НА ГОЛОВНУ

Безпека життєдіяльності та охорона праці || Хімічні науки || Бізнес і заробіток || Гірничо-геологічна галузь || Природничі науки || Зарубіжна література || Інформатика, обчислювальна техніка та управління || Мистецтво. Культура || Історія || Літературознавство. Фольклор || Міжнародні відносини та політичні дисципліни || Науки про Землю || Загальноосвітні дисципліни || Психологія || Релігієзнавство || Соціологія || Техніка || Філологія || Філософські науки || Екологія || Економіка || Юридичні дисципліни
ГоловнаГірничо-геологічна галузьБуропідривні роботи → 
« Попередня Наступна »
Матвейчук В.В.. Вибухова справа (Увага, вибух): Навчально-практичний посібник. - М.: Академічний Проект. -512 С., 2005 - перейти до змісту підручника

1.11. ЕНЕРГОВИДЕЛЯШЩІЕ КОМПОЗИЦІЇ

Основні поняття

Вибухом називають фізична або хімічне перетворення речовини, при якому його енергія швидко переходить в енергію стиснення і руху самого речовини або продуктів його перетворення і навколишнього середовища .

Хімічний вибух - самораспространяющемуся хімічне перетворення речовини, що протікає з великою швидкістю, виділенням тепла і утворенням газів, стислих до високого тиску.

Детонація - окремий випадок вибуху, здійснюваного з постійною, максимальної для даної речовини швидкістю. Детонационная хвиля відрізняється від ударної тим, що в ній здійснюється хімічна реакція, в ході якої внутрішня енергія газів зростає. Загальна енергія ВВ може бути розрахована, виходячи з виразу:

NRT

де N - число молекул в газах вибуху; R - газова постійна;

Т - температура вибуху в градусах Кельвіна; у = -

С,

ставлення питомих теплоємність газів вибуху; Ср - питома теплоємність при постійному тиску;

Cv - питома теплоємність при постійному обсязі. Величини експериментально знайдених значень знак для продуктів вибуху:?

Тротилу більшої щільності - 1, 23;?

Насипного тротилу-1, 24;?

Пресованого Тена-1, 21;?

Нітрогліцерину-1 (19.

Температура розігріву Г (в ° К) газу з вихідними параметрами РВ та ТО при стискуванні до тиску Р в припущенні адіабатичного процесу:

у-\ (р) -

де

у = -

'С, -

ставлення питомих теплоємність продуктів вибуху.

Вибух супроводжується виділенням великої кількості енергії в обмеженому об'ємі за дуже короткий проміжок часу. Найбільш суттєві ознаки вибуху:?

екзотермічність процесу;?

велика швидкість поширення;?

наявність газоподібних продуктів під великим тиском.

Тиск газів вибуху , прикладена до стінок зарядної камери, передається в інші точки середовища у формі ударної хвилі, що виникає на межі розділу двох середовищ: ВВ - середа (рис. 17).

Ударною хвилею називається миттєве обурення середовища, параметри стану речовини на фронті якої змінюються стрибкоподібно, а швидкість його поширення перевищує швидкість звуку в даному середовищі. Поширення ударної хвилі пов'язано зі значними втратами енергії і фізично можливо лише до тих пір, поки тиск на фронті ударної хвилі перевищує модуль об'ємного стиску середовища, яка переходить у текучий стан.

Практично область поширення ударної хвилі обмежена 3 - 7 радіусами заряду. Надалі в середовищі спостерігається перехід ударної хвилі в хвилю стиску - непружне обурення середовища, параметри якої змінюються досить плавно, швидкість поширення обурення дорівнює швидкості звуку в даному середовищі, а час виведення речовини із стану спокою завжди менше часу повернення його до цього стану. В області поширення хвиль стиснення середу веде себе не пружно, в ній виникають залишкові деформації, що викликають порушення суцільності будови середовища.

Зона поширення цих деформацій охоплює обсяг до 120 - 150 радіусів заряду. Принаймні подальшого поширення в середовищі хвилі стиснення спостерігається її перехід в сейсмічну хвилю - пружне обурення середовища, швидкість якої дорівнює швидкості звуку в даному середовищі, а час пружного збурення речовини дорівнює часу його повернення до стану спокою.

Область поширення пружних коливань зазвичай визначається загальною масою заряду і пружно-пластичними властивостями середовища і перевищує 150 радіусів заряду.

Рис. 17 . Зони поширення ударних хвиль (1), хвиль стиснення (2) і сейсмічних хвиль (3): 3

^ X 2

Л. / \ У.> / SOг-'7 - / Sor'> 4?.

tS-час спаду напруг від max до 0; tH - час наростання напруги від 0 до max; г '- радіус заряду.

Основні параметри повітряної ударної хвилі: а) при повітряному вибуху тротилового заряду надлишковий тиск на фронті ударної хвилі, МПа:

Ve Ve1 Q АР, = 0,084 - 4 - 0, 27 - + 0,7 ~. ф RR ~ R "

Тривалість фази стиснення, с: = 1,5 - lQ ~ 3 $ j ~ Q? \ I ~ R - Імпульс тиску в фазі стиснення (МПа. с), віднесений до поверхні фронту хвилі площею 1 м2:

-

б) при наземному вибуху тротилового заряду:

л / е № q

АР ' = 0,1 - + 0,43 Щ-+ 1,4-Ц-МПа ф RRR

і = 6,3 -

/ г

в) при вибуху в штольні перетином 5 м2 необмеженої довжини:

\ IQ Ш Q

Арл = 0,146 - + 0,92 - ^ FT + 4,4 МПа, * SR S2R2 S] R

де О - маса тротилового заряду, кг;

R - відстань від центру вибуху, м.

При підході хвилі напруги до кордону розділу півпростору відбувається відображення прямої хвилі стиснення і її перетворення в відбиту хвилю розтягування, яка розповсюджується від центру уявного заряду (дзеркально відбитого заряду). Коефіцієнт корисної дії вибуху зазвичай становить 4 - 5 %.

Таблиця 1.43. Руйнуючі тиску повітряної ударної хвилі Об'єкт Тиск, кПа Характер руйнування Бетонна протипожежна перемичка товщиною 0, 25 м 80-100 Повне руйнування Цегляна (шлакоблочна) перемичка товщиною 0, 24-0. 36 м 40-50 Повне руйнування Устаткування масою до 1 т (лебідки, вентилятори) 40-60 Зсув з фундаменту, перекидання, поломка Вагонетки »розташовані торцевою стороною до напрямку дії в. у. д 140-250 Скидання з рейок, загальна деформація кузова і рами Вагонетки, розташовані бічною стінкою до напрямку дії в. у. д 45-75 Теж Прохідницькі машини 125-240 Перекидання, деформація і пошкодження деталей Водо-повітроводи, підвішені до стінки вироблення 30-50 Деформація і поломка в результаті обриву кріплення

Водо-повітроводи укладені на грунті вироблення 120-200 Деформація і поломка трубопроводу аркового кріплення 150-200 j Деформація арок, полсмка засновки Органна крепь 140-1 & 0 Перелом стійок | Хо'ювие повстають 80-120 [Пошкодження підков , сходів | Контактний провід 80-140 Обрив, деформація Вентиляційний трубопровід 30-40 Те ж Дерев'яні ветіляцнонние перемички, двері 20-40 Поломка дощок і стійок Е. '. сктрообору до взні е 15-20 Деформація, роломка

60-і рр.. XX в. зажадали від науки дослідити максимальні технологічні можливості енергогідравліческого ефекту (ЕГЕ). Вивчення фізичних особливостей плазми і гідродинамічних течій зажадало проведення математичного моделювання всіх сукупних процесів.

Були визначені найбільш надійні та раціональні конструкції енергогідравліческіх установок (ЕГУ) для різних технологічних процесів.

Вперше у світі електричне підривання справив член-кореспондент Петербурзької академії наук П.Л. Шиллінг в 1812 р.

Спільне використання вибухових хімічних реакцірі, іскроутворення і електрики стало предметом вивчення протягом двох століть. Нові експерименти в 60 - 80-х рр.. XX в. зажадали потужних (10 - 7, 19 -9 Вт) і енергоємних (1 -250 кДж) розрядів, які для ініціювання були використані вперше. Експерименти сприяли створенню нового класу речовин, здатних до вибухового перетворенню. Вони відрізнялися від існуючих ВВ виключної безпекою при виготовленні та експлуатації.

Радянські вчені К. А. Наугольних і Н.А. Рой першими вказали на «цікаву можливість ініціювання розрядів тяганиною з матеріалу, реакція якого з киснем, що утворюється в результаті дисоціації води, володіє великим тепловим ефектом». Такі матеріали - алюміній, цирконій, берилій. Тепловий ефект екзотермічних реакцій істотно збільшує механічну роботу, що здійснюються каналом розряду.

Їх роботи послужили початком щодо посилення ЕГЕ за рахунок хімічних перетворень.

Практичне застосування ЕГЕ зажадало теоретично обгрунтувати відтворення ЕГЕ за допомогою вибухають теплових елементів (ВТЕ). Тепловий елемент, що складається з енергосоставляющего матеріалу, може сприяти вибуху. В якості комбінованого вибухає теплового елемента (КВТЕ) можуть застосовуватися бензин, гас, вугільний порошок, алюмінієва пудра, цукрова пудра, а як окислювач - марганцевокислий калій , бертолетова сіль, сильні кислоти.

При температурі 4000 ° С зазначені окислювачі та горючі матеріали жодних вибухових реакцій не дають; речовина знаходиться в плазмовому стані.

Реакції з виділенням тепла відбуваються на порядок нижче. Ці склади пожежо-і вибухонебезпечні, і за певних співвідношеннях горіння переходить у детонацію. Вимоги, які пред'являються енерговиде-ляющим композиціям, в основному ті ж, що й до ВВ, але ці композиції відрізняються простотою виготовлення і безпекою застосування .

Основні вимоги до ЕК

ЕК повинні:?

збільшувати ефективність роботи ЕГУ в кілька разів, компенсуючи ускладнення технології проведення розряду з участю ЕК;?

забезпечувати безпеку застосування в будь-якому технологічному процесі: виробництві, зберіганні та транспортуванні;?

бути стійкими до теплових, механічних, електричних впливів звичайної побутової і виробничої техніки;?

надійно і безвідмовно ініціюватися імпульсним електричним розрядом;?

бути простими у виготовленні, щоб їх можна було виготовляти в місці використання, не вдаючись до складних і трудомістким операціями.

Часовий фактор повинен бути зведений до мінімуму;?

бути стійкими до впливу морозу, сонячних променів, кисню, вологи;

? не змінювати своїх властивостей з моменту виготовлення до моменту використання. Чутливість ЕК повинна бути узгоджена з параметрами розряду і умовами проведення розряду (водне середовище, відкриті або закриті камери, скельна або пухка порода).

Чи не тільки початкові ЕК повинні бути безпечними; кінцеві продукти реакції в певних випадках, невійськового використання, повинні володіти тими ж властивостями.

При виробництві ЕК зазвичай знаходять компромісне рішення, яке визначається особливістю технологічного процесу. При необхідності зруйнувати залізобетонний фундамент морського причалу, що знаходиться під водою, ЕК має бути підвищеної потужності і водостійкості.

При руйнуванні бетонних і простих фундаментів слід враховувати вимоги «м'якого» вибуху (без значного розльоту продуктів руйнування) або «жорсткого» (з більшою вражаючою поверхнею). Все залежить від конкретної бойового завдання: у першому випадку підрозділ може швидко висунутися на бойовий рубіж, у другому передбачається найбільший вражаючий фактор.

Дослідження показали, що в ЕК, містять аміачну селітру, як окислювач слід використовувати дешеву сечовину (карбамід).

Найвищим теплосодержанием володіють ЕК, до складу яких входять металеві порошки - алюмінію, кремнію, феросиліцію і з їли ко кальцію. Суміш з 40% алюмінію і 60% аміачної селітри (без води) характеризується найбільш високим теплосодержанием. Вона легко підпалюється при пропущенні електричної іскри. Розряд йде в порах між гранулами селітри і алюмінію, приводячи до миттєвого об'ємному згорянню суміші. Теплота вибуху дорівнює 9830 кДж / кг.

NH4NO3 4 - 2AL = AL203 + N2 + 2Н2 Добре зарекомендував себе склад з 18,4% вмісту алюмінію, що володіє більш низьким теплосодержанием: теплота вибуху = 6980 кДж / кг.

3NH4N03 + 2AL = AL2O3 + 6H20 + 3N2

Насипна щільність бінарних сумішей дорівнює 0,8 - 0,9 г/см3, отже, порівняно невелика і об'ємна щільність енергії.

Цей недолік усувається введенням в бінарну суміш води. Відбувається зміна ентальпії реакції взаємодії алюмінію з водою - 7 кДж / г, з аміачною селітрою - 9,8 кДж / г, ЕК в порівнянні з ВВ володіють кращими детонує здібностями. Їм віддається перевага при проведенні дрібномасштабних вибухів (порядку 1 кг = 10 МДж).

Пропоновані ЕК містять: горючі матеріали 2 -90% вода 5-50% окислювач - інше.

Крім того , до складу ЕК можуть входити желатінізато-ри, що зшивають агенти, сенсибілізатори та інгібітори.

Як окислювач випробувані солі - нітрати і перхлорати.

Алюміній використовується у вигляді пудри , порошку і стружок.

ЕК виготовляються змішуванням в механічному змішувачі желатинізованого або неже-латинізованого розчину окислювача з органічним пальним і алюмінієм, Співвідношення між фазами має відповідати встановленим нормам.

При неможливості виготовлення на місці ЕК доставляється в мішках з політіленовой плівки.

За ступенем небезпеки при зберіганні та перевезенні ЕК відноситься до другої групи, номер речовини за списком ООН - 0082, група сумісності - Д.

 « Попередня  Наступна »
 = Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "1.11. ЕНЕРГОВИДЕЛЯШЩІЕ КОМПОЗИЦІЇ"
  1.  Глава I ВІД пороху ДО ЕНЕРГОВИДЕЛЯШЩІХ композицій
      композицій
  2.  БАРОККО
      композицій, підвищеною експресивністю, багатоплановістю художнього рішення, прагненням до поєднанню реальності і ілюзії. Бароко поєднує в собі художньо-стильові досягнення культури Заходу і
  3.  Бургундське мистецтво
      композицію (5 нефів, 2 трансепта, хор з обходом і вінцем капел), послужила зразком для багатьох церков Франції, Німеччини і самої Бургундії (церкви Сен-Лазар в Отене, близько 1120-32, Сент-Мадлен у Скрізь, 1096 - 1132) . У рельєфах, що прикрашали романські церкви Бургундії, умовність форм і велика кількість гротескних фантастичних персонажів поєднувалися іноді з живою натхненністю образу (Єва з собору в
  4.  6.2. Вимоги, що пред'являються до структури обвинувальної промови
      композиції і пов'язує в єдине ціле всі її частини, всі наявні в розпорядженні оратора доводи, факти, докази. Вступ, головна частина і висновок мови повинні бути виразні, не повинні дисонувати один з одним за формою, художньо-естетичної розробленості. Такий дисонанс - одна з типових помилок ораторів. Цілком очевидно, що одним лише блискучим висновком
  5.  Середньовічна Італія
      композицію культових будівель включається окремо стоїть дзвіниця-кампанила. Ломбардские церкви, суворі по вигляду, були позбавлені розписів і мозаїк. Декоративні та сюжетні зображення прикрашали вівтарі, ківорії, саркофаги, вівтарні перешкоди. Після розгрому лангобардів Карлом Великим в Ломбардії було відчутно Каролингское вплив (Вівтар Вольвінуса). Ломбардские зодчі разом з французькими та
  6.  РІЗНОВИДИ сюжетна контамінації ПІВДЕННО-карельських ВАРІАНТИ "Сватання У міфічна країна ХІЙТОЛА" В. П. Миронова
      композиційних особливостей розглянемо найбільш популярний в южнокарельской епічної традиції сюжет "Сватання у міфічній країні Хійтола". Пісні на сюжет про героїчне сватання зустрічається у фольклорних традиціях багатьох народів світу, мотив сватання і пошуків дружини вважається одним із стародавніх і основних в епосі. (Пропп В.Я., 1955). Южнокарельскій варіант пісні про сватання оповідає про те,
  7.  § 3. Монади, діади і тріади
      композиції. Ми будемо називати все, призначене бути третім чи засобом зв'язку між чимось першим і другим, tertian. 298. Апріорі неможливо, щоб існував нерозкладний елемент, який був би тим, то він є, по відношенню до чогось другого, третього і четвертого. Очевидна причина цього полягає в тому, що елемент, який об'єднує два елементи, може, відповідно до законів повтору,
  8.  Договір перевезення вантажу
      композиції, отриманої за той-варно-транспортної накладної. АТП прийняло до перевезення парфумерну композицію в кількості 52 місць вагою 14 тонн. При здачі вантажу фабриці було встановлено пошкодження одного товарного місця, з якого витекла композиція, що посвідчено актами, складеними за участю водія-експедитора. Про порушення одного товарного місця була відмітка в
  9.  УЧАСТЬ державний обвинувач У дебатах сторін
      композиція, форма обвинувальної
  10.  МЕТОД Котлова ЗАРЯДІВ
      композицій При Прострілювання, порошкоподібною ВВ в шпури або свердловини слід засипати частину прострелочно-го заряду, потім опустити патрон-бойовик, засипати решту заряду, на яку для оберігання свердловини (шпуру) від пошкодження помістити забойку. При Прострілювання свердловин або шпурів слід застосовувати електричний спосіб підривання. Ініціювання котлових зарядів може
  11.  Етапи художньої творчості
      композиція, ритм - це скелет, кістяк художньо-образної тканини твори мистецтва, вони з'єднують всі елементи зовнішньої форми. Процес матеріалізації художнього змісту у формі йде з глибини на поверхню, зміст просочує всі рівні форми. Сприйняття твору мистецтва йде зворотним шляхом: спочатку ми схоплює зовнішню форму, а потім, проникаючи в глиб твори,
  12.  ТЕМА 5. ВИДИ, ПОЛОГИ, ТИПИ І ФОРМИ МИСТЕЦТВА. ЇХ ЕСТЕТИЧНА СПЕЦИФІКА
      композиції твору (у романі, в картині і т. д.) S КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ Які вам відомі форми, види і типи культури і мистецтва? Як ви розумієте термін художня типізація? Що включає в себе поняття художня форма? Що включають в себе поняття традиції і новаторство в мистецтві? Як ви розумієте значення термінів тип і типовий образ? Що включає в себе поняття архетип?
  13.  Образотворчі мистецтва
      композиції, ніж кіно. Світло найбільш сильний засіб вираження в телебаченні. Телебачення зі своєю фактографічності, близькістю до натури володіє великими можливостями відбору та інтерпретації дійсності. Разом з тим воно містить в собі загрозу стандартизації мислення людей. Важлива естетична особливість телебачення - передача синхронності подій, безпосередній репортаж з місця
  14.  15.4. НЕДОБРОСОВІСНА РЕКЛАМА
      композиції, істотних властивостей, змісту або виду дій; виду, походження, якості, способу і часу виробництва продукції, переваг, ціни та умов продажу товарів і послуг, на які посилається реклама; умов використання та переваг, які очікуються при використанні; підстав і методів продажу або послуг, змісту зобов'язань, прийнятих рекламодавцем, ідентичності,
  15.  Естетика Древньої Греції.
      композицію, сценічну обстановку, зав'язку, кульмінацію, розв'язку. Визначив творчий процес художника як процес інтелектуальний. Їм також розроблена теорія катартического впливу мистецтва на глядача. Сприймаючий мистецтво відчуває протилежні почуття. Скажімо, при сприйнятті трагедії можна зрозуміти одночасно і страх, і співчуття. Це призводить до очищення його від афектів і
  16.  § 1. Ікони та Гіпоікони
      композиції, архітектурного спорудження або прикрасі і розглядаючи який, він може сказати, чи буде те, що він пропонує, прекрасним і привабливим. Відповідь на поставлене питання дають майже з упевненістю, тому що він пов'язаний з тим, наскільки сильним буде враження самого художника. Виявиться, що і міркування математиків в основному кріпляться на використанні подібностей, які суть самі
  17.  ТЕМА 4. Естетична свідомість
      композиції і малюють з голови ... мені стає нудно ». Специфіка емоційних переживань полягає в тому, що: вони відображають не об'єкт, ставлення суб'єкта до об'єкта; це відношення має не пізнавальний, а оцінний характер; ці оцінки не є логічним наслідком якихось утилітарних чи моральних принципів. Специфіка почуттів полягає в тому, що це ірраціональний суб'єктивний
  18.  Новела про соціальні монополіях.
      композиції основних структуроутворюючих елементів »суспільства і одночасні« помітні зміни у складі еліт »*. Це говорить про те, що ініціативно-достігательний механізм диференціації по доходах діє лише у вузькому сегменті суспільної структури, основне ж «тіло» суспільства (близько 90%) економічно розшаровується внаслідок перерозподільних актів суб'єктів - носіїв влади
  19.  Розповідь про похід Хулагу-хана на Багдад, зверненні гінців між ним і халіфом і результаті тих обставин
      композиції був відкритий квадратний або прямокутний двір, обнесений галереями. У мечетях до тієї сторони двору, що звернена до Мекки, примикала більш глибока аркада, що утворює кілька рядів молитовного залу. Арки спиралися на колони або стовпи. У стіні, зверненої до Мекки, розташовувалася багато прикрашена ніша - міхраб. Поруч з міхрабом споруджувався минбар - піднесення для проповідника. Біля
  20.  Інформаційні методи дослідження мистецтва
      композиції 385 з них, що становить 49% від загального числа, було виявлено «золотий перетин». В якості феноменологических критеріїв «золотого перетину» в тексті були взяті три його фнкции: кульмінація, головна думка і кордон смислових частин. Золотий перетин в віршах Пушкіна простежується в 53% його віршів. Комп'ютерам сьогодні під силу навіть створення творів, які наближаються до
енциклопедія  заливне  український  гур'ївська  окрошка