Внутренняя энергия системы (химическая, атомная, тепловая, кинетическая, упругое сжатие, электрическая) Преобразование в энергию сжатия (повышение давления. - презентация

1 Внутренняя энергия системы (химическая, атомная, тепловая, кинетическая, упругое сжатие, электрическая) Преобразование в энергию сжатия (повышение давления в системе) Энергия движения (разрушения) системы и среды. Совершение работы. Взрывы за счет внутренней химической энергии – взрывчатые системы: 1. Смеси горючих газов с газообразными окислителями (воздух, кислород, галогены, оксиды азота и др.) 2. Смеси паров горючих жидкостей с газообразными окислителями. 3. Взвеси дисперсных горючих материалов (твердых или жидких) в окислительной среде. 4. Гибридные взрывчатые системы (смеси горючих газов, паров и дисперсных материалов с окислителями) 5. Конденсированные взрывчатые системы: взрывчатые вещества, пиротехнические составы, экзотермические и термитные смеси, смеси твердых и жидких горючих материалов с твердыми или жидкими окислителями Взрывы за счет внутренней тепловой энергии: взрывы сосудов, работающих под давлением (паровых котлов, компрессоров, баллонов, автоклавов и т.п.) Взрывы за счет внутренней химической и тепловой энергии при взаимодействии расплавов металлов и сплавов с водой и кислородосодержащими соединениями Источники энергии взрыва и классификация наиболее распространенных взрывчатых систем

2 Необходимые и достаточные условия протекания реакции в форме взрыва 1. Выделение тепла – источники : экзотермические реакции окислительно-восстановительного типа и распад эндотермических соединений. Принцип Харитона: любая экзотермическая реакция способна к детонации. Принцип объемной концентрации энергии. 2. Большая скорость химической реакции. Теплота горения бензина на порядок выше теплоты взрыва тротила, но развиваемая мощность в последнем случае на 7 порядков выше. Принцип контакта горючего и окислителя. 3. Наличие газов в продуктах реакции. Газы – рабочее тело взрыва. Принцип разогрева газов в собственном объеме. Максимальное давление взрыва газопаровоздушных систем порядка 1 МПа, конденсированных систем 1000 – МПа. 4. Способность реакции к самораспространению. Принцип выполняется при превышении теплоты реакции над энергией активации химической реакции или температуры горения над температурой воспламенения. Теоретические основы взрывобезопасности.

3 Основные виды превращения взрывчатых систем и их взаимный переход Медленное химическое превращение (все системы, реакция в объеме, скорость определяется температурой и концентрацией) Тепловое или цепное самовоспламенение Горение (только горючие системы, процесс распространяется узким фронтом, скорость определяется температурой горения и условиями теплопередачи) Взрывное или конвективное горение (скорость определяется интенсивностью конвекции) Детонация (только взрывчатые системы, сверхзвуковая скорость) Зажига- ние Ударная волна Красным цветом отмечены нестационарные процессы

4 Диаграмма Семенова

5 ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ ОТ ДАВЛЕНИЯ

6 ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ В ЗАКРЫТОМ ТИГЛЕ 1- зажигающая горелка; 2 - заслонка; 3 - термометр; 4 - пружинный механизм; 5 – крышка; 6 - мешалка; 7 – тигель; 8 - штифт-фиксатор крышки

7 ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ В ОТКРЫТОМ ТИГЛЕ 1-нагревательная ванна; 2-кольцо из паронита; 3- фарфоровый тигель; 4 – термометр; 5 – держатель термометра; 6 – штатив; 7 – подставка для горелки; 8 – газовая горелка; 9 – нагревательное устройство; 10 – асбестовая прокладка.

8 Распределение температур в зоне нормального горения

9 ФОТОРЕГИСТРАЦИЯ ГОРЕНИЯ

10 Диаграмма воспламеняемости

11 ФОРМА ФРОНТА ПЛАМЕНИ

12 Схема перехода горения в детонацию

13 МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

14 Изменение давления во фронте ударной волны

15 Формулы для расчета давления в ударных волнах dP = A *m + B *m2 + C *m3, где m = Cтнт1/3 / R 1.Для расплавов: dP = 113,4 *m + 185,9 *m2 + 9,02 *m3 2.Формула Садовского: dP = 95 *m * m * m3 3.Точечный взрыв: dP = 98,8 * m + 147,4 * m ,6 * m3 - 1,92 4.По НПБ : dP = 80 * m * m * m3 5. По ПБ 09 – 170 – 03: R = K * Ctnt 1/3 / (1 + (3180/СТНТ2)1/6 СТНТ, кг А 9,3 22,2 47,5 70,15 71,4 В 53,4 240, ,9 2284, С -16,8 -160, , , ,6 6.По ЕПБВР: R = K 1* CТНТ1/2 СТНТ, кг А 74,4 107,3 158,3 231,2 339,2 B 578, ,3 6781, ,3 С -690, , , , ,4 dP = 74,4 * m * n+ 578,3 * (m * n)2 – 690,1 * (m*n)3 7.По обобщенной формуле: dP = 113,4 * m * n+ 185,9 * (m * n)2 + 9,02 * (m*n)3, где n = 1,47 А* (lg Cтнт - 1)), А = 1 (по ЕПБВР) А = 1 (при СТНТ = 10 кг)

16 СХЕМА ОТРАЖЕНИЯ УДАРНЫХ ВОЛН

17 ОТРАЖЕННАЯ ВОЛНА

18 МАХОВСКАЯ ВОЛНА

19 ВОЗДЕЙСТВИЕ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

20 ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ДЕТОНАЦИИ ОТ СОСТАВА СМЕСИ

21

22 ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ НПБ

23 Интерфейс программы ОПБХВП