ГЛАВА I
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
§ 1. Определение взрывчатого вещества. Процесс взрыва
Взрывчатыми веществами (ВВ) называются такие химические соединения или механические смеси, которые под действием внешних причин (удара, нагревания, накола и т. д.) способны к химическому превращению в течение очень короткого времени (порядка стотысячных долей секунды) с образованием газообразных продуктов и выделением большого количества теплоты.
Взрывом называется чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии, связанным с образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.
Для уяснения явления взрыва рассмотрим следующий пример. Если взять шашку тротила (наиболее распространенное при подводных работах взрывчатое вещество) весом 400 г, то при взрыве ее образуется около 290 л газов, которые нагреваются до температуры 3100°. Из физики известно, что при нагревании газа на 1° происходит увеличение его объема на 1/273. В нашем примере при нагревании от 0 до 3100° произойдет увеличение объема газа приблизительно в 11,3 раза, так как 1/273×3100~11,3. Таким образом, объем нагретого газа составит 290×11,3~3280 л, что по сравнению с первоначальным объемом шашки тротила (0,25 л) даст увеличение более чем в 13 000 раз.
Процесс взрыва протекает очень быстро. Время, в течение которого единица длины взрывчатого вещества превращается в газообразное состояние, называется скоростью взрывчатого превращения. Она изменяется в метрах в секунду и колеблется в широких пределах — от сотен до тысяч метров в секунду.
Вследствие образования при взрыве газов, стремящихся расшириться, происходит резкое повышение давления (до десятков и сотен тысяч атмосфер). Это мгновенное повышение давления воспринимается окружающей средой как удар большой силы.
§ 2. Формы взрыва. Дробящее и фугасное действие ВВ
Процесс взрывчатого превращения ВВ может проходить в виде двух основных форм: взрывного горения и детонации. Скорость горения некоторых ВВ колеблется в пределах от долей миллиметра до сотен метров в секунду, величина ее главным образом зависит от внешних условий и прежде всего от давления окружающей среды. Детонация ВВ протекает со скоростями порядка несколько тысяч метров в секунду; величина этих скоростей от внешних условий мало зависит.
Различие в скорости взрывчатого разложения при взрывном горении и детонации связано с существенно различными процессами взрывчатого превращения. При горении реакция распространяется от слоя к слою ВВ путем передачи тепла от фронта пламени к той части вещества, которая еще не загорелась. При детонации реакция распространяется в результате передачи энергии резким скачком давления — ударной волной.
При определенных условиях возможен переход от одной формы взрывчатого превращения в другую.
Характер механического действия взрыва на окружающую среду в значительной мере зависит от скорости взрывчатого превращения ВВ. При малых скоростях превращения (в случае горения) ВВ производит метательное, или фугасное, действие, при больших скоростях (детонация) — дробящее, или бризантное, действие. Чем больше скорость взрывчатого превращения, тем больше дробящее действие ВВ.
Под фугасным действием понимают способность ВВ при взрыве разрушать среду на крупные куски с отбрасыванием их от места взрыва силой давления газов, т. е. производить расширение объема, в котором первоначально помещался заряд. Фугасное действие оценивают по увеличению объема канала цилиндрической свинцовой бомбы диаметром 25 мм, высотой 125 мм при взрыве в нем 10 г ВВ.
Под бризантностью понимают способность ВВ при взрыве дробить окружающую среду или преграду на мелкие части.
Для практической оценки дробящего действия ВВ производят специальное испытание: заряд весом 50 г взрывают на свинцовом цилиндре диаметром 40 мм, высотой 60 мм. Цилиндр при взрыве обжимается, и по уменьшению его высоты определяют величину бризантности.
§ 3. Понятие мощности, чувствительности и инициировании ВВ
Мощностью ВВ называется способность взрывчатого вещества производить работу при взрывчатом превращении. Мощность характеризуется дробящим и фугасным действием ВВ, т. е. степенью дробления и разбрасывания среды.
Чувствительностью ВВ называется степень восприимчивости взрывчатого вещества к начальному импульсу, т. е. внешнему воздействию в виде удара, трения, накола, нагревания, пламени, искрового разряда и т. д. Взрывчатые вещества, обладающие высокой чувствительностью, требуют бережного обращения с ними при перевозке, хранении и изготовлении зарядов.
Инициированием называется возбуждение взрыва заряда ВВ при помощи начального импульса. Инициирование осуществляется капсюлями-детонаторами, электродетонаторами или детонирующим шнуром. Иногда взрыв основного заряда выполняют дополнительным зарядом, изготовленным из другого, более восприимчивого к детонации ВВ. Такой заряд носит название промежуточного заряда.
Если взрыв некоторой массы ВВ происходит от взрыва другой массы ВВ, расположенной на некотором расстоянии от первой, то такой способ инициирования называется
