Цели:

формирование у обучающихся сознательного и ответственного отношения к личной безопасности и безопасности окружающих. (Презентация . Слайд № 2)
обучить правилам безопасного обращения с пиротехническими, взрывчатыми веществами.
изучить кратко, сведения о наиболее распространенных (ВВ), развивать сферу применения знаний в области химии, физики, ОБЖ.
Воспитать чувство уверенности в своих действиях при возникновении ЧС.

Учебные вопросы: (Слайд № 3)

1.Основные понятия и определения.
2.Классификация (ВВ).
3.Правила техники безопасности при обращении с (ВВ).

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления нового материала.

Метод: рассказ, показ с объяснением.

Продолжительность урока: 40-45 минут.

Руководства и пособия:

ГОСТ В 20313-74. Боеприпасы. Основные понятия. Термины и определения. 1975.
Шапошников Д.А. Взрывоопасные предметы и вещества: Словарь-справочник. М., 1996.
Пиротехнические осветительные средства ближнего действия: Руководство службы. М., 1961.

Материальное обеспечение:

презентация «Краткие сведения о наиболее распространенных взрывчатых веществах (ВВ), их классификация, правила техники безопасности при обращении с ними».

мультимедийное обеспечение.

Ход урока.

Организационный момент (приветствие, проверка наличия учащихся и готовности к уроку).
Объяснение нового материала + первичное закрепление изученного.

В-1. Основные понятия и определения.

В комментариях к ст. 218 УК круг подобных объектов более конкретизируется: «Под боевыми припасами понимаются патроны, артиллерийские снаряды, бомбы, гранаты, боевые ракеты и тому подобные устройства, предназначенные для стрельбы из огнестрельного оружия или для производства взрыва. (Слайд № 4)

Таким образом, среди БП широко представлены образцы изделий, конструкция и действие которых основаны на принципах взрывных устройств. Взрывные устройства (ВУ) представляет собой изделие, специально подготовленное к взрыву в определённых условиях. При этом ВУ можно подразделить на ВУ промышленного и самодельного изготовления. (Слайд № 5)

В подавляющем большинстве случаев ВУ имеют в своем составе взрывчатое вещество (ВВ). К (ВВ ) относятся химические соединения или смеси веществ, способные к быстрой реакции, сопровождающейся выделением большого количества тепла с образованием газов. (Презентация. Слайд № 6)
Определенное по массе и объёму ВВ, подготовленное и способное к взрыву в конкретных условиях, называют зарядом ВВ. (Слайд № 7)

Если взрыв заряда ВВ или ВУ сопровождается разрушением (частичным или полным) предметов окружающее обстановки и нанесением попавшим в зону его действия людям телесных повреждений различной степени тяжести, то данное последствие взрыва называется его поражающим действием . (Слайд № 8)

Поражающее действие проявляется в различных формах за счёт поражающих факторов, которыми при взрыве являются высокоскоростные осколки, ударная волна и продукты взрыва.

Поражающее действие за счет ударной волны и продуктов взрыва называются фугасным действием , а за счет проникающего ударного действия разрушающихся частей ВУ и близко расположенных предметов окружающей обстановки - осколочным действием .

(Слайд № 9)

В-2. Классификация взрывчатых веществ (ВВ).

(Слайд № 10)

Существуют различные классификации ВВ.
Поскольку не всегда удаётся строго обозначить границы той или иной группы ВВ, их деление носит условный характер.

ВВ подразделяются по следующим признакам:

по мощности (способности совершать работу в процессе взрывчатого превращения)- на МОЩНЫЕ и СЛАБОМОЩНЫЕ ВВ;
по форме взрывчатого превращения (способности гореть или детонировать)- на МЕТАТЕЛЬНЫЕ, основной формой взрывчатого превращения которых является горение; БРИЗАНТНЫЕ и ИНИЦИИРУЮЩИЕ, основная форма взрывчатого превращения которых - детонация;
по чувствительности (способности взрываться от того или иного начального импульса) – на ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ и НЕЧУСТВИТЕЛЬНЫЕ. К группе чувствительных традиционно относятся инициирующие ВВ, а к группе нечувствительных – бризантные ВВ (или дробящие ВВ)
по назначению – ПРОМЫШЛЕННЫЕ, применяемые в народном хозяйстве, и ВОЕННЫЕ применяемые в военном деле
по способу изготовления – САМОДЕЛЬНЫЕ и ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫМ СПОСОБОМ в соответствии с нормативно-технической документацией;
по составу – ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВВ, их СМЕСИ; смеси ВВ с инертным наполнителем; смеси веществ, приобретающих взрывчатые свойства в процессе смешения.

ИНИЦИИРУЮЩИЕ взрывчатые вещества (ВВ). (Слайд № 11)

Это класс ВВ применяется при изготовлении детонаторов, капсюлей-детонаторов, взрывателей. Их называют ещё «первичными», так как наиболее часто взрыв заряда в ВУ промышленного производства осуществляется посредством начального взрыва небольшой навески ИВВ. Эти вещества очень чувствительны к механическим воздействиям (наколу, удару, трению), начальному импульсу в виде луча огня, термическому воздействию. Взрыв ИВВ наступает практически сразу, и основной формой взрывного превращения является детонация. Наиболее распространенными представителями этого класса ВВ являются: гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца, которые изготавливаются промышленностью.

Взрывчатые вещества БРИЗАНТНОГО действия . (Слайд № 12)

Данный класс ВВ применяется в народном хозяйстве и в военном деле как в виде конструктивно оформленных зарядов (шашек, патронов, снаряжения артиллерийских снарядов, мин, гранат и тому подобных устройств), так и в порошкообразном (гранулированном) виде.
Основной формой взрывчатого превращения данных ВВ является детонация, которую обычно вызывают с помощью детонатора (или подобного устройства, включающего навеску ИВВ). Все бризантные ВВ могут гореть с различными скоростями (от нескольких мм/с до нескольких м/с) и горение их может переходить при определенных условиях в детонацию (со скоростями в несколько тысяч м/с), и наоборот, детонация некоторых БВВ может переходить в горение, например в зонах малой плотности. Горение БВВ в закрытой прочной оболочке часто переходит в детонацию. Основными представителями этого класса являются выпускаемые промышленностью тротил, тетрил, аммоналы.

Метательные взрывчатые вещества - пороха и смесевые твердые ракетные топлива (СТРТ). (Слайд № 13)

Указанный класс ВВ достаточно широк. Это объясняется разнообразием решаемых задач и конструкций технических средств, в которых они применяются. Пороха и СТРТ могут представлять собой много компонентные системы, включающие в себя до нескольких десятков различных веществ (особенно СТРТ). В зависимости от состава пороха подразделяются на дымные и бездымные.

Традиционным представителем дымных порохов является черный порох, состоящий из механической смеси: 75% калиевой селитры, 15% древесного угля и 10% серы. Он неспособен детонировать. Основной формой его взрывчатого превращения является горение. В замкнутом объёме с достаточным коэфициэнтом заполнения оно происходит с постоянной скоростью (около 400 м/с), что обеспечивает эффект взрыва.

Бездымные пороха делятся на пироксилиновые (на легколетучем растворителе) и баллисты (на труднолетучем растворителе). Кроме того бывают пороха, изготовленные с применением смешанного растворителя, - кордиты.
При изготовлении бездымных порохов употребляют бризантные ВВ: пироксилин, нитроглицерин, динитрогликоль, динитробензол, тротил, гексоген и т.п. Пироксилин - основная составная часть как пироксилиновых порохов так и баллиститов. Нитроглицерин и другие нитроэфиры применяются для изготовления баллиститов. Тротил, гексоген, динитробензол могут употреблятся как технологические добавки.
Основной формой взрывчатого превращения СТРТ и порохов является горение, что обеспечивается соотношением компонентов, составляющих их основу.
Так как ВВ входят в состав бездымных порохов и СТРТ, они могут детонировать в зависимости от условий и способов инициирования (подрыва). А их горение при определённых условиях может протекать в форме взрыва (например, в плотно закрытой прочной оболочке).

Взрывчатые вещества - системы горючее плюс окислитель. (Слайд № 14)

Для встречающихся в практике экспертных исследований ВУ характерно использование конденсированных систем данного класс ВВ - пиротехнический состав (ПТС), которые применяются для подачи световых, дымовых, звуковых сигналов, освещения местности, в различного рода ракетных патронах, артиллерийских снарядах, пулях специального назначения, замедлителях и тому подобных устройствах. ПТС, как правило, состоят из горючего, окислителя и связующего. Горючее - любое вещество, способное гореть. Окислитель - вещество, способное при нагревании разлагаться с выделением кислорода. Связующее необходимо для придания системе какой- нибудь формы. Окислитель и горючее выбираются в зависимости от решаемых задач.
Основной формой взрывчатого превращения многих промышленных ПТС является горение. Оно (как и для всех систем горючее плюс окислитель) может происходить с различными скоростями (от нескольких мм/с до сотен м/с), что также определяется областью применения ПТС, а также конструктивными особенностями ВУ. Горение ПТС может протекать в спокойном виде (послойное горение) либо носить характер взрыва (например, в плотно закрытом корпусе).

Закрепление учебного вопроса. (Слайд № 15)

В-3. Правила техники безопасности при обращении с ВВ.

Не знаешь что за ВВ или ВУ - отойди на безопасное расстояние.
Безопасным расстоянием: - для гранаты РГД – 5 считают 25 метров; для гранаты Ф-1 безопасным считают расстояние- 200 метров.
Если ВВ или ВУ обнаружены в помещении – не медленно эвакуироваться самому и рекомендовать это сделать окружающим.
Категорически запрещено пользоваться радиотелефоном вблизи предмета напоминающего ВУ. (Слайд № 16)
Недопустимо ВВ: заливать жидкостями, засыпать порошками, накрывать каким либо материалом. (Слайд № 17)
Оказывать на ВВ или ВУ температурное, звуковое, механическое и электромагнитное воздействие. (Слайд №18)
НЕМЕДЛЕННО сообщить – учителям, организаторам мероприятия, на котором вы находитесь, правоохранительным органам о возможном ВВ или ВУ.
Принять меры к недопущению в зону возможного поражения посторонних лиц.

Отдельно хочу напомнить правила безопасного обращения с ПТС (пиротехническими средствами).

Почти все ПТС рассчитаны на применение вне помещения, только на свободном от деревьев, просторном дворе, лучше на пустыре или стадионе, так как высота подъёма – достигает 10 м.
Запускать ПТС следует не с руки, а поставив или положив их на дощечку или воткнув в рыхлый снег (пустую стеклянную бутылку), отойдя на несколько метров в сторону.
Не следует сразу же подходить к остаткам использованной пиротехники. Если по какой - либо причине она не догорела, велика вероятность получить ожог.
Практически никакую пиротехнику, кроме бенгальских огней и хлопушек, нельзя держать в руках и использовать в помещении.
Если ПТС не сработало, то подходить к ней можно не раньше чем через 15-20 мин, предварительно полив водой или забросав снегом.
Опасно приобретать ПТС на рынках, лотках: они поставляются из Польши, Прибалтики, Китая и не имеют сертификата качества.
Покупая ПТС, обращайте внимание на то, чтобы инструкция была написана на русском языке. В ней должно сообщаться, какой эффект производит изделие. (Слайд № 19)
Петарда по принципу действия – не что иное, как фугасная граната. Применив петарду слишком близко или выбрав слишком большую по мощности, можно получить настоящую контузию. (Слайд № 20)

Закрепление учебного вопроса с использованием дидактического материала - карточек- заданий.

Карточки-задания:

Ученик 1. Перечислите основные критерии по правилам приобретения ПТС.

Ученик 2. Разработать «обращение руководителя мероприятия» о обнаруженном ВУ внутри здания с детьми.

3.Заключительная часть.

3.1. Подведение итогов урока.

3.2. Д/з работа с конспектом .

Разработать правила безопасного обращения с «бенгальскими огнями».

Большую часть истории человек использовал для уничтожения себе подобных всевозможные виды холодного оружия, начиная от незамысловатого каменного топора, и заканчивая весьма продвинутыми и сложными в изготовлении металлическими орудиями. Примерно в XI–XII столетии в Европы начали применять пушки, и тем самым человечество познакомилось с важнейшим взрывчатым веществом – черным порохом.

Это был поворотный момент в военной истории, хотя понадобилось еще примерно восемь столетий, чтобы огнестрельное оружие полностью вытеснило с полей сражений остро наточенную сталь. Параллельно прогрессу пушек и мортир развивались взрывчатые вещества — причем не только порох, но и всевозможных составов для снаряжения артиллерийских снарядов или изготовления фугасов. Разработка новых взрывчатых веществ и взрывных устройств активно продолжается и в наши дни.

Сегодня известны десятки взрывчатых веществ. Помимо военных нужд, взрывчатка активно применяется в горном деле, при строительстве дорог и туннелей. Однако прежде чем говорить об основных группах взрывчатых веществ, следует несколько подробнее упомянуть о процессах, происходящих во время взрыва и понять принцип действия взрывчатых веществ (ВВ).

Взрывчатка: что это такое?

Взрывчатые вещества – это большая группа химических соединений или смесей, которые под воздействием внешних факторов способны к быстрой, самоподдерживающейся и неуправляемой реакции с выделением большого количества энергии. Проще говоря, химический взрыв – это процесс преобразования энергии молекулярных связей в тепловую энергию. Обычно его результатом является большое количество раскаленных газов, которые и выполняют механическую работу (дробление, разрушение, перемещение и др.).

Классификация взрывчатых веществ довольно сложна и запутанна. К ВВ относятся вещества, которые распадаются не только в процессе взрыва (детонации), но и медленного или быстрого горения. К последней группе относятся пороха и различные виды пиротехнических смесей.

Вообще, понятия «детонация» и «дефлаграция» (горение) являются ключевыми для понимания процессов химического взрыва.

Детонацией называют стремительное (сверхзвуковое) распространение фронта сжатия с сопутствующей ему экзотермической реакцией во взрывчатом веществе. В этом случае химические превращения идут настолько бурно и выделяется такое количество тепловой энергии и газообразных продуктов, что в веществе образуется ударная волна. Детонация – это процесс максимально быстрого, можно сказать, лавинообразного вовлечения вещества в реакцию химического взрыва.

Дефлаграция, или горение – это тип окислительно-восстановительной химической реакции, во время которой ее фронт перемещается в веществе за счет обычной теплоотдачи. Подобные реакции хорошо всем известны и часто встречаются в повседневной жизни.

Любопытно, что энергия, выделяемая при взрыве, не так уж и велика. Например, при детонации 1 кг тротила ее выделяется в несколько раз меньше, чем при сгорании 1 кг каменного угля. Однако при взрыве это происходит в миллионы раз быстрее, вся энергия выделяется практически мгновенно.

Следует отметить, что скорость распространения детонации – это важнейшая характеристика взрывчатых веществ. Чем она выше, тем более эффективен заряд взрывчатки.

Чтобы запустить процесс химического взрыва необходимо воздействие внешнего фактора, он может быть нескольких видов:

механический (накол, удар, трение);
химический (реакция какого-либо вещества с зарядом взрывчатки);
внешняя детонация (взрыв в непосредственной близости от ВВ);
тепловой (пламя, нагревание, искра).

Следует отметить, что разные виды ВВ имеют различную чувствительность к внешним воздействиям.

Некоторые из них (например, черный порох) прекрасно реагируют на тепловое воздействие, но при этом практически не откликается на механическое и химическое. А для подрыва тротила нужно только детонационное воздействие. Гремучая ртуть бурно реагирует на любой внешний раздражитель, а есть некоторые ВВ, которые детонируют вообще безо всякого внешнего воздействия. Практическое использование таких «взрывоопасных» ВВ попросту невозможно.

Основные свойства ВВ

Главными из них являются:

температура продуктов взрыва;
теплота взрыва;
скорость детонации;
бризантность;
фугасность.

На последних двух пунктах следует остановиться отдельно. Бризантность ВВ – это его способность разрушать прилегающую к нему среду (горную породу, металл, дерево). Данная характеристика во многом зависит от физического состояния, в котором находится взрывчатка (степень измельчения, плотность, однородность). Бризантность напрямую зависит от скорости детонации взрывчатого вещества — чем она выше, тем лучше ВВ может дробить и разрушать окружающие предметы.

Бризантные взрывчатые вещества обычно используют для снаряжения артиллерийских снарядов, авиабомб, мин, торпед, гранат и других боеприпасов. Этот тип ВВ менее чувствителен к внешним факторам, чтобы подорвать такой заряд взрывчатого вещества необходима внешняя детонация. В зависимости от своей разрушительной силы бризантные взрывчатые вещества делятся на:

Повышенной мощности: гексоген, тетрил, оксоген;
Средней мощности: тротил, мелинит, пластид;
Пониженной мощности: ВВ на основе аммиачной селитры.

Чем выше бризантность ВВ, тем лучше оно разрушит корпус бомбы или снаряда, придаст осколкам большую энергию и создаст более мощную ударную волну.

Не менее важным свойством взрывчатых веществ является его фугасность. Это самая общая характеристика любого ВВ, она показывает насколько та или иная взрывчатка обладает разрушающей способностью. Фугасность напрямую зависит от количества газов, которые образовываются при взрыве. Следует отметить, что бризантность и фугасность, как правило, не связаны между собой.

Фугасность и бризантность определяют то, что мы называем мощностью или силой взрыва. Однако для различных целей необходимо подбирать соответствующие виды ВВ. Бризантность очень важна для снарядов, мин и авиабомб, а вот для горных работ больше подойдет взрывчатка со значительным уровнем фугасности. На практике подбор ВВ гораздо более сложен, и чтобы правильно выбрать взрывчатку, следует учитывать все ее характеристики.

Существует общепринятый способ определения мощности различных взрывчатых веществ. Это так называемый тротиловый эквивалент, когда мощность тротила условно принимается за единицу. Используя этот способ можно высчитать, что мощность 125 гр тротила равна 100 гр гексогена и 150 гр аммонита.

Еще одной важной характеристикой взрывчатых веществ является их чувствительность. Она определяется вероятностью взрыва ВВ при воздействии на него того или иного фактора. От этого параметра зависит безопасность производства и хранение взрывчатых веществ.

Чтобы лучше показать, насколько важна эта характеристика взрывчатого вещества, можно сказать, что американцы разработали специальный стандарт (STANAG 4439) для чувствительности взрывчатых веществ. И на это им пришлось пойти не от хорошей жизни, а после череды тяжелейших несчастных случаев: при подрыве на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме погибли 33 человека, вследствие взрывов на авианосце «Форрестол» были повреждены около 80 самолетов, а также после детонации авиаракет на авианосце «Орискани» (1966 год). Так что хороша не просто мощная взрывчатка, а детонирующая именно в нужный момент — и никогда больше.

Все современные ВВ – это либо химические соединения, либо механические смеси. К первой группе относятся гексоген, тротил, нитроглицерин, пикриновая кислота. Химические взрывчатые вещества, как правило, получают нитрованием различных видов углеводородов, что приводит к введению в их молекулы азота и кислорода. Ко второй группе – аммиачно-селитренные ВВ. В состав взрывчатых веществ подобного типа обычно входят вещества, богатые кислородом и углеродом. Для повышения температуры взрыва в смеси часто добавляют порошки металлов: алюминия, бериллия, магния.

Кроме всех вышеперечисленных свойств, любое взрывчатое вещество должно быть химически стойким и пригодным для длительного хранения. В 80-х годах прошлого века китайцы сумели синтезировать мощнейшую взрывчатку – трициклическую мочевину. Ее мощность превосходила тротил в двадцать раз. Проблема была в том, что через несколько дней после изготовления вещество разлагалось и превращалось в слизь, непригодную для дальнейшего использования.

Классификация взрывчатых веществ

По своим взрывчатым свойствам ВВ делятся на:

Инициирующие. Они используются для подрыва (детонации) других взрывчатых веществ. Основными отличиями ВВ этой группы является высокая чувствительность к инициирующим факторам и высокая скорость детонации. К этой группе относятся: гремучая ртуть, диазодинитрофенол, тринитрорезорцинат свинца и другие. Как правило, эти соединения используются в капсюлях-воспламенителях, запальных трубках, капсюлях-детонаторах, пиропатронах, самоликвидаторах;
Бризантные взрывчатые вещества. Этот тип ВВ обладает значительным уровнем бризантности и используется в качестве основного заряда для подавляющего большинства боеприпасов. Эти мощные взрывчатые вещества отличаются по своему химическому составу (N-нитрамины, нитраты, другие нитросоединения). Иногда их используют в виде различных смесей. Бризантные взрывчатые вещества также активно используют в горном деле, при прокладке туннелей, проведении других инженерных работ;
Метательные взрывчатые вещества. Являются источником энергии для метания снарядов, мин, пуль, гранат, а также для движения ракет. К этому классу взрывчатых веществ относятся пороха и различные виды ракетного топлива;
Пиротехнические составы. Используются для снаряжения специальных боеприпасов. При сгорании производят специфический эффект: осветительный, сигнальный, зажигательный.

Взрывчатые вещества разделяют и по их физическому состоянию на:

Жидкие. Например, нитрогликоль, нитроглицерин, этилнитрат. Существуют и разнообразные жидкостные смеси ВВ (панкластит, взрывчатые вещества Шпренгеля);
Газообразные;
Гелеобразные. Если растворить нитроцеллюлозу в нитроглицерине, то получится так называемый гремучий студень. Это крайне нестабильное, но довольно мощное взрывчатое гелеобразное вещество. Его любили использовать российские революционеры-террористы в конце XIX века;
Суспензии. Довольно обширная группа взрывчатых веществ, которые в наши дни применяются для промышленных целей. Существуют различные виды взрывчатых суспензий, в которых ВВ либо окислитель является жидкой средой;
Эмульсионные взрывчатые вещества. Весьма популярный в наши дни вид ВВ. Часто используется в строительных или шахтных работах;
Твердые. Наиболее распространенная группа ВВ. К ней относятся практически все взрывчатые вещества, используемые в военном деле. Могут быть монолитными (тротил), гранулированными или порошкообразными (гексоген);
Пластичные. Эта группа взрывчатых веществ обладает пластичностью. Такая взрывчатка стоит дороже обычной, поэтому ее редко применяют для снаряжения боеприпасов. Типичным представителем этой группы является пластид (или пластит). Его часто используют при проведении диверсий для подрыва конструкций. По своему составу пластид – это смесь гексогена и какого-либо пластификатора;
Эластичные.

Немного истории ВВ

Первым взрывчатым веществом, которое было придумано человечеством, стал черный порох. Считается, что он был изобретен в Китае еще в VII веке нашей эры. Однако надежных подтверждений этому до сих пор так и не обнаружено. Вообще вокруг пороха и первых попыток его применения создано немало мифов и явно фантастических историй.

Существуют древнекитайские тексты, в которых описаны смеси, похожие по составу на черный дымный порох. Их использовали в качестве лекарств, а также для пиротехнических шоу. Кроме того, есть многочисленные источники, утверждающие, что в следующих столетиях китайцы активно использовали порох для производства ракет, мин, гранат и даже огнеметов. Правда, иллюстрации некоторых видов этого древнего огнестрельного оружия заставляют усомниться в возможности его практического применения.

Еще до пороха в Европе стали применять «греческий огонь» - горючее взрывчатое вещество, рецепт которого, к сожалению, не дошел до наших дней. «Греческий огонь» представлял собой легковоспламеняющуюся смесь, которая не только не тушилась водой, но даже становилась в контакте с ней еще более огнеопасной. Этот ВВ был придуман византийцами, они активно использовали «греческий огонь» как на суше, так и в морских баталиях, и хранили его рецептуру в строжайшем секрете. Современные эксперты считают, что в состав этой смеси входили нефть, смола, сера и негашёная известь.

Порох впервые появился в Европе примерно в середине XIII века и до сих пор неизвестно, как именно он попал на континент. Среди европейских изобретателей пороха часто упоминают имена монаха Бертольда Шварца и английского ученого Роджера Бэкона, хотя единого мнения у историков нет. По одной из версий порох, изобретенный в Китае, через Индию и Ближний Восток попал в Европу. Так или иначе, уже в XIII столетии европейцы знали о порохе и даже пытались использовать это кристаллическое взрывчатое вещество для мин и примитивного огнестрельного оружия.

Долгие столетия порох оставался единственным видом ВВ, которое знал и применял человек. Только на рубеже XVIII–XIX веков, благодаря развитию химии и других естественных наук, развитие взрывчатых веществ достигло новых высот.

В конце XVIII века благодаря французским химикам Лавуазье и Бертолле появился так называемые хлоратный порох. В это же время было изобретено «гремучее серебро», а также пикриновая кислота, которая в будущем стала использоваться для снаряжения артиллерийских снарядов.

В 1799 году английским химиком Говардом была найдена «гремучая ртуть», которая до сих пор используется в капсюлях в качестве инициирующего взрывчатого вещества. В начале XIX века был получен пироксилин – взрывчатое вещество, которым можно было не только снаряжать снаряды, но и изготавливать из него бездымный порох.динамит . Это мощное взрывчатое вещество, однако оно отличается повышенной чувствительностью. Во время Первой Мировой войны динамитом пытались снаряжать снаряды, но от этой идеи довольно быстро отказались. Динамит еще долго использовали в горных работах, но в наши дни эта взрывчатка давно не производится.

В 1863 году немецкие ученые открыли тротил, а в 1891 году в Германии началось промышленное производство этого взрывчатого вещества. В 1897 году немецкий химик Ленце синтезировал гексоген – одно из самых мощных и распространенных взрывчатых веществ в наши дни.

Разработка новых взрывчатых веществ и взрывных устройств продолжалась все прошлое столетие, исследования в этом направлении идут и сегодня.
Пентагону новую взрывчатку на основе гидразина, которая якобы была в 20 раз мощнее тротила. Однако был у этого ВВ и один ощутимый минус – абсолютно мерзкий запах заброшенного привокзального туалета. Проверка показала, что по мощности новое вещество превосходит тротил всего лишь в 2-3 раза, и от использования решили отказаться. После этого EXCOA предложила другой способ применения взрывчатого вещества: делать с его помощью окопы.
Вещество тонкой струйкой поливалось на землю, а затем подрывалось. Тем самым в считанные секунды можно было получить окоп полного профиля без лишних усилий. Несколько комплектов взрывчатки отправили во Вьетнам для испытания в боевых условиях. Конец этой истории был забавным: окопы, полученные с помощью взрыва, имели такой отвратительный запах, что солдаты отказывались находиться в них.
В конце 80-х американцы разработали новую взрывчатку – CL-20. По информации некоторых СМИ, ее мощность едва ли не в двадцать раз превышает тротил. Однако из-за своей высокой цены (1300 долларов за 1 кг) широкомасштабное производство нового ВВ так и не было начато.

5. Опишите способы защиты документов, денежных знаков. Назовите основные виды, принципы и режимы работы технических средств проверки подлинности документов.

6. Перечислите элементы защиты акцизных марок. Каковы способы защиты печатей и штампов?

2. Применение ультрафиолетовых меток.

3. Кодирование печати штрих-кодом

7. Средства таможенного обеспечения: преимущества и недостатки? Каков порядок использования пломбировочных устройств, наклеек, пакетов?

8. Перечислите виды ионизирующих излучений, их воздействие и проникающая способность. Назовите единицы измерений ионизирующих излучений.

9. Каков принцип действия, порядок использования и виды приборов радиационного контроля?

10. Делящиеся и радиоактивные материалы как особый вид объектов таможенного контроля: порядок их перемещения через таможенную границу.

11. Классификация товаров, содержащих природные радионуклиды по классам. В каких единицах измеряется объемная или поверхностная активность материалов, содержащих природные радионуклиды?

12. Какие средства используются при первичном, дополнительном и углубленном таможенным контролем делящихся и радиоактивных материалов?

I - свежий делящийся материал (свежее реакторное топливо,

14. Порядок действий должностного лица таможенного органа при срабатывании системы контроля делящихся и радиоактивных материалов «Янтарь».

15. Порядок действий должностного лица таможенного органа при уровне ионизирующего излучения более 1,0 мкЗв/ч.

16. Дозиметры и порядок пользования ими при измерении уровня и характера ионизирующих излучений.

17. Порядок таможенного оформления товаров, содержащих природные радионуклиды при повышенном уровне ионизирующих излучений.

18. Порядок таможенного оформления товаров, содержащих природные радионуклиды при повышенном уровне ионизирующих излучений при отсутствии сопроводительных документов.

19. Какие тстк входят в состав технических средств поиска?

21. Принцип действия, основные виды и технические возможности использования телевизионных систем поиска.

22. Виды, назначение и порядок использования при таможенном контроле специальных меточных средств.

29. Классификация досмотровой рентгеновской техники.

30. Какой принцип работы досмотровых аппаратов сканирующего типа?

31. Использование цветов при отображении на рентгеновских аппаратах состава вещества контролирующих объектов.

32. Перечислите основных производителей досмотровых рентгеновских аппаратов. Досмотровые рентгеновские системы для томографии грузов. Каковы принципы работы досмотровых флюороскопов?

33. Переносные досмотровые рентгенотелевизионные аппараты. Каковы физические основы работы ручного сканера скрытых полостей?

34. Рентгенотелевизионные системы «Ноmо-scan» для персонального досмотра.

35. Инспекционно-досмотровые комплексы, типы, назначение, классификация, эксплуатационные характеристики, возможности аппаратуры обработки изображений.

36. Каковы основные нарушения таможенных правил, выявление которых возможно с помощью идк?

37. Комплексные досмотровые системы.

38. Особенности наркотиков как объектов таможенного контроля, задачи технических средств обнаружения наркотиков?

39. Технические средства обнаружения наркотиков, приборы и принцип их действия.

40. Классификация по физическому состоянию и особенности взрывчатых веществ как объектов таможенного контроля.

42. Методы клеймения драгоценных металлов.

43. Основные параметры, характеризующие драгоценные металлы.

44. Методы диагностики драгоценных металлов и сплавов.

45. Технические средства идентификации драгоценных металлов, приборы и принцип их действия.

48. Принцип действия измерителя влажности вимс-2.11. Принцип действия портативного прибора идентификации лесо- и пиломатериалов лиственных и хвойных пород древесины ппи «Кедр».

40. Классификация по физическому состоянию и особенности взрывчатых веществ как объектов таможенного контроля.

Взрывчатые вещества (ВВ) - химические соединения или их смеси, способные в результате определенных внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно

нагретые газы. Расстояние, на которое перемещается фронт реакции в единицу времени, называется скоростью взрывчатого превращения. Процесс, который происходит в таком веществе, называется детонацией. Традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определенной скоростью (метательные пороха, пиротехнические составы).

Действующая редакция 2005 года принятой ООН системы классификации опасности и маркировки химической продукции (СГС) дает следующие определения: взрывчатое вещество {или смесь ) - твердое или жидкое вещество (или смесь веществ), которое само по себе способно к химической реакции с выделением газов при такой температуре и таком давлении и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов. Пиротехнические вещества включаются в эту категорию даже в том случае, если они не выделяют газов; пиротехническое вещество (или смесь) - вещество или смесь веществ, которые предназначены для производства эффекта в виде тепла, огня, звука или дыма или их комбинации в результате самоподдерживающихся экзотермических химических реакций, протекающих без детонации.

Важнейшими характеристиками взрывчатых веществ являются:

Скорость взрывчатого превращения (скорость детонации или скорость горения);

Давление детонации;

Теплота (удельная теплота) взрыва;

Состав и объем газовых продуктов взрывчатого превращения;

Максимальная температура продуктов взрыва (температура взрыва);

Чувствительность к внешним воздействиям;

Критический диаметр детонации;

Критическая плотность детонации.

При детонации разложение В В происходит настолько быстро (за время от 10~6 до 10~2 с), что газообразные продукты разложения с температурой в несколько тысяч градусов оказываются сжатыми в объеме, близком к начальному объему заряда. Резко расширяясь, они являются основным первичным фактором разрушительного действия взрыва.

Различают два основных вида действия В В: бризантное и фугасное. Существенное значение при обращении и хранении В В имеет их стабильность.__ ВВ широко используются и в промышленности для производства различных взрывных работ. В Российской Федерации запрещена свободная реализация взрывчатых веществ, средств взрывания, порохов, всех видов ракетного топлива, а также специальных материалов и специального оборудования для их производства, нормативной документации на их производство и эксплуатацию.

Детонация - особый вид распространения пламени посредством ударной волны, для которого характерна очень узкая зона химических реакций (толщина пламени). При горении поджигание слоев горючей смеси, расположенной перед движущимся вперед фронтом пламени, обусловлено теплопроводностью и диффузией в этом направлении горячих молекул, радикалов и атомов.

Классификация взрывчатых веществ по составу

Индивидуальные химические соединения

Большинство таких соединений представляют собой кислородосодержащие вещества, обладающие свойством полностью или частично окисляться внутри молекулы без доступа воздуха.

Существуют соединения, не содержащие кислород, но обладающие свойством взрываться (азиды, ацетилениды, диазосоединения и др.).

Они, как правило, обладают неустойчивой молекулярной структурой, повышенной чувствительностью к внешним воздействиям и относятся к веществам с повышенной взрывоопасностью.

Взрывчатые смеси-композиты

Состоят из двух и более химически не связанных между собой веществ.

Многие взрывчатые смеси состоят из индивидуальных веществ, не имеющих взрывчатых свойств (горючих, окислителей и регулирующих добавок).

Взрывчатые вещества обычно состоят из углерода, водорода, азота и кислорода. Когда В В распадаются, происходит процесс окисления горючих элементов В В (углерода и водорода) окислительными элементами (кислородом). В исходном веществе окислительные и горючие

элементы ВВ обычно связаны через буферный элемент - азот, обеспечивающий устойчивость молекулы в нормальном состоянии. Таким образом, В В содержат как горючие элементы, так и окислительные, что позволяет им распадаться в самоподдерживающемся режиме с выделением

энергии в отсутствие кислорода воздуха. Отношение атомов кислорода, содержащихся в ВВ, к количеству атомов кислорода, необходимого для полного окисления горючих элементов В В до С 0 2, Н20 , называют кислородным балансом, при этом полагая, что азот выделяется в молекулярном виде.

Разложение этиленгликольдинитрата:

C2H 2(0 N 0 2)2 = 2С 0 2 + 2Н20 + N r

Регулирующие добавки:

Для снижения чувствительности В В к внешним воздействиям добавляют различные вещества - флегматизаторы (парафин, церезин, воск, дифениламин и др.);

Для увеличения теплоты взрыва добавляют металлические порошки, например алюминий, магний, цирконий, бериллий и др.);

Для повышения стабильности при хранении и применении, для обеспечения необходимого физического состояния, например для повышения вязкости суспензионных В В, применяют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ);

Для обеспечения функций контроля над применением В В в состав В В могут вводиться специальные вещества-маркеры, по наличию которых в продуктах взрыва устанавливается происхождение ВВ.

Классификация взрывчатых веществ по физическому состоянию

1. Газообразные.

2. Жидкие. При нормальных условиях таким В В является, например, нитроглицерин, нитрогликоль и др.

3. Гелеобразные. При растворении нитроцеллюлозы в нитроглицерине образуется гелеобразная масса, получившая название ≪гремучий студень≫.

4. Суспензионные. Большая часть промышленных В В представляют собой суспензии смесей аммиачной селитры с различными горючими и добавками в воде (акватол, ифзанит, карбатол).

5. Эмульсионные.

6. Твердые. В военном деле применяются преимущественно твердые (конденсированные) ВВ. Твердые ВВ могут быть:

Монолитные;

Порошкообразные;

Гранулированные;

Пластичные;

Эластичные.

Классификация взрывчатых веществ по форме работы взрыва

Горение при определенных условиях может переходить в детонацию.

По условиям этого перехода В В делят на

Инициирующие (первичные);

Бризантные (вторичные);

Пороха (метательные) ВВ.

Инициирующие воспламеняются от слабого импульса и горят в десятки и сотни раз быстрее других, их горение легко переходит в детонацию уже при атмосферном давлении.

Бризантные занимают промежуточное положении между инициирующими ВВ и порохами.

Горение пороков не переходит в детонацию даже при давлении в несколько тысяч атмосфер.

41. Технические средства обнаружения взрывчатых веществ, приборы и принцип их действия.

Тема № 1: Взрывчатые вещества и заряды. Занятие № 1: Общие сведения о взрывчатых веществах и зарядах. Учебные вопросы. 1. Общие сведения о взрывчатых веществах. Заряды взрывчатых веществ. 2. Хранение, учет и перевозка ВВ и СВ. 3. Требования при работе с ВВ и СВ. Ответственность военнослужащих за хищение ВВ и СВ.

1. Общие сведения о взрывчатых веществах. Заряды взрывчатых веществ. Взрывчатыми веществами (ВВ) называются химические соединения или смеси, которые под влиянием определённых внешних воздействий способны к самораспространяющемуся химическому превращению с образованием сильно нагретых и обладающих большим давлением газов, которые, расширяясь, производят механическую работу.

Взрыв характеризуется факторами: следующими основными быстротой процесса химического превращения веществ, являющейся важнейшей характеристикой взрыва и измеряемой промежутком времени от 0, 01 до 0, 000001 доли секунды; выделением большого количества тепла, которое даёт возможность начавшемуся процессу превращения быстро развиваться; образованием большого количества газообразных продуктов, которые вследствие высокой температуры сильно расширяются, создают высокое давление и производят механическую работу, выражающуюся в метании, раскалывании или раздроблении окружающих предметов. При отсутствии хотя бы одного из этих факторов будет не взрыв, а горение.

Взрывом называется чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение вещества, сопровождающееся выделением тепла (энергии) и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. Внешнее воздействие, необходимое для возбуждения взрыва, взрывчатого вещества, называется начальным импульсом. Процесс возбуждения взрыва ВВ при помощи начального импульса называется инициированием. Начальным импульсом для инициирования ВВ служат различные формы энергии, а именно: - механическая (удар, накол, трение); - тепловая (искра, пламя, нагревание); - электрическая (искровой разряд); - энергия взрыва другого ВВ (взрыв капсюля-детонатора или детонация на расстоянии); - химическая (реакция с большим выделением тепла).

Задачи, выполняемые с помощью ВВ, называют взрывными работами. Взрывные работы применяются: 1. При устройстве инженерных заграждений с целью задержать продвижение противника. 2. Для быстрого разрушения объектов, имеющих военное значение, с целью не дать противнику возможности использовать эти объекты в своих интересах. 3. При устройстве проходов в инженерных заграждениях, завалах и т. п. 4. При уничтожении невзорвавшихся боеприпасов. 5. При разработке грунтов и скальных пород с целью ускорения и облегчения оборонительных и строительных работ. 6. Для устройства майн при оборудовании переправ в зимних условиях. 7. При ведении работ по защите мостов и гидротехнических сооружений во время ледохода. 8. При выполнении других задач инженерного обеспечения. Кроме того ВВ применяются для снаряжения инженерных боеприпасов, изготовления стандартных подрывных зарядов, артбоеприпасов, авиабомб, морских мин и торпед.

По практическому применению все ВВ разделяются на три основные группы: I. Инициирующие. II. Бризантные. III. Метательные. Группа бризантных ВВ в свою очередь делится на три подгруппы: 1. ВВ повышенной мощности. 2. ВВ нормальной мощности. 3. ВВ пониженной мощности

I. Инициирующие ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, ТНРС) обладают высокой чувствительностью к удару, трению, воздействию огня. Детонацию этих ВВ используют для детонации заряда, состоящего из менее чувствительных к удару, трению и пламени ВВ. Инициирующие ВВ применяются для снаряжения капсюлей детонаторов, капсюлей воспламенителей, электродетонаторов. II. Бризантные ВВ отличаются от инициирующих ВВ значительно меньшей чувствительностью к различного рода внешним воздействиям. Возбуждение в них детонации производится обычно при помощи средств инициирования (капсюля детонатора). Сравнительно небольшая чувствительность их к удару и, следовательно, достаточная безопасность в обращении, обеспечивают успешность их практического применения.

Бризантные ВВ делятся на: - ВВ повышенной мощности. К ним относятся: ТЭН, гексоген, тетрил. Они применяются для изготовления промежуточных детонаторов, детонирующих шнуров и для снаряжения некоторых видов боеприпасов. ВВ нормальной мощности. К ним относятся: тротил (тол), пикриновая кислота, пластит 4. Они применяются для всех видов взрывных работ (для взрывания металла, камня, кирпича, бетона, железобетона, дерева, грунта и сооружений из них), для снаряжения мин и устройства фугасов. Тротил (тол, тринитротолуол, ТНТ) – основное бризантное ВВ нормальной мощности. Он представляет собой кристаллическое вещество от светло жёлтого до светло коричневого цвета, горьковатое на вкус, практически не растворимое в воде, хорошо растворимое в бензине, ацетоне, эфире, кипящем спирте. На открытом воздухе горит без взрыва. Горение в замкнутом пространстве может переходить в детонацию. Тротил мало чувствителен к внешним воздействиям, с металлами не взаимодействует. Тротил промышленностью выпускается в 4 х видах: порошкообразный, прессованный (взрывается от капсюля детонатора КД № 8), плавленый, чешуйчатый (взрывается от промежуточного детонатора из прессованного тротила).

Промежуточный детонатор применяется для снаряжения инженерных и других типов боеприпасов и служит для надежной передачи детонации от капсюля детонатора к основному заряду ВВ. Для изготовления промежуточных детонаторов применяются тетрил, тэн, прессованный тротил. Для производства взрывных работ тротил, как правило, применяется в виде прессованных подрывных шашек: больших - размерами 50 X 100 мм и весом 400 г; малых - размерами 25 X 50 X 100 мм и весом 200 г; - буровых (цилиндрических) - длиной 70 мм, диаметром 30 мм и весом 75 г.

ВВ пониженной мощности. К ним относятся: аммиачно-селитренные ВВ, аммиачная селитра. Они применяются главным образом для зарядов, помещенных внутри разрушаемой среды, а также для устройства фугасов, снаряжения мин и взрывания металла, камня, дерева. По сравнению с ВВ нормальной мощности заряды из ВВ повышенной мощности берутся в два раза меньшего, а заряды из ВВ пониженной мощности в полтора два раза большего веса.

Метательные ВВ (порохá). Они применяются в качестве зарядов в патронах для различных видов огнестрельного оружия и для изготовления огнепроводного шнура (ОШ) – дымный порох. Основной формой взрывчатого превращения их является быстрое горение, вызываемое действием на них огня или искры. Представители этого ВВ – дымный и бездымный порохá. Дымный порох – черный – 75% калиедной селитры, 15% угля, 10% серы. Бездымный порох – серожелтого цвета до коричневого цвета. Нитроцеллюлоза с добавлением спиртоэфирной смеси или нитроглицерина + стабилизаторы для стойкости при хранении.

Заряды промышленного изготовления Удлиненные - могут изготавливаться в войсках или поступать из промышленности в готовом виде, и имеют форму вытянутых параллелипипедов или цилиндров, длина которых более чем в 5 раз превышает их наименьшие поперечные размеры. Высота УЗ не должна быть больше его ширины, лучшим случаем является равенство высоты и ширины. УЗ применяются для проделывания проходов взрывным способом в ПТ, ПП, минных полях противника. УЗ промышленного изготовления выпускаются в виде металлических, пластмассовых труб, заполненных пресованным тротилом или в тканевых оболочках

Фигурные заряды. Применяются для подрывания различных фигурных элементов конструкций, имеют разнообразную форму и составляются так, чтобы против толстых частей подрываемого элемента приходилось большее количество ВВ. Применяются в этих зарядах тротиловые шашки или пластид-4.

Кумулятивные заряды. Они применяются для пробивания больших толщ, броневых, бетонных, железобетонных оборонительных сооружений, перебивания (перерезания) толстых металлических листов и т. п. При взрыве кумулятивных зарядов образуется резко направленная узкая струя взрывной волны с высокой концентрацией энергии, обеспечивающей пробивание или режущие действие на значительную глубину. Кумулятивные заряды заводского производства выпускаются различной формы в металлических корпусах и с металлической обкладкой кумулятивных полостей, которая дополнительно усиливает пробивание (режущее) действие струи

СЗ-1 Представляет собой металлическую герметичную коробку, заполненную взрывчатым веществом. С одной торцевой стороны имеет ручку для переноски, с противоположной гнездо с резьбой под электродетонатор ЭДПр. В качестве средств взрывания могут применяться обычные зажигательные трубки, стандартные зажигательные трубки ЗТП-50, ЗТП-150, ЗТП-300, детонирующий шнур с капсюлем-детонатором КД № 8 а, электродетонаторы ЭДП и ЭДПр, запалы МД-2 и МД-5 со специальными взрывателями. Заряд выкрашен в темно-зеленый цвет. Маркировки не имеет Технические характеристики заряда СЗ-1: Масса. . . 1. 4 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . 1 кг. Габаритные размеры. . . . 65 х116 х126 мм. В ящик массой 30 кг. упаковывается 16 зарядов.

СЗ-3: Представляет собой металлическую герметичную коробку, заполненную взрывчатым веществом. С одной торцевой стороны имеет ручку для переноски, с противоположной и с одной из боковых сторон гнезда с резьбой под электродетонатор ЭДПр. В качестве средств взрывания могут применяться обычные зажигательные трубки, стандартные зажигательные трубки ЗТП-50, ЗТП-150, ЗТП-300, детонирующий шнур с капсюлем-детонатором КД № 8 а, электордетонаторы ЭДП и ЭДПр, запалы МД-2 и МД-5 со специальными взрывателями. Заряд выкрашен в темно-зеленый цвет. Маркировки не имеет Технические характеристики заряда СЗ-3: Масса. . . . 3. 7 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . . . 3 кг. Габаритные размеры. . . . . 65 х171 х337 мм. В ящик массой 33 кг. упаковывается 6 зарядов.

СЗ-6: Представляет собой металлическую герметичную коробку, заполненную взрывчатым веществом. С одной боковой стороны имеет ручку для переноски. Кроме того, на корпусе имеются четыре металлические кольца и два резиновых жгута с карабинами длиной по 100(150)см. , что позволяет быстро крепить заряд на подрываемом объекте. С одной из торцевых сторон имеет гнездо с резьбой под электродетонатор ЭДПр. С противоположной торцевой стороны имеет гнездо под специальный взрыватель с целью использования заряда в качестве специальной мины. В качестве средств взрывания могут применяться обычные зажигательные трубки, стандартные зажигательные трубки ЗТП-50, ЗТП-150, ЗТП-300, детонирующий шнур с капсюлемдетонатором КД № 8 а, электордетонаторы ЭДП и ЭДПр, запалы МД-2 и МД-5 со специальными взрывателями, специальные взрыватели. Заряд выкрашен в шаровой (серый дикий) цвет. Маркировка стандартная. Заряд может применяться под водой на глубинах до 100 м. Технические характеристики заряда СЗ-3 а: В ящик массой 48 кг. упаковывается 5 зарядов. Масса. . . 7. 3 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . 5. 9 кг. Габаритные размеры. . . . 98 х142 х395 мм.

КЗУ Этот заряд предназначен для пробивания продолговатых отверстий в стальных (металлических) плитах, броневых закрытиях, железобетонных и бетонных плитах, стенах, перебивания сложных металллических балок таврового, двутаврового, ферменного сечения. Заряд КЗУ состоит из металлического корпуса с резьбовым гнездом для стандартных капсюлей-детонаторов КД № 8, электродетонаторов ЭДП, ЭДП-р, металлической ручки для переноски, четырех скоб для крепежных эдементов. Технические характеристики заряда КЗУ: Масса. . . 18 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . . . 12 кг. Макс. диаметр корпуса. . . 11. 2 см. Глубина установки в воде. . . . до 10 м. Заряд пробивает: - броня. . . . . до 12 см. - железобетон. . . до 100 см. - грунт. . . . . до 160 см.

КЗ-6 Предназначен для пробивания защитных толщ из брони и шпуров в грунтах и скальных породах, перебивания стальных и железобетонных балок, колонн, листов, а также для уничтожения боеприпасов, средств вооружения и техники. диаметр – 112 мм; - высота – 292 мм; - масса ВВ – 1, 8 кг; - масса заряда – 3 кг; - масса заряда с утяжелителем – 4, 8 кг. Пробивная способность: - броня – 215 мм (диаметром 20 мм), - железобетон – 550 мм, - грунт (кирпич) – 800 мм (диаметром 80 мм). Количество зарядов в ящике – 8;

КЗК Этот заряд предназначен для перебивания стальных (металлических) труб, стержней, тросов. Заряд КЗК состоит из двух полузарядов, соединенных между собой с одной стороны шарнирным легкоразъединяемым соединением, с другой стороны пружинной защелкой. Между половинками заряда вставлены металлические пластины. На обеих половинах заряда имеются гнезда для стандартных капсюлей-детонаторов КД № 8, электродетонаторов ЭДП, ЭДП-р. В средней части каждого полузаряда размещается пружина в трубке. (ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ)Кумулятивная выемка заполнена пенопластовым вкладышем (на рисунке показан зеленовато-голубым цветом). Технические характеристики заряда КЗК: Масса. . . . . 1 кг. Массса ВВ (ТГ-50). . . . 0. 4 кг. Толщина заряда…. . . . 5. 2 см. Длина заряда. . . 20 см. Ширина заряда. . . . . 16 см. Глубина установки в воде до 10 м. Заряд перебивает: - стальной стержень диаметром. . . до 70 мм. - трос стальной диаметром. . . до 65 мм. Полузаряд перебивает: - стальной стержень диаметром. . до 30 мм. - трос стальной диаметром. . . до 30 мм.

2. Хранение, учет и перевозка ВВ и СВ. Порядок и правила составления документов для получения, расходования и списания ВВ, СВ и подрывных зарядов. ВВ и СВ со склада получает руководитель взрывных работ с разрешения командира части. В штаб части представляется следующая документация: Расчёт–заявка на получение ВВ и СВ (см. Приложение № 1) Список личного состава, ознакомленного с мерами предосторожности и сдавшего зачёты (с росписями и полученными оценками). Затем по части издаётся приказ о проведении взрывных работ. На основании выписки из приказа, а также Расчёт–заявки с подписью командира части и с печатью выписывается накладная на выдачу ВВ и СВ за подписью начальника службы и заместителя командира по вооружению. По накладной заведующий складом выдаёт в установленном порядке ВВ и СВ. Руководитель работ расписывается в получении ВВ и СВ. На месте производства взрывных работ выдача ВВ и СВ производится из полевого расходного склада, как правило, по письменным Требованиям руководителя работ (см. Приложение № 2). Начальник склада ведёт учёт выдаваемых ВВ и СВ по ведомости и сохраняет все Требования руководителя работ на их выдачу. После окончания взрывных работ составляется Акт на списание израсходованных ВВ и СВ (см. Приложение № 3), который подписывает председатель комиссии (руководитель взрывных работ) и члены комиссии (из состава подрывников). После этого Акт утверждается командиром части и сдаётся заместителю командира по вооружению (в техническую часть).

Правила перевозки и переноски ВВ и СВ. Нормы загрузки на транспортные средства. После получения ВВ и СВ со склада воинской части доставка их на полевой расходный склад производится на автомобиле с соблюдением следующих правил: ВВ и СВ должны быть плотно уложены и закреплены в кузове автомобиля. Высота укладки должна быть такой, чтобы верхний ряд ящиков возвышался над бортом не более чем на 1/3 высоты ящика. В кузове не должно быть посторонних и легко воспламеняющихся предметов; перевозка должна обеспечиваться вооруженной охраной; значительные партии ВВ и СВ перевозятся раздельно. Небольшие количества с разрешения командира части могут перевозиться на одном автомобиле (ВВ – не более 200 кг; КД, ЭДП – не более 400 шт). Расстояние между ВВ и СВ должно быть не менее 1, 5 м; автомобиль должен иметь огнетушитель (или ящик с песком), брезент для укрытия груза, красный флажок на левом переднем углу кузова; скорость движения не должна превышать 25 км/час; курить на автомобиле запрещается; крупные города на пути движения должны обходиться. При невозможности объезда разрешается проезд по окраинам городов; во время грозы запрещается останавливать автомобиль с ВВ и СВ в лесу, под отдельными деревьями и в близи высоких строений; остановки в пути следования разрешаются только вне населенных пунктов и не ближе 200 м от жилых строений.

Выдача ВВ и СВ на полевом расходном складе производится начальником склада, как правило, по письменным Требованиям руководителя работ. Учёт ведётся по Ведомости выдачи ВВ и СВ (см. Приложение № 4). К местам установки (закладки) зарядов ВВ и СВ переносятся в заводской укупорке или в исправных сумках, исключающих выпадение ВВ и СВ. При этом ВВ и СВ должны переноситься раздельно. При совместной переноске ВВ и СВ подрывник может переносить не более 12 кг ВВ. При переноске в сумках или мешках без СВ норма может быть увеличена до 20 кг. КД переносятся в деревянных пеналах, ЭДП – в картонных коробках. В карманах переносить заряды ВВ и СВ запрещается. Одному человеку разрешается переносить одну бухту ДШ и до пяти бухт ОШ вместе с ВВ. При большем количестве переноска указанных шнуров производится отдельно от ВВ. Лица, переносящие ВВ и СВ к местам работ, должны передвигаться в колонне по одному на дистанциях не менее 5 м.

3. Требования безопасности при работе с ВВ и СВ. Ответственность военнослужащих за хищение ВВ и СВ. При взрывных работах действуют следующие требования: во время взрывных работ необходимы строгий порядок и точное выполнение инструкций и указаний старших начальников, на каждую взрывную работу назначается командир или старший, отвечающий за успех взрыва и правильное ведение работ; все лица, назначенные для производства работ должны знать ВВ, СВ, их свойства и правила обращения с ними, порядок и очерёдность работ; начало и прекращение работы, все действия в процессе работ выполняются по командам и сигналам командира: команды и сигналы должны резко отличаться один от другого и весь личный состав, участвующий во взрывных работах, должен хорошо их знать; место взрыва должно быть оцеплено постами, которые следует удалять на безопасное расстояние. Оцепление выставляется и снимается разводящим, подчинённым руководителю работ (старшему); сигналы подаются по радио, голосом, ракетами, сиренами в следующем порядке: а) первый сигнал – "Приготовиться"; б) второй сигнал – "Огонь"; в) третий сигнал – "Отходи"; г) четвёртый сигнал – "Отбой". лица, не занятые непосредственно на данных работах, а также посторонние лица на место работ не допускаются;

- ВВ, подрывные заряды находятся на полевом расходном складе и охраняются часовым. Капсюли–детонаторы, зажигательные трубки, электродетонаторы хранятся отдельно от ВВ и выдаются только по приказу руководителя работ (старшего); в наружные заряды КД и ЭД вставляются после укрепления зарядов на взрываемых элементах (объектах) и после отвода личного состава, непосредственно перед производством взрыва, при взрывании тех или иных элементов конструкций наружными зарядами следует отходить на безопасное расстояние. При производстве взрыва в туннелях (шахтах, котлованах и т. п.) входить в них можно только после тщательного проветривания или принудительного продувания; к отказавшим (не взорвавшимся) зарядам подходить не более чем одному человеку, но не ранее, чем через 15 минут; при уходе с места взрывных работ все неизрасходованные ВВ и СВ должны быть сданы на полевой расходный склад, а непригодные для дальнейшего использования должны уничтожаться на месте работ.

Ответственность военнослужащих за хищение ВВ и СВ. Статья 226 УК РФ предусматривает ответственность за хищение либо вымогательство огнестрельного оружия, комплектующих деталей к нему, боеприпасов, взрывчатых веществ или взрывных устройств, ядерного, химического, биологического или других видов оружия массового поражения, а равно материалов и оборудования, которые могут быть использованы при создании оружия массового поражения, в том числе лицом с использованием своего служебного положения, с применением насилия и др. Под хищением оружия и других предметов преступления следует понимать противоправное завладение ими любым способом с намерением виновного присвоить похищенное либо передать его другому лицу, а равно распорядиться по своему усмотрению иным способом (например, уничтожить). Уголовная ответственность за хищение оружия и боеприпасов наступает в случае их хищения как из государственных, частных или иных предприятий или организаций, так и у отдельных граждан, владевших ими правомерно или незаконно. Под лицом, совершившим хищение или вымогательство оружия, боеприпасов и других предметов с использованием своего служебного положения, следует понимать как лицо, которому оружие и другие предметы выданы персонально на определенное время для служебного пользования, так и лицо, которому указанные предметы вверены под охрану (например, хищение оружия со склада или из другого места лицом, выполняющим охранно сторожевые функции; должностным и материально ответственным лицом, в ведении которого оружие и другие предметы находились в силу служебного положения).

Хищение огнестрельного оружия, боевых припасов и взрывчатых веществ. Хищение огнестрельного оружия (кроме гладкоствольного охот ничьего), боеприпасов и взрывчатых веществ-наказывается лишением свободы на срок до 7 лет. То же деяние, совершенное повторно или по предварительному сговору группой лиц либо совершенное лицом, которому огнестрельное оружие, боевые припасы или взрывчатые вещества выданы для служебного пользования или вверены под охрану, наказывается лишением свободы на срок до 10 лет. Хищение огнестрельного оружия, боевых припасов или взрывчатых веществ, совершенное путем разбойного нападения либо опасным рецидивистом, наказывается лишением свободы на срок от 6 до 15 лет.

"УТВЕРЖДАЮ" Командир войсковой части 18590 подполковник __________Иванов "____" ________ 200__г. РАСЧЕТ – ЗАЯВКА на получение ВВ и СВ со склада для проведения занятий с личным составом по взрывному делу. № пп Количеств о обучаемых Наименова Ед. ние изм. ВВ и СВ ИТОГО: _____________ РУКОВОДИТЕЛЬ ЗАНЯТИЙ майор ______ Петров "________200__г. Потребное кол во Всего на одного обуч. Примеч.

Т Р Е Б О В А Н И Е № ______ на выдачу взрывчатых веществ и средств взрывания Выдать _______________________ следующее количество ВВ и СВ: № п Наименование п Ед. изм. Кол во 1 Тротил в шашках по 200 г. 2 Капсюли–детонаторы КД № 8–А 3 Огнепроводный шнур кг шт. 1 5 м 5 ИТОГО: _____________ РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТ майор ______ Петров "________200__г. Примечание

"УТВЕРЖДАЮ" Командир войсковой части 18590 подполковник __________Иванов "____" ________ 200__г. АКТ "___" _______ 20__г. г. Каменск–Шахтинский Комиссия в составе: _______________________ составила настоящий акт в том, что "___" ________ 20__г. по накладной № _______ от "___" ________ 20__г. было получено со склада части и полностью израсходовано при производстве взрывных работ на занятиях с личным составом следующие количество ВВ и СВ: 1. Тротил в шашках 200– 400 гр. ___________ 2. Капсюли–детонаторы № 8–А ___________ 3. ЗТП– 50 ___________ 4. ЗТП– 150 ___________ 5. Огнепроводный шнур ОШП ___________ 6. Детонирующий шнур ДШ ___________ Во время взрывов отказов не было. После окончания занятий место взрывных работ осмотрено. Оставшихся и не взорвавшихся ВВ и СВ не обнаружено. Акт составлен на предмет списания вышеперечисленных ВВ и СВ с учёта части. РУКОВОДИТЕЛЬ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ _______________________ Члены комиссии: 1. ________________ 2. ________________ 3. ________________

ВЕДОМОСТЬ выдачи взрывчатых веществ и средств взрывания "____" ________ 200__г. 1 Средства взрывания Выдано по Требованию № 1 Остаток 3 Выдано по Требованию № 2 Остаток 4 Выдано по Требованию № 3 Остаток 5 Выдано по Требованию № 4 Остаток 6 Выдано по Требованию № 5 Остаток 7 Уничтожено "________200__г. РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТ ______________ Зав. складом ВВ и СВ ____________ ДШ, шт. ОШ, шт. СЗТ, шт. Роспись в получении Получено 2 Тротил ЭДП, шт. Основание для выдачи и остаток ВВ и СВ КД № 8 Д, шт. ВВ № п/ п

Глава 2

Общие сведения о взрывчатых веществах и

термохимия взрывных процессов

В хозяйственной деятельности людей мы часто встречаемся с взрывными явлениями (взрывами).

В широком смысле слова «взрывом» называется процесс весьма быстрого физического и химического превращения системы, сопровождающийся переходом ее потенциальной энергии в механическую работу.

К примерам взрыва можно отнести:

взрыв сосуда, работающего под высоким давлением (паровой котел, химический сосуд, топливный бак);
взрыв проводника при коротком замыкании им мощного источника электроэнергии;
соударение тел, движущихся с большими скоростями;
искровой разряд (молния при грозе);
извержение вулкана;
ядерный взрыв;
взрыв различных веществ (газов, жидкостей, твердых веществ).

В приведенных примерах весьма быстрым превращениям подвергаются различные системы: перегретая вода (или другая жидкость), металлический проводник, токопроводящий слой воздуха, расплавленная масса недр земли, заряд радиоактивных веществ, химические вещества. Все эти системы к моменту взрыва имели определенный запас энергии различного вида: тепловой, электрической, химической, ядерной, кинетической (соударение движущихся тел). Выделение энергии или ее преобразование из одного вида в другой приводит к весьма быстрым изменениям состояния системы, в результате чего она совершает работу.

Мы будем изучать взрывы особых веществ, которые широко применяются в народно-хозяйственной деятельности. Точнее сказать, «взрыв» в процессе изучения мы будем рассматривать как основное свойство изучаемых нами веществ – промышленных взрывчатых веществ.

Применительно к ВВ (в частности к ПВВ) под взрывом следует понимать процесс чрезвычайно быстрого (мгновенного) химического превращения вещества, в результате которого его химическая энергия переходит в энергию сильно сжатых и нагревных газов, совершающих работу при своем расширении.

Приведенное определение дает три характерные особенности «взрыва»:

большая скорость химического превращения;
образование газообразных продуктов химического разложения вещества – сильно сжатых и нагретых газов, играющих роль «рабочего тела»;
экзотермичность реакции.

Все три перечисленные особенности играют роль главных факторов и являются обязательными условиями взрыва. Отсутствие хотя бы одного из них приводит к обычным химическим реакциям, в результате которых превращение веществ не носит характера взрывного процесса.

Рассмотрим факторы, определяющие взрыв более подробно.

Экзотермичность реакции является важнейшим условием взрыва. Это объясняется тем, что взрыв ПВВ возбуждается под действием внешнего источника, имеющего незначительный запас энергии. Этой энергии достаточно лишь для того, чтобы вызвать реакцию взрывчатого превращения небольшой массы ВВ, находящейся в точке, на линии или плоскости инициирования. В дальнейшем процесс взрыва распространяется по массе ВВ самопроизвольно от слоя к слою (послойно) и поддерживается за счет энергии, выделяющейся в предыдущем слое. Количество выделяющегося тепла, в конечном счете, определяет не только возможность самораспространения процесса взрыва, но и его полезное действие, то есть работоспособность продуктов взрыва, так как начальная энергия рабочего тела (газов) полностью определяется тепловым эффектом химической реакции «взрыва».

Большая скорость распространения реакции взрывчатого превращения является его характерной особенностью. Процесс взрыва некоторых ВВ происходит настолько быстро, что создается впечатление, что реакция разложения происходит мгновенно. Однако это не так. Скорость распространения взрыва ВВ хотя и является большой, но имеет конечное значение (максимальная скорость распространения взрыва ПВВ не превышает 9000 м/с).

Наличие сильно сжатых и нагретых до высокой температуры газообразных продуктов также является одним из основных условий взрыва. Резко расширяясь, сжатые газы производят удар по окружающей среде, возбуждая в ней ударную волну, которая совершает запланированную работу. Таким образом, скачок (перепад) давлений на границе раздела взрывчатого вещества и окружающей среды, возникающий в начальный момент, является весьма характерным признаком взрыва. Если при реакции химического превращения газообразные продукты не образуются (т.е нет рабочего тела), процесс реакции не является взрывным, хотя продукты реакции могут иметь высокую температуру, не обладая другими свойствами, они не могут создать скачка давлений и, следовательно, не могут совершить работу.

Обязательность наличия всех трех рассмотренных факторов в явлении взрыва проиллюстрируем на некоторых примерах.

Пример 1 Горение угля:

С + О 2 = СО 2 + 420 (кДж).

При горении выделяется тепло (наличие экзотермичности) и образуются газы (есть рабочее тело). Однако реакция горения идет медленно. Поэтому процесс не является взрывчатым (нет большей скорости химического превращения).

Пример 2 Горение термита:

2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2 Fe +830 (кДж).

Реакция протекает весьма интенсивно и сопровождается большим количеством выделившегося тепла (энергии). Однако, образовавшиеся продукты реакции (шлаки) не являются газообразными продуктами, хотя и имеют большую температуру (около 3000 о С). Реакция не является взрывом (нет рабочего тела).

Пример 3 Взрывчатое превращение тротила:

С 6 Н 2 (NO 2) 3 СН 3 =2СО+1,2СО 2 +3,8С+0,6Н 2 +1,6Н 2 О+

1,4N 2 +0,2 NH 3 +905 (кДж).

Пример 4 Взрывчатое разложение нитроглицерина:

С 3 Н 5 (NO 3) 3 = 3СО 2 +5 Н 2 О + 1,5N 2 + Q (кДж).

Эти реакции протекают весьма быстро, выделяется теплота (реакции экзотермичны), газообразные продукты взрыва, расширяясь, совершают работу. Реакции носит взрывной характер.

Необходимо иметь в виду, что приведенные основные факторы, определяющие взрыв, следует рассматривать не изолированно, а в тесной взаимосвязи как между собой и с условиями протекания процесса. В одних условиях реакция химического разложения может протекать спокойно, в других – носить взрывной характер. В качестве примера можно привести реакцию горения метана:

СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О + 892 (кДж).

Если горение метана происходит небольшими порциями и его взаимодействие с кислородом воздуха осуществляется по фиксированной контактной поверхности, реакция носит характер устойчивого горения (есть экзотермичность, есть газообразование, нет большой скорости процесса – нет взрыва). Если же метан предварительно смешать с кислородом в значительном объеме и возбудить горение, скорость реакции значительно увеличится и процесс может стать взрывным.

Следует заметить, что большая скорость и экзотермичность процесса создает впечатление о том, что ВВ обладают чрезвычайно большим запасом энергии. Однако, это не так. Как следует из данных, приведенных в таблице 2.1, по теплосодержанию (количество тепла, выделившееся при взрыве 1 кг вещества) некоторые горючие вещества намного превосходят ВВ.

Таблица 2.1- Теплосодержание некоторых веществ

Отличие процесса взрыва от обычных химических реакций заключается в большей объемной концентрации выделяющейся энергии. У некоторых ВВ процесс взрыва происходит настолько быстро, что вся выделившаяся энергия в первый момент сконцентрирована практически в начальном объеме, занимаемом ВВ. Достичь такой концентрации энергии при реакциях другого рода, например, от сжигания бензина в автомобильных двигателях, невозможно.

Создаваемые при взрыве большие объемные концентрации энергии приводят к образованию удельных потоков энергии (удельным потоком энергии называется количество энергии, передаваемое через единицу площади в единицу времени, размерность в Вт /м 2) большой интенсивности, что и предопределяет большую разрушающую способность взрыва.

2.1. Классификация взрывных процессов

На характер протекания взрывного процесса и его конечный результат определяющее влияние оказывают следующие факторы:

природа ВВ, т.е его физико-химические свойства;
условия возбуждения химической реакции;
условия, при которых реакция происходит.

Совместное влияние этих факторов предопределяет не только скорость распространения реакции по массе ВВ, но и сам механизм химической реакции разложения в каждом реагирующем слое. Если, например, поджечь кусочек тротила, то на открытом воздухе он будет медленно гореть «коптящим» пламенем, при этом скорость горения не превосходит нескольких долей сантиметра в секунду. Выделяющаяся энергия будет расходоваться на нагревание воздуха и других тел, находящихся рядом. Если реакцию разложения такого куска тротила возбудить действием капсюля-детонатора, то взрыв произойдет в течение нескольких десятков микросекунд, при этом продукты взрыва проведут резкий удар по воздуху и окружающим телам, возбуждая в них ударную волну и произведя работу. Энергия, выделяющаяся при взрыве, будет расходоваться на совершение работы формоизменения, разрушения и отбрасывания окружающей среды (камень, руда и т.д.).

Общим в обоих рассмотренных примерах является то, что химическое разложение по массе (объему) тротила происходит последовательно от одного слоя к другому. Однако, скорость распространения реагирующего слоя и сам механизм разложения частиц тротила в реагирующем слое в каждом случае будут совершенно различными. Характер протекания процессов, происходящих в реагирующем слое ВВ, определяет, в конечном счете, и скорость распространения реакции. Однако, справедливо и обратное утверждение: по скорости распространения химической реакции можно судить и о ее механизме. Это обстоятельство и позволило положить скорость реакции взрывчатого превращения в основу классификации взрывных процессов. По величине скорости распространения реакции и ее зависимости от условий взрывные процессы подразделяются на следующие основные виды: горение, взрыв (собственно взрыв) и детонацию .

Процессы горения протекают сравнительно медленно (от 10 -3 до 10 м/с), при этом скорость горения существенно зависит от внешнего давления. Чем больше давление в окружающей среде, тем больше скорость горения. На открытом воздухе горение протекает спокойно. В ограниченном объеме процесс горения ускоряется и становится более энергичным, что приводит к быстрому нарастанию давления газообразных продуктов. В таком случае газообразные продукты горения приобретают способность производить работу метания. Горение является характерным видом взрывчатого превращения порохов и ракетных топлив.

Собственно взрыв по сравнению с горением представляет собой качественно иную форму распространения процесса. Отличительными чертами взрыва являются: резкий скачок давления в месте взрыва, переменная скорость распространения процесса, измеряемая тысячами метрами в секунду и сравнительно мало зависящая от внешних условий. Характер действия взрыва – резкий удар газов по окружающей среде, вызывающий дробление и сильные деформации предметов, находящихся вблизи места взрыва. Процесс взрыва существенно отличается от горения по характеру своего распространения. Если при горении энергия от реагирующего слоя к соседнему невозбужденному слою ВВ передается путем теплопроводности, диффузии и излучения, то при взрыве энергия передается путем сжатия вещества ударной волной.

Детонация представляет собой стационарную форму процесса взрыва. Скорость детонации в процессе взрыва, происходящего в заданных условиях, не изменяется и является важнейшей константой данного ВВ. В условиях детонации достигается максимальное «разрушающее» действие взрыва. Механизм возбуждения реакции взрывчатого превращения при детонации такой же, как и при собственно взрыве, то есть передача энергии от слоя к слою осуществляется в виде ударной волны.

Взрыв занимает промежуточное положение между горением и детонацией. Хотя механизм передачи энергии при взрыве такой же, как и при детонации, все же пренебречь процессами передачи энергии в виде теплопроводности, излучения, диффузии, конвенции нельзя. Вот почему взрыв иногда рассматривают как нестационарный, объединяющий совокупность эффектов горения, детонации, расширения газообразных продуктов и других физических процессов. Для одного и того же ВВ в одних условиях реакцию взрывчатого превращения можно классифицировать как интенсивное горение (порох в стволе орудия). В других условиях процесс взрывчатого превращения этого же ВВ происходит в виде взрыва или даже детонации (например, взрыв того же пороха в шпуре). И хотя при взрыве или детонации присутствуют процессы, свойственные горению, их влияние на общий механизм взрывчатого разложения оказывается незначительным.

2.2. Классификация взрывчатых веществ

В настоящее время известно огромное число химических веществ, способных к реакциям взрывного разложения, их количество постоянно увеличивается. По своему составу, физико-химическим свойствам, по способности к возбуждению в них реакций взрыва и по ее распространению эти вещества существенно отличаются друг от друга. Для удобства изучения ВВ их объединяют в те или иные группы по различным признакам. Мы остановимся на трех основных признаках классификации:

по составу;
по назначению;
по восприимчивости к взрывному превращению (взрывоопасности).

По составу все ВВ подразделяются на однородные взрывчатые химические соединения и взрывчатые смеси.

Взрывчатые химические соединения представляют собой неустойчивые химические системы, способные под влиянием внешних воздействий к быстрым экзотермическим превращениям, в результате которых происходит полный разрыв внутримолекулярных связей и последующая рекомбинация свободных атомов, ионов, группы атомов в термодинамически устойчивые продукты (газы). Большинство ВВ этой группы представляют собой кислородсодержащие органические соединения, а их химическая реакция разложения является реакцией полного и частичного внутримолекулярного окисления. Примерами таких ПВВ могут служить тротил и нитроглицерин (как составные части ПВВ). Однако есть и другие взрывчатые соединения (азид свинца, Рb(N 3 ) 2 ), не содержащие кислорода, способные к экзотермическим реакциям химического разложения при взрыве.

Взрывчатые смеси представляют собой системы, состоящие, по крайней мере, из двух химически не связанных между собой компонентов. Обычно один из компонентов смеси представляет собой вещество, относительно богатое кислородом (окислитель), а второй компонент – горючее вещество, совсем не содержащее кислорода, либо содержащее его в количествах, недостаточных для полного внутримолекулярного окисления. К первым – можно отнести дымный порох, эмульсионные ВВ, ко вторым – аммотол, гранулиты и др.

Необходимо отметить, что есть так называемая промежуточная группа взрывчатых смесей:

вещества одинаковой природы (взрывчатые химические соединения) с различным содержанием активного кислорода (тротил, гексоген).
взрывчатое химическое соединение в инертном наполнителе (динамит).

Взрывчатые смеси (как и взрывчатые химические соединения) могут находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях.

По назначению взрывчатые вещества подразделяются на четыре основные группы:

инициирующие ВВ;
бризантные ВВ (в том числе класс промышленных ВВ);
метательные ВВ (пороха и топлива);
пиротехнические составы (в том числе и ПВВ, дымный порох и другие воспламенители).

Отличительной особенностью ИВВ является их высокая чувствительность к внешним воздействиям (удар, накол, электричество, луч огня), взрываться в ничтожно малых количествах и вызывать взрывчатое превращение других ВВ намного менее чувствительных.

Бризантные ВВ обладают большим запасом энергии, менее чувствительны к воздействию начальных импульсов.

Основным видом химического разложения ИВВ и БрВВ является детонация.

Характерным признаком (видом) химического разложения метательных ВВ является горение. Для пиротехнических составов – основным видом реакции взрывного превращения является также горение, хотя некоторые из них способны к реакции взрыва. Большинство пиротехнических составов представляют собой смеси (механические) горючих и окислителей с различными цементирующими и специальными добавками, создающими определенный эффект.

По восприимчивости к взрывчатому превращению взрывчатые вещества подразделяются на:

первичные;
вторичные;
третичные.

К категории первичных относятся инициирующие ВВ. К категории вторичных относятся бризантные ВВ. Их детонацию возбудить труднее, чем у ИВВ, они менее опасны в обращениях, хотя и являются более мощными. Детонация БВВ (вторичных) возбуждается взрывом инициирующих средств.

К категории третичных относятся ВВ со слабо выраженными взрывчатыми свойствами. Типичными представителями третичных ВВ можно считать аммиачную селитру и эмульсию окислителя в горючем (эмульсионные ВВ). Третичные ВВ практически безопасны в обращении, в них весьма трудно возбудить реакцию разложения. Часто эти вещества относятся к категории невзрывчатых. Однако полное пренебрежение к их взрывчатым свойствам может привести к трагическим последствиям. При смешении третичных ВВ с горючими или при добавке сенсибилизаторов их взрывоопасность повышается.

2.3. Общие сведения о детонации, особенности

детонации промышленных ВВ

Согласно гидродинамической теории детонацией считают перемещение по ВВ зоны химического превращения, ведомой ударной волной постоянной амплитуды. Амплитуда и скорость перемещения ударной волны постоянные, так как диссипативные потери, сопровождающие ударное сжатие вещества, компенсируются тепловой реакцией превращения ВВ. В этом одно из главных отличий волны детонации от ударной волны, распространение которой в химически неактивных материалах сопровождается спадом скорости и параметров волны (затухание).

Детонация различных твердых взрывчатых веществ протекает со скоростями от 1500 до 8500 м/с.

Основной характеристикой детонации ВВ является скорость детонации, т.е скорость распространения по ВВ детонационной волны. Благодаря очень быстрой скорости распространения детонационной волны по заряду ВВ изменения его параметров [давления (Р ), температуры (Т ), объема (V )] во фронте волны происходят скачкообразно, как и в ударной волне.

Схема изменения параметров (Р,Т,V ) при детонации твердого ВВ приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- Схема изменения параметров при детонации твердых ВВ

Давление (Р ) скачкообразно возрастает на фронте ударной волны, а затем в зоне химической реакции начинает постепенно падать. Температура Т так же скачкообразно возрастает. но в меньшей мере, чем Р , а затем по мере химического превращения ВВ несколько возрастает. Объем V , занимаемый ВВ, благодаря высокому давлению уменьшается и остается практически неизменным до конца превращения ВВ в продукты детонации.

Гидродинамическая теория детонации (русский ученый В.А. Михальсон (1890), англ. ученый физик Д. Чепмен, франц. ученый физик Э.Жуге), основанная на теории ударной волны (Ю.Б.Харитон, Я.Б.Зельдович, Л.Д.Ландау), дает возможность, пользуясь данными о теплоте превращения ВВ и о свойствах продуктов детонации (средняя молекулярная масса, теплоемкость и др.), установить математическую зависимость между скоростью детонации, скоростью движения продуктов взрыва, объемом и температурой продуктов детонации.

Для установления этих зависимостей используют общепринятые уравнения, выражающие законы сохранения вещества, количества движения и энергии при переходе от исходного ВВ к его продуктам детонации, а также так называемое уравнение Жуге и уравнение состояния продуктов детонации, выражающее зависимость между основными характеристиками продуктов взрыва. Согласно уравнению Жуге при установившемся процессе скорость детонации D равна сумме скорости движения продуктов детонации за фронтом  и скорости звука с в продуктах детонации:

D =  +с. (2.1)

Для продуктов детонации «газов», имеющих сравнительно небольшое давление, применяют общеизвестное уравнение состояния идеальных газов:

PV=RT , (2.2)

Где P – давление,

V – удельный объем,

R – газовая постоянная,

Т – температура.

Для продуктов детонации конденсированных ВВ Л.Д. Ландау и К.П. Станюковичем было выведено уравнение состояния:

PV n =const , (2.3)

Где P и V - давление и объем продуктов взрыва в момент их образования;

n = 3 - показатель степени в уравнении состояния для конденсированных ВВ (показатель политропы) при плотности ВВ >1.

Скорость детонации по гидродинамической теории

, (2.4)

Где - теплота взрывчатого превращения.

Однако получаемые по этому выражению значения
всегда завышены, даже с учетом переменного, зависящего от плотности ВВ, значения «n ». Тем не менее, для ряда оценок полезно пользоваться подобной зависимостью в общем виде:

D = ƒ (p о )
, (2.5)

Где p о – плотность ВВ.

Для приближенных оценок скорости детонации нового вещества (если нет возможности экспериментального определения ее) можно пользоваться следующим отношением:

, (2.6)

Где индекс «х » относится к неизвестному (новому веществу), а «ЭТ » - к эталонному с известной скоростью детонации при равных плотностях и предполагаемых близких значениях политропы (n ).

Таким образом, скорость детонации зависит от трех основных характеристик ВВ: теплоты его взрыва, плотности и состава продуктов взрыва (через «n » и «М * »).

Превращение ВВ в форме детонации является наиболее желательным, так как оно обеспечивает значительную скорость химического превращения и создает наибольшие давление и плотность продуктов взрыва. Данное положение может быть соблюдено при условии, сформулированном Ю.Б.Харитоном:

   , (2.7)

Где  - длительность химического превращения ВВ;

 - время разбрасывания исходного ВВ.

Ю.Б.Харитон ввел понятие критического диаметра, величина которого является одной из важнейших характеристик ВВ. Соотношение времени реакции и времени разброса позволяет дать правильное объяснение наличия для каждого ВВ критического или предельного диаметра.

Если принять скорость звука в продуктах взрыва через «с» , а диаметр заряда через «d», то время разбрасывания вещества приблизительно можно определить из выражения

. (2.8)

Учитывая, что условием возможности прохождения детонации  >, можно записать >, откуда критический диаметр, т.е. наименьший диаметр, при котором еще может протекать устойчивая детонация ВВ, будет равняться:

d кр =с. (2.9)

Из данного выражения следует, что любой фактор, увеличивающий время разбрасывания вещества, должен способствовать детонации (оболочка, увеличение диаметра). Также будут действовать факторы, ускоряющие процесс химического превращения ВВ в детонационной волне (введение высокоактивных ВВ – мощных и восприимчивых).

Экспериментальные измерения показывают асимптотический характер возрастания скорости детонации с увеличением диаметра заряда. Начиная с предельного диаметра заряда d пр , при дальнейшем его увеличении скорость практически не возрастает (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Зависимость скорости детонации D от диаметра заряда d з :

D И -идеальная скорость детонации; d кр –критический диаметр; d пр – предельный диаметр.

Критические геометрические характеристики заряда зависят также от плотности ВВ и его однородности. Для индивидуальных ВВ с увеличением плотности уменьшается d кр , вплоть до области, близкой к плотности монокристалла, где, как показал А.Я.Апин, может наблюдаться некоторое увеличение d кр (например для тротила).

Если диаметр заряда ВВ значительно выше критического, то повышение плотности ВВ приводит к увеличению скорости детонации, достигающей предела при максимально возможной плотности ВВ.

Для аммиачно-селитренных ВВ критические диаметры сравнительно велики. В обычно применяемых зарядах влияние плотности имеет двойственный характер –увеличение плотности вначале приводит к повышению скорости детонации (D ), а затем при дальнейшем увеличении плотности скорость детонации начинает падать и может наступить затухание детонации. Для каждого аммиачно-селитринного ВВ, в зависимости от условий его применения, существует своя «критическая» плотность. Критической называют ту максимальную плотность, при которой (в данных условиях) еще возможна устойчивая детонация ВВ. При небольшом повышении плотности «заряда» выше критической детонация затухает.

Критическая плотность (p кр ) (точки максимума на кривой D= ( о ) ) не является константой того или иного промышленного ВВ, определяемой его химическим составом. Она меняется с изменением физических характеристик ВВ (размеров частиц, равномерности распределения частиц компонентов в массе вещества), поперечных размеров зарядов, наличием и свойствами оболочки заряда.

Исходя из данных представлений, вторичные ВВ делятся на две большие группы. Для ВВ 1-го типа, к которым относятся в основном мощные мономолекулярные ВВ (тротил, гексоген и др.), критический диаметр стационарной детонации уменьшается с увеличением плотности ВВ. Для ВВ 2-го типа, наоборот, критический диаметр увеличивается при уменьшении пористости (увеличении плотности) ВВ. Представителями этой группы являются, например, аммиачная селитра, перхлорат аммония, и ряд смесевых промышленных ВВ: АСДТ (аммиачная селитра + +диз. топливо); эмульсионные ВВ и др.

Для ВВ 1-го типа скорость детонации D цилиндрического заряда диаметром d монотонно растет при увеличении плотности  о взрывчатого вещества. Для ВВ 2-го типа скорость детонации сначала растет при уменьшении пористости ВВ, достигает максимума, а затем уменьшается, вплоть до прекращения детонации при так называемой критической плотности. Немонотонное поведение зависимости D= ( о ) для смесевых (промышленных) ВВ связывается с затруднительной фильтрацией взрывных газов, поглощением энергии детонационной волны инертными добавками, многостадийностью взрывного превращения отдельных компонентов, неполным перемешиванием продуктов взрыва компонентов и рядом других факторов.

Считается, что при уменьшении пористости ВВ скорость детонации сначала растет за счет увеличения удельной энергии взрыва Q V , так как D ~
, а затем по указанным выше причинам уменьшается.

2.4. Основные характеристики ВВ.

Чувствительность ВВ

С момента появления ВВ установлена их высокая опасность при механических и тепловых воздействиях (удар, трение, вибрация, нагрев). Способность ВВ взрываться при механических воздействиях определяли как чувствительность к механическим воздействиям, а способность ВВ взрываться при тепловом воздействии определяли как чувствительность к тепловым воздействиям (тепловому импульсу). Интенсивность воздействия, или, как говорят, величина минимального начального импульса, необходимого для возбуждения реакции взрывчатого разложения, для различных ВВ может быть различной и зависит от их чувствительности к тому или иному виду импульса.

Для оценки безопасности производства, транспортирования и хранения промышленных ВВ большое значение приобретает их чувствительность к внешним воздействиям.

Существуют различные физические модели возникновения и развития взрыва при локальных внешних воздействиях (ударе, трении). В учении о чувствительности ВВ получили распространение две концепции о причинах возникновения взрыва при механических воздействиях – тепловая и нетепловая. О причинах возникновения взрыва при тепловом воздействии (нагреве) все однозначно и понятно.

Согласно нетепловой теории – к возбуждению взрыва приводит деформация молекул и разрушение внутримолекулярных связей вследствие приложения к веществу некоторых критических давлений всестороннего сжатия или сдвиговых напряжений. В соответствии с тепловой теорией возникновения взрыва энергия механического воздействия диссипирует (рассеивается) в виде тепла, приводящего к разогреву и воспламенению ВВ. В создании представлений о тепловой природе чувствительности ВВ большое влияние оказали идеи и методы теории теплового взрыва, разработанной академиками Н.Н.Семеновым, Ю.Б. Харитоном и Я.Б.Зельдовичем, Д.А.Франк-Каменецким, А.Г.Мержановым.

Поскольку скорость термического разложения ВВ, определяющая возможность протекания реакции по механизму теплового взрыва, является экспоненциальной функцией температуры (закон Аррениуса: k=k о e - Е/RT), то становится понятным, почему не общее количество диссипируемого тепла, а его распределение по объему ВВ должно играть решающую роль в процессах инициирования взрыва. В этой связи представляется закономерным то обстоятельство, что различные пути, по которым механическая энергия превращается в тепло, неравноценны между собой. Эти представления явились отправной точкой для создания локально-тепловой (очаговой) теории инициирования взрыва. (Н.А.Холево, К.К.Андреев, Ф.А.Баум и др.).

Согласно очаговой теории возбуждения взрываэнергия механического воздействия диссипирует не равномерно по всему объему ВВ, а локализируется в отдельных участках, являющихся, как правило, физическими и механическими неоднородностями взрывчатого вещества. Температура таких участков («горячих точек») намного превышает температуру окружающего однородного тела (вещества).

Каковы же причины появления очага разогрева при механическом воздействии на ВВ? Можно считать, что внутреннее трение является основным источником разогрева вязкопластичных тел, обладающих однородной физической структурой. Высокотемпературные очаги разогрева в жидких ВВ при ударно-механических воздействиях в основном связаны с адиабатическим сжатием и разогревом газа или паров ВВ в небольших пузырьках, рассеянных по объему жидкого ВВ.

Каков же размер горячих точек? Предельный размер горячих точек, способных привести к взрыву ВВ при механических воздействиях, составляет 10 -3 – 10 -5 см, необходимое повышение температуры в очагах достигается 400-600 К, а длительность разогрева колеблется от 10 -4 до 10 -6 с.

Л.Г.Болховитинов сделал вывод о наличии минимального размера пузырька, который способен схлопываться адиабатически (без теплообмена с окружающей средой). Для типичных условий механического удара его величина составляет порядка 10 -2 см. Кинокадры схлопывания воздушной полости представлены на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 - Этапы схлопывания пузырьков при сжатии

Отчего зависит чувствительность ВВ и какие факторы влияют на ее величину?

К числу таких факторов можно отнести физическое состояние, температуру и плотность вещества, а так -же наличие примесей во взрывчатом веществе. С повышением температуры ВВ его чувствительность к удару (трению) возрастает. Однако столь очевидный постулат не всегда однозначен на практике. В качестве доказательства этого всегда приводится пример, когда заряды аммиачной селитры с добавлением мазута (3 %) и песка (5%), в середину которых помещали стальные пластины, взрывались от прострела пулей при обычной температуре, но не взрывались в этих же условиях при предварительном нагреве заряда до 60 0 С. С.М.Муратов указывал, что в данном примере не учтен фактор изменения физического состояния заряда при изменении температуры и, что особенно важно, – условия межграничного трения между движущимся предметом и зарядом ВВ. Влияние температуры часто нивелируется другими факторами, связанными с температурой.

Увеличение плотности ВВ обычно снижает чувствительность к удару (трению).

Чувствительность ВВ можно целенаправленно регулировать введением добавок. Для снижения чувствительности ВВ вводят флегматизаторы, для увеличения – сенсибилизаторы.

В практике работ часто можно встретиться с такими сенсибилизирующими добавками – песок, мелкие частицы породы, металлическая стружка, частицы стекла.

Тротил, дающий в чистом виде при испытании на чувствительность к удару 4-12 % взрывов, при введении в него 0,25 % песка дает 29 % взрывов, а при введении 5 % песка – 100 % взрывов. Сенсибилизирующее влияние примесей объясняется тем, что включение твердых веществ в ВВ способствует при ударе концентрации энергии на твердых частицах и их острых гранях и облегчает условия создания локальных «горячих очагов».

Вещества с твердостью, меньшей твердости частиц ВВ, смягчают удар, создают возможность свободного движения частиц ВВ и тем самым снижают вероятность концентрации энергии в отдельных «точках». В качестве флегматизаторов обычно используют легкоплавкие вещества, маслянистые жидкости, обладающие хорошей обволакивающей способностью, высокими теплоемкостями: парафин, церезин, вазелин, различные масла. Флегматизатором ВВ является также вода.

2.5. Практическая оценка чувствительности ВВ

Для практической оценки (определения) параметров чувствительности существуют различные методы.

2.5.1. Чувствительность ВВ к тепловому

воздействию (импульсу)

Минимальная температура, при которой в течение условно заданного отрезка времени теплоприход становится больше теплоотвода и химическая реакция вследствие самоускорения принимает характер взрывчатого превращения, называется температурой вспышки.

Температура вспышки зависит от условий испытания ВВ – величины навески, конструкции прибора и скорости нагрева, поэтому условия испытания должны быть строго регламентированы.

Промежуток времени от начала нагревания при заданной температуре до момента возникновения вспышки называют периодом задержки вспышки.

Задержка вспышки бывает тем меньше, чем выше температура, действию которой подвергается вещество.

Для определения температуры вспышки, характеризующей чувствительность ВВ к нагреву, используют прибор «для определения температуры вспышки» (навеска ВВ-0,05 г, минимальная температура, при которой вспышка происходит через 5 мин., после помещения ВВ в нагретую баню).

Температура вспышки составляет для

Более полно чувствительность ВВ к нагреву характеризует кривая, показывающая зависимость

Т всп = ƒ(τ зад).

а в

Рисунок 2.4 - Зависимость времени задержки вспышки (τ зад) от температуры нагрева (о С ) – график «а », и также зависимость в логарифмической форме (координатах Аррениуса) lgτ зад - ƒ(1/Т, К) – график «в ».

2.5.2. Чувствительность к огню

(воспламеняемость)

Промышленные ВВ испытывают на восприимчивость от луча огня огнепроводного шнура. Для этого 1 г ПВВ помещают в пробирку, укрепленную на штативе. В пробирку вводят конец ОША, чтобы он находился на расстоянии 1 см от ВВ. При сгорании шнура луч пламени, воздействуя на ВВ, может вызвать его воспламенение. На взрывных работах применяются только те ВВ, которые в 6 параллельных определениях не дают ни одной вспышки или взрыва. Не выдерживающие такое испытание ВВ, например порох, используют на взрывных работах только в исключительных случаях.

В другом варианте испытания определяют максимальное расстояние, при котором еще воспламеняется ВВ.

Ход урока.

В-1. Основные понятия и определения.

В-2. Классификация взрывчатых веществ (ВВ).

В-3. Правила техники безопасности при обращении с ВВ.

3.Заключительная часть.

Взрывчатка: что это такое?

Основные свойства ВВ

Классификация взрывчатых веществ

Немного истории ВВ

40. Классификация по физическому состоя­нию и особенности взрывчатых веществ как объ­ектов таможенного контроля.

40. Классификация по физическому состоянию и особенности взрывчатых веществ как объектов таможенного контроля.