Зеленкин В.Г., Боровик С.И., Бабкин М.Ю. Теория горения и взрыва

Подождите немного. Документ загружается.

161

На каждом пункте производства или подготовки взрывчатых веществ

должна быть разработана инструкция по охране труда и технике безо-

пасности. Инструкция составляются в соответствии с требованиями дей-

ствующих нормативов, настоящих Правил и регламента технологического

процесса. Специальные инструкции по охране труда и технике безопасно-

сти должны быть разработаны также для обслуживающего персонала (сле-

сарей, электромонтеров, слесарей контрольно-измерительных приборов).

Работающие во вредных условиях должны быть обеспечены спецодеждой

и индивидуальными средствами защиты.

На видных, хорошо освещенных местах производственной территории,

зданиях, рабочих помещениях и оборудовании должны быть вывешены

знаки и условные символы безопасности, предупредительные плакаты, со-

ответствующие характеру выполняемых работ и предназначенные для

привлечения внимания работающих и посетителей к возможной опасно-

сти, а также указывающие действия для ее предупреждения, схема движе-

ния пешеходов и транспорта по территории.

На воротах для въезда транспорта на территорию, в проходной для лю-

дей, входных дверях в производственные здания вывешивают знаки безо-

пасности, запрещающие:

– въезд автотранспорта, не оборудованного искрогасительным устрой-

ством на выхлопной трубе двигателя;

– пронос легковоспламеняющихся жидкостей, курительных принад-

лежностей, использование открытого огня без особого на то разрешения.

В помещениях переработки взрывчатых компонентов и взрывчатых

веществ должны быть вывешены знаки, запрещающие работать инстру-

ментом, дающим искру.

На рабочих местах вывешивают плакаты: «Пользоваться респирато-

ром», «Работать с включенным воздухоотсосом».

Отличительная окраска оборудования и коммуникаций должна быть

выполнена по соответствующему стандарту. Дороги и железнодорожные

переезды должны быть оборудованы дорожными знаками.

Для предупреждения возможности возникновения опасных электроста-

тических разрядов необходимо предусматривать следующие меры защиты:

− заземление электропроводящего оборудования и коммуникаций;

− применение нейтрализаторов;

− подбор пар контактирующих материалов, электризующихся зарядами

разных знаков;

− увлажнение окружающей атмосферы;

− применение электропроводных материалов для оборудования;

− применение спецодежды.

Основными правилами безопасного выполнения работ на производ-

ствах ВВ являются:

162

− строгое соблюдение регламента технологического процесса и инст-

рукций по охране труда;

− содержание в исправном состоянии оборудования, контрольно-

измерительных приборов и технологических коммуникаций;

− поддержание в исправном состоянии вентиляционных систем,

средств сигнализации (оповещения) и пожаротушения;

− использование кондиционного сырья и соблюдение норм загрузок

взрывопожароопасной продукцией зданий и помещений;

− соблюдение всех предписываемых правил по охране труда и пожар-

ной безопасности.

Все работающие с взрывчатыми материалами обязаны:

− хорошо знать их токсические и взрывопожароопасные свойства;

− работы производить в строгом соответствии с регламентом техноло-

гического процесса и настоящими Правилами.

Особую осторожность необходимо проявлять при чистке оборудования

от остатков и пыли взрывчатых веществ, руководствуясь инструкциями, и

применять только предусмотренные для этого способы и средства.

Перед чисткой вентиляционных трубопроводов и фильтров от пыли

взрывчатых веществ необходимо применять орошение водой.

9.2. Обеспечение безопасности при проведении взрывных работ

Лица, назначенные для производства взрывов, должны знать правила

обращения с взрывчатыми веществами и средствами взрывания, иметь на-

выки в выполнении этих задач и твердо знать меры предосторожности.

Безопасными (для людей) при взрыве являются следующие расстояния:

 при взрыве зарядов до 10 кг без оболочек: в воздухе – 50 м, на грунте

– 100 м;

 при подрывании дерева – 150 м;

 при подрывании кирпича, бетона, камня – 350 м;

 при подрывании открыто расположенных металлических конструк-

ций – 500 м.

При взрывных работах требуется соблюдать следующие правила

безопасности [16]: капсюли-детонаторы зажигательных трубок и электро-

детонаторы вставляют в наружные заряды после их крепления на подры-

ваемых элементах (объектах) непосредственно перед взрывом. При огне-

вом способе взрывания к отказавшим зарядам может подходить только

один человек и не раньше чем через 15 мин после отказа (когда по расчету

должен был произойти взрыв). При обнаружении признаков горения шну-

ра подходить к зарядам воспрещается. По команде «Приготовиться» под-

рывники становятся у зарядов и подготавливаются к воспламенению зажи-

гательных трубок. Поджигание производят по команде «Огонь», отходят

163

подрывники по команде «Отходи». По этой команде должны отходить все

подрывники, в том числе и не успевшие поджечь трубки.

При электрическом способе взрывания проверку электровзрывных се-

тей и подключение магистральных проводов к источнику тока должны

производить только после удаления всех людей от мест расположения за-

рядов. В момент установки электродетонаторов в заряды в магистральных

проводах электровзрывной сети на удалении 30–40 м от подрываемого за-

ряда устраивают «разрыв безопасности» (разрывают один из магистраль-

ных проводов). Его сращивание при отходе осуществляет лицо, произво-

дящее установку электродетонаторов в заряды. При производстве группо-

вых взрывов результаты взрыва должен проверять один человек. При отка-

зе необходимо отключить концы магистральных проводов от источника

тока, изолировать их, развести в стороны и выяснить причины отказа.

Подходить к невзорвавшемуся (отказавшему) заряду разрешается не рань-

ше чем через 15 мин.

При работах с фейерверочными изделиями необходимо соблюдать

максимальную осторожность. Запрещается бросать изделия, ударять по

ним какими-либо предметами, тянуть за провода электровоспламенителей

или огнепроводный шнур, а также выдергивать их. Провода электровос-

пламенителей изделий до монтажных работ на пусковой площадке должны

быть замкнуты накоротко.

Запрещается переносить изделия в карманах, под одеждой, хранить без

укупорки, бросать, перекатывать (кантовать) и бросать ящики с изделиями;

при всех работах с фейерверочными изделиями курить и производить ка-

кие-либо операции с открытым огнем, а также держать изделия вблизи от-

крытых источников огня.

Разрешается пользоваться только инструментом из цветных металлов

(латунь, медь, алюминий) или омедненными и латунированным инстру-

ментом.

К работе с фейерверочными изделиями допускают лиц, имеющих спе-

циальное удостоверение и прошедших периодическое обучение и инструк-

таж. На все виды работы должны быть составлены инструкции.

164

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Демидов, П.Г. Горение и свойства горючих веществ / П.Г. Демидов,

В.А. Шандыба, П.П. Щеглов. – 2-е изд., перераб. – М.: Химия, 1981. – 248 с.

2. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность: справочное издание

/А.Н. Баратов, Е.Н. Щеглов, А.Я. Корольченко и др. – М.: Химия, 1987. – 272 с.

3. ГОСТ 12.1.044-89.ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материа-

лов. Номенклатура показателей и методы их определения. – М.: Изд-во стан-

дартов, 1990. – 143 с.

4. Голотин, Г.И. Теория горения и взрыва: конспект лекций / Г.И. Голотин;

под ред. А.В. Хашковского. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1999. – Ч. I. – 84 с.

5. Голотин, Г.И. Теория горения и взрыва: учебное пособие к практиче-

ским занятиям / Г.И. Голотин, И.В. Зубанова; под ред. А.И. Сидорова. – Челя-

бинск: Изд-во ЮУрГУ, 2000. – Ч. I.– 82 с.

6. Андреев, К.К. Теория взрывчатых веществ: учебник для химико-

технологических специальностей вузов / К.К. Андреев, А.Ф. Беляев. – М.: Обо-

ронгиз, 1960. – 560 с.

7. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения:

справочное издание/ А.И. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. – М.:

Химия, 1990. – Кн. 1. – 496 с.

8. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения:

справочное издание/ А.И. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. – М.:

Химия, 1990. – Кн. 2. – 384 с.

9. Взрывные явления. Оценка и последствия / У. Бейкер, Г. Кокс,

П. Уэстайн и др. / пер. с англ.; под ред. Я.Б. Зельдовича, Б.Е. Гельфанда. –

М.: Мир, 1986. – Кн.1. – 319 с.

10. Взрывные явления. Оценка и последствия / У. Бейкер, Г. Кокс,

П. Уэстайн и др. / пер. с англ.; под ред. Я.Б. Зельдовича, Б.Е. Гельфанда. – М.:

Мир, 1986. – Кн. 2. – 384 с.

11. Физика взрыва: монография / под ред. К.П. Станюковича. – 2-е изд., пе-

рераб. – М.: Наука, 1975. – 704 с.

12. Орленко, Л.П. Физика взрыва и удара: учебное пособие для вузов /

Л.П. Орленко. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 304 с.

13. Физика взрыва: учебник: в 2 т. / под ред. Л.П. Орленко. – Изд. 3-е,

испр. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – Т 1. – 832 с.

14. Физика взрыва: учебник: в 2 т. / под ред. Л.П. Орленко. – Изд. 3-е,

испр. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. – Т 2. – 656 с.

15. Об утверждении Правил устройства и безопасной эксплуатации пунктов

производства и механизированной подготовки к применению взрывчатых ве-

ществ в организациях, ведущих взрывные работы. Постановление

Госгортехнадзора РФ от 17 июня 2003 г. № 93.

16. ПБ 13-407-01. Единые правила безопасности при взрывных работах.

Утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 30.01.2001 № 3.

165

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРЕНИИ

1.1. Введение ................................................................................................ 3

1.2. Основные понятия................................................................................. 4

1.3. Горение и условия его протекания....................................................... 7

1.4. Понятие о кинетическом и диффузионном горении......................... 16

1.5. Химические реакции горения............................................................. 19

1.6. Горение в атмосферном воздухе ........................................................ 20

1.7. Классификация и характеристика пожароопасных веществ ............ 22

1.8. Показатели пожаро- и взрывоопасности веществ и материалов...... 25

2. ОСОБЕННОСТИ ГОРЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 31

2.1. Горение газов ...................................................................................... 31

2.2. Горение жидкостей ............................................................................. 36

2.3. Горение твердых веществ................................................................... 38

2.3.1. Горение органических материалов........................................... 38

2.3.2. Горение неорганических твердых веществ.............................. 41

2.4. Горение пылевоздушных смесей ....................................................... 42

2.4.1. Классификация пыли горючих веществ по степени

пожаро- и взрывоопасности .................................................... 43

2.4.2. Свойства, определяющие пожаровзрывоопасность пылей..... 43

2.4.3. Взрывы пылевоздушных смесей............................................... 45

2.5. Термодинамика процессов горения ................................................... 45

3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЗРЫВЕ ............................................................. 52

3.1. Взрыв и его разновидности................................................................. 52

3.2. Классификация взрывных явлений .................................................... 59

3.3. Характеристика аварийных взрывов.................................................. 60

4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВАХ (ВВ)................ 62

4.1. Основные понятия............................................................................... 62

4.2. Классификация взрывчатых веществ................................................. 67

4.3. Характеристика взрывчатых веществ ................................................ 69

4.4. Химические реакции взрывных превращений .................................. 69

4.4.1. Расчет состава продуктов взрывчатого разложения ВВ

с положительным кислородным балансом (I группа ВВ)........ 71

4.4.2. Расчет состава продуктов взрывчатого разложения ВВ

с отрицательным кислородным балансом (II группа ВВ) ....... 72

4.4.3. Составление уравнений реакций взрывчатого разложения ВВ

с отрицательным КБ (III группа)............................................... 74

4.5. Объем продуктов взрывчатого разложения....................................... 75

4.6. Теплота и температура взрыва ........................................................... 77

4.6.1. Теплота взрыва .......................................................................... 77

4.6.2. Температура продуктов взрыва ................................................ 82

166

4.7. Давление продуктов взрыва................................................................ 85

4.7.1. Расчет величины давления продуктов взрыва......................... 86

5. УДАРНЫЕ ВОЛНЫ................................................................................... 90

5.1. Общие сведения о воздушной ударной волне ................................... 90

5.2. Параметры воздушной ударной волны (ВУВ) .................................. 97

5.3. Отражение ВУВ от прочных преград .............................................. 103

5.4. Условия на фронте ударной волны .................................................. 105

5.5. Регулярное и маховское отражение волн......................................... 107

5.6. Плоская прямая ударная волна......................................................... 110

5.7. Явление детонации. Гидродинамическая теория

детонации. Детонационная волна .................................................... 111

5.8. Вычисление параметров детонационных волн в газовых

и конденсированных системах ......................................................... 116

6. ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВА.............................................................................. 119

6.1. Основные факторы разрушающего действия УВ и элементы

закона подобия при взрыве............................................................... 119

6.2. Действие взрыва на здания, сооружения и оборудование. Виды

разрушения ........................................................................................ 121

6.3. Зоны действия взрыва....................................................................... 122

6.4. Действие взрыва на организм человека ........................................... 122

6.5. Кумулятивный эффект и его использование ................................... 125

7. ОСОБЕННОСТИ ВЗРЫВА В ГРУНТЕ И ВОДЕ

7.1. Характерные особенности грунтов .................................................. 134

7.2. Зоны действия и разрушающее действие взрыва в грунте ............. 134

7.3. Ударные волны в воде....................................................................... 137

7.4. Экспериментальные исследования в области взрывов ................... 138

8. ТЕОРИИ ВЗРЫВА

8.1. Теория теплового взрыва.................................................................. 140

8.2. Теория зажигания ............................................................................. 143

8.3. Физические и химические взрывы................................................... 146

8.4. Кавитация.......................................................................................... 152

8.5. Искровой разряд................................................................................ 155

9. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБРАЩЕНИИ СО ВЗРЫВЧАТЫМИ

ВЕЩЕСТВАМИ

9.1. Меры безопасности при хранении, транспортировке

и производстве взрывчатых веществ............................................... 157

9.2. Обеспечение безопасности при проведении взрывных работ ....... 162

Библиографический список......................................................................... 164