Виды взрывов. Наземный и воздушный взрывы конденсированных химических взрывчатых веществ

Глава 5. Поражающее действие взрыва

Конденсированные взрывчатые вещества – это в основном твердые ВВ, например, тротил, гексоген, октоген, тэн, динамит, гремучая ртуть и др. Имеется некоторое количество жидких ВВ, например, нитроглицерин. Основные данные конденсированных ВВ показаны в табл. 5.

В инженерной практике и военном деле обычно применяют воздушный, наземный, надводный, подземный и подводный взрывы. При этом под воздушным взрывом подразумевают взрыв в однородной атмосфере или взрыв в воздухе на некоторой высоте над поверхностью земли, воды. Наземный и надводный взрывы – это взрывы на поверхности раздела сред «земля-воздух» и «вода-воздух»; подземный и подводный взрывы – взрывы на некоторой глубине ниже поверхности земли или воды соответственно.*

При авариях в промышленности и на транспорте, как правило, имеет место наземный взрыв. Ниже такой вид взрыва рассматривается в качестве основного расчетного взрыва.

При наземном взрыве фронт воздушной ударной волны имеет форму полусферы, рис. 40.

Рис. 40. Схема наземного взрыва

1 – центр взрыва, 2 – фронт ударной волны

Изменение давления во времени при прохождении ударной волны рассматривалось в §4.4, вид эпюры давления приведен на рис. 28. Для ударной волны характерны две области, называемые фазой сжатия и фазой разрежения.

Поражающее действие ударной волны связанно в основном с действием избыточного давления и скоростного напора воздуха в фазе сжатия. Основными параметрами фазы сжатия являются избыточное давление во фронте ударной волны DР_ф, продолжительность фазы t₊, импульс давления , которые зависят от мощности взрыва и удаления точки наблюдения от центра взрыва.

Скоростной напор воздуха в фазе сжатия зависит от плотности и скорости воздуха, которые взаимосвязаны с давлением DР_ф.

Избыточное давление во фронте ударной волны при взрыве тротилового заряда определяется по формуле М.А.Садовского [2]

, (5.1)

где DР_ф – избыточное давление, кПа;

G – масса тротилового заряда, кг;

R - расстояние от центра взрыва, м.

Формула (5.1) справедлива в широком диапазоне изменения давления DР_ф от нескольких кПа до нескольких тысяч кПа.

Изменение давления во времени в фазе сжатия определяется соотношением вида

, (5.2)

где n = 0.19 при DP_ф ³ 28 кПа

1.0 при DP_ф < 28 кПа

Длительность фазы сжатия t₊, с, рассчитывается по соотношению

, (5.3)

где величины G, R имеют прежний смысл.

Максимальное давление разрежения в фазе разрежения (DР) по абсолютной величине существенно меньше максимального давления в фазе сжатия (DР_ф), длительность фазы разрежения t_- > t₊.