Підводні вибухові роботи.
1.Основні поняття про вибухи і вибухові речовини.
2. Підводні вибухи. Характеристики ВВ, використовувані при проведенні підводних
3. Способи підривання і засоби ініціювання промислових ВР.
Основні види підводних вибухових робіт і особливості їх проведення.
1. Підводні вибухові роботи;
- підводні земляні роботи;
- будівництво підводних інженерних споруд;
- ремонт підводних споруд;
- укладка і ремонт підводних кабелів;
- прокладка і ремонт підводних трубопроводів;
- підводний різання і зварювання металів;
1. К.А.Забела, Ю.Г.Кушнірюк. Посібник з підводно-технічних робіт в будівництві / К. Будівельник. - 1975 г. - стор. 26-25.
Основні поняття про вибухи і вибухові речовини.
Вибух - це процес дуже швидкого перетворення вибухової речовини в велику кількість сильно стиснутих і нагрітих газів, які, розширюючись, здійснюють механічну роботу (руйнування, переміщення, дроблення, викидання).
Вибухова речовина (ВВ) - хімічні сполуки або суміші таких з'єднань, які під впливом певних зовнішніх впливів здатні до швидкого, саморозвиватися хімічному перетворенню в велику кількість газів.
За хімічним процесу вибух являє горіння ВВ, але відрізняється від простого горіння швидкістю руху, що відбувається в тисячні і десятитисячні частки секунди. Звідси, за швидкістю перетворення вибух ділять на два типи - горіння і детонація.
При горінні передача енергії від одного шару речовини до іншого відбувається шляхом теплопровідності. Вибух типу горіння характерний для пороху. Процес утворення газів відбувається досить повільно. Завдяки цьому, під час вибуху пороху в замкнутому просторі (гільзі патрона, снаряда) відбувається викидання кулі, снаряда зі стовбура, але не відбувається руйнування гільзи, патронника зброї.
При детонації процес передачі енергії обумовлюється проходженням ударної хвилі по ВВ з надзвуковою швидкістю (6-7 тис. М. В секунду). В цьому випадку гази утворюються дуже швидко, тиск зростає миттєво до дуже великих величин. Простіше кажучи, у газів немає часу йти по шляху найменшого опору і вони в прагненні розширитися, руйнують все на своєму шляху. Цей тип вибуху характерний для тротилу, гексогену, амоніту та т.п. речовин.
Для початку процесу вибуху (далі він розвивається мимовільно) необхідно зовнішній вплив, тобто потрібно подати на ВВ певну кількість енергії. Зовнішні впливи поділяються на такі типи:
- Механічне (удар, накол, тертя)
- Теплове (іскра, полум'я, нагрівання)
- Хімічне (хім. Реакція взаємодії певної речовини з ВВ)
- Детонаційне (вибух поруч з ВВ іншого ВВ)
Залежно від типу вибуху і чутливості до зовнішніх впливів все ВВ ділять на три основні групи:
- Ініціюють ВВ.
- Метальні ВВ.
- Бризантні ВВ.
Ініціюють ВВ. Мають високу чутливість до зовнішніх впливів і їх вибух, (детонація) надає детонационное вплив на брізантние і метальні ВВ, які зазвичай до решти типам зовнішнього впливу не чутливі зовсім або ж мають незадовільною чутливістю. Тому, що ініціюють речовини і застосовують тільки для збудження вибуху бризантних або метальних ВВ. Для забезпечення безпеки застосування ініціюючих ВР, їх упаковують в захисні пристосування (капсуль, капсульного втулка, капсуль - детонатор, електродетонатор, детонатор). Типові представники ініціюючих ВР: гримуча ртуть, азид свинцю, тенерес (ТНРС).
Метальні ВВ. Метальними ВВ (пороху) називаються такі речовини, основною формою вибухового перетворення яких є горіння. Під час вибуху пороху дроблять дію проявляється в незначній мірі в порівнянні з дією у вигляді відкидання, розкидання довкілля, тому їх після появи бризантних ВВ стали називати метальними ВВ. Пороху діляться на димні і бездимні.
Бризантні ВВ. Бризантні ВВ свою назву отримали від французького briser, що означає дробити, ламати. Бризантні ВВ на відміну від ініціюють НЕ детонують від такого типу простих початкових імпульсів, як іскра і промінь полум'я. Для збудження в них детонації необхідний початковий імпульс у вигляді вибуху невеликої кількості ініціюючого ВВ, а іноді і вибуху так званого проміжного детонатора з іншого, більш чутливого речовини, що вибухає, в свою чергу, від ініціюючого ВВ. Бризантні ВВ - основні речовини, що застосовуються у величезних кількостях для спорядження боєприпасів (артилерійських снарядів, мінометних мін, авіаційних бомб, морських і інженерних хв) і для виробництва вибухових робіт як для військових.
Бризантні ВВ поділяються на:
- ВР підвищеної потужності, що володіють підвищеною швидкістю детонації (7500 - 8500 м / с) і виділяють велику кількість тепла під час вибуху (Тен. Гексоген. Тетрил. Октоген, Нітрогліцерин);
- ВВ нормальної потужності - володіють великою стійкістю, витримують тривале зберігання і вельми мало чутливі до всякого роду зовнішніх впливів, що робить поводження з ними практично безпечним (Тротил, Пікринова кислота, Пластичное ВВ (пластіт-4), Динаміти);
- ВВ зниженої потужності - володіють зниженою БРИЗАНТНА внаслідок істотно меншого тепловиділення і меншою швидкості їх детонація (не більше 5000 м / с), тому вони поступаються бризантних ВВ нормальної потужності по БРИЗАНТНА дії і рівноцінні їм по працездатності (Аміачна селітра, Аммоніти, дінамони, амоналів) .
Все ВВ характеризуються рядом даних, в залежності від величин яких вирішується питання про застосування даної речовини для вирішення тих чи інших завдань. Найбільш істотні з них це:
- Чутливість до зовнішніх впливів
- Енергія (теплота) вибухового перетворення
- швидкість детонації
- бризантність
- фугасні
- Хімічна стійкість
- Тривалість і умови працездатного стану
- Нормальне агрегатний стан
- густина
Досить повно властивості ВВ можна описати, використовуючи всі дев'ять характеристик. Однак для розуміння в цілому того, що зазвичай називають потужністю або силою можна обмежитися двома характеристиками: «Бризантність» і «фугасний».
Бризантність - це здатність ВВ дробити, руйнувати дотичні з ним предмети (метал, гірські породи і т.п.). Величина БРИЗАНТНА говорить про те, наскільки швидко утворюються під час вибуху гази. Чим вище бризантность того чи іншого ВВ, тим більше воно годиться для спорядження снарядів, мін, авіабомб. Таке ВР під час вибуху краще роздробити корпус снаряда, додасть осколках найбільшу швидкість, створить більш сильну ударну хвилю. З БРИЗАНТНА безпосередньо пов'язана характеристика - швидкість детонації, тобто наскільки швидко процес вибуху поширюється по речовині ВВ.
Фугасні - інакше кажучи, працездатність ВВ, здатність зруйнувати і викинути з області вибуху, що оточують матеріали (грунт, бетон, цегла і т.п.). Ця характеристика визначається кількістю, що утворюються під час вибуху газів. Чим більше утворюється газів, тим більшу роботу здатне виконати дане ВВ.
Для вибухових робіт в грунті більше схожі ВВ, що володіє найбільшою фугасні прілюбілось БРИЗАНТНА. Для спорядження снарядів в першу чергу цінна висока бризантность і не настільки важлива фугасні.
Реальним способом порівняння потужностей різних ВВ є тротиловий еквівалент. Його суть полягає в тому, що потужність тротилу умовно прийнята за одиницю. Всі інші ВВ (в тому числі і ядерне ВВ) порівнюються з тротилом. Оцінка здійснюється з умови необхідної кількості тротилу для виконання такої ж вибуховою роботи, що і цим кількістю цього ВВ. Наприклад: 100гр. гексогену дають той же результат, що і 125 гр. тротилу, а 75 гр. тротилу замінять 100гр. амоніту.
Працездатність ВВ визначається умовним кількістю речовини, яка викидається під час вибуху. Визначення працездатності ВВ вироблено за методом Трауцля (рис.1).
Після вибуху заряду випробуваного ВВ просвердлений в циліндрі канал перетворюється в порожнину. Цю порожнину заповнюють водою і по її кількості визначають обсяг порожнини. Працездатність ВВ (Р) характеризується розширенням порожнини за рахунок дії заряду ВР, вираженим в см 3.
де V - об'єм порожнини після вибуху, см 3;
V1 = 61.5см 3 - первинний об'єм каналу при діаметрі каналу 25 мм і глибині 125 мм;
V2 = 28-30см 3 - розширення порожнини за рахунок вибуху капсули-детонатори.
Визначення швидкості детонації ВР. Може бути здійснено за методом Дотріша (рис. 2).
Після вибуху заряду вимірюється відстань m від краю пластинки до точки М. в якій на платівці залишається слід від зустрічі хвиль детонації, що поширюються по обом відрізках детонуючого шнура. Швидкість детонації ВР визначається, виходячи з рівності часу приходу детонаційної хвилі в точку М через відрізок шнура L1 (t1), а з іншого боку - через заряд ВВ (на відстані S) і другий відрізок шнура L2 (t2):
Визначення БРИЗАНТНА ВВ проводиться за методом Гесса (рис. 3) і характеризується ступенем обтиску свинцевого стовпчика в мм.
Виробляються вимірювання висоти стовпчика з рафінованого свинцю до і після вибуху. Зміна висот стовпчика після вибуху є відносною характеристикою БРИЗАНТНА вибухової речовини.
