Hva kan betraktes som et trekk ved eksplosjonen? Menneskeskapte nødsituasjoner. Branner og eksplosjoner - Abstrakt. Menneskeskapte nødsituasjoner. Branner

Luftsjokkbølgen fra eksplosjonen forårsaker ødeleggelse eller skade på jernbanesporet, rullende materiell, bygninger, kommunikasjonselementer, signalsystemer, jernbanevannforsyning og andre elementer i det tekniske og tekniske komplekset (ITC)* av jernbanetransport.

Kvalitetstilstandødelagte ITC-elementer i nødsoner vurderes etter tilsvarende grad av ødeleggelse: full, sterk, middels Og svak.

Fullstendig ødeleggelse karakterisert ved ødeleggelse eller kollaps av alle eller de fleste bærende konstruksjoner, hovedvegger, alvorlig deformasjon eller kollaps av mellomgulv og himlinger, og brospenn. Samtidig skaper rusk av bygninger og strukturer kontinuerlige steinsprut. Hovedelementene i jernbanesporet svikter fullstendig. Rullende materiell, banemaskiner, stasjonsutstyr og utstyr kan ikke restaureres.

Bruk av maskinelementer, rullende materiell og ødelagte deler av strukturer er umulig.

Alvorlig ødeleggelse er preget av ødeleggelse av en del av hoved- og de fleste av de gjenværende veggene til bygninger, deformasjon av brospenn, de fleste støttene til kontaktnettet og kraftledninger. Å restaurere jernbanesporet og strukturer er mulig, men upraktisk, siden det praktisk talt kommer ned til nybygg med noen overlevende elementer og strukturer. Tekniske kjøretøy og transportkjøretøyer kan ikke repareres; noen av delene deres kan brukes til reparasjoner i fremtiden.

Middels skade preget av ødeleggelse av sekundære elementer (interne skillevegger, vinduer, tak), utseendet på sprekker i veggene, kollaps av loftsgulv og individuelle deler av de øvre etasjene. Det dannes ikke steinsprut rundt bygningene, men enkelte fragmenter av strukturer kan kastes over betydelige avstander. Jernbanesporet blir deformert. Individuelle elementer av brospenn, individuelle støtter av kraftledninger, kontaktnettverk og kommunikasjonslinjer er deformert. Det er mulig å restaurere bygninger, jernbanespor, konstruksjoner, rullende materiell, transport og andre tekniske midler ved hjelp av store og mellomstore reparasjoner.

Svak ødeleggelse bygninger er preget av ødeleggelse av de minst holdbare strukturene: vindus- og dørfyllinger, lette skillevegger, taktekking. Utstyret mottar mindre deformasjoner av mindre elementer. Restaurering av jernbanesporet, strukturer, rullende materiell og utstyr krever aktuelle reparasjoner.

På grunn av det faktum at bygninger, strukturer og tekniske midler ikke gjenopprettes i tilfelle fullstendig og alvorlig ødeleggelse, i referansedata og beregninger brukes ofte bare tre grader av ødeleggelse - sterk, middels og svak.

Når de samme parametrene til eksplosjonsstøtbølgen blir utsatt for forskjellige elementer i ITC, vil graden av deres ødeleggelse være forskjellig på grunn av deres forskjellige fysiske stabilitet.

Under fysisk stabilitet det er nødvendig å forstå strukturens evne til å motstå effekten av ytre belastninger i en nødsituasjon. Denne evnen er en egenskap til en struktur, som avhenger av dens størrelse, design og andre parametere og ikke er avhengig av eksterne faktorer. Slike parametere inkluderer for eksempel: strukturell stivhet, tilstedeværelsen av et fundament, festing av elementer og andre styrkeegenskaper; materiale; masse og tyngdepunktposisjon; dimensjoner av elementer og deres konfigurasjon; støtte område; avstand mellom bærende deler osv.

For eksempel, under de samme ytre belastningene, er fleretasjes boligbygg uten ramme med bærende vegger laget av murstein, paneler og blokker utsatt for den største ødeleggelsen. De største belastningene tåles av massive industribygg med metallramme og innvendig kraftig kranutstyr, hvor det er installert bærende søyler, noe som gjør bygningskonstruksjonen mer stiv og holdbar.

Høye ytre belastninger tåles av den øvre strukturen til jernbanesporet, som har en stiv struktur (forbindelse av ballastlaget, sviller og skinner), en liten heving over bakken og en lav aerodynamisk motstandskoeffisient.

Blant de ulike typene jernbanemateriell er de mest motstandsdyktige mot ytre belastninger under eksplosjoner fireakslede ubelastede plattformer (liten størrelse med betydelig vekt), lastede tanker (lav aerodynamisk luftmotstandskoeffisient) og lokomotiver. De minst stabile er personbiler og overbygde tomme godsvogner (store i størrelse og relativt lette i vekt).

En sammenlignende vurdering av stabiliteten (etter destruksjonsgrad) av ITC-elementer under eksplosjoner utføres ved hjelp av en enkelt kvantitativ indikator - mengden av overtrykk i sjokkbølgefronten

Hvis den avgjørende faktoren i ødeleggelsen av en struktur ikke er overtrykk i luftsjokkbølgefronten ΔР f, og lufthastighetstrykket ΔР ck(i fravær av eksperimentelle data om graden av ødeleggelse av strukturer ved de tilsvarende verdiene ΔР f), så beregnes stabiliteten til strukturen basert på virkningen av hastighetstrykket ΔР ck. Beregnede verdier ΔР ck beregnes på nytt ved hjelp av formel (3.1) eller graf (fig. 3.3) inn ΔР f, som lar deg sammenligne stabiliteten til strukturer og bestemme graden av ødeleggelse ved hjelp av en enkelt indikator ΔР f, (Beregninger for stabiliteten til strukturer er presentert i kapittel 8.)

Arten av avhengigheten av graden av ødeleggelse av en struktur av størrelsen på overtrykk i sjokkbølgefronten ΔР f kan presenteres i form av en graf (fig. 3.7).

For å vurdere motstanden til strukturer og enheter mot virkningen av en sjokkbølge, er det nødvendig å kjenne dem stabilitetsgrense - grenseverdien for overtrykk i luftsjokkbølgefronten, over hvilken drift av strukturer og enheter er umulig.

Ris. 3.7. Arten av avhengigheten av graden av ødeleggelse av størrelsen på overtrykk i sjokkbølgefronten:

I - sone med svak ødeleggelse; II - sone med middels ødeleggelse; III - sone med alvorlig ødeleggelse; IV - sone for fullstendig ødeleggelse; - stabilitetsgrense for strukturen;

Operasjonsradius - avstand fra sentrum av eksplosjonen, hvor den er numerisk lik stabilitetsgrensen

Utenfor stabilitetsgrensen ITK-element aksepteres nedre grense for gjennomsnittlig skade(i en viss avstand fra sentrum av eksplosjonen) (Fig. 3.7).

Betydningen av denne bestemmelsen er at, når den faller inn i sone I - svak ødeleggelse (fig. 3.7), krever strukturen løpende reparasjoner, men dens midlertidige bruk er mulig med visse begrensninger.

Hvis stabilitetsgrensen til en struktur overskrides (den faller inn i sone II), blir videre bruk av strukturen umulig uten å utføre moderate reparasjoner.

Dermed er stabilitetsgrensen og graden av ødeleggelse av ITC-elementer kvantitativt preget av grenseverdiene ΔР f, For hovedstrukturene og enhetene for jernbanetransport er disse verdiene gitt i tabell. 3.3.

Angitt i tabellen. 3.3 intervaller med minimums- og maksimumsverdier av overtrykk, som karakteriserer en viss grad av ødeleggelse, tar hensyn til mulige forskjeller i utformingen av strukturer og posisjonen til strukturer i forhold til forplantningsretningen til sjokkbølgefronten.

For jernbanespor og rullende materiell er dataene i tabell. 3.3 er gitt for tilfellet når sjokkbølgefronten forplanter seg vinkelrett på banens akse og siden av det rullende materiellet (verste tilfelle). Når en sjokkbølge forplanter seg langs jernbanesporets akse, tåler det rullende materiellet overtrykk (hastighetstrykk) 1,5-2 ganger større enn tabellverdiene, og jernbanesporet lider under alvorlig og fullstendig ødeleggelse, hovedsakelig innenfor kraterets radius .

I tabellen 3.3 er trykkverdiene i sjokkbølgefronten som forårsaker en viss grad av ødeleggelse gitt for en atomeksplosjon. Det antas at samme grad av ødeleggelse av en sjokkbølge fra en atomeksplosjon og en eksplosjon av VM, GVS eller UVG oppstår hvis trykket i sjokkbølgefronten til eksplosjonen av disse eksplosive stoffene er omtrent 1,5 ganger høyere enn trykket i sjokkbølgefronten til en atomeksplosjon.(For VM, DHW og UVG øker tabelldataene med 1,5 ganger).

I motsetning til byer og økonomiske objekter, som som regel inneholder samme type elementer - bygninger, jernbane(transport) objekter inneholder forskjellige typer strukturer og enheter,

sikre bevegelse av tog og ha ulik stabilitet. Av denne grunn, ved jernbanetransportanlegg i sonen for nødeksplosjoner, er det umulig å skille generelle soner med fullstendig, sterk, middels og svak ødeleggelse. For hver type struktur vil disse sonene ha sine egne dimensjoner.

Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.

Lagt ut på http://www.allbest.ru/

1. Generelle kjennetegn ved eksplosive fenomenerny

Eksplosjoner utgjør en særlig fare når det gjelder mulige tap og skader.

En eksplosjon er frigjøring av en stor mengde energi i et begrenset volum i løpet av kort tid.

En eksplosjon fører til dannelse av svært oppvarmet gass (plasma) med svært høyt trykk, som ved øyeblikkelig ekspansjon utøver en sjokkmekanisk effekt (trykk, ødeleggelse) på de omkringliggende kroppene.

En eksplosjon i et fast medium er ledsaget av dens ødeleggelse og fragmentering i luft eller vann, det forårsaker dannelse av luft eller hydrauliske sjokkbølger, som har en ødeleggende effekt på gjenstander plassert i dem.

I andre aktiviteter enn tilsiktede eksplosjoner i industrielle omgivelser, forstås en eksplosjon som en rask, ukontrollerbar frigjøring av energi som forårsaker en sjokkbølge som beveger seg et stykke fra kilden.

Som et resultat av eksplosjonen blir stoffet som fyller volumet der energien frigjøres til en svært oppvarmet gass (plasma) med svært høyt trykk (opptil flere hundre tusen atmosfærer). Denne gassen, som ekspanderer øyeblikkelig, har en mekanisk påvirkning på miljøet, og får den til å bevege seg. En eksplosjon i et fast medium forårsaker fragmentering og ødeleggelse i et hydraulisk og luftmiljø - forårsaker dannelsen av en hydraulisk og luftsjokk (eksplosiv) bølge.

En eksplosjonsbølge er bevegelsen til et medium generert av en eksplosjon, hvor det oppstår en kraftig økning i trykk, tetthet og temperatur på mediet.

Fronten (frontgrensen) til eksplosjonsbølgen forplanter seg gjennom mediet med høy hastighet, som et resultat av at området som dekkes av bevegelsen raskt utvides.

Gjennom en eksplosjonsbølge (eller flygende eksplosjonsprodukter i et vakuum) gir eksplosjonen en mekanisk effekt på gjenstander som befinner seg i ulike avstander fra eksplosjonsstedet. Når avstanden fra eksplosjonen øker, svekkes den mekaniske effekten av eksplosjonsbølgen. Dermed medfører eksplosjonen en potensiell fare for å skade mennesker og har destruktive evner.

En eksplosjon kan være forårsaket av:

Detonasjon av kondenserte eksplosiver (HE);

Rask forbrenning av en brennbar sky av gass eller støv;

Plutselig ødeleggelse av et fartøy med komprimert gass eller overopphetet væske;

Blanding av overopphetede faste stoffer (smelte) med kalde væsker, etc.

Avhengig av type energibærere og forholdene for energifrigjøring, kan energikildene under en eksplosjon være både kjemiske og fysiske prosesser.

Kilden til energi for kjemiske eksplosjoner er raske, selvakselererende eksoterme reaksjoner av interaksjon av brennbare stoffer med oksidasjonsmidler eller termiske nedbrytningsreaksjoner av ustabile forbindelser.

Energikilder for komprimerte gasser (damper) i lukkede volumer av utstyr (utstyr) kan være både eksterne (energi som brukes til å komprimere bokser, pumpe væsker; kjølevæsker som gir oppvarming av væsker og gasser i et trangt rom) og intern (eksoterm fysisk og kjemiske prosesser og prosesser for varme- og masseoverføring i et lukket volum), som fører til intens fordampning av væsker eller gassdannelse, en økning i temperatur og trykk uten interne eksplosive fenomener.

Kilden til energi for kjernefysiske eksplosjoner er raskt flytende kjernefysiske kjedereaksjoner av syntese av lette kjerner av hydrogenisotoper (deuterium og tritium) eller fisjon av tunge kjerner av uran og plutonium isotoper. Fysiske eksplosjoner oppstår når varme og kalde væsker skifter, når temperaturen på en av dem overstiger kokepunktet til den andre betydelig. Fordampning skjer i dette tilfellet eksplosivt. Den resulterende fysiske detonasjonen er ledsaget av utseendet til en sjokkbølge med overtrykk, som i noen tilfeller når hundrevis av MPa.

Energibærerne til kjemiske eksplosjoner kan være faste, flytende, gassformige brannfarlige stoffer, samt luftsuspensjoner av brennbare stoffer (flytende og faste) i et oksiderende miljø, inkl. og i luften.

eksplosjonsenergibølge

2. Sprengstoff

Faste og flytende energibærere tilhører i de fleste tilfeller klassen av kondenserte eksplosiver.

Eksplosiver er kjemiske forbindelser eller blandinger av stoffer som er i stand til en rask kjemisk reaksjon, frigjør store mengder varme og produserer gass.

Eksplosiver inneholder reduksjonsmidler og oksidasjonsmidler eller andre ustabile kjemiske forbindelser. Når en eksplosjon initieres i disse stoffene, oppstår eksotermiske redoksreaksjoner eller termiske nedbrytningsreaksjoner med enorm hastighet, og frigjør termisk energi og en stor mengde gass. Denne reaksjonen, som har oppstått på et hvilket som helst punkt av ladningen som følge av oppvarming, støt, friksjon, eksplosjon av et annet eksplosiv eller annen ytre påvirkning, sprer seg gjennom ladningen gjennom varme- eller masseoverføring (forbrenning) eller en sjokkbølge (detonasjon).

Eksplosiver har evnen til å brytes ned raskt, hvor energien til intermolekylære bindinger frigjøres i form av varme, og med økende temperatur øker nedbrytningshastigheten av eksplosiver. Ved en relativt lav temperatur er nedbrytningshastigheten av eksplosiver lav, og eksplosivet kan ikke gjennomgå en merkbar endring i tilstanden på lang tid. I dette tilfellet etableres termisk likevekt mellom eksplosivet og miljøet.

Hvis det skapes forhold der varmen som frigjøres av et eksplosiv ikke har tid til å slippe ut i miljøet, utvikler det seg på grunn av en temperaturøkning en prosess med selvakselererende kjemisk nedbrytning av eksplosivet, som kalles en termisk eksplosjon .

En annen eksplosjonsprosess er mulig, der den kjemiske reaksjonen forplanter seg langs sprengladningen sekvensielt fra lag til lag i form av en bølge. Beveger seg langs ladningen med høy hastighet (>9 km/s), er den ledende fronten av denne bølgen en sjokkbølge - en skarp overgang av et stoff fra den opprinnelige tilstanden til en tilstand med svært høyt trykk og temperatur. Et eksplosiv komprimert av en sjokkbølge befinner seg i en tilstand der kjemisk nedbrytning går veldig raskt.

Prosessen med kjemisk transformasjon av B1, som introduseres av en sjokkbølge og er ledsaget av en rask frigjøring av energi, kalles detonasjon.

Hastigheten på den kjemiske reaksjonen under detonasjon når vanligvis flere km/sek. Et tonn fast sprengstoff kan bli til tett gass med svært høyt trykk på 1*10 -4 sekunder. Trykket når i dette tilfellet flere hundre tusen atmosfærer.

Fordelen med kondenserte og vannfylte eksplosiver er den betydelige konsentrasjonen av energi per volumenhet.

Den komprimerte gassen ekspanderer kraftig og treffer de omkringliggende kroppene med enorm kraft. En eksplosjon oppstår. Gjenstander som befinner seg i nærheten av ladningen er utsatt for knusing og alvorlig plastisk deformasjon (lokal eller sprengningseffekt av eksplosjonen). Gjenstander som befinner seg vekk fra paraden opplever mindre ødeleggelse, men området der det oppstår er mye større (generell eller høy eksplosiv effekt av eksplosjonen). Brisansen til et eksplosiv bestemmes av trykket som utvikles under detonasjonen, som igjen avhenger av ladningstettheten og detonasjonshastigheten. Den høye eksplosiviteten (ytelsen) til et eksplosiv bestemmes av varmen, samt volumet av gassformige produkter som dannes under eksplosjonen.

De viktigste egenskapene til eksplosiver er:

Brisance;

Eksplosivitet (bearbeidbarhet);

Kjemisk og fysisk motstand (evnen til å beholde egenskapene deres under lagring og håndtering);

Følsomhet for ytre påvirkninger (minimumsmengde energi som kreves for å starte en eksplosjon);

Detonasjonsevne (kritisk detonasjonsdiameter).

Eksplosive stoffer inkluderer:

Noen stoffer som ikke inneholder oksygen (azid, acetylen, acetylenid, diazoforbindelser, hydrozin, nitrogenjodid og nitrogenklorid, blandinger av brennbare stoffer med halogener, forbindelser av inerte gasser, etc.).

Av de mange eksplosive forbindelsene brukes følgende som eksplosiver:

Nitroforbindelser (trinitrotoluen, tetryl, heksogen, oktogen, nitroglyserin, PETN, nitrocellulose, nitrometan);

Salpetersyresalter (ammoniumnitrat).

Som regel brukes disse stoffene ikke i ren form, men i form av blandinger.

Basert på deres eksplosive egenskaper (betingelser for overgang av forbrenning til detonasjon), er eksplosiver delt inn i:

Initiere (primær);

Høyeksplosiv (sekundær);

Drivmiddel (pulver).

Initierende eksplosiver er preget av en svært høy hastighet av eksplosiv transformasjon, høy følsomhet, ustabil forbrenning og dens raske overgang til detonasjon selv ved atmosfærisk trykk. Eksplosjonen kan utløses av antennelse, støt eller friksjon.

De viktigste representantene for initiering av eksplosiver er blyazid, kvikksølvfulminat, tetrazen og blytrinitroresorcinat. Initierende eksplosiver brukes til å sette i gang eksplosjoner av andre eksplosiver.

Høyeksplosiver er mer inerte og mindre følsomme for ytre påvirkninger. Forbrenningen av disse eksplosivene kan bare gå i detonasjon hvis det er et kraftig granat eller et stort antall eksplosiver. Relativt trygt å håndtere. De viktigste representantene for høyeksplosiver er nitroforbindelser og eksplosive blandinger basert på nitrater, klorater, perklorater og flytende oksygen: trinitrotoluen, tetryl, heksogen, oktogen, etc. De brukes i sprengningsoperasjoner og til lasting av ammunisjon av ulike typer og formål.

Drivstoffeksplosiver (pulver) har en stabil forbrenning og detonerer ikke under de tøffeste forhold.

Alle typer eksplosjoner kan klassifiseres i følgende tre grupper:

Ukontrollert plutselig frigjøring av energi på kort tid og i et begrenset rom (eksplosive prosesser);

Dannelse av skyer av drivstoff-luftblanding (FA) eller andre kjemiske gassformige, støvete stoffer, deres raske eksplosive transformasjoner (volumetrisk eksplosjon);

Eksplosjoner av rørledninger, fartøyer under høyt trykk eller med overopphetet væske, spesielt tanker med redusert karbongass.

Eksplosjoner oppstår på grunn av frigjøring av kjemisk energi (eksplosiver), intranukleær energi (atomeksplosjon), elektromagnetisk energi (gnistutladning, lasergnist), energi fra komprimerte gasser (når gasstrykket i et fartøy overskrider styrkegrensen til dette fartøyet - ulike sylindre, rørledninger, etc. .d.)

Oftest forekommer eksplosjoner ved eksplosive gjenstander (HEO).

Et eksplosivt anlegg er en gjenstand der det lagres, brukes, produseres eller transporteres stoffer (produkter) som under visse forhold får evnen til å eksplodere.

Eksplosive gjenstander inkluderer:

Forsvarsbedrifter, oljeproduksjon, oljeraffinering, petrokjemisk, kjemisk, gassindustri;

Bedrifter innen bakeri-, tekstil- og farmasøytisk industri

Lagre av brennbare og brennbare væsker og flytende gasser.

De viktigste skadelige faktorene til eksplosjonen er:

1. luftsjokkbølge som oppstår under atomeksplosjoner, eksplosjoner av initierende og detonerende eksplosiver, under eksplosive transformasjoner av drivstoff-luftblandinger (FA), gass-luftblandinger (GAM), eksplosjoner av tanker med overopphetet væske- og trykktanker,

2. fragmenteringsfelt skapt av flygende rusk av ulike typer teknologisk utstyr og konstruksjonsdeler.

Når et gass-luft-miljø eksploderer, dannes tre halvkuleformede områder (soner):

I - sone med direkte sprengningsvirkning av en gass-lufteksplosjon nær bakken (sone med fullstendig ødeleggelse);

II - virkningssone for eksplosjonsprodukter;

III - virkningssone for luftsjokkbølgen.

Effektiv påvirkning i sone I er preget av ødeleggelse som oppstår som et resultat av en skarp påvirkning av detonasjonsprodukter som befinner seg inne i gass-luftblandingen av omgivende gjenstander. Radiusen til denne sonen bestemmes fra tabeller eller ved formelen H I = 1,7 H 0.

Ved eksplosjoner av hydrokarboner, propan og metan har H0 en verdi på 8.

Hovedparametrene for de skadelige faktorene er:

1. - luftsjokkbølge - overtrykk i fronten.

2. - fragmenteringsfelt - antall fragmenter, deres kinetiske energi og ekspansjonsradius.

Sjokkbølgen av enhver eksplosjon forårsaker store skader og ødeleggelse av strukturelle elementer. Størrelsen på de berørte områdene fra eksplosjoner øker med kraften deres. Virkningen av en sjokkbølge på elementene i en struktur er preget av et komplekst sett med belastninger:

Direkte trykk;

Refleksjonstrykk;

Strømtrykk;

Strømningstrykk;

Motstanden til bygningselementer mot virkningen av en sjokkbølge er vanligvis preget av mengden av overtrykk i fronten av sjokkbølgen, i Russland. Overtrykk i den russiske føderasjonen brukes som en universell karakteristikk av motstanden til strukturelementer mot virkningen av en sjokkbølge og for å bestemme graden av deres ødeleggelse og skade.

Graden og arten av skade på strukturer på grunn av eksplosjoner under industriulykker avhenger av:

1. - kraft (TNT-ekvivalent) av eksplosjonen;

2. - tekniske egenskaper ved strukturen (design, styrke, størrelse, form - permanent, midlertidig, over bakken, under bakken, etc.);

3. - utforming av anlegget (spredning av strukturer), arten av utviklingen, landskapet i området (avlastning, jord, rusk);

5. - værforhold (eksplosjonsretning og kraft, fuktighet, temperatur, tilstedeværelse av nedbør).

Konsekvenser av eksplosjoner

Som et resultat av virkningen av de skadelige faktorene til eksplosjonen, oppstår ødeleggelse eller skade på bygninger, strukturer, teknologisk utstyr, kjøretøy, kommunikasjonselementer og andre gjenstander, og tap av liv oppstår.

Skrevet på Allbest.ru

Lignende dokumenter

Opprinnelse og klassifisering av eksplosiver. Grunnleggende egenskaper til eksplosiver. Funksjoner av skadefaktorer og eksplosjonssone. Konsekvenser av en eksplosjon på en person. Eksplosjonsforebyggende teknikker. Befolkningens handlinger under eksplosjoner.

sammendrag, lagt til 22.02.2008


Konseptet med eksplosive materialer, stabiliteten til deres kjemiske sammensetning. Klassifisering av eksplosiver og ammunisjonslagre. Overflate og underjordiske lagerfasiliteter. Sikkerhetsregler for transport av eksplosive materialer. Fareskilt og deres beskrivelser.

kursarbeid, lagt til 12.03.2012


En kjernefysisk eksplosjon er en prosess for å frigjøre store mengder termisk og strålingsenergi som et resultat av en kjernefysisk fisjonsreaksjon eller termonukleær fusjonsreaksjon. Dens konsekvenser og oppførselsregler. Negativ påvirkning på liv og miljø.

presentasjon, lagt til 18.04.2016


Konseptet med en menneskeskapt nødsituasjon. Klassifisering av industriulykker i henhold til deres alvorlighetsgrad og omfang. Branner, eksplosjoner, bombetrusler. Ulykker med utslipp av radioaktive stoffer og kjemisk farlige stoffer. Hydrodynamiske ulykker.

presentasjon, lagt til 02.09.2012


Forutsi situasjonen under naturlige nødsituasjoner. Klassifisering av bygninger og konstruksjoner etter seismisk motstand. Eksplosjon av en damp-gasssky i et ubegrenset og begrenset rom. Eksplosive egenskaper for enkelte gasser.

opplæring, lagt til 14.04.2009


Grunnleggende tiltak for å påvirke brannkilden. Klassifisering av stoffer etter brennbarhet, brann- og eksplosjonssikkerhet. Skjema for forbrenning av et stoff i luft. Struktur av tekniske løsninger for å forhindre branner og eksplosjoner. Hovedkarakteristika for røykdannelse.

sammendrag, lagt til 05.03.2014


Konsept og klassifisering av miljøkatastrofer. Branner i industrianlegg. Ulykker som involverer utslipp (trussel om utslipp) av biologisk farlige stoffer. Fare for sølevann. Årsaker til eksplosjoner og flyulykker. Nødsituasjoner på jernbanen.

sammendrag, lagt til 19.09.2013


Typer, klassifisering, årsaker, konsekvenser, skadefaktorer og anbefalinger for å forhindre brann og eksplosjoner. Sikre sikkerhet ved brann, brann og eksplosive situasjoner. Måter og midler for å bekjempe brann.

abstrakt, lagt til 30.11.2009


Brannfarlig gjenstand. Grunnleggende teknikk for å bekjempe brann. Fronten av en kontinuerlig brann. Forebygging av branner og eksplosjoner, tiltak for å redusere skader fra dem. Anbefalinger til befolkningen om forebygging av branner og eksplosjoner, handlinger under nødssituasjoner.

foredrag, lagt til 16.03.2007


Modellering av en nødsituasjon ved et anlegg under en eksplosjon av kondenserte eksplosiver, identifisering av farer og sekundære skadefaktorer. Utvikling av et sett med organisatoriske, tekniske, tekniske og spesielle tiltak for PFM av dette anlegget.

En eksplosjon er en hurtig prosess med fysiske og kjemiske transformasjoner av stoffer, ledsaget av frigjøring av en betydelig mengde energi i et begrenset volum, som et resultat av at det dannes og sprer seg en sjokkbølge, som kan og fører til en menneskeskapt nødsituasjon.

Karakteristiske trekk ved eksplosjonen:

• * høy hastighet på kjemisk transformasjon;
• * en stor mengde gassformige produkter;
• * sterk lydeffekt (brøl, høy lyd, støy, høyt smell);
• * kraftig knusende handling.

Eksplosjoner er klassifisert i henhold til opprinnelsen til den frigjorte energien i:

• · Kjemisk.
• · Eksplosjoner av trykkbeholdere (gassflasker, dampkjeler):
• · Eksplosjon av ekspanderende damper av en kokende væske (BLEVE).
• · Eksplosjoner ved utløsning av trykk i overopphetede væsker.
• · Eksplosjoner ved blanding av to væsker, hvor temperaturen på den ene er mye høyere enn kokepunktet til den andre.
• · Atomkraft.
• · Elektrisk (for eksempel under tordenvær).
• Supernovaeksplosjoner

Avhengig av miljøet der eksplosjoner oppstår, kan de være under bakken, på bakken, i luften, under vann og på overflaten.

Omfanget av konsekvensene av eksplosjoner avhenger av deres kraft og miljøet de oppstår i. Radiusen til berørte områder under eksplosjoner kan nå flere kilometer.

Det er tre eksplosjonssoner.

Sone I er virkningssonen til detonasjonsbølgen. Den er preget av en intens knusende handling, som et resultat av at strukturer blir ødelagt i separate fragmenter som flyr bort i høye hastigheter fra sentrum av eksplosjonen.

Sone II er virkningssonen for eksplosjonsprodukter. Det innebærer fullstendig ødeleggelse av bygninger og strukturer under påvirkning av ekspanderende eksplosjonsprodukter. Ved den ytre grensen av denne sonen bryter den resulterende sjokkbølgen bort fra eksplosjonsproduktene og beveger seg uavhengig fra sentrum av eksplosjonen. Etter å ha brukt opp energien, produserer eksplosjonens produkter, etter å ha utvidet seg til en tetthet som tilsvarer atmosfærisk trykk, ikke lenger en destruktiv effekt.

Sone III - virkningssonen til luftsjokkbølgen - inkluderer tre undersoner: III a - alvorlig ødeleggelse, III b - moderat ødeleggelse, III c - svak ødeleggelse. Ved yttergrensen av sone III degenererer sjokkbølgen til en lydbølge, som fortsatt kan høres på betydelige avstander.

Effekten av en eksplosjon på bygninger, strukturer, utstyr.

Store bygninger og konstruksjoner med lette bærende konstruksjoner som hever seg betydelig over bakken er utsatt for størst ødeleggelse av eksplosjonsprodukter og sjokkbølger. Underjordiske og nedgravde strukturer med stive strukturer har betydelig motstand mot ødeleggelse.

Ødeleggelser er delt inn i fullstendig, sterk, middels og svak.

Fullstendig ødeleggelse. Gulvene i bygninger og strukturer kollapset og alle de viktigste bærende strukturene ble ødelagt. Restaurering er ikke mulig. Utstyr, mekanisering og annet utstyr kan ikke restaureres. I bruks- og energinett er det kabelbrudd, ødeleggelse av rørseksjoner, luftledningsstøtter m.m.

Alvorlig ødeleggelse. Det er betydelige deformasjoner av bærende konstruksjoner i bygninger og konstruksjoner, og det meste av tak og vegger er ødelagt. Restaurering er mulig, men upraktisk, siden det praktisk talt koker ned til ny konstruksjon ved bruk av noen overlevende strukturer. Utstyret og mekanismene er for det meste ødelagt og deformert. I bruks- og energinett er det brudd og deformasjoner i visse deler av underjordiske nett, deformasjoner av luftledninger og kommunikasjonsledninger og brudd i prosessrørledninger.

Middels skade. I bygninger og konstruksjoner var det i hovedsak ikke bærende konstruksjoner som ble ødelagt, men sekundære konstruksjoner (lette vegger, skillevegger, tak, vinduer, dører). Det kan forekomme sprekker i yttervegger og kollaps enkelte steder. Tak og kjellere er ikke ødelagt, noen av konstruksjonene er egnet for bruk. I bruks- og energinett er det betydelig skade og deformasjon av elementer som kan elimineres ved større reparasjoner.

Lett skade. I bygninger og konstruksjoner ble noen av de innvendige skilleveggene og fyllingen av dør- og vindusåpninger ødelagt. Utstyret har betydelige deformasjoner. Det er mindre skader og havari på konstruksjonselementer i forsynings- og energinett.

I henhold til opprinnelsen til den frigjorte energien.

Kjemiske eksplosjoner.

Det er ingen konsensus om hvilke kjemiske prosesser som skal betraktes som en eksplosjon. Dette skyldes det faktum at høyhastighetsprosesser kan oppstå i form av detonasjon eller deflagrering (forbrenning). Detonasjon skiller seg fra forbrenning ved at kjemiske reaksjoner og prosessen med energifrigjøring skjer med dannelsen av en sjokkbølge i det reagerende stoffet, og involvering av nye deler av eksplosivet i den kjemiske reaksjonen skjer foran sjokkbølgen, og ikke gjennom termisk ledningsevne og diffusjon, som ved forbrenning. Som regel er detonasjonshastigheten høyere enn forbrenningshastigheten, men dette er ikke en absolutt regel. Forskjeller i mekanismene for energi- og materieoverføring påvirker hastigheten til prosesser og resultatene av deres virkning på miljøet, men i praksis observeres svært forskjellige kombinasjoner av disse prosessene og overganger fra detonasjon til forbrenning og vice versa. I denne forbindelse er forskjellige raske prosesser vanligvis klassifisert som kjemiske eksplosjoner uten å spesifisere deres natur.

Det er en strengere tilnærming til å definere en kjemisk eksplosjon som utelukkende detonasjon. Fra denne tilstanden følger det nødvendigvis at under en kjemisk eksplosjon ledsaget av en redoksreaksjon (forbrenning), må forbrenningsstoffet og oksidasjonsmidlet blandes, ellers vil reaksjonshastigheten begrenses av hastigheten påsen, og denne prosessen, som regel er av diffusjonskarakter. For eksempel brenner naturgass sakte i brennerne på hjemmekokeovner fordi oksygen sakte kommer inn i forbrenningsområdet gjennom diffusjon. Men hvis du blander gassen med luft, vil den eksplodere fra en liten gnist - en volumetrisk eksplosjon.

Individuelle eksplosiver inneholder som regel oksygen som en del av sine egne molekyler, dessuten er molekylene deres i hovedsak metastabile formasjoner. Når et slikt molekyl tilføres tilstrekkelig energi (aktiveringsenergi), dissosieres det spontant til dets komponentatomer, hvorfra eksplosjonsprodukter dannes, og frigjør energi som overstiger aktiveringsenergien. Molekyler av nitroglyserin, trinitrotoluen, etc. har lignende egenskaper Cellulosenitrater (røykfritt krutt), svart pulver, som består av en mekanisk blanding av et brennbart stoff (kull) og et oksidasjonsmiddel (ulike nitrater), er ikke utsatt for detonasjon under. normale forhold, men de er tradisjonelt klassifisert som eksplosiver.

Eksplosjoner av trykkbeholdere

Trykkbeholdere er hermetisk forseglede beholdere designet for gjennomføring av kjemiske og termiske prosesser, samt for lagring og transport av komprimerte, flytende og oppløste gasser og væsker under trykk. Hovedfaren ved drift av slike fartøyer er muligheten for ødeleggelse på grunn av plutselig adiabatisk ekspansjon av gasser og damper (dvs. en fysisk eksplosjon). Årsakene til eksplosjoner av trykkbeholdere kan være feil i konstruksjonen og produksjonen av beholderen, materialfeil, tap av styrke som følge av lokal overoppheting, støt, for høyt driftstrykk som følge av fravær eller feil på instrumentering, fravær eller feil på sikkerhetsventiler, membraner, stenge- og stengeventiler. Eksplosjoner av fartøyer som inneholder brennbare medier er spesielt farlige, fordi fragmenter av tanker med til og med stor masse (opptil flere tonn) sprer seg over en avstand på flere hundre meter, og når de faller på bygninger, forårsaker teknologisk utstyr, tanker ødeleggelse, nye branner og tap av liv.

Atomeksplosjon

En kjernefysisk eksplosjon er en ukontrollert prosess for å frigjøre store mengder termisk og strålingsenergi som et resultat av en kjernefysisk fisjonsreaksjon eller termonukleær fusjonsreaksjon på svært kort tid. Ved sin opprinnelse er atomeksplosjoner enten et produkt av menneskelig aktivitet på jorden og i verdensrommet nær jorden, eller naturlige prosesser på visse typer stjerner. Kunstige atomeksplosjoner er kraftige våpen designet for å ødelegge store bakke- og beskyttede underjordiske militæranlegg, konsentrasjoner av fiendtlige tropper og utstyr (hovedsakelig taktiske atomvåpen), samt fullstendig undertrykkelse og ødeleggelse av den motsatte siden: ødeleggelse av store og små bosetninger med sivilbefolkning og strategisk industri (Strategic nuclear weapons).

Fisjonskjedereaksjon

Atomkjernene til noen isotoper av kjemiske elementer med stor atommasse (for eksempel uran eller plutonium), når de bestråles av nøytroner med en viss energi, mister stabiliteten og forfaller med frigjøring av energi til to mindre og omtrent like store fragmenter - fisjonsreaksjonen til atomkjernen oppstår. I dette tilfellet, sammen med fragmenter med høy kinetisk energi, frigjøres flere flere nøytroner, som er i stand til å forårsake en lignende prosess i nærliggende lignende atomer. På sin side kan nøytronene som produseres under deres fisjon føre til fisjon av nye deler av atomer - reaksjonen blir en kjedereaksjon som får en kaskadekarakter. Avhengig av ytre forhold, mengden og renheten til det spaltbare materialet, kan flyten skje på forskjellige måter. Emisjonen av nøytroner fra fisjonssonen eller deres absorpsjon uten påfølgende fisjon reduserer antall fisjon i nye stadier av kjedereaksjonen, noe som fører til demping. Hvis antallet delte kjerner i begge trinn er likt, blir kjedereaksjonen selvopprettholdende, og hvis antallet delte kjerner i hvert påfølgende trinn overstiger antallet delte kjerner, er flere og flere atomer av det spaltbare stoffet involvert i reaksjon.

Termonukleær fusjon

Termonukleære fusjonsreaksjoner med frigjøring av energi er bare mulig blant elementer med liten atommasse, som ikke overstiger omtrent atommassen til jern. De er ikke av kjedenatur og er bare mulige ved høye trykk og temperaturer, når den kinetiske energien til kolliderende atomkjerner er tilstrekkelig til å overvinne Coulomb-barrieren for frastøting mellom dem, eller for en merkbar sannsynlighet for sammenslåing på grunn av tunneleffekten av kvantemekanikk. For å gjøre denne prosessen mulig må det jobbes med å akselerere de opprinnelige atomkjernene til høye hastigheter, men hvis de smelter sammen til en ny kjerne vil energien som frigjøres være større enn energien som brukes. Utseendet til en ny kjerne som et resultat av termonukleær fusjon er vanligvis ledsaget av dannelsen av forskjellige typer elementærpartikler og høyenergikvanter av elektromagnetisk stråling.

Fenomener under en atomeksplosjon

Fenomenene som følger med en atomeksplosjon varierer avhengig av plasseringen av dens sentrum. Nedenfor tar vi for oss tilfellet med en atmosfærisk atomeksplosjon i overflatelaget, som var den vanligste før forbudet mot atomprøver på bakken, under vann, i atmosfæren og i verdensrommet. Etter initieringen av en fisjons- eller fusjonsreaksjon frigjøres en enorm mengde strålings- og termisk energi på svært kort tid i størrelsesorden brøkdeler av mikrosekunder i et begrenset volum. Reaksjonen avsluttes vanligvis etter fordampning og desintegrering av eksplosivinnretningens struktur på grunn av den enorme temperaturen (opptil 10 7 K) og trykket (opptil 10 9 atm.) ved eksplosjonspunktet. Visuelt, fra stor avstand, oppfattes denne fasen som et veldig lyst lysende punkt.

Under reaksjonen varmer og fortrenger lystrykket fra elektromagnetisk stråling den omgivende luften fra eksplosjonspunktet - en ildkule dannes og et trykkhopp begynner å dannes mellom luften, komprimert av strålingen, og den uforstyrrede, siden hastigheten bevegelse av varmefronten overstiger i utgangspunktet lydhastigheten i mediet mange ganger. Etter at den kjernefysiske reaksjonen forfaller, stopper energifrigjøringen og ytterligere ekspansjon skjer på grunn av forskjellen i temperaturer og trykk i området til ildkulen og luften rundt.

De kjernefysiske reaksjonene som oppstår i ladningen tjener som en kilde til forskjellige strålinger: elektromagnetisk i et bredt spekter fra radiobølger til høyenergiske gammastråler, raske elektroner, nøytroner og atomkjerner. Denne strålingen, kalt penetrerende stråling, gir opphav til en rekke konsekvenser som kun er karakteristiske for en atomeksplosjon. Nøytroner og høyenergi-gammakvanta, som interagerer med atomer i det omgivende stoffet, transformerer deres stabile former til ustabile radioaktive isotoper med forskjellige baner og halveringstider - og skaper den såkalte induserte strålingen. Sammen med fragmenter av atomkjerner av spaltbart materiale eller termonukleære fusjonsprodukter som er igjen fra en eksplosiv enhet, stiger de nyproduserte radioaktive stoffene høyt opp i atmosfæren og er i stand til å spre seg over et stort område og danne radioaktiv forurensning av området etter en atomeksplosjon . Spekteret av ustabile isotoper som dannes under en atomeksplosjon er slik at radioaktiv forurensning av et område kan vare i tusenvis av år, selv om intensiteten av strålingen avtar over tid.

En kjernefysisk eksplosjon på bakken, i motsetning til en konvensjonell, har også sine egne egenskaper. Under en kjemisk eksplosjon er temperaturen i jorda ved siden av ladningen og involvert i bevegelsen relativt lav. Under en atomeksplosjon øker jordens temperatur til titalls millioner grader, og mesteparten av oppvarmingsenergien i de aller første øyeblikkene stråles ut i luften og går i tillegg inn i dannelsen av termisk stråling og en sjokkbølge, som ikke skje under en konvensjonell eksplosjon. Derav den skarpe forskjellen i innvirkningen på overflaten og jordmassen: en grunneksplosjon av et kjemisk eksplosiv overfører opptil halvparten av energien til bakken, og en atomeksplosjon overfører bare noen få prosent. Følgelig er størrelsen på krateret og energien til seismiske vibrasjoner fra en atomeksplosjon flere ganger mindre enn de fra en eksplosiv eksplosjon med samme kraft. Men når ladningene er begravd, jevnes dette forholdet ut, siden energien til det overopphetede plasmaet går mindre ut i luften og brukes til å utføre arbeid på bakken.

Eksplosjoner som oftest oppstår i praksis kan deles inn i to hovedgrupper: fysisk Og kjemisk(se fig. 7.2).

Fysiske eksplosjoner omfatter prosesser som fører til en eksplosjon og ikke er ledsaget av en kjemisk omdanning av stoffet.

Kjemiske eksplosjoner inkluderer prosesser med kjemisk transformasjon av et stoff, manifestert ved forbrenning og preget av frigjøring av termisk energi i løpet av kort tid og i et slikt volum at det dannes trykkbølger som forplanter seg fra kilden til eksplosjonen.

Utilsiktede eksplosjoner er oftest forårsaket av forbrenningsprosesser. Eksplosjoner av denne typen oppstår oftest under lagring, transport og produksjon av eksplosiver. De oppstår ved håndtering av eksplosiver og eksplosive stoffer i kjemisk og petrokjemisk industri; i tilfelle naturgasslekkasjer i boligbygg; under produksjon, transport og lagring av svært flyktige eller flytende brennbare stoffer; ved vask av lagringstanker for flytende drivstoff; i produksjon, lagring og bruk av brennbare støvsystemer og enkelte selvantennelige faste og flytende stoffer.

Ris. 7.2. Klassifisering av eksplosjoner som oftest oppstår i praksis

På fysisk eksplosjon den frigjorte energien er den indre energien til den komprimerte eller flytende gassen (mer strengt tatt, flytende damp). Styrken til slike eksplosjoner avhenger av internt trykk, og ødeleggelse kan være forårsaket av en sjokkbølge fra ekspanderende gass eller fragmenter av en sprukket tank. I en rekke ulykker ble det registrert fysiske eksplosjoner som følge av fullstendig ødeleggelse av tankbiler. Avhengig av omstendighetene var deler av en slik tank spredt hundrevis av meter.

Det samme kan skje (i mindre skala) med bærbare gassflasker dersom en slik sylinder faller og trykkreduksjonsventilen ryker. Det er mange tilfeller av slike rent fysiske eksplosjoner av fartøyer med flytende gasser under trykk som ikke overstiger 4 MPa.

Fysiske eksplosjoner inkluderer også fenomenet såkalt fysisk (eller termisk) detonasjon, som oppstår når varme og kalde væsker blandes, når temperaturen til en av dem betydelig overstiger kokepunktet til den andre (for eksempel når smeltet jern er helles i vann). I den resulterende damp-væske-blandingen kan fordampning fortsette eksplosivt på grunn av utviklingsprosessene med finfragmentering av smeltedråper, rask fjerning fra dem og overoppheting av den kalde væsken. Fysisk detonasjon er ledsaget av dannelsen av en sjokkbølge med overtrykk i væskefasen, som i noen tilfeller når hundrevis av megapascal. Dette fenomenet kan forårsake store ulykker i atomreaktorer og ved industribedrifter innen metallurgisk, kjemisk industri og papirindustri.

Energikilder for komprimerte gasser (damper) i lukkede volum av utstyr kan være enten eksterne eller interne. Ekstern er elektrisk energi som brukes til å komprimere gasser og pumpe væsker; kjølevæsker, inkludert elektriske, som gir oppvarming av væsker og gasser i lukkede utstyrsvolumer. Interne kilder inkluderer energien fra eksoterme fysisk-kjemiske og varme- og masseoverføringsprosesser i et lukket volum av utstyr, noe som fører til intens fordampning av flytende medier eller gassdannelse, en økning i temperatur og trykk uten interne eksplosive fenomener.

Kjemiske eksplosjoner delt inn i volumetriske (se fig. 7.3) og eksplosjoner av kondenserte eksplosiver. Kilden til en kjemisk eksplosjon er raskt forekommende selvakselererende eksoterme reaksjoner av interaksjon av brennbare stoffer med oksidasjonsmidler eller termisk nedbrytning av ustabile forbindelser. Under noen omstendigheter er ukontrollerte reaksjoner mulig, ledsaget av en økning i trykket i reaksjonsbeholderen, som kan kollapse fullstendig hvis det ikke er noen sikkerhetsventil. Dette kan skape en sjokkbølge og et fragmenteringsfelt.

Ris. 7.3. Klassifisering av volumetriske eksplosjoner

Energibærerne til kjemiske eksplosjoner kan være faste, flytende, gassformige stoffer, samt luftsuspensjoner av brennbare stoffer (flytende og faste) i et oksiderende miljø (ofte i luft). Eksplosjoner av gassblandinger og luftsuspensjoner av brennbare stoffer kalles noen ganger volumetriske eksplosjoner. Faste og flytende energibærere tilhører i de fleste tilfeller klassen kondenserte eksplosiver. Disse stoffene eller blandinger derav inkluderer reduksjonsmidler og oksidasjonsmidler eller andre kjemisk ustabile forbindelser. Når en eksplosjon initieres i disse stoffene, oppstår eksotermiske redoksreaksjoner eller termiske nedbrytningsreaksjoner med frigjøring av termisk energi med enorm hastighet (under eksplosjoner av kondenserte eksplosiver erstattes karbon- og hydrogenatomer i stoffets molekyler med nitrogenatomer).

Gassformige energibærere De er homogene blandinger av brennbare gasser (damper) med gassformige oksidasjonsmidler, som luft, oksygen, klor, etc., eller ustabile gassformige forbindelser, som acetylen, etylen (utsatt for termisk nedbrytning i fravær av oksidasjonsmidler). Kilden til eksplosjoner av gassblandinger er eksoterme oksidasjonsreaksjoner av brennbare stoffer eller dekomponeringsreaksjoner av ustabile forbindelser.

To-fase eksplosive luftfjæringer bestå av fint spredte brennbare væsker («tåker») eller faste stoffer (støv) i et oksiderende miljø, hovedsakelig i luften. Energikilden for deres eksplosjoner er også forbrenningsvarmen til disse stoffene.

Et teknologisk system er eksplosivt hvis det har en potensiell energireserve som frigjøres i så høy hastighet at det kan generere en luftsjokkbølge (ASW) som kan forårsake krasj eller skade på mennesker. Mengden potensiell energi bestemmes av de tilsvarende fysisk-kjemiske lovene for energifrigjøring.

Eksplosjonsenergien til damp-gassmiljøer bestemmes av forbrenningsvarmen av brennbare stoffer blandet med luft (oksidasjonsmiddel); kondenserte eksplosiver - av varmen som frigjøres under deres detonasjon (dekomponeringsreaksjon); under fysiske eksplosjoner av systemer med komprimerte gasser og overopphetede væsker - i henhold til energien til adiabatisk ekspansjon av dampgassmedier og væskeoveroppheting.

Hastigheten for energifrigjøring uttrykkes generelt som spesifikk kraft, dvs. mengden energi som frigjøres per tidsenhet per volumenhet. Ved kjemiske eksplosjoner kan hastigheten for energifrigjøring bestemmes av hastigheten på detonasjon eller flammeutbredelse i et gassholdig miljø. Hastigheten på detonasjonsutbredelsen i et fast eller flytende eksplosiv tilsvarer omtrent lydhastigheten i stoffet og er i intervallet 2. 10 3 -9. 103 m/s; Under fysiske og kjemiske gasseksplosjoner beveger kompresjonsbølger seg med en hastighet nær lydhastigheten i luft.

Kjemiske eksplosjoner forårsaket av eksoterme dekomponeringsreaksjoner i kondenserte eksplosiver eller ustabile forbindelser i gassfasen er ledsaget av dannelse (økning) av antall mol gasser. Eksplosjonen av 1 kg trinitrotoluen (TNT), som er et stoff med negativ oksygenbalanse, produserer ca. 20 mol gasser (damper) (0,6 - CO; 10,0 - CO 2; 0,8 - H 2 O; 6 0 – N 2 ; 0,4 – NH 3 ; 1,0 – HCN) og 15 mol karbon. De fleste andre høyeksplosiver (med unntak av nitroglyserin) er også stoffer med negativ oksygenbalanse, det vil si at antall oksygenatomer i molekylene deres ikke er nok til å fullstendig omdanne eksisterende karbonatomer til CO 2 og hydrogen til H 2 O Evnen til et stoff til å gjennomgå en eksplosiv prosess er underlagt termokjemiens lover, ifølge hvilke summen av dannelsesvarmen til produktene i en gitt reaksjon er mindre enn dannelsesvarmen til den opprinnelige forbindelsen. da er dette stoffet potensielt eksplosivt. For eksempel, hvis stoff A, som brytes ned ved reaksjonen A → B + C + D, er eksplosivt, må følgende betingelse være oppfylt:

q(A) ≥ q(B) + q(C) + q(D),

hvor q er entalpien (varmen) av formasjonen; q har positive verdier for forbindelser dannet ved absorpsjon av varme (endoterme prosesser) og negative for forbindelser dannet ved frigjøring av varme (eksoterme prosesser).

På denne måten kan kun et stoffs evne til å gjennomgå en eksplosiv prosess vurderes, og eksplosjonens energi og kraft bestemmes av reaksjonshastigheten.

Kilder til eksplosjonsenergi kan være redokskjemiske reaksjoner, der
luft eller oksygen reagerer med reduksjonsmidlet.
Sammen med brennbare gasser kan reduksjonsmidler være
fine brennbare faste stoffer (støv) el
dispergerte væsker. Redoksreaksjoner under disse forholdene kan oppstå i både lukkede og åpne volumer ved tilstrekkelig høye hastigheter hvor det genereres sjokkbølger som kan forårsake betydelig ødeleggelse.

Introduksjon

Eksplosjon. Eksplosjonsklassifisering

Funksjoner ved eksplosjoner

Konklusjon

Brukte bøker

Introduksjon

En nødsituasjon (ES) er en tilstand eller situasjon i et bestemt territorium som har oppstått som følge av en ulykke, katastrofe, farlig fenomen, naturkatastrofe eller annen katastrofe som kan føre til eller allerede har resultert i menneskelige skader, skade på menneskers helse eller miljøet, betydelige materielle tap, forstyrrelse av normalt menneskeliv.

I de fleste tilfeller er menneskeskapte ulykker forbundet med en ukontrollert, spontan frigjøring av materie eller energi til det omkringliggende rommet. Spontan frigjøring av energi fører til industrielle eksplosjoner, og stoffer fører til eksplosjoner, branner og kjemisk forurensning av miljøet.

Det er ulike klassifiseringer av nødsituasjoner. Oftest er arten av forekomsten (genese) av en nødsituasjon valgt som grunnlag for klassifisering. I henhold til arten (området) av forekomsten, kan alle nødsituasjoner deles inn i følgende store grupper:

Teknogenisk Nødsituasjoner knyttet i opprinnelse til tekniske anlegg eller teknologiske prosesser (utslipp av radioaktive stoffer, ulykker ved farlige kjemiske anlegg, branner og eksplosjoner, ødeleggelse av bygningskonstruksjoner, transportulykker, etc.), inkludert menneskeskapt Nødsituasjoner forårsaket av den negative innflytelsen fra mennesket selv på teknosfæren (feilaktige og utidige handlinger fra operatører, ekspeditører, piloter, sjåfører, etc.)

Naturlig Nødsituasjoner knyttet til virkningen av naturlige naturfenomener (flom, jordskjelv, orkaner, etc.) på mennesker og deres miljø, samt biologiske Nød og Miljø Nødsituasjon.

Sosial Nødsituasjoner knyttet til store hendelser i samfunnet og staten (kriger, væpnede konflikter, sammenstøt på et interetnisk og interreligiøst grunnlag, etc.)

Kombinert Nødsituasjoner som har en kombinert, initiert karakter av ulike typer av de ovennevnte gruppene av nødsituasjoner.

I dette arbeidet vil vi kun vurdere en liten gruppe relatert til menneskeskapte nødsituasjoner.

Eksplosjon. Klassifisering av eksplosjoner.

Eksplosjon - prosessen med rask ukontrollert fysisk eller kjemisk transformasjon av et system, ledsaget av overgangen av dets potensielle energi til mekanisk arbeid. Det mekaniske arbeidet som gjøres under en eksplosjon skyldes rask ekspansjon av gasser eller damper, uavhengig av om de fantes før eksplosjonen eller ble dannet under eksplosjonen. Den eksplosive prosessen kan være basert på både fysisk (ødeleggelse av et fartøy med komprimert gass eller overopphetet væske) og kjemiske transformasjoner (detonasjon av et kondensert eksplosiv, rask forbrenning av en gassky). Det viktigste tegnet på en eksplosjon er et kraftig trykkhopp i mediet, som forårsaker dannelsen av en sjokkbølge som sprer seg et stykke fra eksplosjonsstedet.

Ved kjemiske eksplosjoner kan eksplosiver være faste, flytende, gassformige, samt luftsuspensjoner av brennbare stoffer (flytende og faste) i et oksiderende miljø (ofte i luft). Faste og flytende eksplosiver tilhører i de fleste tilfeller klassen kondenserte eksplosiver (HE). Når en eksplosjon initieres i disse stoffene, fortsetter eksotermiske redoksreaksjoner eller termiske nedbrytningsreaksjoner med frigjøring av termisk energi. Gassformige eksplosiver er homogene blandinger av brennbare gasser (damper) med gassformige oksidasjonsmidler - luft, oksygen, klor osv. Eksplosive luftsuspensjoner består av fine partikler av brennbare væsker (tåke) eller faste stoffer (støv) i et oksiderende miljø, oftest i luft.

En fysisk eksplosjon er oftest forbundet med ukontrollert frigjøring av potensiell energi fra komprimerte gasser fra lukkede volumer av maskiner og enheter. Kraften til eksplosjonen av komprimert eller redusert gass avhenger av det indre trykket, og ødeleggelse er forårsaket av en sjokkbølge fra den ekspanderende gassen (dampen) og fragmenter av den sprengte tanken.

Parametrene som bestemmer kraften til en eksplosjon er energien til eksplosjonen og hastigheten på dens utløsning. Energien til en eksplosjon bestemmes av de fysisk-kjemiske transformasjonene som skjer under ulike typer eksplosjoner. For dampgassmiljøer bestemmes eksplosjonsenergien av forbrenningsvarmen av brennbare stoffer blandet med luft; kondenserte eksplosiver - av varmen som frigjøres under detonasjon (dekomponeringsreaksjon); under fysiske eksplosjoner av systemer med komprimerte gasser og overopphetede væsker - i henhold til energien til adiabatisk ekspansjon av dampgassmedier og overoppheting av væsken.

Under produksjonsforhold er følgende hovedtyper av eksplosjoner mulig: fri luft, bakken, eksplosjon i umiddelbar nærhet av objektet, samt en eksplosjon inne i objektet (industriell struktur).

Under en lufteksplosjon når en sfærisk sjokkbølge jordoverflaten og reflekteres fra den. I en viss avstand fra eksplosjonens episenter (projeksjon av eksplosjonens sentrum på jordoverflaten), smelter fronten av den reflekterte bølgen sammen med fronten av den innfallende bølgen, som et resultat av at en såkalt hodebølge dannes, med en vertikal front, som forplanter seg fra episenteret langs jordoverflaten.

Naturen til luftsjokkbølgen under en bakkeeksplosjon (utenfor krateret) tilsvarer den fjerne sonen til lufteksplosjonen. I både luft- og bakkeeksplosjoner regnes derfor vanligvis en luftsjokkbølge som forplanter seg fra episenteret med en vertikal front. Når en sjokkbølge nærmer seg en hindring, reflekteres den og massene av bevegelig luft bremses, noe som fører til en økning i overtrykket med 2...8 ganger.

Etter den første interaksjonen med hindringen (hindringen), begynner sjokkbølgen å strømme rundt den, og side- og bakoverflatene til hindringen er allerede under påvirkning av trykk. Det ser ut til å være i komprimert tilstand fra alle kanter, men det største trykket utøves på den fremre delen av hindringen.

Kopiering av teknologiske objekter i henhold til eksplosjonsfare utføres i henhold til verdiene til indikatorene Q i =(16.534) -1 *E 1/3.

Energiekvivalenten til en TNT-eksplosjon er W=E/4520 kg, hvor E er eksplosjonens totale energi.

I følge disse indikatorene er teknologiske objekter delt inn i tre kategorier:

En eksplosjon inne i en gjenstand kjennetegnes ved at lasten virker på gjenstanden fra innsiden. Hvis en blanding eksploderer inne i en delvis fylt gjenstand, vil konsekvensene av eksplosjonen bli påvirket av plasseringen av den eksplosive skyen. Generelt vil konsekvensene av eksplosjoner innendørs i stor grad være bestemt av det maksimalt mulige overskuddseksplosjonstrykket ∆р, som kan beregnes ved å bruke følgende forhold:

∆р=WZ p0 H T 1/K H N 0 C B p B V C K ,

Hvor W er massen av brennbar gass, brennbar væskedamp eller brennbart støv suspendert i luften som kommer inn i romvolumet, kg; Z-koeffisient for deltakelse av et brennbart stoff i en eksplosjon; p 0 - atmosfærisk trykk lik 101 kPa; H t - forbrenningsvarme av stoffet som kommer inn i rommet; Kn - koeffisient som tar hensyn til lekkasjen av rommet (antatt lik tre); T 0 - romtemperatur (kan tas lik 293K); C in - varmekapasitet til luft (kan tas lik 1,01 kJ/(kg*K)); p i - lufttetthet (kan tas lik 1,2 kg/m3); V с - fritt volum av rommet, m 3; K=k B t+1-koeffisient som tar hensyn til tilstedeværelsen av nødventilasjon i rommet (k B er luftutvekslingshastigheten i rommet, s -1; t er tidspunktet for inntreden av eksplosive stoffer i rommet, s).

Funksjoner ved eksplosjoner

Eksplosjoner av høytrykkssystemer er ledsaget av spredning av fragmenter. Opptil 60 % av gassekspansjonsenergien brukes på å overføre kinetisk energi til fragmenter, og 40 % brukes på dannelsen av en sjokkbølge. Under eksplosjoner spres de fleste fragmentene (opptil 80 %) over en avstand på 200 m, en mindre del (20 %) over avstander på opptil 1000 m kan spres over avstander på opptil 3 km. Retningene for spredning av fragmenter for sylindriske kar med reduserte gasser er preget av diagrammet presentert i fig. 9.4. en verdi over 1000 m kan tas som en trygg avstand for mennesker.

Store gasskyer kan dannes på grunn av lekkasjer eller plutselig ødeleggelse av forseglede beholdere, rørledninger osv. Prosessen med eksplosjon eller forbrenning av slike gasskyer har en rekke spesifikke funksjoner. Gassskyer dannet i atmosfæren har oftest en sigarform, langstrakt i vindens retning. Initiativtakerne til forbrenning eller eksplosjon i disse tilfellene er oftest tilfeldige. Dessuten er tenning ikke alltid ledsaget av en eksplosjon.

Hvis gassformige stoffer er dårlig blandet med atmosfærisk luft, observeres ingen eksplosjon i det hele tatt. I dette tilfellet, når gass- eller damp-luftblandingen antennes, vil en "forbrenningsbølge" forplante seg fra startpunktet. Siden flammen forplanter seg med relativt lav hastighet, øker ikke trykket i forbrenningsbølgen. I denne prosessen observeres kun utvidelse av forbrenningsprodukter på grunn av deres oppvarming i flammesonen. Den sakte brennende modusen til en sky fra den ytre overflaten med en stor frigjøring av strålingsenergi kan føre til dannelse av mange branner på et industrianlegg.

Ved vurdering av den destruktive effekten av en gassskyeksplosjon i åpent rom, vil den avgjørende faktoren være hastighetstrykket i flammefronten. For en flamme av mettede karbohydrater kan hastighetstrykket i åpent rom nå 26 kPa.

Konklusjon

Nødsituasjon(Nødsituasjon) er en tilstand eller situasjon i et bestemt territorium som har utviklet seg som følge av en katastrofe eller naturkatastrofe og har resultert i menneskelige skader, betydelig skade på menneskers helse eller miljøet.

Etter opprinnelsesområde skille mellom menneskeskapte, naturlige (fysiske, biologiske), sosiale og kombinerte nødsituasjoner.

Etter omfanget av konsekvenser de er delt inn i lokale, lokale, territorielle, regionale, føderale og grenseoverskridende.

I henhold til utviklingsstruktur Nødsituasjoner har følgende hovedfaser: akkumulering av avvik, initierende hendelser, aktiv utvikling, virkningen av gjenværende og sekundære skadelige faktorer, aktiv eliminering av konsekvenser.

Det statlige systemet for nødforebygging og -respons (RSChS) har følgende strukturelle nivåer: føderale, interregionale, regionale, kommunale og anlegg.

Hovedaktivitetene til RSChS er forebygging og forebygging av nødsituasjoner (som den viktigste og i stand til å redusere skade fra nødssituasjoner), redningsaksjoner og avvikling av konsekvensene av nødsituasjoner.

Trusselstatlig karaktersystem Nødsituasjonen vedtatt av RSChS krever større differensiering og innføring av ytterligere trusselnivåer.

Brukte bøker

Livssikkerhet. Lærebok for elever B 40/S.V. Belov, V.A. Devisilov, A.F. Kozyakov og andre; Under generelt Ed. S.V. Belova.

Livssikkerhet: forelesningsnotater.-M.: Yurait-Izdat, 2008.191s.

Økologi og livssikkerhet: lærebok for universiteter / D.A. Krivoshein, L.A. Ant, N.N. Roeva og andre; Ed. L.A. Maur

1. Teknogenisk nødsituasjon situasjoner. Branner

   Abstrakt >>

   ... – vurder funksjonene menneskeskapt nødsituasjon situasjoner For eksempel branner. Når du skriver... Konsekvensen av forbrenning kan være Brann Og eksplosjon. Brann- denne forbrenningen utenfor... er ledsaget av utseendet til en flamme. Eksplosjon- prosess ekstremt fort, under påvirkning...

2. Teknogenisk nødsituasjon situasjoner

   Sammendrag >> Livssikkerhet

   ... teknologisk nødsituasjon situasjon. Til det farlige menneskeskapt hendelser inkluderer ulykker ved industrianlegg eller transport, branner, eksplosjoner ...

3. Miljøsikkerhet for mennesker, biosfæren og industrianlegg i menneskeskapt nødsituasjon situasjoner og ulykker

   Kurser >> Økologi

   Industrianlegg i forhold menneskeskapt nødsituasjon situasjoner og ulykker 1. Grunnleggende begreper Nødsituasjon situasjon- dette er situasjonen på en viss ... stoffer er muligheten for deres potensial eksplosjon