Стойкость взрывчатых веществ

Стойкостьюили стабильностью ВВ называют их способность сохранять практически неизменными физические, химические и, следовательно, взрывчатые свойства в течение длительного времени.

Разложение протекает вначале с небольшой, малозаметной скоростью, затем с течением времени оно самоускоряется, что может привести либо к потере чувствительности ВВ, либо, с другой стороны, к воспламенению и взрыву. Нестойкие взрывчатые вещества опасны при хранении, перевозке и применении, поэтому практически используемые ВВ должны быть стойкими и отвечать ряду других требований.

Различают физическую и химическую стойкости взрывчатых веществ.

Физическая стойкость зависит от физических свойств вещества: гигроскопичности, летучести, механической прочности и т.д., т.е. способности сохранения физического состояния.

Многие ВВ не обладают достаточной физической стойкостью. Так, например, оксиликвиты теряют кислород вследствие большой его летучести, динамиты экссудируют (экссудация - способность ВВ при хранении выделять из своего состава жидкие или легкоплавкне компоненты) нитроглицерин, при замерзании, теряют пластичность и становятся более опасными в применении.

Химической стойкостью взрывчатых веществ называют их способность сохранять практически неизменными химический состав и химические свойства в течение достаточно длительного времени. Она зависит от химической природы и чистоты ВВ.

При хранении с течением времени может происходить разложение взрывчатых веществ. Поскольку ВВ чаще всего содержат в своем составе азот, входящий в различные функциональные группы, то продуктами разложения являются оксиды азота NO, NO₂ и др., которые автокатализируют процесс. На химическую стойкость влияют остатки кислотной смеси, применяющейся при нитрации. При этом ионы водорода кислот вызывают гидролитический распад нитратов, а при повышенной температуре и частичное внутримолекулярное их окисление.

Очень стойкими ВВ являются многие нитросоединения. Не загрязненные посторонними примесями, они могут годами храниться без изменения состава и свойств. Особенно высокой химической стойкостью отличается тротил.

Взрывчатые вещества в виде нитроэфиров обладают меньшей стойкостью. Их распад особенно ускоряется в присутствии воды, что способствует гидролизу нитроэфиров. Такие реакции идут с выделением тепла, в результате чего также ускоряется разложение ВВ. Известны случаи взрывов складов с нитроглицериновыми ВВ и порохами при недостаточном контроле химической стойкости хранимого продукта.

Для повышения стойкости ннтроэфиры должны быть тщательно очищены от остатков нитрующей кислотной смеси и нестойких примесей. Повышение стойкости ВВ может быть достигнуто введением примесей, замедляющих их разложение. Такие примеси называют стабилизаторами.

Влияние стабилизаторов выражается в том, что они очень легко реагируют с примесями, ускоряющими процесс, например с остатками кислот или с продуктами разложения ВВ, и тем самым парализуют действие ускоряющих разложение примесей, не задерживая, однако, самого распада молекул взрывчатого вещества.

Кчислу стабилизирующих примесей относятся дифениламин, централиты (симметричные диалкилдифенилмочевины), этиловый и другие спирты, ацетон, а также некоторые углекислые соли, например (NH)₄СО₃ и т.д. С целью нейтрализации кислот вводят небольшое количество мела или соды.

Химическую стойкость ВВ контролируют различными методами. Наиболее распространенными являются йодокрахмальная проба, лакмусовая проба, проба взвешиванием.

*Меры безопасности при хранении взрывчатых веществ*:

1) Наиболее важное значение при размещении взрывчатых веществ имеет правильный выбор места хранения. Все двери на складах или погребах для хранения взрывчатых веществ должны снабжаться надежными запорными устройствами.

2) Не храните запальные капсюли механического типа, электрические капсюли или иные инициирующие приспособления в том же контейнере или, тем более, на том же складе, где размещены любые другие формы бризантных или медленно горящих взрывчатых веществ.

3) Не храните фитили или заправку фитилей во влажном или подверженном действию испарений месте или вблизи места хранения легко воспламеняющихся веществ, например, масел, бензина или газолина, очистительных растворителей или красок.

4) Металлы должны храниться возможно дальше от взрывчатых веществ и, скажем, металлические инструменты нельзя хранить в одном и том же складском помещении вместе со взрывчатыми веществами.

5) Огонь и сигареты строго запрещены возле ВВ

8) Для разных типов взрывчатых веществ требуются соответствующие условия хранения, включая температурный режим и другие факторы, поддающиеся контролю.

 

*Меры предосторожности при обращении со взрывчатыми веществами*:

1) При транспортировке взрывчатых веществ нужно знать соответствующие определения федеральных и внутриплатных законов и регулирующих норм.

3) Ни в коем случае не допускайте присутствия металлов любого вида, за исключением неискрящих, непосредственно в зоне взрывчатых веществ и их контактирования с облицовкой или кожухом этих химических средств. Вместе со взрывчатыми веществами нельзя перевозить металлы, легко воспламеняющиеся вещества или высококоррозионные материалы.

4) Категорически запрещается курить рядом с контейнером со взрывчатым веществом любого типа

6) Загрузка или разгрузка взрывчатых веществ производится с предельной осторожностью. При проведении любых операций со взрывчатыми веществами любого объема и характеристик поспешность совершенно исключается.

*Меры предосторожности при использовании взрывчатых веществ*:

1) При открывании ящика со взрывчатыми веществами ни в коем случае не пользуйтесь металлическим ломом или клином.

4) Опустите крышку или закройте верх ящика после использования взрывчатых веществ.

5) Не носите взрывчатое вещество в кармане или еще ближе к телу в течение того или иного времени.

9) Никогда не экспериментируйте с запальными капсюлями, пытаясь разобрать их, применяя ударные воздействия, внося произвольные изменения в конструкцию или даже удаляя их содержимое. Не старайтесь извлечь провод из электрического запального капсюля.

11) Не оперируйте со взрывчатыми веществами и удалитесь из зоны хранения взрывчатых веществ при приближении грозы. Примите меры к предотвращению доступа любых лиц к этой зоне и должные меры безопасности.

 

7. Действие взрыва на окружающую среду. Действие взрыва на расстоянии, безопасные расстояния.

Основными факторами воздействия продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ на окружающую среду являются их бризантное и фугасное действие.

Бризантность (от французского слова «brizer» – дробить) – это способность взрывчатых веществ к местному разрушительному действию в результате резкого удара продуктов взрыва по окружающей среде. Бризантность проявляется в непосредственной близости от поверхности заряда взрывчатого вещества и является ближней формой работы взрыва.

Фугасность – это общее действие взрыва на некотором расстоянии от поверхности заряда взрывчатого вещества. Фугасное действие проявляется в совершении работы разрушения или перемещения среды продуктами взрыва в процессе их расширения. В качестве примера можно привести работу, затраченную на разрушение горных пород или выброс грунта. Наряду с термином фугасность используют термин «работоспособность взрывчатого вещества» – полная удельная (на один килограмм взрывчатого вещества) работа взрыва.

Безопасные расстояния

При взрывных работах минимальное расстояние от заряда ВВ, на котором действие взрыва безопасно для людей, механизмов, зданий и сооружений или не вызывает передачу детонации другому заряду; служит границей опасной зоны взрыва. Расчёт опасных зон при взрывных работах производится в соответствии с «Едиными правилами безопасности при взрывных работах»,а также «Техническими правилами ведения взрывных работ на дневной поверхности». В зависимости от назначения и условий проведения взрывных работ, определяют безопасные расстояния (или радиусы опасных зон): по разлёту кусков породы, действию ударно-воздушной волны, передаче детонации, допустимой концентрации ядовитых газов и сейсмическим действием взрыва. БВР по разлёту кусков породы, исключают возможность повреждения осколками и обломками; зависят от показателя действия взрыва, максимальные значения ЛНС, метода взрывания, вида взрывных работ и местных условий.

Безопасные расстояния по действию ударно-воздушной волны зависят от расположения зарядов (открытые и заглублённые заряды) и рассчитываются по формулам:

, м.

, м.

где Q – общая масса заряда ВВ, кг;

k_в и К _в– коэффициенты пропорциональности, величина которых зависит от условий расположения и величины заряда, а также характера повреждения, значения которых приведены в табл. 19.1.

Безопасные расстояния по передаче детонации, исключают возможность передачи детонации от заряда к заряду и определяются по формуле:

, м.

где q₁, q₂, …q_n – массы различныхВВ, составляющих заряд, кг. (Сумма всех q равна полной массе ВВ в хранилище);

k₁, k₂, …k_n – коэффициенты, зависящие от типа ВВ и условий взрывания (расположения активного и пассивного зарядов);

D – наименьший линейный размер пассивного заряда, равной ширине заряда или его удвоенной высоте, м.

Минимальные безопасные расстоянияпо допустимой концентрации ядовитых газов рассчитываются из условия, что на границе опасной зоны содержание ядовитых газов (в пересчёте на СО), выделяемых при взрыве ВВ, не превышает 0,008%:

, м.

где k_э – экспериментальный коэффициент (0,5-1,0);

с – количество ядовитых газов, выделяемое 1 кг ВВ, дм³.,зависит от климатических условий, особенностей района взрыва (направления и скорости ветра).

Безопасное расстояние по сейсмическому действию взрыва рассчитывается таким образом, чтобы колебания грунта, вызываемые однократным взрывом сосредоточенного заряда ВВ (кроме открытых зарядов на поверхности), были безопасными для зданий и сооружений:

, м.

где k_c – коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого сооружения (для скальных плотных пород, принимают k _c=3; для водонасыщенных грунтов k_c=20);

α – коэффициент, зависящий от показателя действия взрыва.

 

При наличии повреждений в зданиях и проведении многократных взрывов вблизи одних и тех же объектов, расчётов безопасных расстояний для однократных взрывов, должно увеличиваться не менее чем в 2 раза; для зданий и сооружений уникального характера (высокое здание, башни и т.д.), сложных инженерных сооружений (мосты, радиомачты и др.) выполняются специальные расчёты.