Причины детонации

Детонационный взрыв в шахте, что может быть страшнее для добывающих уголь шахтеров. Такие взрывы в шахтах не редкость, несмотря на все предписания технадзора и соблюдение мер безопасности.

Привожу несколько событий, произошедших в угольных шахтах мира из новостей «Российской газеты»:

«В ночь на 29 июля на украинских шахтах произошло сразу несколько ЧП. На шахте "Суходольская Восточная" на горизонте 915 метров произошел взрыв, погибли 26 горняков, двое получили травмы».

«Напомним, 19 марта 2007 года в результате взрывов метано-воздушной смеси и угольной пыли на "Ульяновской" погибли 110 человек из 203 находившихся в подземных выработках. Эта катастрофа стала крупнейшей в истории российской угледобывающей отрасли».

«В Польше на шахте "Борыня" произошел взрыв метана, сообщает РИА Новости со ссылкой на информационный телеканал TVN24.По данным телеканала, погибли трое шахтеров. На данный момент госпитализировано 14 человек».

«Взрыв метана на шахте в провинции Балыкесир на северо-западе Турции унес жизни 17 человек, сообщил в эфире местного телевидения во вторник вечером губернатор Йылмаз Арслан».

«Число жертв взрыва в шахте, прогремевшего в Китае, возросло до 37 человек, сообщает ИТАР-ТАСС.

Различные происшествия на китайских шахтах не редкость. Согласно официальным данным, в прошлом году в Поднебесной погибли 2 631 шахтеров.

При этом представители независимых профсоюзов отмечают, что китайское правительство умышленно занижает число жертв, чтобы избежать закрытия шахт».

Вот только малая часть печальных событий, произошедшая в угольных шахтах пяти стран. А в мире их сколько?

Детонацию в угольной шахте может вызвать неожиданный выброс метана и его воспламенение от случайной искры, но, каковы причины детонации в абсолютно закрытых сосудах и емкостях, например бензобаке автомобиля или боевой машины танка?

Снова вернемся в историю Второй Мировой Войны и опять к танкам. Как известно, немецкие танки были хорошо защищены от снарядов противника толстой броней с лобной части и с боков. За счет организованности управления, огневой мощи и хорошей броневой защиты, в первые дни войны танковые части Германии несли не значительные потери. В то время наши артиллеристы и танкисты не справлялись с наступающей махиной Вермахта, и отступали вглубь страны. Прошло определенное время, и наши пушкари нашли уязвимые места в броне немецкой защиты.

Причины детонацииЗнаменитый танк «Пантера» практически не пробивался ни в лоб, ни сбоку. Но однажды при массированной пушечной стрельбе, танк взорвался, затем были подбиты еще несколько машин, а оставшиеся немецкие танки повернули назад. Под покровом ночи наши бойцы проползли на поле боя и тщательно исследовали подбитую «Пантеру». Увиденное их поразило, танк был практически не вредим, только в задней части был разорван топливный бак.  Заключение было однозначным, в танке сдетонировало топливо.

Данное исследование помогло уже в следующем бою с грозными машинами. Наши пушкари поняли причину детонации и прицельно били в заднюю часть танков, где стояли баки с горючим и вновь немецкие машины горели. Прямым попаданием до баков было не добраться, они тоже были прикрыты броней, но от мощного удара снарядом детонировало топливо. Когда детонировал боеприпас, то в танке сносило и башню. Такая тактика позволяла быстро и эффективно выводить из строя вражеские машины.

Каковы же причины детонации?

От сильного удара снарядом по корпусу – это понятно. А что происходило дальше? Построим логическую цепь наших рассуждений от конечного результата: 1) поскольку бак взорвался, значит, в нем возникло избыточное давление; 2) давление создали газы, 3) газы возникли в результате чего? Очевидно горения. Здесь цепочка логичных рассуждений обрывается. Горение в закрытом объеме от чего оно могло возникнуть? От сотрясения! Все понятно – это детонация!

Но все-таки, откуда в закрытом, почти герметичном баке, возникает пламя?

Об этом во время войны не знал никто, да и сегодня не все так ясно, как кажется на первый взгляд.

Анализируя возникновение теплоты, выделяющейся при трении, я пришел к выводу, что причина детонации кроется в том же самом эффекте ЗЭТ (зоны электрических токов), описанного в одноименной статье, предыдущей главы. Единственная разница, при трении теплота выделяется постепенно, а при детонации импульсно.

В момент сильнейшего удара снарядом в место, близкое к топливному баку, происходит сотрясение «мозгов» топлива и оно сходит с «ума»! 🙂 В результате мгновенно повышается температура и воспламенение, а далее … взрыв!

Почему боксеры попадают в нокдаун и в нокаут. От сильного и резкого удара, особенно навстречу, боксер теряет свое сознание. Клетки головного мозга поляризуются и в этот момент не могут управлять двигательной, мышечной системой рук и ног, и боксер, как подкошенный, падает на пол ринга.

По такому же сценарию любой человек  может сойти с ума после сильного сотрясения мозга. Электроны атомов серого вещества слетают со своих орбит и мозговые клетки поляризуются. Затем тут же обратный процесс – объединения электронов с атомами. Возникает мгновенный импульс электрического тока, который может выжечь часть самих клеток (нейронов) и аксонов (проводников). От степени такого поражения может развиться слабоумие или паралич.

В нашем случае органика только у экипажа, и не о нем речь – он за броней и в мягких креслах с амортизаторами, а после детонации горючего может даже спастись, если, конечно, противник позволит.

При мощном ударе снарядом по броне танка происходит встряска атомов и молекул топливной жидкости, которые поляризуются. Поляризация – это есть процесс разделения нейтральных атомов и молекул на положительные ионы и отрицательные электроны. За поляризацией тут же возникает массовая рекомбинация (замыкание, воссоединение) электрических зарядов. Т.е. в слое топливной жидкости за очень короткое время пройдет огромной силы электрический ток, который мгновенно нагреет часть топлива, над которым находится какой-то объем воздуха с кислородом. От высокой температуры возникает очаг воспламенения, который мгновенно распространяется на всю поверхность жидкости и ее паров с кислородом. Лавинообразно нарастает избыточное давление газов, которые и разрывают корпус бака с горючим.

Вот таковы причины детонации.

Какую защиту можно было применить от детонации? Первое – это изолировать топливный бак от корпуса танка, имеется в виду не электрическая изоляция, а механическая. Что и было сделано в дальнейшем конструкторами враждующих армий. Топливный бак должен быть подвешен на амортизаторах и не воспринимать жестких ударов по корпусу танка. Кроме того, есть и другие способы защиты. Можно убрать воздух из бака, а вместо него запускать, по мере расходования топлива, негорючие газы, например, СО2 или другие инертные газы. Можно добавить специальные присадки к топливу и т.д.

В принципе, это сейчас все известно, но недоставало одного звена в цепочке логического понимания и объяснения возникновения детонации - это причины появления теплоты. Теплота, в свою очередь, появляется вследствие замыкания поляризованных зарядов ЗЭТ атомов и молекул. Прохождение импульса большой силы электрического тока за очень короткий промежуток времени (от 10?6 до 10?2 сек) поднимает температуру локального вещества до критической точки воспламенения, в результате – воспламенение и детонационный взрыв.

Детонация возникает от подведенной энергии извне, т.е. от проделанной работы – удара снаряда по танку, быстрого сжатия топливно-воздушной смеси в дизельном двигателе или быстрого сжигания химических веществ.

В данной статье не рассматривается детонация сыпучих материалов, взрывчатых веществ и поясов шахида (оружие третьего тысячелетия), т.к. детонация данных веществ возникает по причине случайной искры или специального взрывателя.

Назад  Вперед

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.


Ваш комментарий на модерации.