Eksplosion

Eksplosion  - brud på et specielt projektil, en granat med stor destruktiv kraft, en proces i et begrænset volumen med frigivelse af stærkt opvarmede gasser; ødelæggelse som følge heraf. [1] Der er to typer eksplosioner: med frigivelse af kemisk eller nuklear energi (sprængstoffer, eksplosioner af gasblandinger); med frigivelse af energi modtaget fra en ekstern kilde (lyn, ødelæggelse af skallen med komprimeret gas ). [2]

Energikilder

Eksplosiv transformation - en hurtig selvudbredende proces med frigivelse af energi og dannelse af højt komprimerede gasser, der er i stand til at udføre arbejde, opstår på grund af kemiske og nukleare reaktioner. Som følge af den eksplosive transformation opstår der en kompressionsbølge i miljøet [3] . Sådanne bølger ledsager også eksplosioner, der ikke er ledsaget af eksplosiv transformation - fysiske eksplosioner af trykbeholdere fyldt med ikke-brændbare gasser, damp eller flerfasede komprimerbare systemer (støv, skum). Fysisk-kemisk eksplosion af kogende væskedamp (BLEVE) opstår som følge af ekstern opvarmning af en beholder fyldt med en brændbar lavtkogende væske. Når beholderen brister og derefter antænder den kogende væskes dampe, dannes der en ildkugle [4] :35 . Afhængigt af energikilderne er der også elektriske, vulkanske eksplosioner, eksplosioner i kollision af kosmiske legemer (for eksempel når meteoritter falder på planetens overflade), eksplosioner forårsaget af gravitationssammenbrud (eksplosioner af supernovaer osv.) .

Punkteksplosioner er eksplosioner af et stof, der optager en lille volumen i forhold til stødzonen, for eksempel en sprængladning. En volumetrisk eksplosion er en eksplosion af gas-, damp-, støv- og luftskyer, som optager et betydeligt volumen af ​​stødzonen. Når skyen eksploderer, dukker en ildkugle op [5] :168 .

Teknik

Mange militære, byggetekniske, videnskabelige og andre teknologier blev skabt på grundlag af eksplosive processer [6] . Brugen af ​​eksplosioner, først i militærteknologi, og derefter i mineindustrien, begyndte længe før andre arbejdskilder: en dampmaskine , en forbrændingsmotor, en elektrisk motor [7] .

I fysik og teknologi bruges udtrykket "eksplosion" i forskellige betydninger: i eksplosionsfysik er tilstedeværelsen af ​​en chokbølge en nødvendig betingelse ; i teknologi, for at klassificere en proces som en eksplosion, er tilstedeværelsen af ​​en chokbølge ikke nødvendigt, hvis der er fare for ødelæggelse af udstyr og bygninger. Inden for teknologi er udtrykket "eksplosion" i vid udstrækning forbundet med processer, der foregår inde i lukkede kar og rum, som med en for stor trykstigning kan kollapse selv i fravær af stødbølger [8] . I teknikken til eksterne eksplosioner uden dannelse af chokbølger betragtes kompressionsbølger og påvirkningen af ​​en ildkugle [9] :9 . I fravær af stødbølger er det afgørende tegn på en eksplosion lydeffekten af ​​en trykbølge [10] :104 . Inden for teknologien er der udover eksplosioner og detonationer også isoleret klap [11] :5 .

Inden for teknologi bruges udtrykket "eksplosiv forbrænding" til kemiske eksplosioner, der ikke er ledsaget af udseendet af stødbølger. Denne proces adskiller sig fra normal lag-for-lag forbrænding ved ikke-stationaritet og ved flere størrelsesordener højere flammeudbredelseshastighed. I et lukket volumen forårsager eksplosiv forbrænding kompressionsbølger. En sådan forbrænding er typisk for eksplosioner af sortkrudt , pyrotekniske sammensætninger og industristøv. Eksplosiv forbrænding kan under visse forhold blive til detonation [12] .

Ved eksplosioner med kemiske sprængstoffer i jord og klipper opstår der næsten aldrig stødbølger. Kraftige chokbølger dannes kun under underjordiske atomeksplosioner i ikke særlig store afstande fra ladningen [13] .

Med langsom forbrænding i et lukket rør, opstår der altid en stødbølge foran forbrændingszonen. Ved høje forbrændingshastigheder påvirker stødbølgen signifikant tilstanden af ​​gasblandingen, der nærmer sig forbrændingszonen. Langsom forbrænding i et rør kan blive til detonation med spontan acceleration af flammen med udseendet af en detonationsbølge foran flammen [14] :686 .

Lov

I juridisk litteratur er begrebet "kriminel eksplosion" meget brugt - en eksplosion, der forårsager materiel skade, skade på menneskers sundhed og liv, samfundets interesser samt en eksplosion, der kan forårsage død for en person [15] . Kriminelle eksplosioner omfatter både eksplosioner med det formål at begå en forsætlig forbrydelse, og overtrædelser af særlige sikkerhedsregler, der førte til eksplosioner [15] . For at bestemme behovet for at overholde særlige regler inden for eksplosionssikkerhed i industrien skelnes der mellem eksplosive zoner og eksplosive genstande .

Eksplosionshandling

Den mekaniske effekt af eksplosionen er forbundet med det arbejde, der udføres under udvidelsen af ​​gasser. Nedslaget er betinget opdelt i højeksplosive (lokale) og højeksplosive (generelle) former. Sprængningen viser sig direkte i nærheden af ​​ladningen (i et fast medium) eller nær overfladen af ​​et fast legeme, mens den højeksplosive handling viser sig i afstande, der er meget større end ladningens størrelse. Sprængningsvirkningen er karakteriseret ved stærk deformation og fragmentering af mediet, og dets generelle højeksplosive effekt bestemmes af impulsen, det vil sige starttrykket i eksplosionshulrummet og dets dimensioner. Højeksplosiv virkning afhænger kun af ladningens energi. Sprængladningens form og dens detonationsegenskaber påvirker kun eksplosionens sprængningseffekt væsentligt [13] . Eksplosionens eksplosive effekt kan forstærkes af kumulative effekter .

Effekten af ​​en chokbølge på genstande afhænger af deres egenskaber. Ødelæggelsen af ​​hovedbygninger afhænger af eksplosionens momentum. For eksempel, når en chokbølge virker på en murstensvæg, vil den begynde at vippe. Under chokbølgens virkning vil hældningen være ubetydelig. Men hvis væggen efter chokbølgens virkning vil vippe af inerti, vil den kollapse. Hvis objektet er stift, fast fikseret og har en lille masse, så vil det have tid til at ændre sin form under påvirkning af eksplosionsimpulsen og vil modstå virkningen af ​​stødbølgen som en kraft påført konstant. I dette tilfælde vil ødelæggelsen ikke afhænge af momentum, men af ​​trykket forårsaget af stødbølgen [16] :37 .

Kemiske eksplosioner

Der er ingen konsensus om, hvilke kemiske processer der skal betragtes som en eksplosion. Dette skyldes det faktum, at højhastighedsprocesser kan forløbe i form af detonation eller deflagration ( langsom forbrænding ). Detonation adskiller sig fra forbrænding ved, at kemiske reaktioner og energifrigivelsesprocessen forløber med dannelsen af ​​en chokbølge i det reagerende stof, og involvering af nye dele af sprængstoffet i den kemiske reaktion sker foran chokbølgen, og ikke ved varmeledning og diffusion , som ved langsom forbrænding. Forskellen mellem mekanismerne for energi- og stofoverførsel påvirker hastigheden af ​​processer og resultaterne af deres virkning på miljøet, men i praksis er der en række kombinationer af disse processer og overgange fra forbrænding til detonation og omvendt. I denne henseende omtales forskellige hurtige processer normalt som kemiske eksplosioner uden at specificere deres natur.

Den kemiske eksplosion af ikke-kondenserede stoffer adskiller sig fra forbrænding ved, at forbrænding sker, når en brændbar blanding dannes i selve forbrændingsprocessen [9] :36 .

Der er en mere rigid tilgang til definitionen af ​​en kemisk eksplosion som udelukkende detonation. Af denne betingelse følger det nødvendigvis, at under en kemisk eksplosion ledsaget af en redoxreaktion (forbrænding), skal det brændende stof og oxidationsmidlet blandes, ellers vil reaktionshastigheden være begrænset af hastigheden af ​​oxidationsmiddelleveringsprocessen, og denne proces , som regel har en diffusionskarakter. For eksempel brænder naturgas langsomt i husholdningsbrændere, fordi ilt langsomt kommer ind i forbrændingsområdet ved diffusion. Men hvis du blander gassen med luft, vil den eksplodere fra en lille gnist - en volumetrisk eksplosion . Der er meget få eksempler på kemiske eksplosioner, der ikke er forårsaget af oxidation/reduktion, såsom reaktionen af ​​fint dispergeret fosfor(V)oxid med vand, men det kan også betragtes som en dampeksplosion .

Individuelle sprængstoffer har en tendens til at indeholde ilt som en del af deres egne molekyler. Det er metastabile stoffer, som kan opbevares i mere eller mindre lang tid under normale forhold. Men når en eksplosion påbegyndes, overføres tilstrækkelig energi til stoffet til den spontane udbredelse af en forbrændings- eller detonationsbølge, der fanger hele stoffets masse. Nitroglycerin , trinitrotoluen og andre stoffer har lignende egenskaber . Røgfrit krudt og sort krudt , som består af en mekanisk blanding af kul, svovl og salpeter , er ikke i stand til at detonere under normale forhold, men de klassificeres også traditionelt som sprængstoffer.

Atomeksplosioner

En atomeksplosion  er en ukontrolleret proces med at frigive en stor mængde termisk energi og strålingsenergi som et resultat af en nuklear kædereaktion af atomspaltning eller termonuklear fusion . Kunstige atomeksplosioner bruges hovedsageligt som de mest kraftfulde våben designet til at ødelægge store genstande og klynger.

Ansøgning

Teknologier baseret på eksplosive processer bruges i militære anliggender, ammunitionens handling er baseret på eksplosionen.

Fredelige teknologier omfatter ødelæggelse af strukturer ved rettet eksplosion, eksplosionssvejsning , eksplosiv syntese af materialer, minedrift osv.

Se også

Noter

  1. ↑ Eksplosion // Ordbog over det russiske sprog. Bind I. A - J. - M .: Russisk sprog, 1985.
  2. ↑ Eksplosion//Chemical Encyclopedia. Bind 1. Abl-Dar. —M.: Soviet Encyclopedia, 1988.
  3. ↑ Eksplosiv transformation // Mountain Encyclopedia. Bind 1. Aa-lava-geosystem - M .: Soviet Encyclopedia, 1984
  4. ↑ Gelfand B. E., Silnnkov M. V. Eksplosionssikkerhed: lærebog - St. Petersburg: Asterion, 2006
  5. ↑ Devisilov V. A., Drozdova T. I., Timofeeva S. S. Teori om forbrænding og eksplosion: workshop: lærebog - M .: Forum, 2012
  6. ↑ Sprængstoffer (BB) . Den Russiske Føderations Forsvarsministerium (Ruslands Forsvarsministerium) . Hentet: 20. juli 2020.
  7. ↑ Andreev K.K. Eksplosion og sprængstoffer - M .: Militært forlag under USSR's forsvarsministerium, 1956 s. 5
  8. ↑ Vodyanik V.I. Forbrænding og eksplosion af gasser//Arbejdssikkerhed i industrien N 1, 2005
  9. ↑ 1 2 D. Z. Khusnutdinov, A. V. Mishuev, V. V. Kazennov et al. Nødeksplosioner af gas-luftblandinger i atmosfæren: monografi - M .: MGSU, 2014
  10. ↑ Baker W. et al. Eksplosive fænomener. Evaluering og konsekvenser v. 1 - M .: "Mir", 1986
  11. ↑ Ovcharenko N. L. Forebyggelse af eksplosioner i højovne og stålsmelteværksteder - M., 1963
  12. ↑ Eksplosiv forbrænding // Mining Encyclopedia. Bind 1. Aa-lava-geosystem - M .: Soviet Encyclopedia, 1984
  13. ↑ 1 2 Explosion//Mining Encyclopedia. Bind 1. Aa-lava-geosystem - M .: Soviet Encyclopedia, 1984
  14. ↑ Landau L. D., Lifshits E. M. Theoretical Physics: Proc. godtgørelse: For universiteter. I 10 bind T. VI. Hydrodynamik. - 5. udgave, stereo. — M.: FIZMATLIT, 2001.
  15. ↑ 1 2 Taubkin I. S. Om terminologien i den strafferetlige klassifikation af eksplosioner//Theory and Practice of Forensic Science nr. 1 (29) 2013
  16. ↑ Pokrovsky G. I. Eksplosion og dens handling - M., 1954

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier