Взрыв – это быстропротекающий физический или физико-химический процесс, проходящий со значительным выделением энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения продуктов взрыва.
Взрыв в твёрдой среде вызывает разрушение и дробление. На основе взрывных процессов были созданы многие военные, строительные, научные и другие технологии. Применение взрывов, сначала в военной технике, а затем и в горной промышленности, началось задолго до других источников работы: паровой машины, двигателя внутреннего сгорания, электромотора.
Чтобы произошел взрыв, одновременно должны присутствовать следующие факторы: •наличие легковоспламеняющегося материала в производственном процессе или в окружающей среде; •кислород (воздух); •источник возгорания; •определённое соотношение кислорода и горючего материала.
К легковоспламеняющимся материалам относятся пары, взвеси, газы, пыль. Они могут появиться в результате утечки в процессе производства, а также при транспортировке или хранении. Пыль от материалов, которые измельчаются для дальнейшей обработки, особенно распространена в промышленных зонах. Взрывы пыли могут иметь такие же разрушительные последствия, как и взрывы газа.
Горючие материалы, контактируя с кислородом, воспламеняются только в определенном соотношении и при наличии источника возгорания. Решающую роль здесь играют температура вспышки материала и предел его взрыва.
Взрывоопасные ситуации могут возникать повсюду, где имеются необходимые и достаточные для этого условия: на производственных предприятиях, объектах инфраструктуры, в жилых помещениях.
К самым распространённым причинам взрывов относятся:
•нарушение технологических процессов на производствах;
•несоблюдение правил хранения, перевозки горючих материалов и техники безопасности при работе с ними;
•неправильная эксплуатация или поломка газового, парового оборудования.
Отдельно следует назвать причиной взрывов преднамеренное использование поражающих боеприпасов и оружия в военных, террористических и противоправных действиях.
Виды и типы взрывов
Выделяют три основных типа взрывов. Каждый из них может быть одинаково разрушительным и причинять колоссальный ущерб населению, инфраструктуре, окружающей среде.
Химические взрывы происходят в результате реакций разложения или соединения, сопровождающихся выделением теплоты. Следствием этого становится быстрое расширение выделяемого газа и образование ударной волны.
При механическом (физическом) взрыве внутри ограниченного пространства происходит расширение газа под высоким давлением. Выброс за пределы пространства избыточного давления создает ударную волну.
Ядерный взрыв происходит в результате реакции синтеза или деления, при которой очень быстро выделяется большое количество тепла и газа. Высвободившаяся энергия нагревает окружающий воздух и создает взрывную волну.
Вид взрыва зависит от свойств горючих материалов и их взаимодействия с атмосферным кислородом, который горит только с определённым количеством горючей субстанции (процесс окисления). В зависимости от силы взрыва и связанной с ним скорости распространения волны давления различают:
•низкоскоростную детонацию;
•дефлаграцию, или распространение процесса горения с дозвуковой скоростью;
•детонацию, или распространение взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Следствием всех типов взрывов являются ударное, тепловое и вибрационное воздействия на объекты, нередко приводящие к их разрушению или уничтожению.
Радиус и зона действия
Радиус взрыва — область, в которой будут подвергнуты воздействию все находящиеся там после взрыва объекты. Последствия взрыва распределяются в трёх зонах:
•Зона детонационной волны, в радиусе которой происходит разделение взрывчатых веществ на отдельные компоненты, с высокой скоростью разлетающиеся от места взрыва.
•Зона действия продуктов взрыва, в которой полностью уничтожаются все находящиеся там объекты. На её границе образуется автономно движущаяся ударная волна.
•Зона действия воздушной ударной волны, в зависимости от силы которой образуются подзоны сильных, средних и слабых повреждений. На границе последней подзоны ударный воздушный поток трансформируется в звуковую волну.
Поражающие факторы
Действия продуктов взрыва и образовавшаяся ударная волна в зоне своего действия имеют свои характеристики. Главными из них являются поражающие факторы.
Первичные
Основной поражающий фактор взрыва — ударная волна, распространяющаяся от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. К первичным факторам относятся массивы летящих осколков разрушенных конструкций, зданий, оборудования, а также взрывных устройств и боеприпасов — мин, снарядов, бомб.
Вторичные
Вторичными последствиями взрыва становятся пожары как на открытой местности, так и внутри зданий, утечка токсичных и других опасных веществ при разрушении производственных цехов и оборудования. К этому же ряду относятся ранения и заваливание людей обломками стеклянных конструкций, обрушившихся зданий. Вторичными последствиями взрыва могут стать природные катастрофы — затопления из-за разрушенных плотин, а также заражение атмосферы, воды, почвы.
Основные последствия взрывов в зонах жилой и промышленной застроек — человеческие жертвы и обрушение зданий.
Степени тяжести травм и их характеристики
Взрывы способны одновременно причинять травмы множеству людей, вызывая различные поражения — от локальных и незначительных до мультиорганных, опасных для жизни.
Различают три вида взрывных травм:
•первичные — возникающие при непосредственном воздействии ударной волны (баротравмы);
•вторичные — полученные в результате ранений осколками предметов, находящихся в зоне взрыва;
•третичные — как результат ударов тела пострадавшего об землю или преграды на траектории отбрасывания.
•четвертичные — вызванные воздействием огня, дыма, радиации, биологических агентов, вдыханием продуктов сгорания, пыли, токсинов, воздействием окружающей среды и психологической реакцией на события.
Кроме того, инфразвуковые колебания и мощный импульсный шум, сопровождающие взрыв, нередко вызывают у человека акустическую травму.
Тип и сила удара зависят от многих факторов, хотя основным механизмом, определяющим степень повреждения, является количество кинетической энергии, высвобождаемой за короткий период времени.
К другим вовлечённым факторам относятся:
•вид взрыва;
•расстояние от эпицентра, на котором находилась жертва;
•метеоусловия в зоне взрыва;
•местонахождение — в помещении или на открытой местности;
•положение, поза человека — стоя, сидя или лёжа;
•наличие защитных средств у пострадавших в момент взрыва.
В зависимости от силы воздействия ударной волны полученные травмы классифицируются как лёгкие, средние, тяжёлые и крайне тяжёлые. Основная информация об этом представлена в таблице ниже.
Защита от взрывов
Защитой от всех поражающих факторов взрывов является укрытие населения в защитных сооружениях. Люди, укрытые в таких убежищах, не подвержены воздействию поражающих факторов взрыва — светового излучения, ударной волны. Конструкции защитных сооружений значительно ослабляют действия проникающей радиации и радиоактивного излучения при заражении местности радиоактивными веществами.
При нахождении людей во время взрыва вне убежищ, в целях защиты необходимо использовать ближайшие естественные укрытия. Если их нет рядом, нужно повернуться к взрыву спиной, лицом вниз лечь на землю, спрятав руки под себя. Когда пройдёт ударная волна, — через 15 –20 секунд после взрыва — следует встать и немедленно надеть средство защиты органов дыхания (противогаз, респиратор). При неимении их плотно закрыть нос и рот подручным материалом — плотной тканью, шарфом, платком.
Затем необходимо отряхнуть одежду и обувь от осевшей на них пыли, при возможности воспользоваться средствами защиты кожи и покинуть зону поражения или укрыться в ближайшем защитном сооружении.