятностью взрыва ВВ при воздействии на него того или иного фактора. От этого параметра зависит безопасность производства и хранение взрывчатых веществ.

Чтобы лучше показать, насколько важна эта характеристика взрывчатого вещества, можно сказать, что американцы разработали специальный стандарт (STANAG 4439) для чувствительности взрывчатых веществ. И на это им пришлось пойти не от хорошей жизни, а после череды тяжелейших несчастных случаев: при подрыве на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме погибли 33 человека, вследствие взрывов на авианосце «Форрестол» были повреждены около 80 самолетов, а также после детонации авиаракет на авианосце «Орискани» (1966 год). Так что хороша не просто мощная взрывчатка, а детонирующая именно в нужный момент — и никогда больше.

Все современные ВВ – это либо химические соединения, либо механические смеси. К первой группе относятся гексоген, тротил, нитроглицерин, пикриновая кислота. Химические взрывчатые вещества, как правило, получают нитрованием различных видов углеводородов, что приводит к введению в их молекулы азота и кислорода. Ко второй группе – аммиачно-селитренные ВВ. В состав взрывчатых веществ подобного типа обычно входят вещества, богатые кислородом и углеродом. Для повышения температуры взрыва в смеси часто добавляют порошки металлов: алюминия, бериллия, магния.

Кроме всех вышеперечисленных свойств, любое взрывчатое вещество должно быть химически стойким и пригодным для длительного хранения. В 80-х годах прошлого века китайцы сумели синтезировать мощнейшую взрывчатку – трициклическую мочевину. Ее мощность превосходила тротил в двадцать раз. Проблема была в том, что через несколько дней после изготовления вещество разлагалось и превращалось в слизь, непригодную для дальнейшего использования.

Классификация взрывчатых веществ

По своим взрывчатым свойствам ВВ делятся на:

  1. Инициирующие. Они используются для подрыва (детонации) других взрывчатых веществ. Основными отличиями ВВ этой группы является высокая чувствительность к инициирующим факторам и высокая скорость детонации. К этой группе относятся: гремучая ртуть, диазодинитрофенол, тринитрорезорцинат свинца и другие. Как правило, эти соединения используются в капсюлях-воспламенителях, запальных трубках, капсюлях-детонаторах, пиропатронах, самоликвидаторах;
  2. Бризантные взрывчатые вещества. Этот тип ВВ обладает значительным уровнем бризантности и используется в качестве основного заряда для подавляющего большинства боеприпасов. Эти мощные взрывчатые вещества отличаются по своему химическому составу (N-нитрамины, нитраты, другие нитросоединения). Иногда их используют в виде различных смесей. Бризантные взрывчатые вещества также активно используют в горном деле, при прокладке туннелей, проведении других инженерных работ;
  3. Метательные взрывчатые вещества. Являются источником энергии для метания снарядов, мин, пуль, гранат, а также для движения ракет. К этому классу взрывчатых веществ относятся пороха и различные виды ракетного топлива;
  4. Пиротехнические составы. Используются для снаряжения специальных боеприпасов. При сгорании производят специфический эффект: осветительный, сигнальный, зажигательный.

Взрывчатые вещества разделяют и по их физическому состоянию на:

  1. Жидкие. Например, нитрогликоль, нитроглицерин, этилнитрат. Существуют и разнообразные жидкостные смеси ВВ (панкластит, взрывчатые вещества Шпренгеля);
  2. Газообразные;
  3. Гелеобразные. Если растворить нитроцеллюлозу в нитроглицерине, то получится так называемый гремучий студень. Это крайне нестабильное, но довольно мощное взрывчатое гелеобразное вещество. Его любили использовать российские революционеры-террористы в конце XIX века;
  4. Суспензии. Довольно обширная группа взрывчатых веществ, которые в наши дни применяются для промышленных целей. Существуют различные виды взрывчатых суспензий, в которых ВВ либо окислитель является жидкой средой;
  5. Эмульсионные взрывчатые вещества. Весьма популярный в наши дни вид ВВ. Часто используется в строительных или шахтных работах;
  6. Твердые. Наиболее распространенная группа ВВ. К ней относятся практически все взрывчатые вещества, используемые в военном деле. Могут быть монолитными (тротил), гранулированными или порошкообразными (гексоген);
  7. Пластичные. Эта группа взрывчатых веществ обладает пластичностью. Такая взрывчатка стоит дороже обычной, поэтому ее редко применяют для снаряжения боеприпасов. Типичным представителем этой группы является пластид (или пластит). Его часто используют при проведении диверсий для подрыва конструкций. По своему составу пластид – это смесь гексогена и какого-либо пластификатора;
  8. Эластичные.

Немного истории ВВ

Первым взрывчатым веществом, которое было придумано человечеством, стал черный порох. Считается, что он был изобретен в Китае еще в VII веке нашей эры. Однако надежных подтверждений этому до сих пор так и не обнаружено. Вообще вокруг пороха и первых попыток его применения создано немало мифов и явно фантастических историй.

Существуют древнекитайские тексты, в которых описаны смеси, похожие по составу на черный дымный порох. Их использовали в качестве лекарств, а также для пиротехнических шоу. Кроме того, есть многочисленные источники, утверждающие, что в следующих столетиях китайцы активно использовали порох для производства ракет, мин, гранат и даже огнеметов. Правда, иллюстрации некоторых видов этого древнего огнестрельного оружия заставляют усомниться в возможности его практического применения.

Еще до пороха в Европе стали применять «греческий огонь» - горючее взрывчатое вещество, рецепт которого, к сожалению, не дошел до наших дней. «Греческий огонь» представлял собой легковоспламеняющуюся смесь, которая не только не тушилась водой, но даже становилась в контакте с ней еще более огнеопасной. Этот ВВ был придуман византийцами, они активно использовали «греческий огонь» как на суше, так и в морских баталиях, и хранили его рецептуру в строжайшем секрете. Современные эксперты считают, что в состав этой смеси входили нефть, смола, сера и негашёная известь.

Порох впервые появился в Европе примерно в середине XIII века и до сих пор неизвестно, как именно он попал на континент. Среди европейских изобретателей пороха часто упоминают имена монаха Бертольда Шварца и английского ученого Роджера Бэкона, хотя единого мнения у историков нет. По одной из версий порох, изобретенный в Китае, через Индию и Ближний Восток попал в Европу. Так или иначе, уже в XIII столетии европейцы знали о порохе и даже пытались использовать это кристаллическое взрывчатое вещество для мин и примитивного огнестрельного оружия.

Долгие столетия порох оставался единственным видом ВВ, которое знал и применял человек. Только на рубеже XVIII–XIX веков, благодаря развитию химии и других естественных наук, развитие взрывчатых веществ достигло новых высот.

В конце XVIII века благодаря французским химикам Лавуазье и Бертолле появился так называемые хлоратный порох. В это же время было изобретено «гремучее серебро», а также пикриновая кислота, которая в будущем стала использоваться для снаряжения артиллерийских снарядов.

В 1799 году английским химиком Говардом была найдена «гремучая ртуть», которая до сих пор используется в капсюлях в качестве инициирующего взрывчатого вещества. В начале XIX века был получен пироксилин – взрывчатое вещество, которым можно было не только снаряжать снаряды, но и изготавливать из него бездымный порох.динамит . Это мощное взрывчатое вещество, однако оно отличается повышенной чувствительностью. Во время Первой Мировой войны динамитом пытались снаряжать снаряды, но от этой идеи довольно быстро отказались. Динамит еще долго использовали в горных работах, но в наши дни эта взрывчатка давно не производится.

В 1863 году немецкие ученые открыли тротил, а в 1891 году в Германии началось промышленное производство этого взрывчатого вещества. В 1897 году немецкий химик Ленце синтезировал гексоген – одно из самых мощных и распространенных взрывчатых веществ в наши дни.

Разработка новых взрывчатых веществ и взрывных устройств продолжалась все прошлое столетие, исследования в этом направлении идут и сегодня.

Пентагону новую взрывчатку на основе гидразина, которая якобы была в 20 раз мощнее тротила. Однако был у этого ВВ и один ощутимый минус – абсолютно мерзкий запах заброшенного привокзального туалета. Проверка показала, что по мощности новое вещество превосходит тротил всего лишь в 2-3 раза, и от использования решили отказаться. После этого EXCOA предложила другой способ применения взрывчатого вещества: делать с его помощью окопы.

Вещество тонкой струйкой поливалось на землю, а затем подрывалось. Тем самым в считанные секунды можно было получить окоп полного профиля без лишних усилий. Несколько комплектов взрывчатки отправили во Вьетнам для испытания в боевых условиях. Конец этой истории был забавным: окопы, полученные с помощью взрыва, имели такой отвратительный запах, что солдаты отказывались находиться в них.

В конце 80-х американцы разработали новую взрывчатку – CL-20. По информации некоторых СМИ, ее мощность едва ли не в двадцать раз превышает тротил. Однако из-за своей высокой цены (1300 долларов за 1 кг) широкомасштабное производство нового ВВ так и не было начато.

Взрывоопасные вещества стали давно частью жизни человека. О том, какими они бывают, где применяются и каковы правила их хранения, расскажет эта статья.

Немного истории

Человек испокон веков пытался создать вещества, которые при определенном воздействии извне вызвали взрыв. Естественно, делалось это далеко не в мирных целях. И одним из первых широко известных взрывчатых субстанций стал легендарный греческий огонь, рецепт которого до сих пор точно неизвестен. Затем последовало создание пороха в Китае приблизительно в VII веке, который как раз, наоборот, сначала использовали в развлекательных целях в пиротехнике, а лишь потом приспособили для военных нужд.

На несколько столетий утвердилось мнение, что порох является единственным известным человеку взрывчатым веществом. Только в конце XVIII века был открыт фульминат серебра, который небезызвестен под необычным названием "гремучее серебро". Ну а после этого открытия появились пикриновая кислота, "гремучая ртуть", пироксилин, нитроглицерин, тротил, гексоген и так далее.

Понятие и классификация

Выражаясь простым языком, взрывоопасные вещества - это специальные вещества или их смеси, которые при определенных условиях могут взорваться. Этими условиями могут выступать повышение температуры или давления, толчок, удар, звуки конкретных частот, а также интенсивное освещение или даже легкое прикосновение.

Например, одним из самых известных и распространенных взрывоопасных веществ считается ацетилен. Это бесцветный газ, который к тому же не имеет запаха в чистом виде и легче воздуха. Применяющемуся на производстве ацетилену свойственен резкий запах, который ему придают примеси. Широкое распространение он приобрел в газовой сварке и резке металлов. Ацетилен может взорваться при температуре 500 градусов Цельсия или при длительном соприкосновении с медью, а также серебром при ударе.

На данный момент известно очень много взрывоопасных веществ. Классифицируются они по многим критериям: состав, физическое состояние, взрывчатые свойства, направления применения, степень опасности.

По направлению применения взрывчатые вещества могут быть:

  • промышленными (используются во многих отраслях: от горного дела до обработки материалов);
  • опытно-экспериментальными;
  • военными;
  • специального предназначения;
  • антисоциального применения (зачастую сюда относятся кустарно изготовленные смеси и вещества, которые используются в террористических и хулиганских целях).

Степень опасности

Также в качестве примера можно рассмотреть взрывоопасные вещества по степени их опасности. На первом месте находятся газы на основе углеводорода. Данные вещества склонны к произвольной детонации. К ним относятся хлор, аммиак, фреоны и так далее. Согласно статистике, почти треть происшествий, в которых основными действующими лицами выступают взрывоопасные вещества, связаны с газами на основе углеводорода.

Дальше следует водород, который в определенных условиях (например, соединение с воздухом в соотношении 2:5) приобретает наибольшую взрывоопасность. Ну и замыкают эту тройку лидеров по степени опасности пары жидкостей, которые склонны к воспламенению. Прежде всего, это пары мазута, дизельного топлива и бензина.


Взрывчатые вещества в военном деле

Взрывчатые вещества находят применение в военном деле повсеместно. Взрыв бывает двух типов: горение и детонация. Из-за того, что порох горит, при его взрыве в замкнутом пространстве происходит не разрушение гильзы, а образование газов и вылет пули или снаряда из ствола. Тротил, гексоген или аммонал как раз детонируют и создают взрывную волну, давление резко возрастает. Но для того, чтобы произошел процесс детонации, необходимо воздействие со стороны, которое может быть:

  • механическим (удар или трение);
  • тепловым (пламя);
  • химическим (реакция взрывчатого вещества с ещё каким-либо веществом);
  • детонационным (происходит взрыв одного взрывчатого вещества рядом с другим).

Исходя из последнего пункта, становится ясно, что можно выделить два больших класса взрывчатых веществ: композитные и индивидуальные. Первые в основном состоят из двух или более веществ, которые не связаны между собой химически. Бывает, что по отдельности такие компоненты не способны к детонации и могут проявить подобное свойство только при контакте друг с другом.

Также помимо главных компонентов в составе композитного взрывчатого вещества могут находиться различные примеси. Назначение их также является весьма широким: регулирование чувствительности или фугасности, ослабление взрывных характеристик или их усиление. Так как в последнее время мировой терроризм все больше и больше распространяется с помощью примесей, стало возможным обнаружить, где было изготовлено взрывчатое вещество, и найти его с помощью служебных собак.

С индивидуальными все понятно: иногда для положительного теплового выхода им не требуется даже кислород.

Бризантность и фугасность

Обычно для того, чтобы понять мощность и силу взрывчатого вещества, необходимо иметь представление о таких характеристиках, как бризантность и фугасность. Первая означает способность разрушать окружающие предметы. Чем выше будет бризантность (которая, кстати, измеряется в миллиметрах), тем лучше вещество подойдет в качестве начинки для авиабомбы или снаряда. Взрывчатые вещества с высокой бризантностью будут создавать сильную ударную волну и придавать разлетающимся осколкам большую скорость.

Фугасность же обозначает способность выбросить окружающие материалы. Она измеряется в кубических сантиметрах. Взрывчатыми веществами с высокой фугасностью зачастую пользуются при работе с грунтом.

Техника безопасности при работе с взрывоопасными веществами

Список травм, которые может получить человек из-за несчастных случаев, связанных со взрывчатыми веществами, весьма и весьма обширен: термические и химические ожоги, контузия, нервный шок от удара, ранения от осколков стеклянной или металлической посуды, в которой находились взрывоопасные вещества, повреждения барабанной перепонки. Поэтому техника безопасности при работе со взрывоопасными веществами имеет свои особенности. Например, при работе с ними необходимо иметь предохранительный экран из толстого органического стекла или другого прочного материала. Также тот, кто непосредственно работает со взрывоопасными веществами, должен быть облачен в защитную маску или даже шлем, перчатки и передник из прочного материала.

Хранение взрывоопасных веществ также имеет свои особенности. Например, их незаконное хранение имеет последствия в виде ответственности, согласно Уголовному Кодексу РФ. Необходимо предотвращать загрязнение пылью хранящихся взрывоопасных веществ. Емкости с ними должны быть плотно закрыты, чтобы пары не попали в окружающую среду. Примером могут выступать токсичные взрывоопасные вещества, пары которых могут вызвать как головную боль и головокружение, так и паралич. Горючие взрывоопасные вещества хранят в изолированных складах, которые имеют несгораемые стены. Места, где находятся взрывоопасные химические вещества, должны быть оснащены противопожарным оборудованием.

Эпилог

Итак, взрывчатые вещества могут быть как верным помощником человеку, так и врагом при неправильном обращении и хранении. Поэтому необходимо максимально точно следовать правилам техники безопасности, а также не пытаться изображать из себя юного пиротехника и мастерить какие-либо кустарные взрывоопасные вещества.

Цели:

формирование у обучающихся сознательного и ответственного отношения к личной безопасности и безопасности окружающих. (Презентация . Слайд № 2)
обучить правилам безопасного обращения с пиротехническими, взрывчатыми веществами.
изучить кратко, сведения о наиболее распространенных (ВВ), развивать сферу применения знаний в области химии, физики, ОБЖ.
Воспитать чувство уверенности в своих действиях при возникновении ЧС.

Учебные вопросы: (Слайд № 3)

1.Основные понятия и определения.
2.Классификация (ВВ).
3.Правила техники безопасности при обращении с (ВВ).

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления нового материала.

Метод: рассказ, показ с объяснением.

Продолжительность урока: 40-45 минут.

Руководства и пособия:

ГОСТ В 20313-74. Боеприпасы. Основные понятия. Термины и определения. 1975.
Шапошников Д.А. Взрывоопасные предметы и вещества: Словарь-справочник. М., 1996.
Пиротехнические осветительные средства ближнего действия: Руководство службы. М., 1961.

Материальное обеспечение:

презентация «Краткие сведения о наиболее распространенных взрывчатых веществах (ВВ), их классификация, правила техники безопасности при обращении с ними».

мультимедийное обеспечение.

Ход урока.

  1. Организационный момент (приветствие, проверка наличия учащихся и готовности к уроку).
  2. Объяснение нового материала + первичное закрепление изученного.

В-1. Основные понятия и определения.

В комментариях к ст. 218 УК круг подобных объектов более конкретизируется: «Под боевыми припасами понимаются патроны, артиллерийские снаряды, бомбы, гранаты, боевые ракеты и тому подобные устройства, предназначенные для стрельбы из огнестрельного оружия или для производства взрыва. (Слайд № 4)

Таким образом, среди БП широко представлены образцы изделий, конструкция и действие которых основаны на принципах взрывных устройств. Взрывные устройства (ВУ) представляет собой изделие, специально подготовленное к взрыву в определённых условиях. При этом ВУ можно подразделить на ВУ промышленного и самодельного изготовления. (Слайд № 5)

В подавляющем большинстве случаев ВУ имеют в своем составе взрывчатое вещество (ВВ). К (ВВ ) относятся химические соединения или смеси веществ, способные к быстрой реакции, сопровождающейся выделением большого количества тепла с образованием газов. (Презентация. Слайд № 6)
Определенное по массе и объёму ВВ, подготовленное и способное к взрыву в конкретных условиях, называют зарядом ВВ. (Слайд № 7)

Если взрыв заряда ВВ или ВУ сопровождается разрушением (частичным или полным) предметов окружающее обстановки и нанесением попавшим в зону его действия людям телесных повреждений различной степени тяжести, то данное последствие взрыва называется его поражающим действием . (Слайд № 8)

Поражающее действие проявляется в различных формах за счёт поражающих факторов, которыми при взрыве являются высокоскоростные осколки, ударная волна и продукты взрыва.

Поражающее действие за счет ударной волны и продуктов взрыва называются фугасным действием , а за счет проникающего ударного действия разрушающихся частей ВУ и близко расположенных предметов окружающей обстановки - осколочным действием .

(Слайд № 9)

В-2. Классификация взрывчатых веществ (ВВ).

(Слайд № 10)

Существуют различные классификации ВВ.
Поскольку не всегда удаётся строго обозначить границы той или иной группы ВВ, их деление носит условный характер.

ВВ подразделяются по следующим признакам:

  1. по мощности (способности совершать работу в процессе взрывчатого превращения)- на МОЩНЫЕ и СЛАБОМОЩНЫЕ ВВ;
  2. по форме взрывчатого превращения (способности гореть или детонировать)- на МЕТАТЕЛЬНЫЕ, основной формой взрывчатого превращения которых является горение; БРИЗАНТНЫЕ и ИНИЦИИРУЮЩИЕ, основная форма взрывчатого превращения которых - детонация;
  3. по чувствительности (способности взрываться от того или иного начального импульса) – на ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ и НЕЧУСТВИТЕЛЬНЫЕ. К группе чувствительных традиционно относятся инициирующие ВВ, а к группе нечувствительных – бризантные ВВ (или дробящие ВВ)
  4. по назначению – ПРОМЫШЛЕННЫЕ, применяемые в народном хозяйстве, и ВОЕННЫЕ применяемые в военном деле
  5. по способу изготовления – САМОДЕЛЬНЫЕ и ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫМ СПОСОБОМ в соответствии с нормативно-технической документацией;
  6. по составу – ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВВ, их СМЕСИ; смеси ВВ с инертным наполнителем; смеси веществ, приобретающих взрывчатые свойства в процессе смешения.

ИНИЦИИРУЮЩИЕ взрывчатые вещества (ВВ). (Слайд № 11)

Это класс ВВ применяется при изготовлении детонаторов, капсюлей-детонаторов, взрывателей. Их называют ещё «первичными», так как наиболее часто взрыв заряда в ВУ промышленного производства осуществляется посредством начального взрыва небольшой навески ИВВ. Эти вещества очень чувствительны к механическим воздействиям (наколу, удару, трению), начальному импульсу в виде луча огня, термическому воздействию. Взрыв ИВВ наступает практически сразу, и основной формой взрывного превращения является детонация. Наиболее распространенными представителями этого класса ВВ являются: гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца, которые изготавливаются промышленностью.

Взрывчатые вещества БРИЗАНТНОГО действия . (Слайд № 12)

Данный класс ВВ применяется в народном хозяйстве и в военном деле как в виде конструктивно оформленных зарядов (шашек, патронов, снаряжения артиллерийских снарядов, мин, гранат и тому подобных устройств), так и в порошкообразном (гранулированном) виде.
Основной формой взрывчатого превращения данных ВВ является детонация, которую обычно вызывают с помощью детонатора (или подобного устройства, включающего навеску ИВВ). Все бризантные ВВ могут гореть с различными скоростями (от нескольких мм/с до нескольких м/с) и горение их может переходить при определенных условиях в детонацию (со скоростями в несколько тысяч м/с), и наоборот, детонация некоторых БВВ может переходить в горение, например в зонах малой плотности. Горение БВВ в закрытой прочной оболочке часто переходит в детонацию. Основными представителями этого класса являются выпускаемые промышленностью тротил, тетрил, аммоналы.

Метательные взрывчатые вещества - пороха и смесевые твердые ракетные топлива (СТРТ). (Слайд № 13)

Указанный класс ВВ достаточно широк. Это объясняется разнообразием решаемых задач и конструкций технических средств, в которых они применяются. Пороха и СТРТ могут представлять собой много компонентные системы, включающие в себя до нескольких десятков различных веществ (особенно СТРТ). В зависимости от состава пороха подразделяются на дымные и бездымные.

Традиционным представителем дымных порохов является черный порох, состоящий из механической смеси: 75% калиевой селитры, 15% древесного угля и 10% серы. Он неспособен детонировать. Основной формой его взрывчатого превращения является горение. В замкнутом объёме с достаточным коэфициэнтом заполнения оно происходит с постоянной скоростью (около 400 м/с), что обеспечивает эффект взрыва.

Бездымные пороха делятся на пироксилиновые (на легколетучем растворителе) и баллисты (на труднолетучем растворителе). Кроме того бывают пороха, изготовленные с применением смешанного растворителя, - кордиты.
При изготовлении бездымных порохов употребляют бризантные ВВ: пироксилин, нитроглицерин, динитрогликоль, динитробензол, тротил, гексоген и т.п. Пироксилин - основная составная часть как пироксилиновых порохов так и баллиститов. Нитроглицерин и другие нитроэфиры применяются для изготовления баллиститов. Тротил, гексоген, динитробензол могут употреблятся как технологические добавки.
Основной формой взрывчатого превращения СТРТ и порохов является горение, что обеспечивается соотношением компонентов, составляющих их основу.
Так как ВВ входят в состав бездымных порохов и СТРТ, они могут детонировать в зависимости от условий и способов инициирования (подрыва). А их горение при определённых условиях может протекать в форме взрыва (например, в плотно закрытой прочной оболочке).

Взрывчатые вещества - системы горючее плюс окислитель. (Слайд № 14)

Для встречающихся в практике экспертных исследований ВУ характерно использование конденсированных систем данного класс ВВ - пиротехнический состав (ПТС), которые применяются для подачи световых, дымовых, звуковых сигналов, освещения местности, в различного рода ракетных патронах, артиллерийских снарядах, пулях специального назначения, замедлителях и тому подобных устройствах. ПТС, как правило, состоят из горючего, окислителя и связующего. Горючее - любое вещество, способное гореть. Окислитель - вещество, способное при нагревании разлагаться с выделением кислорода. Связующее необходимо для придания системе какой- нибудь формы. Окислитель и горючее выбираются в зависимости от решаемых задач.
Основной формой взрывчатого превращения многих промышленных ПТС является горение. Оно (как и для всех систем горючее плюс окислитель) может происходить с различными скоростями (от нескольких мм/с до сотен м/с), что также определяется областью применения ПТС, а также конструктивными особенностями ВУ. Горение ПТС может протекать в спокойном виде (послойное горение) либо носить характер взрыва (например, в плотно закрытом корпусе).

Закрепление учебного вопроса. (Слайд № 15)

В-3. Правила техники безопасности при обращении с ВВ.

  1. Не знаешь что за ВВ или ВУ - отойди на безопасное расстояние.
    Безопасным расстоянием: - для гранаты РГД – 5 считают 25 метров; для гранаты Ф-1 безопасным считают расстояние- 200 метров.
  2. Если ВВ или ВУ обнаружены в помещении – не медленно эвакуироваться самому и рекомендовать это сделать окружающим.
  3. Категорически запрещено пользоваться радиотелефоном вблизи предмета напоминающего ВУ. (Слайд № 16)
  4. Недопустимо ВВ: заливать жидкостями, засыпать порошками, накрывать каким либо материалом. (Слайд № 17)
  5. Оказывать на ВВ или ВУ температурное, звуковое, механическое и электромагнитное воздействие. (Слайд №18)
  6. НЕМЕДЛЕННО сообщить – учителям, организаторам мероприятия, на котором вы находитесь, правоохранительным органам о возможном ВВ или ВУ.
  7. Принять меры к недопущению в зону возможного поражения посторонних лиц.

Отдельно хочу напомнить правила безопасного обращения с ПТС (пиротехническими средствами).

  1. Почти все ПТС рассчитаны на применение вне помещения, только на свободном от деревьев, просторном дворе, лучше на пустыре или стадионе, так как высота подъёма – достигает 10 м.
  2. Запускать ПТС следует не с руки, а поставив или положив их на дощечку или воткнув в рыхлый снег (пустую стеклянную бутылку), отойдя на несколько метров в сторону.
  3. Не следует сразу же подходить к остаткам использованной пиротехники. Если по какой - либо причине она не догорела, велика вероятность получить ожог.
  4. Практически никакую пиротехнику, кроме бенгальских огней и хлопушек, нельзя держать в руках и использовать в помещении.
  5. Если ПТС не сработало, то подходить к ней можно не раньше чем через 15-20 мин, предварительно полив водой или забросав снегом.
  6. Опасно приобретать ПТС на рынках, лотках: они поставляются из Польши, Прибалтики, Китая и не имеют сертификата качества.
  7. Покупая ПТС, обращайте внимание на то, чтобы инструкция была написана на русском языке. В ней должно сообщаться, какой эффект производит изделие. (Слайд № 19)
  8. Петарда по принципу действия – не что иное, как фугасная граната. Применив петарду слишком близко или выбрав слишком большую по мощности, можно получить настоящую контузию. (Слайд № 20)

Закрепление учебного вопроса с использованием дидактического материала - карточек- заданий.

Карточки-задания:

Ученик 1. Перечислите основные критерии по правилам приобретения ПТС.

Ученик 2. Разработать «обращение руководителя мероприятия» о обнаруженном ВУ внутри здания с детьми.

3.Заключительная часть.

3.1. Подведение итогов урока.

3.2. Д/з работа с конспектом .

Разработать правила безопасного обращения с «бенгальскими огнями».

Подводные взрывные работы.

Учебные вопросы:

1.Основные понятия о взрывах и взрывчатых веществах.

2. Подводные взрывы. Характеристики ВВ, используемые при проведении подводных

взрывных работ.

3. Способы взрывания и средства инициирования промышленных ВВ.

Основные виды подводных взрывных работ и особенности их проведения.

1. Подводные взрывные работы;

Подводные земляные работы;

Строительство подводных инженерных сооружений;

Ремонт подводных сооружений;

Укладка и ремонт подводных кабелей;

Прокладка и ремонт подводных трубопроводов;

Подводная резка и сварка металлов;

Литература:

1. К.А.Забела, Ю.Г.Кушнирюк. Пособие по подводно-техническим работам в строительстве/ К. Будивельник. – 1975 г. – стр. 26-25.

Основные понятия о взрывах и взрывчатых веществах.

Взрыв - это процесс очень быстрого превращения взрывчатого вещества в большое количество сильно сжатых и нагретых газов, которые, расширяясь, производят механическую работу (разрушение, перемещение, дробление, выбрасывание).

Взрывчатое вещество (ВВ) - химические соединения или смеси таких соединений, которые под воздействием определенных внешних воздействий способны к быстрому, саморазвивающемуся химическому превращению в большое количество газов.

По химическому процессу взрыв представляет горение ВВ, но отличается от простого горения быстротой процесса, происходящего в тысячные и десятитысячные доли секунды. Отсюда, по скорости превращения взрыв делят на два типа - горение и детонация.

При горении передача энергии от одного слоя вещества к другому происходит путем теплопроводности. Взрыв типа горения характерен для пороха. Процесс образования газов происходит достаточно медленно. Благодаря этому, при взрыве пороха в замкнутом пространстве (гильзе патрона, снаряда) происходит выбрасывание пули, снаряда из ствола, но не происходит разрушения гильзы, патронника оружия.

При детонации процесс передачи энергии обуславливается прохождением ударной волны по ВВ со сверхзвуковой скоростью (6-7 тыс. м. в секунду). В этом случае газы образуются очень быстро, давление возрастает мгновенно до очень больших величин. Проще говоря, у газов нет времени уходить по пути наименьшего сопротивления и они в стремлении расшириться, разрушают все на своем пути. Этот тип взрыва характерен для тротила, гексогена, аммонита и т.п. веществ.

  1. Механическое (удар, накол, трение)
  2. Тепловое (искра, пламя, нагревание)
  3. Химическое (хим. реакция взаимодействия какого-либо вещества с ВВ)
  4. Детонационное (взрыв рядом с ВВ другого ВВ)

В зависимости от типа взрыва и чувствительности к внешним воздействиям все ВВ делят на три основные группы:


  1. Инициирующие ВВ.
  2. Метательные ВВ.
  3. Бризантные ВВ.

Инициирующие ВВ. Обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям и их взрыв, (детонация) оказывает детонационное воздействие на бризантные и метательные ВВ, которые обычно к остальным типам внешнего воздействия не чувствительны вовсе или же обладают неудовлетворительной чувствительностью. Поэтому, инициирующие вещества и применяют только для возбуждения взрыва бризантных или метательных ВВ. Для обеспечения безопасности применения инициирующих ВВ, их упаковывают в защитные приспособления (капсюль, капсюльная втулка, капсюль - детонатор, электродетонатор, взрыватель). Типичные представители инициирующих ВВ: гремучая ртуть, азид свинца, тенерес (ТНРС).

Метательные ВВ. Метательными ВВ (порохами) называются такие вещества, основной формой взрывчатого превращения которых является горение. При взрыве пороха дробящее действие проявляется в незначительной степени по сравнению с действием в виде отбрасывания, разбрасывания окружающей среды, поэтому их после появления бризантных ВВ стали называть метательными ВВ. Пороха делятся на дымные и бездымные.

Бризантные ВВ. Бризантные ВВ свое название получили от французского briser, что значит дробить, разламывать. Бризантные ВВ в отличие от инициирующих не детонируют от таких простых начальных импульсов, как искра и луч пламени. Для возбуждения в них детонации необходим начальный импульс в виде взрыва небольшого количества инициирующего ВВ, а иногда и взрыва так называемого промежуточного детонатора из другого, более чувствительного вещества, взрывающегося, в свою очередь, от инициирующего ВВ. Бризантные ВВ - основные вещества, применяющиеся в огромных количествах для снаряжения боеприпасов (артиллерийских снарядов, минометных мин, авиационных бомб, морских и инженерных мин) и для производства взрывных работ как для военных.

Бризантные ВВ подразделяются на:

- ВВ повышенной мощности, обладающие повышенной скоростью детонации (7500 - 8500 м/с) и выделяющие большое количество тепла при взрыве (Тэн , Гексоген , Тетрил , Октоген, Нитроглицерин );

- ВВ нормальной мощности - обладают большой стойкостью, выдерживают длительное хранение и весьма мало чувствительны ко всякого рода внешним воздействиям, что делает обращение с ними практически безопасным (Тротил, Пикриновая кислота, Пластичное ВВ (пластит-4), Динамиты );

- ВВ пониженной мощности - обладают пониженной бризантностью вследствие существенно меньшего тепловыделения и меньшей скорости их детонация (не более 5000 м/с), поэтому они уступают бризантным ВВ нормальной мощности по бризантному действию и равноценны им по работоспособности (Аммиачная селитра, Аммониты, Динамоны, Аммоналы).

Все ВВ характеризуются рядом данных, в зависимости от величин которых решается вопрос о применении данного вещества для решения тех или иных задач. Наиболее существенные из них это:

  1. Чувствительность к внешним воздействиям
  2. Энергия (теплота) взрывчатого превращения
  3. Скорость детонации
  4. Бризантность
  5. Фугасность
  6. Химическая стойкость
  7. Продолжительность и условия работоспособного состояния
  8. Нормальное агрегатное состояние
  9. Плотность

Достаточно полно свойства ВВ можно описать, используя все девять характеристик. Однако для понимания в целом того, что обычно называют мощностью или силой можно ограничиться двумя характеристиками: «Бризантность» и «Фугасность».

Бризантность - это способность ВВ дробить, разрушать соприкасающиеся с ним предметы (металл, горные породы и т.п.). Величина бризантности говорит о том, насколько быстро образуются при взрыве газы. Чем выше бризантность того или иного ВВ, тем более оно годится для снаряжения снарядов, мин, авиабомб. Такое ВВ при взрыве лучше раздробит корпус снаряда, придаст осколкам наибольшую скорость, создаст более сильную ударную волну. С бризантностью напрямую связана характеристика - скорость детонации, т.е. насколько быстро процесс взрыва распространяется по веществу ВВ.

Фугасность - иначе говоря, работоспособность ВВ, способность разрушить и выбросить из области взрыва, окружающие материалы (грунт, бетон, кирпич и т.п.). Эта характеристика определяется количеством, образующихся при взрыве газов. Чем больше образуется газов, тем большую работу способно выполнить данное ВВ.

Для взрывных работ в грунте более походят ВВ, обладающее наибольшей фугасностью прилюбой бризантности. Для снаряжения снарядов в первую очередь ценна высокая бризантность и не столь важна фугасность.

Реальным способом сравнения мощностей различных ВВ является тротиловый эквивалент . Его суть заключается в том, что мощность тротила условно принята за единицу. Все остальные ВВ (в том числе и ядерное ВВ) сравниваются с тротилом. Оценка осуществляется из условия необходимого количества тротила для выполнения такой же взрывной работы, что и данным количеством этого ВВ. Например: 100гр. гексогена дают тот же результат, что и 125 гр. тротила, а 75 гр. тротила заменят 100гр. аммонита.

Работоспособность ВВ определяется условным количеством вещества, которое выбрасывается при взрыве. Определение работоспособности ВВ произведится по методу Трауцля (рис.1).

После взрыва заряда испытуемого ВВ просверленный в цилиндре канал превращается в полость. Эту полость заполняют водой и по ее количеству определяют объем полости. Работоспособность ВВ (Р ) характеризуется уширением полости за счет действия заряда ВВ, выраженным в см 3 .

P = V – (V 1 + V 2), см 3 ,

где V – объем полости после взрыва, см 3 ;

V 1 = 61.5см 3 первоначальный объем канала при диаметре канала 25 мм и глубине 125 мм;

V 2 = 28-30см 3 – уширение полости за счет взрыва капсюля-детонатора.

Определение скорости детонации ВВ. Может быть осуществлено по методу Дотриша (рис. 2).

После взрыва заряда измеряется расстояние m от края пластинки до точки М , в которой на пластинке остается след от встречи волн детонации, распространяющихся по обоим отрезкам детонирующего шнура. Скорость детонации ВВ определяется, исходя из равенства времени прихода детонационной волны в точку М через отрезок шнура L 1 (t 1), а с другой стороны – через заряд ВВ (на расстоянии S)и второй отрезок шнура L 2 (t 2):

поскольку t 1 = t 2 , то

отсюда , м/с.

Определение бризантности ВВ производится по методу Гесса (рис. 3) и характеризуется степенью обжатия свинцового столбика в мм.

Производятся измерения высоты столбика из рафинированного свинца до и после взрыва. Изменение высот столбика после взрыва является относительной характеристикой бризантности взрывчатого вещества.