Поражающие факторы взрывов

Взрыв – это быстро протекающий процесс химического или физического превращения вещества, сопровождающийся освобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести ущерб экономике и окружающей среде, а также стать источником чрезвычайных ситуаций (ЧС).

Классификация взрывов представлена на рис. 12.2.

Рис. 12.2. Классификация взрывов

Большинство взрывов имеет химический характер, представляющий собой, по сути, процесс горения, протекающий с огромной скоростью (сотни м/с). Энергоносителями таких взрывов могут быть твердые, жидкие и газообразные вещества, а также аэрозоли и аэровзвеси горючих веществ (пыль, туман) в воздухе. Некоторые твердые и жидкие взрывчатые вещества (ВВ) имеют окислитель в своем составе и поэтому могут взрываться в условиях отсутствия кислорода, а значит и воздуха.

К взрывам, обусловленным физическими процессами, относятся взрывы сжатых газов и перегретого пара. Обычно взрывы такого рода встречаются достаточно редко, в основном при авариях. К физическим взрывам относится также явление физической детонации – взрыв при смешении горячей и холодной жидкостей, когда температура одной существенно превосходит другую.

Специфическую разновидность взрыва представляет собой объемный взрыв газовоздушных смесей и аэровзвесей, которому всегда предшествует образование объемного облака, где горючий компонент присутствует в смеси с окислителем (кислородом воздуха) в определенной концентрации. Как уже упоминалось ранее, оксид углерода образует взрывчатую смесь с воздухом в соотношении 1 : 2. Взрыв оксида углерода часто бывает при пожаре, когда в результате открывании дверей (окон) в горящее помещение, где образовалось большое количество оксида углерода, создается резкий приток кислорода.

Энергия сгорания многих парогазовых смесей при объемном взрыве во много раз превосходит энергию сгорания твердых веществ, а скорость распространения ударной волны в пределах облака ВВ может достигать 1-3 км/с, что обуславливает огромную разрушительную силу объемных взрывов. Кроме того, проникая в помещения через окна и проемы, облако ВВ может поражать людей и производить разрушения внутри помещений и за преградами.

Причинами взрывов могут быть резкие воздействия (удар, сжатие), изменение температуры (искра), химическая реакция, ударная волна другого взрыва и т. п.

Единицы измерения избыточного давления – Па и кг/см²:

1 Па = 1 Н/м² = 0,102 кг/см² или 1 кг/см² = 100 кПа.

Давление скоростного напора во фронте ударной волны – динамическая нагрузка, создаваемая потоком масс воздуха, следующих за фронтом ударной волны. Оно находится в прямой зависимости от плотности и скорости воздуха за фронтом ударной волны.

Поражение людей при взрыве может явиться результатом как прямого, так и косвенного воздействия ударной волны. Характер и степень поражения людей зависят от степени их защищенности. На человека, находящегося за укрытием, воздействует в основном избыточное давление ударной волны. Травмы и контузии при взрыве могут носить характер крайне тяжелых, тяжелых, средней тяжести и легких поражений (табл. 12.3).

Таблица 12.3

Характер и степени поражения людей ударной волной

Характер поражений	Избыточное давление, кПа	Воздействие на организм
Крайне тяжелые	Более 100	Крайне тяжелые травмы и контузии, возможен смертельный исход
Тяжелые	60-100	Сильная контузия всего организма, тяжелые переломы, внутренние кровоизлияния
Средней тяжести	40-60	Травмы головы с потерей сознания, переломы и вывихи конечностей, потеря слуха
Легкие	20-40	Легкая контузия, вывихи и ушибы

Осколочные поля. Избыточное давление, не превышающее 10 кПа, считается безопасным для укрытых людей, однако люди, расположенные на открытой местности, могут получать поражения за счет летящих камней и осколков стекла даже при избыточном давлении 2 кПа и более; а при избыточном давлении 10 кПа травмы за счет метательных действий ударной волны могут носить характер тяжелых и смертельных.

Ущерб, причиняемый ударной волной зданиям и сооружениям, может носить характер полных, сильных, средних и слабых разрушений (табл. 12.4).

Таблица 12.4

Характер разрушений в зависимости от избыточного давления ударной волны

Вид разрушений	Избыточное давление, кПа	Характер разрушений
Полные	Свыше 50	Разрушение всех элементов здания, включая несущие конструкции всех этажей
Сильные	30-50	Разрушение несущих конструкций верхних и деформация конструкций всех этажей
Средние	20-30	Разрушение второстепенных элементов здания, деформация либо частичное разрушение основных элементов здания
Слабые	10-20	Разрушение кровли, внутренних перегородок, окон, дверей

При полных и сильных разрушениях восстановление и использование зданий невозможно. При средних и слабых – возможно после капитального, среднего и текущего ремонта.