Стійкість вибухових речовин
Стійкістю чи стабільністю ВР називають їхню здатність зберігати практично незмінними фізичні, хімічні і, отже, вибухові властивості протягом тривалого часу.
Розкладання протікає спочатку з невеликою, малопомітною швидкістю, потім з часом воно самоприскорюється, що може призвести або до втрати чутливості ВР, або, з іншого боку, запалення і вибуху. Нестійкі вибухові речовини небезпечні при зберіганні, перевезенні та застосуванні, тому практично використовувані ВР повинні бути стійкими та відповідати низці інших вимог.
Розрізняють фізичну та хімічну стійкості вибухових речовин.
Фізична стійкість залежить від фізичних властивостей речовини: гігроскопічності, летючості, механічної міцності тощо, тобто. Можливості збереження фізичного стану.
Багато ВВ не мають достатньої фізичної стійкості. Так, наприклад, оксиліквіти втрачають кисень внаслідок великої його леткості, динаміти ексудирують (ексудація - здатність ВР при зберіганні виділяти зі свого складу рідкі або легкоплавні компоненти) нітрогліцерин, при замерзанні, втрачають пластичність і стають більш небезпечними у застосуванні.
Хімічною стійкістю вибухових речовин називають їх здатність зберігати практично незмінними хімічний склад та хімічні властивості протягом досить тривалого часу. Вона залежить від хімічної природи та чистоти ВР.
При зберіганні з часом може відбуватися розкладання вибухових речовин. Оскільки ВР найчастіше містять у своєму складі азот, що входить до різних функціональних груп, то продуктами розкладання є оксиди азоту NO, NO2 та ін, які автокаталізують процес. На хімічну стійкість впливають залишки кислотної суміші, що застосовується принітрації. При цьому іони водню кислот викликають гідролітичний розпад нітратів, а при підвищеній температурі і часткове їх окислення.
Дуже стійкими ВР є багато нітросполук. Не забруднені сторонніми домішками, вони можуть зберігатися роками без зміни складу і властивостей. Особливо високою хімічною стійкістю відрізняється тротил.
Вибухові речовини у вигляді нітроефірів мають меншу стійкість. Їхній розпад особливо прискорюється в присутності води, що сприяє гідролізу нітроефірів. Такі реакції йдуть із виділенням тепла, у результаті також прискорюється розкладання ВР. Відомі випадки вибухів складів з нітрогліцериновими ВР та порохами при недостатньому контролі хімічної стійкості продукту, що зберігається.
Для підвищення стійкості нтроефіри повинні бути ретельно очищені від залишків нітруючої кислотної суміші та нестійких домішок. Підвищення стійкості ВР може бути досягнуто введенням домішок, що уповільнюють їхнє розкладання. Такі домішки називають стабілізаторами.
Вплив стабілізаторів виражається в тому, що вони дуже легко реагують з домішками, що прискорюють процес, наприклад, із залишками кислот або з продуктами розкладання ВР, і тим самим паралізують дію прискорюючих розкладання домішок, не затримуючи, однак, самого розпаду молекул вибухової речовини.
До стабілізуючих домішок відносяться дифеніламін, централіти (симетричні діалкілдифенілсечовини), етиловий та інші спирти, ацетон, а також деякі вуглекислі солі, наприклад (NH)4СО3 і т.д. З метою нейтралізації кислот вводять невелику кількість крейди чи соди.
Хімічну стійкість ВР контролюють різними методами. Найбільш поширеними є йодокрахмальна проба, лакмусова проба, проба зважуванням.
*Заходибезпеки при зберіганні вибухових речовин*:
1) Найбільш важливе значення для розміщення вибухових речовин має правильний вибір місця зберігання. Усі двері на складах або льохах для зберігання вибухових речовин повинні забезпечуватись надійними запірними пристроями.
2) Не зберігайте запальні капсулі механічного типу, електричні капсулі або інші ініціюючі пристрої в тому ж контейнері або, тим більше, на тому ж складі, де розміщені будь-які інші форми бризантних або вибухових речовин, що повільно горять.
3) Не зберігайте ґноти або заправку ґнотів у вологому або схильному до дії випарів місці або поблизу місця зберігання легкозаймистих речовин, наприклад, масел, бензину або газоліну, очисних розчинників або фарб.
4) Метали повинні зберігатися можливо далі від вибухових речовин і, скажімо, металеві інструменти не можна зберігати в тому самому складському приміщенні разом з вибуховими речовинами.
5) Вогонь та цигарки суворо заборонені біля ВР
8) Для різних типів вибухових речовин потрібні відповідні умови зберігання, включаючи температурний режим та інші фактори, що піддаються контролю.
*Запобіжні заходи при поводженні з вибуховими речовинами*:
1) При транспортуванні вибухових речовин необхідно знати відповідні визначення федеральних і внутрішньоплатних законів і регулюючих норм.
3) У жодному разі не допускайте присутності металів будь-якого виду, за винятком неіскрящих, безпосередньо в зоні вибухових речовин та їх контактування з облицюванням або кожухом цих хімічних засобів. Разом із вибуховими речовинами не можна перевозити метали, легкозаймисті речовини або висококорозійні матеріали.
4) Категорично забороняється курити поряд зконтейнером із вибуховою речовиною будь-якого типу
6) Завантаження або розвантаження вибухових речовин провадиться з граничною обережністю. При проведенні будь-яких операцій з вибуховими речовинами будь-якого обсягу та характеристик поспішність виключається.
*Запобіжні заходи при використанні вибухових речовин*:
1) При відкритті ящика з вибуховими речовинами в жодному разі не користуйтеся металевим брухтом або клином.
4) Опустіть кришку або закрийте верх ящика після використання вибухових речовин.
5) Не носите вибухову речовину в кишені або ще ближче до тіла протягом того чи іншого часу.
9) Ніколи не експериментуйте із запальними капсулями, намагаючись розібрати їх, застосовуючи ударні дії, вносячи довільні зміни до конструкції чи навіть видаляючи їх вміст. Не намагайтеся витягти дріт із електричного запального капсуля.
11) Не оперуйте з вибуховими речовинами та видаліться із зони зберігання вибухових речовин при наближенні грози. Вживіть заходів щодо запобігання доступу будь-яких осіб до цієї зони та належних заходів безпеки.
7.Дія вибуху на довкілля. Дія вибуху на відстані, безпечні відстані.
Основними факторами впливу продуктів детонації конденсованих вибухових речовин на навколишнє середовище є їхня бризантна і фугасна дія.
Бризантність (від французького слова "brizer" - дробити) - це здатність вибухових речовин до місцевої руйнівної дії в результаті різкого удару продуктів вибуху по навколишньому середовищу. Бризантність проявляється у безпосередній близькості від поверхні заряду вибухової речовини та є ближньою формою роботи вибуху.
Фугасність – це загальна дія вибуху на певній відстанівід поверхні заряду вибухової речовини. Фугасна дія проявляється у виконанні роботи руйнування чи переміщення середовища продуктами вибуху у процесі їхнього розширення. Як приклад можна навести роботу, витрачену на руйнування гірських порід чи викид ґрунту. Поряд із терміном фугасність використовують термін «працездатність вибухової речовини» – повна питома (на один кілограм вибухової речовини) робота вибуху.
Безпечні відстані
При вибухових роботах мінімальна відстань від заряду ВР, на якій дія вибуху безпечна для людей, механізмів, будівель та споруд або не викликає передачі детонації іншому заряду; є межею небезпечної зони вибуху. Розрахунок небезпечних зон під час вибухових робіт проводиться відповідно до «Єдиними правилами безпеки під час вибухових робіт», а також «Технічними правилами ведення вибухових робіт на денній поверхні». Залежно від призначення та умов проведення вибухових робіт визначають безпечні відстані (або радіуси небезпечних зон): по розльоту шматків породи, дії ударно-повітряної хвилі, передачі детонації, допустимої концентрації отруйних газів та сейсмічною дією вибуху. БВР по розльоту шматків породи, що виключають можливість пошкодження осколками та уламками; залежать від показника дії вибуху, максимальні значення ЛНС, методу підривання, виду вибухових робіт та місцевих умов.
Безпечні відстані по дії ударно-повітряної хвилі залежать від розташування зарядів (відкриті та заглиблені заряди) і розраховуються за формулами:
, М.
, М.
де Q - загальна маса заряду ВР, кг;
kв іКв - коефіцієнти пропорційності, величина яких залежить від умов розташування та величини заряду, а також характеру пошкодження, значенняяких наведено у табл. 19.1.
Безпечні відстані по передачі детонації, виключають можливість передачі детонації від заряду до заряду і визначаються за формулою:
, М.
деq1, q2, …qn- маси різних ВР, що становлять заряд, кг. (Сума всіхqдорівнює повній масі ВР у сховищі);
k1, k2, …kn– коефіцієнти, що залежать від типу ВР та умов підривання (розташування активного та пасивного зарядів);
D – найменший лінійний розмір пасивного заряду, що дорівнює ширині заряду або його подвоєної висоті, м.
, М.
де ке - експериментальний коефіцієнт (0,5-1,0);
с – кількість отруйних газів, що виділяється 1 кг ВР, дм 3 ., залежить від кліматичних умов, особливостей району вибуху (напрями та швидкості вітру).
Безпечна відстань по сейсмічній дії вибуху розраховується таким чином, щоб коливання ґрунту, що викликаються одноразовим вибухом зосередженого заряду ВР (крім відкритих зарядів на поверхні), були безпечними для будівель та споруд:
, М.
де kc - коефіцієнт, що залежить від властивостей грунту в основі споруди, що охороняється (для скельних щільних порід, приймаютьkc=3; для водонасичених грунтів kc=20);
α – коефіцієнт, що залежить від показника дії вибуху.
За наявності пошкоджень у будівлях та проведенні багаторазових вибухів поблизу одних і тих самих об'єктів, розрахунків безпечних відстаней для одноразових вибухів, має збільшуватися не менше ніж у 2 рази; для будівель та споруд унікального характеру (висока будівля, вежі і т.д.), складних інженерних споруд (мости, радіощогли та ін) виконуються спеціальні розрахунки.