Классы и виды взрывчатых веществ
При взрыве потенциальная энергия превращается в механическую работу, так как нагретые и сжатые продукты в процессе взрыва расширяются с выделением тепла.
Взрывчатые вещества (ВВ) обладают разными свойствами, но всех объединяют следующие общие:
- мощность, обеспечивающая необходимую механическую работу;
- простота и безопасность изготовления и обращения;
- сохранность свойств в процессе применения и хранения;
- безотказность действия при достаточном инициирующем импульсе.
При всем широком разнообразии ВВ в промышленности используются только несколько видов (в отличие от боевых), при этом 90% промышленных ВВ применяют в горном деле при добыче полезных ископаемых, к ним предъявляют обязательные требования:
- образование минимального количества ядовитых газов;
- безопасность применения в шахтах, опасных по взрыву газа или пыли.
Промышленные ВВ разделяют на два основных класса:
- Взрывчатые химические соединения (иначе индивидуальные ВВ) – химические системы, которые, в силу неустойчивости, под влиянием внешних воздействий подвергаются экзотермическим превращениям в термодинамически устойчивые новые соединения. В основном это кислородсодержащие органические соединения, так как несвязанный с горючим свободный кислород вступает в химическую реакцию с горючими компонентами, выделяя значительное количество теплоты. Примеры таких ВВ – нитроглицерин, нирогликоль, октоген, тротил, азид серебра, азид свинца, гексоген, гремучая ртуть, нитроксилин, тенерес, тетрил, тэн.
- Взрывчатые смеси – системы не связанных химически между собой компонентов, при этом обязательно присутствие кислородосодержащего и горючего веществ, а также возможно включение в смесь сенсибилизаторов, стабилизаторов, флегматизаторов и пламегасителей. Смесевые ВВ позволяют добиться оптимального сочетания определенных свойств для рименения в конкретных условиях. Создают смеси, существующие в газообразном, жидком, твердом (монолитном или сыпучем), гетерогенном агрегатном состоянии. Примеры таких ВВ – рудничный газ (газообразная смесь), смесь бензола с азотной кислотой (жидкость), смесь аммиачной селитры с тротилом, порох (твердая смесь), смесь аммиачной селитры с нефтяным маслом (гетерогенная).
В соответствии с областями применения ВВ делят на:
- Инициирующие, то есть ВВ, способные детонировать с малым периодом ускорения процесса под незначительным влиянием внешних воздействий, поэтому их применяют в качестве инициатора детонации. Также инициирующие ВВ относят к группе первичных, способных взрываться в небольшой массе при поджигании (переход горения в детонацию проходит крайне быстро), под воздействием лазерного луча. Примеры – азид свинца, гремучая ртуть, ацетиленид серебра. Возбуждающие взрыв инициирующие ВВ используют в капсюлях-детонаторах с детонирующими шнурами, электродетонаторах.
- Бризантные (или дробящие), для детонации которых требуются значительные воздействия, в том числе использование инициирующих ВВ. Бризантные относят к группе вторичных ВВ, менее чувствительных к механическим воздействиям, а детонирующих под ударно-волновым воздействием. Примеры – тринитрат глицерина, нитрат целлюлозы, гексоген, динамит, октоген. В настоящее время наиболее мощными среди бризантных ВВ являются CL-20 и отчасти TNAZ.
- Метательные, то есть пороха и ракетное топливо. Взрыв создается при горении, протекающем за счет содержащихся горючего и окислителя; возможна детонация при использовании мощного инициирующего импульса. Пороха бывают – дымный (черный), бездымный и лазерный (современная разработка). Среди ракетного топлива различают твердое, жидкое и комбинированное.
- Пиротехнические составы представляют из себя механические смеси неорганических окислителей с органическими или металлическими горючими веществами с внесением технологических добавок.
В промышленности преимущественно используют взрывчатые смеси в виде порошков, гранул или суспензий, состоящих из разных по величине и форме частиц.
При выборе конкретного ВВ для промышленных целей учитывают взрывчатые характеристики, эксплуатационные качества, стабильность, пластичность, текучесть, уплотняемость, гигроскопичность, слеживаемость, химическую стойкость, водоустойчивость, сыпучесть, старение, летучесть.
Список использованной литературы
- Взрывчатые вещества // Горная энциклопедия.
- Генералов М.Б. Основные процессы и аппараты промышленных взрывчатых веществ: Учеб. пособие для вузов. – М.: Академкнига, 2004. – 397 с.
- Девяткин П.Н. Технология и безопасность взрывных работ. – Мурманск, 2010. – 161 с.
Автор: Субота А.Б.