Тема 2 Понятие и виды взрывчатых веществ

2.1 Понятие и виды взрывчатых веществ

2.2. Основные свойства и характеристики взрывчатых веществ

2.3 Классификация взрывчатых веществ

2.1 Понятие и виды взрывчатых веществ

Взрывчатое вещество (ВВ) — химическое соединение или их смесь, способное в результате определённых внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно нагретые газы.

Комплекс процессов, 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).

Также существуют методы воздействия на различные вещества, приводящие к взрыву (например, лазером или электрической дугой). Обычно такие вещества не называют «взрывчатыми».

Сложность и разнообразие химии и технологии ВВ, политические и военные противоречия в мире, стремление к засекречиванию любой информации в этой области привели к неустойчивым и разнообразным формулировкам терминов.

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.

Под взрывчатыми веществами понимаются как индивидуальные взрывчатые вещества, так и взрывчатые составы, содержащие одно или несколько индивидуальных взрывчатых веществ, металлические добавки и другие компоненты.

Важнейшими характеристиками взрывчатых веществ являются:¹⁴

- скорость взрывчатого превращения (скорость детонации или скорость горения),

- давление детонации,

- теплота взрыва,

- состав и объём газовых продуктов взрывчатого превращения,

- максимальная температура продуктов взрыва,

- чувствительность к внешним воздействиям,

- критический диаметр детонации,

- критическая плотность детонации.

При детонации разложение ВВ происходит настолько быстро, что газообразные продукты разложения с температурой в несколько тысяч градусов оказываются сжатыми в объёме, близком к начальному объёму заряда. Резко расширяясь, они являются основным первичным фактором разрушительного действия взрыва.

Различают 2 основных вида действия ВВ:

- бризантное (местного действия),

- фугасное (общего действия).

Бризантность - это способность ВВ дробить, разрушать соприкасающиеся с ним предметы (металл, горные породы и т.п.). Величина бризантности говорит о том, насколько быстро образуются при взрыве газы. Чем выше бризантность того или иного ВВ, тем более оно годится для снаряжения снарядов, мин, авиабомб. Такое ВВ при взрыве лучше раздробит корпус снаряда, придаст осколкам наибольшую скорость, создаст более сильную ударную волну. С бризантностью напрямую связана характеристика - скорость детонации, т.е. насколько быстро процесс взрыва распространяется по веществу ВВ. Измеряется бризантность в миллиметрах.

Фугасность - иначе говоря, работоспособность ВВ, способность разрушить и выбросить из области взрыва, окружающие материалы (грунт, бетон, кирпич и т.п.). Эта характеристика определяется количеством, образующихся при взрыве газов. Чем больше образуется газов, тем большую работу способно выполнить данное ВВ. Измеряется фугасность в кубических сантиметрах.

Отсюда становится достаточно ясно, что для различных целей подходят различные ВВ. Например, для взрывных работ в грунте (в шахте, при устройстве котлованов, разрушении ледяных заторов и т.п.) больше подойдет ВВ, обладающее наибольшей фугасностью, а бризантность подойдет любая. Наоборот, для снаряжения снарядов в первую очередь ценна высокая бризантность и не столь важна фугасность.

ВВ широко используются и в промышленности для производства различных взрывных работ.

Ежегодный расход ВВ в странах с развитым промышленным производством даже в мирное время составляет сотни тысяч тонн.

В военное время расход ВВ резко возрастает. Так, в период 1-й мировой войны в воюющих странах он составил около 5 миллионов тонн, а во 2-й мировой войне превысил 10 миллионов тонн. Ежегодное использование ВВ в США в 1990-х годах составляло около 2 миллионов тонн.

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.

У ВВ существуют 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. Они, как правило, обладают повышенной чувствительностью к внешним воздействиям (трению, удару, нагреву, огню, искре, переходу между фазовыми состояниями, другим химическим веществам) и относятся к веществам с повышенной взрывоопасностью.

Существуют взрывчатые смеси, которые 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). Регулирующие добавки применяют для:

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

- для увеличения теплоты взрыва. Добавляют металлические порошки, например, алюминий, магний, цирконий, бериллий и прочие восстановители.

- для повышения стабильности при хранении и применении.

- для обеспечения необходимого физического состояния.

Взрывчатые вещества классифицируют по физическому состоянию:

- газообразные,

- жидкие,

- гелеобразные,

- суспензионные,

- эмульсионные,

- твердые.

В зависимости от типа взрыва и чувствительности к внешним воздействиям все взрывчатые вещества делят на 3 группы:

1.Инициирующие 2.Бризантные 3.Метательные

- инициирующие (первичные)

Инициирующие ВВ предназначаются для возбуждения взрывчатых превращений в зарядах других ВВ. Они отличаются повышенной чувствительностью и легко взрываются от простых начальных импульсов (удара, трения, накола жалом, электрической искры и т. д.).¹⁵

- бризантные (вторичные)

Бризантные ВВ менее чувствительны к внешним воздействиям, и возбуждение взрывных превращений в них осуществляется главным образом с помощью инициирующих ВВ.

Бризантные ВВ применяют для снаряжения боевых частей ракет различных классов, снарядов реактивной и ствольной артиллерии, артиллерийских и инженерных мин, авиационных бомб, торпед, глубинных бомб, ручных гранат и т. д.

Значительное количество бризантных ВВ расходуется в горном деле (вскрышные работы, добыча полезных ископаемых), в строительстве (подготовка котлованов, разрушение скальных пород, разрушение ликвидируемых строительных конструкций), в промышленности (сварка взрывом, импульсная обработка металлов и др.).

Метательные ВВ (пороха и ракетные топлива) служат источниками энергии для метания тел (снарядов, мин, пуль и т. д.) или движения ракет. Их отличительная особенность — способность к взрывчатому превращению в форме быстрого сгорания, но без детонации.

Пиротехнические составы применяются для получения пиротехнических эффектов (светового, дымового, зажигательного, звукового и т. д.). Основной вид взрывчатых превращений пиротехнических составов — горение.

Метательные ВВ (пороха) применяются в основном в качестве метательных зарядов для различного рода оружия и предназначаются для придания снаряду (торпеде, пуле и т.д.) определенной начальной скорости. Преимущественным видом химического превращения их является быстрое сгорание, вызываемое лучом огня от средств воспламенения.

Так же существует классификация взрывчатых веществ по направлению применения на военные и промышленные для горного дела (добыча полезных ископаемых), для строительства (плотин, каналов, котлованов), для разрушения строительных конструкций, антисоциального применения (терроризм, хулиганство), при этом часто используются низкокачественные вещества и смеси кустарного изготовления.

Виды взрывчатых веществ

Существует огромное количество взрывчатых веществ, такие как, аммиачно-селитренные взрывчатые вещества, пластит, гексоген, мелинит, тротил, динамит, эластит и многие другие взрывчатые вещества.¹⁶

1. Пластит - очень популярная в средствах массовой пропаганды взрывчатка. Особенно, если требуется подчеркнуть особенное коварство супостата, ужасные возможные последствия несостоявшегося взрыва, явный след спецслужб, особенно сильные страдания мирного населения под разрывами бомб. Как только ее не называют - пластит, пластид, пластиковая взрывчатка, пластичная взрывчатка, пластическая взрывчатка. Одного спичечного коробка пластида достаточно, чтобы в клочья разнести грузовик, пластиковой взрывчатки, лежащей в кейсе достаточно, чтобы разрушить 200-квартирный дом до основания.

Пластит - это бризантное взрывчатое вещество нормальной мощности. Пластит обладает примерно такими же взрывчатыми характеристиками, что и тротил и все его отличие состоит в удобстве применения при производстве взрывных работ. Особенно это удобство заметно при подрывании металлических, железобетонных и бетонных конструкций.

Например, металл очень хорошо противостоит взрыву. Чтобы перебить металлическую балку необходимо обложить ее по сечению взрывчаткой, причем так, чтобы она как можно плотнее прилегала к металлу. Ясно, что сделать это намного быстрее и легче, имея под рукой ВВ подобное пластилину, нежели подобное деревянным чуркам. Пластит же легко разместить так, что он будет плотно прилегать к металлу даже там, где размещению тротила мешают заклепки, болты, уступы и т.п.

Основные характеристики:

1. Чувствительность: Практически не чувствителен к удару, прострелу пулей, огню, искре, трению, химическому воздействию. Надежно взрывается от стандартного капсюля-детонатора, погруженного в массу ВВ на глубину не менее 10мм.

2. Энергия взрывчатого превращения - 910 ккал/кг.

3. Скорость детонации: 7000 м/сек.

4. Бризантность: 21мм.

5. Фугасность: 280 куб.см.

6. Химическая стойкость: Не вступает в реакцию с твердыми материалами (металл, дерево, пластмассы, бетон, кирпич и т.п.), не растворяется водой, не гигроскопичен, не изменяет своих взрывчатых свойств при длительном нагреве, смачивании водой. Под длительным воздействии солнечного света темнеет и несколько повышает свою чувствительность. При воздействии открытого пламени загорается и горит ярким энергичным пламенем. Горение в замкнутом пространстве большого количества может перерасти в детонацию.

7. Продолжительность и условия работоспособного состояния. Продолжительность не ограничивается. Длительное (20-30 лет) пребывание в воде, земле, корпусах боеприпасов не изменяет взрывчатых свойств.

8. Нормальное агрегатное состояние: Пластичное глинообразное вещество. При отрицательных температурах значительно снижает пластичность. При температурах ниже -20 градусов затвердевает. С ростом температуры пластичность возрастает. При +30 градусах и выше теряет механическую прочность. При +210 градусах загорается.

9. Плотность: 1.44 г./куб см.

Пластит представляет собой смесь гексогена и пластифицирующих веществ (церезин, парафин и др.).

Внешний вид и консистенция сильно зависит от применяемых пластификаторов. Может иметь консистенцию от пасты до плотной глины.

Пластит поступает в войска в виде брикетов массой 1 кг обернутых коричневой парафинированной бумагой.

Некоторые типы пластита могут упаковываться в тубы или выпускаться в виде лент. Такие пластиты имеют консистенцию резины. Отдельные типы пластита имеют клеящие добавки. Такое ВВ обладает способностью прилипать к поверхностям.

2. Гексоген - взрывчатое вещество, относящееся к группе ВВ повышенной мощности. Плотность 1.8 г/куб.см., температура плавления 202 градуса, температура вспышки 215-230 градусов, чувствительность к удару 10 кг. груза 25см., энергия взрывчатого превращения 1290 ккал/кг, скорость детонации 8380 м/сек., бризантность 24мм., фугасность 490 куб.см

Нормальное агрегатное состояние - мелкокристаллическое вещество белого цвета без вкуса и запаха. В воде не растворяется, негигроскопичен, неагрессивен. С металлами в химическую реакцию не вступает. Прессуется плохо. От удара, прострела пулей взрывается. Загорается охотно и горит белым ярким шипящим пламенем. Горение переходит в детонацию (взрыв).

В чистом виде применяется только для снаряжения отдельных образцов капсюлей-детонаторов. Для подрывных работ в чистом виде не используется. Используется для промышленного изготовления взрывчатых смесей. Обычно эти смеси применяются для снаряжения некоторых видов боеприпасов. Например, морских мин. С этой целью чистый гексоген смешивают с парафином, окрашивают суданом в оранжевый цвет и прессуют до плотности 1.66 г./куб.см. В смеси добавляют аллюминевую пудру. Все эти работы проводятся в промышленных условиях на специальном оборудовании

Название "гексоген" стало популярным в средствах массовой пропаганды после памятных диверсионных актов в Москве и Волгодонске, когда подряд было взорвано несколько домов.

Гексоген в чистом виде применяется крайне редко, применение его в этом виде весьма опасно для самих взрывников, производство требует хорошо налаженного промышленного процесса.