Взрыв: действия ударной волны и поражающие факторы

Взрыв – это горение, сопровождающееся освобождением большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Взрыв приводит к образованию и распространению со сверхзвуковой скоростью взрывной ударной волны (с избыточным давлением более 5 кПа), оказывающей ударное механическое воздействие на окружающие предметы.

Основными поражающими факторами взрыва являются воздушная ударная волна и осколочные поля, образуемые летящими обломками различного рода объектов, технологического оборудования, взрывных устройств.

Распространение горения может происходить и в результате нагревания горючей системы быстрым адиабатическим сжатием. Такой механизм распространения горения называется детонацией.

Если горение происходит в замкнутом объеме или с большой скоростью, то оно сопровождается повышением давления. На практике, различают такие явления как «вспышка», «хлопок» и «взрыв».

• При «вспышке» увеличение давления продуктов сгорания практически не происходит – это быстрое сгорание паровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, которое сопровождается кратковременным видимым свечением. При вспышке стойкое горение не наступает, так как скорость испарения жидкости при данной температуре будет меньше скорости выгорания пара.

• При «хлопке» повышение давления вызывает звуковые эффекты, но разрушений при этом не наблюдается.
• «Взрыв» отличается от «хлопка» большей скоростью распространения фронта пламени и резким возрастанием давления, которое может стать причиной разрушения технологического оборудования и строительных конструкций.

Взрыв влечет за собой больше всего разрушений и жертв, чем любая другая чрезвычайная техногенная ситуация. Он может возникать на производствах, транспортных и коммунальных объектах, в жилых домах и в любых других общественных местах. Определение и понятие взрыва доступно в энциклопедии.

В большинстве случаев их причиной является человек и его неразумные или противоправные действия. В жилых домах взрыв связан с неправильной эксплуатацией или поломкой газового оборудования. Сейчас распространены террористические акты с применением различных взрывчатых веществ.

Как обезопасить себя в такой ситуации, какие предусмотрены действия при взрыве в здании и существует ли возможность спастись в случае разрыва ядерного оружия, рассмотрим в данной статье.

Поражающие факторы

Поражающие факторы взрыва бывают 2 видов:

Основные

• Ударная волна. Это переходная область, состоящая из сжатого воздуха. Она молниеносно распространяется во все стороны от центральной точки взрыва.
• Осколочные поля. Это косвенное воздействие ударной волны, заключается в поражении людей летящими обломками зданий и сооружений, камнями, битым стеклом и другими предметами, увлекаемыми ею. Сюда также относят обломки боеприпасов, взрывных устройств.

Вторичные

• Разрушительное действие обломков строений, осколков стекол, витрин.
• Пожары.
• Обрушения высотных зданий.
• Заражение среды (воды, земли, воздуха).
• Разрушения производственных и социальных объектов.

Человеку взрывная воздушная волна, а также продукты взрыва наносят различные по тяжести травмы, нередко несовместимые с жизнью. Повреждения различаются по тяжести в зависимости от зоны, в которой человек находился в момент взрыва.

Выделяют 3 зоны действия взрывной волны. Самыми губительными для человека являются первые две. Тело разрывает на части сжатым воздухом, а также происходит обугливание из-за высокой температуры внутри области взрыва.

До 3 зоны доходят лишь отголоски взрывной волны. Если человек находится в этой зоне, то взрывная волна воспринимается им, как сильный резкий воздушный удар. Здесь возможны повреждения и разрывы внутренних органов, переломы, повреждения барабанных перепонок, черепно-мозговые травмы средней и тяжелой степени.

Значительные повреждения человек получает, когда волна его с силой отбрасывает и ударяет об землю или различные сооружения. Тяжелые травмы, создающие угрозу для жизни, люди получают если при взрыве остались без укрытия. Также опасно находится в момент прихода волны в положении стоя.

Кратко поражающие факторы взрыва:

• воздушная ударная волна;
• струи газов;
• осколки;
• высокая температура пламени;
• световое излучение;
• резкий звук.

Необходимо разделять основные поражающие факторы ядерного взрыва:

• ударная волна;
• световое излучение;
• проникающая радиация;
• радиоактивное загрязнение и электромагнитный импульс (ЭМИ).

К поражающим факторам ядерного взрыва относятся также рентгеновское излучение и сейсмические волны. Рентгеновское излучение является одним из основных поражающих факторов для баллистических ракет и космических аппаратов.

Степени тяжести травм и характеристики

Если люди находились в здании, то тяжесть повреждений будет зависеть от того, насколько сильно сооружения будут разрушены взрывом.

При полном разрушении сооружения гибель людей составляет 90-100%.

При среднем повреждении выживаемость достигает 50-60%, но из-за того, что люди оказываются под завалами, возможны тяжелые травмы.

Слабое повреждение здания редко приводит к значительным жертвам. Обычно люди получают травмы различной тяжести.

Воздушная волна оказывает косвенное разрушающее воздействие на человека. Оно заключается в летящих вместе с волной камнях, частей мебели, сучьев деревьев, стеклянных осколках и других предметах.

Виды и типы

Этот быстрый процесс преобразования любого взрывчатого вещества, с выделением определенного количества энергии за небольшой промежуток времени, имеет следующую классификацию:

• физический взрыв – вызываемый изменением физического состояния вещества. В результате такого В. вещество превращается в газ с высоким давлением и температурой;
• химический взрыв – вызываемый быстрым химическим превращением веществ, при котором потенциальная химическая энергия переходит в тепловую и кинетическую энергию расширяющихся продуктов взрыва. В основе лежат взрывчатые вещества, процесс происходит с выделением энергии химических исходных веществ;
• ядерный взрыв – мощный взрыв, вызванный высвобождением ядерной энергии либо быстро развивающейся цепной реакцией деления тяжелых ядер, либо термоядерной реакцией синтеза ядер гелия из более легких ядер;
• аварийный взрыв – произошедший в результате нарушения технологии производства, ошибок обслуживающего персонала либо ошибок, допущенных при проектировании;
• взрыв пылевоздушной смеси – когда первоначальный инициирующий импульс способствует возмущению пыли или газа, что приводит к последующему мощному взрыву;
• взрыв сосуда под высоким давлением – взрыв сосуда, в котором в рабочем состоянии хранятся сжатые под высоким давлением газы или жидкости, либо взрыв, в котором давление возрастает в результате внешнего нагрева или самовоспламенения образовавшейся смеси внутри сосуда;
• объемный взрыв – детонационный или дефлаграционный взрыв газовоздушных, пылевоздушных и пылегазовых облаков.
• природные – при грозе, извержении вулкана, падение небесных тел (метеоритов).

Все типы взрывов приводят к образованию ударного, вибрационного и теплого воздействия на все окружение. Масштаб разрушений зависит от места возникновения процесса детонации и его мощности. Рассмотрим поражающее действие и последствия взрывов.

Радиус и зона действия

Различают 3 зоны действия последствий этого процесса:

• I – определяется развитием детонационного процесса. В ее радиусе происходит интенсивное дробящее воздействие, что приводит к разрушению взрывчатого вещества на отдельные компоненты, разлетающиеся с высокой скоростью на различные расстояния от места взрыва.
• II – ограничивается действием на окружающую среду взрывчатых продуктов. Все объекты, попавшие в эту зону, подвергаются полному уничтожению. На границе образуется ударная волна, которая оторвавшись от продуктов взрыва, начинает автономное движение.
• III – в зависимости от силы воздушной волны выделяются 3 подзоны: сильных, средних и слабых повреждений. На границе последней, ударный воздушный поток преобразовывается в звуковую волну, которая способна распространиться на многие километры.

На производственных объектах взрывы возникает из-за поломок, разрушений или выхода из строя различного оборудования, емкостей с хранением опасных веществ, трубопроводов. Нарушения человеком необходимого технологического режима (температуры, давления) также приводит к возникновению процесса детонации.

Бытовые случаи, сопровождающиеся утечкой газа, чаще всего являются причинами взрывов в жилых домах. Природные катаклизмы, приводящие к нарушениям целостности газового оборудования, а также удары молний, падение космических тел крайне редко, но все же способны приводить к взрывоопасным ситуациям.

Действие взрыва на здания сооружения

Ударная волна, поток осколков, летящие предметы, воздействие высокой температуры и отравляющих продуктов процесса горения относят к поражающим факторам взрыва. Под их воздействие в первую очередь попадают все сооружения, здания. Наиболее значительным разрушениям подвергаются высокие строения, имеющие легкие несущие элементы.

Низкие или подземные сооружения, произведенные из тяжелых конструкций, обладают хорошей устойчивостью к поражающим факторам и имеют меньше разрушительных последствий.

В зависимости от действия взрыва на здания и сооружения выделяются следующие степени их деструкции:

• Полная, когда восстановление из-за уничтожения несущих конструкций невозможно.
• Сильная. Разрушения затрагивают большую часть здания.
• Средняя. Уничтожению или повреждению подверглись большей частью лишь второстепенные части (крыши, двери, перегородки, оконные проемы). Иногда возникают трещины в стенах, подвал сохранен.
• Слабая степень характеризуется незначительными разрушениями, которые устраняются в течение короткого времени.

Продукты взрыва, образовавшаяся волна и выделяемая энергия способна вызвать человеческие жертвы. Резкое повышение давления воздушной массы, воспринимаемое человеком, как сильный удар служит основной причиной получения тяжелых травм. Кроме того, набирающий скорость воздушный напор способен отшвырнуть человека на большое расстояние, ударив его об землю или другое препятствие. Возникающие в таких случаях повреждения зачастую оказываются не совместимыми с жизнью.

Наибольшим разрушающим воздействием обладает ядерный взрыв. Помимо сметающей волны, возникает сильное световое и радиационное излучение, поражающее все вокруг. Радиация оказывает сильное разрушающее действие на землю, воду, любые посадки. С последствиями заражениями радиоактивными частицами приходится бороться несколько десятков лет. Подробнее о понятиях радиоактивности Вы можете ознакомиться в нашей презентации на сайте.

Что делать при взрыве: правила поведения

Если, попав в такую ситуацию, вы находитесь в сознании и не имеете серьезных повреждений, то начинайте оказывать посильную помощь окружающим. При наличии рабочего телефона позвоните в службу спасения. Ознакомьтесь также с материалом:

• Как правильно вызвать скорую помощь или реанимацию.
• Как вызвать пожарных, правила вызова с мобильного (сотового) телефона.

Ваши действия при взрыве в здании не должны быть хаотичными, сохраняйте выдержку. Поддерживайте и подбадривайте других пострадавших. Покидать самостоятельно разрушенное здание разрешается только в случае возникновения возгорания или при реальной угрозе обрушения конструктивных элементов. Если вы все-таки решили выйти на улицу, то убедитесь в отсутствии утечек газа, очагов сильных возгораний, значительных повреждений стен, пола и перекрытий.

Если Вы оказались в завале, берегите воздух и силы. Не стоит кричать, лучше подавайте сигналы, стуча по любому предмету. Прислушивайтесь к звукам, идущим с поверхности. Не пропустите «момент тишины», когда останавливается работа всей техники, чтобы послушать сигналы из-под завалов. Именно в это время начинайте стучать и вас обязательно услышат.

Что делать, если произошел взрыв, и у вас придавило часть тела? Пытайтесь поддерживать в ней циркуляцию крови с помощью массирования и разминания. По-возможности, укройтесь чем-то теплым, откиньте от себя все предметы, представляющие опасность (режущие, колющие). Сигнализируйте о своем месте нахождения светом от экрана телефона, фонарем, стуком.

Что делать при ядерном взрыве: план спасения

Ядерный процесс характеризуется сильным световым свечением, но смотреть на эту вспышку даже, находясь на длительном расстоянии, нельзя. Это может привести к ожогу роговицы и слепоте.

В зависимости от условий ядерного взрыва, изменяется и действие поражающих факторов:

• избыточное давление ударной волны при наземных взрывах больше, а радиус действия меньше, чем при воздушных;
• значение световых импульсов при наземных взрывах в несколько раз меньше, чем при воздушных;
• радиус поражения проникающей радиацией при взрывах ядерных зарядов большой мощности значительно меньше радиусов поражения ударной волной и световым излучением, для боеприпасов же малой и сверхмалой мощности, а также нейтронных боеприпасов проникающая радиация является основным поражающим фактором;
• площади радиоактивного загрязнения местности при наземном и воздушном на малой высоте взрывах в несколько раз превышают размеры зон воздействия остальных поражающих факторов;
• высотный взрыв благоприятствует возникновению мощного ЭМИ и его поражающему действию на большие расстояния (практически на всю видимую из точки взрыва поверхность Земли), в то время как при взрывах на малых высотах напряженность электромагнитного поля быстро спадает по мере удаления из эпицентра ядерного взрыва.

Услышав предупреждение о ядерном взрыве, немедленно следует укрыться в подземном убежище. Не покидайте его до получения официального разрешения. Если такая ситуация застала вас на улице, найдите любое крепкое сооружение, которое сможет защитить вас от ударной волны и выдержать ее силу.

Если Вы находитесь на расстоянии, с которого можно увидеть вспышку света, то ядерное облако дойдет до вас примерно в течение получаса. Примите защитные меры от радиоактивных частиц.

Существует лишь 3 способа снизить их негативное воздействие: увеличить расстояние от эпицентра взрыва, выждать время в бомбоубежищах или отразить их с помощью защитных специальных средств.

Рядом постоянно должно находиться работающее радио. По нему вы услышите информацию о том, что делать после взрыва. Придерживайтесь полученных инструкций. Службы чрезвычайного реагирования имеют больше информации о ситуации и лучше знают, как следует действовать, чтобы минимизировать последствия.

Длительность нахождения в убежище в зависимости от силы взрыва и радиуса зараженной местности может варьироваться от пару дней до нескольких недель. Не пытайтесь самостоятельно его покинуть.

Учитывая, что некоторое время вам придется жить в этом месте, постарайтесь соблюдать санитарные нормы, поддерживать чистоту насколько возможно и придерживаться правил вежливости. Оказывайте посильную помощь нуждающимся людям.

Самое большое количество радиоактивных осадков выпадает в первые сутки, их время распада зависит от отравляющего вещества и не зависит от внешних факторов (расстояния от центра взрыва, местности, климата).

В большинстве случаев, после ухода из убежища, население при заражении местности эвакуируют в безопасные места. В таком случае, следует знать, что взять с собой вещи из зараженной зоны вы не сможете, поэтому собираясь в убежище, возьмите все необходимое.

Источники:

• Основы безопасности жизнедеятельности: учебник для общеобразовательных учреждений / С.Н. Вангородский, М.И. Кузнецов, В.Н. Латчук, В.В. Марков.
• Защита от оружия массового поражения. Калитаев А.Н., Живетьев Г.А., Желудков Э.И. и др. –М., 1989;
• Физика ядерного взрыва. Тома 1 и 2. –М., 2000.; Ядерная энциклопедия. –М., 1996;