A robbanás - stadopedia jelensége
A ROBBANÁS ÉS A KÁBEL FIZIKAI TÉMA ÉS MÓDSZEREI
A robbanás, a legtágabb értelemben vett, egy olyan folyamat nagyon gyors fizikai vagy kémiai rendszer átalakításának kíséretében átadása a potenciális energiát mechanikai munkává. A robbanás során végzett munka a gázok vagy gőzök gyors terjeszkedésének köszönhető, függetlenül attól, hogy a robbanás előtti vagy kialakultak-e.
A robbanás legjelentősebb jele a robbanás helyét körülvevő környezetben bekövetkező nyomás. Ez a közvetlen okozza a robbanás pusztító hatását.
A robbanásokat különböző fizikai vagy kémiai jelenségek okozhatják. A következő példák a fizikai okok által okozott robbanásokra hivatkozhatnak.
"Gőzkazán" robbanása vagy sűrített gázzal bomba. Az első esetben a jelenséget a túlhevített víz gyorsabb átjutása a páraállapotba, a második esetben - a bomba fokozott gáznyomása miatt. Mindkét esetben a robbanás a tartály falainak ellenállását eredményezi, és a pusztító hatása attól függ, hogy a gőzök vagy gázok a tartályban vannak-e.
A robbanások történhet erős szikrakisülések, például mol-Niyah, vagy ha az elektromos áram nagyfeszültségű keresztül vékony fém szál.
Nagy teljesítményű kisüléseknél a potenciálkülönbség 10-es sorrendű időintervallummal egyenlő
7 sec, miáltal az övezetben a kisülési Dost Gaeta hatalmas energia sűrűsége és a rendkívül magas hőmérséklet (nagyságrendileg több százezer fok), ami viszont azt eredményezi, hogy az erős-Term emelése a levegő nyomása a ponton a kisülési és alkalmazza int - intenzitása zavarások a környezetben.
Az elektromos energia hatására bekövetkező vezetékek robbanásai a fém hirtelen átjutásából származnak; a hőmérséklet így elérte a 20 000 ° -os értéket.
Az ilyen fizikai jelenségeken alapuló robbanások rendkívül korlátozottak, és elsősorban speciális tudományos kutatások tárgyát képezik.
Csak a robbanóanyagok (robbanóanyagok) kémiai átalakulása által okozott robbanásokat vizsgáljuk.
Robbanószerek viszonylag termodinamikailag instabil rendszerek, amelyek képesek külső hatásra, hogy egy nagyon gyors exoterm konverziók, képződése kíséri erősen felmelegedett gázok vagy gőzök. A gáz-halmazállapotú termékek robbanásveszély miatt rendkívül nagy sebességgel a kémiai reakció lényegében elfoglalni egy első pont és a térfogata a robbanóanyagok, mint általában, van egy erősen összenyomott állapotban, ahol a helyén a robbanási nyomás drámaian megnő.
A fentiekből következik, hogy az képes egy kémiai rendszer, hogy robbanás chatym átalakulások által meghatározott alábbi három tényező: az exoterm folyamat, a nagy sebességű a proliferáció és a jelenléte a gáz-halmazállapotú (gőz) a reakció termékek. Ezek a tulajdonságok különböző robbanóanyagokban különböző mértékben expresszálódhatnak, de csak az aggregátumuk adja a jelenséget a robbanás jellegének.
Exoterm reakció. A hő kibocsátása az első szükséges feltétel, amely nélkül a robbanásveszélyes folyamat előfordulása egyáltalán nem lehetséges. Ha a reakciót nem kíséri a hő felszabadítása, akkor spontán fejlődését, és ennek következtében a robbanás ön-propagálását kizárják. Nyilvánvaló, hogy azok az anyagok, amelyek a dezintegrációjukhoz állandóan külső energia beáramlását igénylik, nem rendelkezhetnek robbanásveszélyes tulajdonságokkal. A reakció hőenergiájának köszönhetően a gáz alakú termékeket több ezer fokos hőmérsékletre melegítik, majd ezt követően bővülnek. Minél nagyobb a reakció hője és a szaporítás sebessége, annál nagyobb a robbanás destruktív hatása.
A reakció hője kritérium a robbanóanyagok teljesítményére és a legfontosabb jellemzőikre. A modern robbanóanyagok esetében, amelyek a legszélesebb körben alkalmazzák a mérnöki munkát, a robbanóanyag-átalakítás hője 900 és 1800 kcal / kg között változik.
A folyamat nagy sebessége. A robbanás legjellegzetesebb jele, amely élesen megkülönbözteti a rendes kémiai reakcióktól, a folyamat magas aránya. A robbanás végtermékeire való áttérés több mint százezer, vagy akár egy milliomod másodperc alatt jelentkezik. A nagy energiafelszabadítási sebesség határozza meg a robbanóanyagok előnyeit a hagyományos éghető anyagokkal szemben. Ugyanakkor, a teljes energia tartalékok, a továbbiakban azonos tömegű még a leggazdagabb robbanékony energiát nem haladja meg a szokásos üzemanyag-ellátó rendszer, de a robbanás eléri Xia összehasonlíthatatlanul nagyobb tömeg koncentrációja vagy nagy sűrűségű energiát.
Égési közönséges éghető viszonylag lassan megy végbe, amely privrdit jelentős bővítése a reakciótermékek a folyamat során, és egy jelentős disszipáció által kibocsátott energia hővezető és a sugárzás-ség. Ezekből az okokból az égéstermékekben csak viszonylag alacsony térfogatsűrűség érhető el ebben az esetben.
A robbanásveszélyes folyamatok éppen ellenkezőleg. Gyorsan, akkor feltételezhetjük, hogy az összes energia majdnem itt az ideje, hogy kitűnjön térfogatra elfoglalják magukat, beleértve a robbanóanyagokat, ami egy ilyen nagy koncentrációjú energia, koto-rozs nem érhető el a hagyományos kémiai reakciókat.
Különösen nagy energiasűrűség érhető el a kondenzált (szilárd vagy folyékony) robbanóanyagok robbanásával, amelyeket valójában széles körben használnak a mérnöki munkákban. Ez azzal magyarázható, hogy ezek a robbanóanyagok sokkal kisebb fajlagos térfogatúak az éghető gáz-halmazállapotú keverékekhez képest (1.1. Táblázat).
1.1. Táblázat. A robbanás és a robbanóanyagok és éghető keverékek robbanásának hevítése és energiaméret-sűrűsége.
Robbanásveszélyes vagy gyúlékony keverék neve
A robbanás vagy a fűtőérték hője, amely 1 kg robbanékony vagy éghető keveréknek tulajdonítható, kcal
Az energia tömegsűrűsége 1 liter robbanóanyag vagy éghető keverék, kcal / l
Gázképződés. Nagynyomású ami egy robbanás, és a OCU-slovlenny romboló hatást nem lehet elérni, ha a kémiai reakció nem termel egy kellően nagy számú gáznemű termékek. Ezek a termékek a robbanás egy rendkívül összenyomott állapotban, azok a személyek, lefölözött szerek az expanziós folyamat, amely rendkívül gyorsan történhet átmenet BB potenciális energiát mechanikus vagy kinetikus energia-kusan mozgó gázokat.
Körülbelül 1 kg hagyományos robbanóanyag képződik mintegy 1000 liter gáz-halmazállapotú termékek, amelyek a robbanás idején nagyon nagy nyomás alatt. A kondenzált robbanóanyagok robbanásának maximális nyomása több százezer légkört ér el. Az ilyen nyomások természetesen nem valósíthatók meg a szokásos kémiai reakciókban.
A gáz-halmazállapotú rendszerek robbanásakor általában nem fordul elő a térfogat-emelkedés, és egyes esetekben a robbanásveszélyes átalakuláshoz még a térfogatcsökkenés is társul. Ilyen reakció például egy forró gáz gáz robbanása, ami egyharmadnyi térfogatcsökkenést eredményez. A térfogat csökkenését azonban kompenzálja az eljárás exotermitása és sebessége, aminek következtében a robbanás nyomása mindenképpen elérte a 10 atm-os értéket.