БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

Взрыв, взрывчатое вещество, взрывные реакции

Взрывом называется явление крайне быстрого перехода ве­щества или системы веществ из одного состояния в другое, сопро­вождающееся выделением тепла и газов или паров, независимо от того, имелись ли эти газы или пары до взрыва или они образова­лись во время взрыва.

Взрыв в узком смысле, т. е. взрыв взрывчатого веще­ства (ВВ), это крайне быстрое химическое превращение вещест­ва, сопровождающееся выделением большого количества тепла и образованием газов, способных производить механическую работу.

В соответствии с этим понятием взрывчатое вещество можно определить как вещество, способное под влиянием того или иного внешнего воздействия к крайне быстрому химическому прев­ращению с выделением большого количества тепла и газов, кото­рые могут производить работу.

Для большинства ВВ количество газов, выделяющихся при взрыве 1 кг ВВ, находится в пределах 0,3—1 мь, количество тепла — 500—1500 ккал (2,1—6,3 Мдж), а скорость взрыва колеблется в широких пределах — от 100 до 10 000 м/сек.

Для иллюстрации вышеизложенного рассмотрим несколько при­меров реакций взрывчатого разложения ВВ и отметим их харак­терные особенности (в приведенных ниже формулах масса ВВ и про­дуктов взрыва выражена в киломолях):

Нитроглицерин

С3Н5 (0N02)3 ЗС02 + 2,5НгО + 1,5N2 + 0,2502 + 333 200 ккал

(1400 Мдж)[1];

Аммиачная селитра NH4N03 2НаО + N2 + 0,502 + 29 000 ккал (121 Мдж)-,

Нитрогликоль

С2Н4 (0N02)2 2С02+2Н20 + N2 + 236 500 ккал (990 Мдж)]

Аммонит № 6, состоящий из смеси аммиачной селитры (79%) и тротила (21%),

CeH2 (N02)3CH3 + 10,7NH4N03 7С02 + 23,9Н20 + 12,2N2 + + 0,Ю2+ 1078 • 103 ккал (4520 Мдж)-,

Тротил

С6Н2 (N02)3CH3 3,5СО + 2,5НаО + 3,5С + 1,5N2 + 1407 • 102 ккал

(589 Мдж);

. азид свинца

PbNe Pb + 3N2 + 107 • 103 ккал (448 Мдж).

Взрыв ВВ основан на окислении кислородом горючих веществ (углерода и водорода). В промышленных ВВ носителем кислорода являются селитры и некоторые другие вещества.

В зависимости от избытка или недостатка кислорода в ВВ раз­личают нулевой, положительный и отрицательный кислородный баланс.

Нулевым называют такой кислородный баланс, при котором количество кислорода в составе ВВ равно количеству, необходимому для полного окисления всех горючих элементов, входящих в со­став ВВ. Если в составе ВВ имеется избыток кислорода, то кисло­родный баланс считается положительным, а если недоста­ток — отрицательным.

Добавляя к ВВ с положительным кислородным балансом горю­чие добавки (например, к аммиачной селитре древесную муку), можно получить взрывчатую смесь большей работоспособности, так как за счет избыточного кислорода взрывчатого компонента будут сгорать углерод и водород горючей добавки, повышая энер­гию ВВ.

Нитрогликоль относится к ВВ с нулевым кислородным балан­сом, так как в нем кислорода достаточно только для полного сго­рания углерода и водорода.

Тротил является взрывчатым веществом с отрицательным кисло­родным балансом. При взрыве тротила выделяются: ядовитый газ — окись углерода, частично свободный водород и частично свободный углерод.

Реакция взрыва ВВ с небольшим положительным или с нулевым кислородным балансом протекает с полным сгоранием углерода и водорода и выделением максимальной энергии.