Robbanás

Robbanás  - egy speciális lövedék, egy nagy pusztító erejű héj szakadása, korlátozott térfogatú folyamat erősen hevített gázok felszabadulásával; ebből fakadó pusztulás. [1] Kétféle robbanás létezik: vegyi vagy nukleáris energia felszabadulásával (robbanóanyagok, gázkeverékek robbanása); külső forrásból kapott energia felszabadításával (villámcsapás, a héj megsemmisítése sűrített gázzal ). [2]

Energiaforrások

Robbanásveszélyes átalakulás - egy gyors önterjedő folyamat energia felszabadulásával és magasan sűrített, munkaképes gázok képződésével, kémiai és nukleáris reakciók következtében. A robbanásszerű átalakulás következtében kompressziós hullám keletkezik a környezetben [3] . Az ilyen hullámok olyan robbanásokat is kísérnek, amelyeket nem kísér robbanásszerű átalakulás - nem éghető gázokkal, gőzzel vagy többfázisú összenyomható rendszerekkel (por, hab) töltött nyomástartó edények fizikai robbanása. A forrásban lévő folyadékgőz fizikai-kémiai robbanása (BLEVE) egy gyúlékony, alacsony forráspontú folyadékkal töltött edény külső melegítése következtében következik be. Amikor a tartály felszakad, majd meggyújtja a forrásban lévő folyadék gőzeit, tűzgömb keletkezik [4] :35 . Az energiaforrásoktól függően előfordulhatnak elektromos, vulkáni robbanások, kozmikus testek ütközésének robbanásai (például meteoritok a bolygó felszínére esésekor), gravitációs összeomlás okozta robbanások ( szupernóvák robbanása stb.) .

A pontszerű robbanások olyan anyagok robbanásai, amelyek az ütközési zónához képest kis térfogatot foglalnak el, például egy robbanóanyag. A térfogati robbanás gáz-, gőz-, por- és levegőfelhők robbanása, amely az ütközési zóna jelentős részét foglalja el. Amikor a felhő felrobban, megjelenik egy tűzgömb [5] :168 .

Technika

Számos katonai, építőipari, tudományos és egyéb technológia jött létre robbanásveszélyes eljárások alapján [6] . A robbanások alkalmazása először a haditechnikában, majd a bányászatban már jóval a többi munkaforrás előtt elkezdődött: gőzgép , belsőégésű motor, villanymotor [7] .

A fizikában és a technológiában a "robbanás" kifejezést különböző értelemben használják: a robbanásfizikában a lökéshullám jelenléte szükséges feltétel ; a technológiában egy folyamat robbanásnak minősítéséhez a lökéshullám jelenléte nem berendezések és épületek megsemmisülésének veszélye esetén szükséges. A technikában a "robbanás" kifejezést nagymértékben a zárt edényekben és helyiségekben lezajló folyamatokhoz kötik, amelyek túlzott nyomásnövekedés esetén lökéshullámok hiányában is összeomhatnak [8] . A lökéshullámok képződése nélküli külső robbanások technikájában a kompressziós hullámokat és a tűzgolyó becsapódását veszik figyelembe [9] :9 . Lökéshullámok hiányában a robbanás meghatározó jele a nyomáshullám hanghatása [10] :104 . A technikában a robbanások és detonációk mellett a tapsokat is elkülönítik [11] :5 .

A technológiában olyan vegyi robbanások esetében, amelyeket nem kísér lökéshullámok megjelenése, a "robbanásveszélyes égés" kifejezést használják. Ez a folyamat a normál rétegenkénti égéstől a nem-stacionaritásban és a több nagyságrenddel nagyobb lángterjedési sebességben tér el. Zárt térfogatban a robbanásveszélyes égés kompressziós hullámokat okoz. Az ilyen égés jellemző a fekete por , a pirotechnikai kompozíciók és az ipari por robbanásaira. A robbanásveszélyes égés bizonyos körülmények között detonációvá alakulhat [12] .

A talajban és kőzetekben vegyi robbanóanyagot használó robbanások során szinte soha nem lépnek fel lökéshullámok. Erőteljes lökéshullámok csak földalatti nukleáris robbanások során keletkeznek, a töltéstől nem túl nagy távolságban [13] .

Zárt csőben végbemenő lassú égésnél mindig lökéshullám lép fel az égési zóna előtt. Nagy égési sebességnél a lökéshullám jelentősen befolyásolja az égési zónához közeledő gázelegy állapotát. A lassú égés a csőben a láng spontán felgyorsulásával detonációvá alakulhat, detonációs hullám megjelenésével a láng előtt [14] :686 .

Jog

A jogirodalomban a "bûnügyi robbanás" kifejezést széles körben használják - olyan robbanás, amely anyagi károkat, az emberek egészségének és életének, a társadalom érdekeinek károsodását okozza, valamint olyan robbanás, amely egy személy halálát okozhatja [15] . A bûnjogi robbanások közé tartoznak mind a szándékos bûncselekmény elkövetése céljából történt robbantások, mind a különleges biztonsági szabályok megsértése, amelyek robbantáshoz vezettek [15] . Az ipari robbanásbiztonság területén a különleges szabályok betartásának szükségességének meghatározása érdekében robbanásveszélyes zónákat és robbanásveszélyes tárgyakat kell megkülönböztetni .

Robbanásos akció

A robbanás mechanikai hatása a gázok expanziója során végzett munkához kapcsolódik. Az ütközés feltételesen fel van osztva erős robbanásveszélyes (helyi) és erősen robbanásveszélyes (általános) formákra. A robbantási hatás közvetlenül a töltés közelében (szilárd közegben) vagy a szilárd test felületének közelében, míg a nagy robbanásveszélyes hatás a töltés méreténél jóval nagyobb távolságokban nyilvánul meg. A robbantási hatást a közeg erős deformációja és töredezettsége jellemzi, általános erősen robbanó hatását pedig az impulzus, azaz a robbanóüregben uralkodó kezdeti nyomás és annak méretei határozzák meg. A robbanásveszélyes hatás csak a töltés energiájától függ. A robbanótöltet alakja és detonációs jellemzői csak a robbanás robbantó hatását befolyásolják jelentősen [13] . A robbanás robbanásveszélyes hatása kumulatív hatásokkal fokozható .

A lökéshullám tárgyakra gyakorolt ​​hatása azok jellemzőitől függ. A fővárosi épületek lerombolása a robbanás lendületétől függ. Például, amikor egy lökéshullám hat egy téglafalra, az dőlni kezd. A lökéshullám hatása alatt a lejtés jelentéktelen lesz. Ha azonban a lökéshullám hatására a fal tehetetlenségből megbillen, akkor összeomlik. Ha a tárgy merev, szilárdan rögzített és kis tömegű, akkor a robbanási impulzus hatására lesz ideje megváltoztatni az alakját, és ellenáll a lökéshullámnak, mint állandóan kifejtett erőnek. Ebben az esetben a pusztulás nem a lendülettől, hanem a lökéshullám okozta nyomástól függ [16] :37 .

Vegyi robbanások

Nincs egyetértés abban, hogy mely kémiai folyamatokat kell robbanásnak tekinteni. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a nagy sebességű folyamatok detonáció vagy deflagráció ( lassú égés ) formájában mehet végbe. A detonáció abban különbözik az égéstől, hogy a kémiai reakciók és az energiafelszabadulás folyamata lökéshullám kialakulásával megy végbe a reagáló anyagban, és a robbanóanyag új részei a kémiai reakcióban a lökéshullám elején lépnek fel, és nem hővezetéssel és diffúzióval , mint a lassú égésnél. Az energia- és anyagátviteli mechanizmusok közötti különbség befolyásolja a folyamatok sebességét és a környezetre gyakorolt ​​hatásuk eredményét, azonban a gyakorlatban ezeknek a folyamatoknak és az égésből a detonációba való átmeneteinek sokféle kombinációja létezik, és fordítva. Ebben a tekintetben a különféle gyors folyamatokat általában kémiai robbanásnak nevezik, anélkül, hogy meghatároznák a természetüket.

A nem kondenzált anyagok kémiai robbanása abban különbözik az égéstől, hogy az égés akkor következik be, amikor maga az égés folyamatában éghető keverék keletkezik [9] :36 .

Van egy merevebb megközelítés a kémiai robbanás kizárólagos detonációként való meghatározásához. Ebből az állapotból szükségszerűen az következik, hogy a redox reakcióval (égéssel) járó kémiai robbanás során az égő anyagot és az oxidálószert össze kell keverni, ellenkező esetben a reakció sebességét az oxidálószer szállítási folyamatának sebessége korlátozza, és ez a folyamat. , általában diffúziós jellegű. Például a földgáz lassan ég a háztartási kályhaégőkben, mert az oxigén diffúzió útján lassan jut be az égési területbe. Ha azonban a gázt levegővel keveri, akkor egy kis szikrától felrobban - térfogati robbanás . Nagyon kevés példa van olyan kémiai robbanásra, amelyet nem oxidáció/redukció okoz, mint például a finoman diszpergált foszfor(V)-oxid reakciója vízzel, de ez gőzrobbanásnak is tekinthető .

Az egyes robbanóanyagok általában saját molekuláik részeként tartalmaznak oxigént. Ezek metastabil anyagok, amelyek normál körülmények között többé-kevésbé hosszú ideig tárolhatók. Ha azonban robbanás indul, akkor elegendő energia kerül az anyagra egy égési vagy detonációs hullám spontán terjedéséhez, amely az anyag teljes tömegét befogja. A nitroglicerin , a trinitrotoluol és más anyagok hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek . A füstmentes por és a feketepor , amely szén, kén és salétrom mechanikai keverékéből áll, normál körülmények között nem képes robbanásra, de hagyományosan robbanóanyagnak minősülnek.

Nukleáris robbanások

A nukleáris robbanás  egy olyan ellenőrizetlen folyamat, amelynek során nagy mennyiségű hő- és sugárzási energia szabadul fel atomfelhasadás vagy termonukleáris fúzió nukleáris láncreakciója következtében . A mesterséges nukleáris robbanásokat főként a legerősebb fegyverként használják nagy tárgyak és halmazok megsemmisítésére.

Alkalmazás

A robbanásveszélyes eljárásokon alapuló technológiákat katonai ügyekben alkalmazzák, a lőszer hatása a robbanáson alapul.

A békés technológiák közé tartozik a szerkezetek megsemmisítése irányított robbantással, robbanásos hegesztés , anyagok robbanásszerű szintézise , ​​bányászat stb.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Robbanás // Orosz nyelv szótára. I. A - J. - M . kötet: Orosz nyelv, 1985.
  2. ↑ Robbanás//Kémiai Enciklopédia. 1. kötet Abl-Dar. —M.: Szovjet Enciklopédia, 1988.
  3. ↑ Robbanásveszélyes átalakulás // Mountain Encyclopedia. 1. kötet Aa-láva-georendszer - M .: Szovjet Enciklopédia, 1984
  4. ↑ Gelfand B. E., Silnnkov M. V. Robbanásbiztonság: tankönyv - Szentpétervár: Asterion, 2006
  5. ↑ Devisilov V. A., Drozdova T. I., Timofeeva S. S. Az égés és a robbanás elmélete: műhely: tankönyv - M .: Fórum, 2012
  6. ↑ Robbanóanyagok (BB) . Az Orosz Föderáció Védelmi Minisztériuma (Oroszország Védelmi Minisztériuma) . Letöltve: 2020. július 20.
  7. ↑ Andreev K.K. Robbanás és robbanóanyagok - M .: A Szovjetunió Védelmi Minisztériumának Katonai kiadója, 1956 p. 5
  8. ↑ Vodyanik V.I. Gázok égése és robbanása//Munkavédelem az iparban N 1, 2005
  9. ↑ 1 2 D. Z. Khusnutdinov, A. V. Mishuev, V. V. Kazennov et al. Gáz-levegő keverékek vészrobbanása a légkörben: monográfia - M .: MGSU, 2014
  10. ↑ Baker W. et al. Robbanásveszélyes jelenségek. Értékelés és következmények v. 1 - M .: "Mir", 1986
  11. ↑ Ovcharenko N. L. Robbanások megelőzése nagyolvasztó és acélkohó üzemekben - M., 1963
  12. ↑ Robbanásveszélyes égés // Mining Encyclopedia. 1. kötet Aa-láva-georendszer - M .: Szovjet Enciklopédia, 1984
  13. ↑ 1 2 Robbanás//Bányászati ​​Enciklopédia. 1. kötet Aa-láva-georendszer - M .: Szovjet Enciklopédia, 1984
  14. ↑ Landau L. D., Lifshits E. M. Theoretical Physics: Proc. juttatás: Egyetemek számára. 10 kötetben T. VI. Hidrodinamika. - 5. kiadás, sztereó. — M.: FIZMATLIT, 2001.
  15. ↑ 1 2 Taubkin I. S. A robbanások büntetőjogi osztályozásának terminológiájáról//Az igazságügyi tudomány elmélete és gyakorlata 2013. 1. sz. (29.)
  16. ↑ Pokrovsky G. I. Robbanás és akciója - M., 1954

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák