Константин Андреев - Взрыв и взрывчатые вещества

Если взрыв происходит на заводе или на складе взрывчатых веществ или боеприпасов, то нужно учитывать, что ударная волна может вызвать не только механические разрушения, но и передачу взрыва на расстояние. Когда вблизи от места взрыва находятся взрывчатые вещества, то они взрываются от действия ударной волны, если только расстояние не слишком велико. Чем больше энергия взрыва и количество взрывающегося вещества, тем больше расстояние, на которое оно передает взрыв. Это расстояние возрастает пропорционально корню квадратному из количества взрывчатого вещества. От взрыва заряда в 100 тонн взрыв может передаться на расстояние до 100 метров.

Чтобы предотвратить большие разрушения, а также передачу взрыва, при постройке заводов или складов отдельные здания располагают на некотором удалении друг от друга, иногда их дополнительно окружают земляными валами, уменьшающими действие взрыва на расстоянии. Если склад или завод построен без учета этих требований, то случайный взрыв в одном из зданий не ограничивается разрушением этого здания, а может распространиться и на все другие, приводя к полному уничтожению всего завода или склада. Именно так произошло на одном французском военном складе взрывчатых веществ в Боссане, на котором хранилища были расположены слишком близко друг от друга. На фотоснимке (рис. 16) показано то, что осталось от склада после происшедшего по неизвестным причинам взрыва одного из 54 хранилищ, от которого в результате передачи взрыва взорвались, оставив после себя одни воронки в земле, и остальные.

Рис. 16. После взрыва на складе взрывчатых веществ в Боссане.

Мы отмечали, что фугасное действие на значительных расстояниях от взорвавшегося заряда обусловливается распространением ударной волны.

Главным свойством взрывчатого вещества, определяющим фугасное действие, является энергия, выделяющаяся при взрыве; быстрота ее выделения, играющая решающую роль для бризантного действия, имеет для фугасного действия второстепенное значение. Так как, однако, обычно взрывчатые вещества с большой энергией имеют и большую скорость взрыва, то большое фугасное действие, как правило, сопутствует большой бризантности. Правда, это не всегда так. Известны взрывчатые смеси, содержащие алюминий в виде порошка. Алюминий при взрыве сгорает за счет кислорода взрывчатого вещества, причем выделяется очень много тепла и энергия взрыва получается большая. Поэтому фугасное действие получается также большое. Однако алюминиевый порошок сгорает сравнительно медленно; для этого требуется больше времени, чем для химической реакции при взрыве однородного взрывчатого вещества, и бризантность от добавки алюминия не увеличивается.

Точно так же если взять взрывчатые вещества, представляющие собой смесь двух веществ — горючего и окислителя, — например, смесь угля с аммиачной селитрой, то окажется, что фугасное действие довольно слабо зависит от того, как сильно измельчены уголь и селитра. Бризантное же действие будет резко уменьшаться при применении крупных медленно реагирующих частиц.

Измерение фугасного действия взрывчатого вещества можно производить, взрывая заряд, закопанный на некоторую глубину в землю, и определяя объем образовавшейся воронки, то есть количество выброшенной земли. В лаборатории его определяют, как и бризантность, по деформации свинца, вызываемой взрывом, но в иных условиях. Небольшой заряд взрывчатого вещества помещают в канал свинцового цилиндра, не доходящий до его дна (рис. 17); свободную часть канала засыпают песком, после чего производят подрыв. Образовавшиеся газы расширяют канал цилиндра, придавая ему форму груши, по объему которой и оценивают фугасное действие взрывчатого вещества. Условия этого испытания существенно отличаются от условий определения бризантности. Многие взрывчатые вещества, которые при испытании подрывом на свинцовом столбике для определения бризантности не производят его обжатия, в свинцовом цилиндре дают значительное расширение. Объясняется это различие тем, что при подрыве на столбике газам взрыва мешает расширяться только легкий воздух. В свинцовом же цилиндре снизу и с боков этому препятствует свинец, а сверху столбик песка, и газы после взрыва оказываются как бы в замкнутом пространстве. Только очень медленно взрывающиеся вещества вроде дымного пороха выбрасывают песок из канала, не производя значительного расширения последнего. Обычно же скорость взрыва оказывается достаточно большой, чтобы для газов оказалось так же трудно выбросить песок, как и расширить канал свинцового цилиндра, — поэтому они делают и то, и другое. При этом поскольку сопротивление песка все же гораздо больше, чем воздуха, то расширение канала дают и такие взрывчатые вещества, которые взрываются недостаточно быстро, чтобы сжать свинцовый столбик при подрыве на нем для определения бризантности.

Рис. 17. Испытание взрывчатого вещества на фугасное действие подрывом в свинцовом цилиндре.

Некоторым недостатком описанных способов определения фугасного действия является то, что они производятся с малыми количествами взрывчатого вещества; в свинцовом цилиндре, например, подрывают всего 10 граммов взрывчатого вещества. Поэтому на основании таких определений не всегда можно установить, каково будет разрушительное действие больших зарядов в десятки и сотни тонн.

А знать это нужно, так как на заводах и особенно на складах приходится иметь дело с большими количествами взрывчатых веществ, и важно ясно представлять себе, какие разрушения они могут вызвать при случайном взрыве.

Для этого в ряде стран, особенно после войн, когда нужно было уничтожать непригодные для хранения взрывчатые вещества, были проведены подрывы больших зарядов, достигавших десятков тонн. При этом определялось разрушительное действие на различные сооружения, одновременно измерявшееся специальными приборами. Таким образом устанавливалось в условиях, наиболее близких к условиям практики, как влияют на размеры зоны разрушительного действия количество взрывчатого вещества и его свойства. Попутно определялась также эффективность различных защитных устройств и выявлялись наиболее устойчивые к действию взрыва конструкции зданий.

Другим источником сведений такого рода являются взрывы, происходящие на заводах и складах взрывчатых веществ. Обычно бывает известно, сколько и каких взрывчатых веществ находилось в той или иной взорвавшейся мастерской или хранилище. Сопоставляя эти данные со степенью разрушений и расстояниями, на которых они наблюдались, можно получить очень ценные для практики выводы о том, как нужно планировать расположение заводов и складов взрывчатых веществ и какие меры защиты от действия взрыва должны быть применены, чтобы ущерб от возможного непредвиденного взрыва был минимальным.