Отсутствие однозначного определения взрывчатого вещества (далее – ВВ), действительно позволяющего понять, можно ли то или иное соединение считать взрывчатым, а что соответственно даст возможность исключить из категорирования по СП 12.13130.2009 помещения, в которых они находятся, является большой проблемой.
Эта сложность присуща не только пожарному законодательству, нормам и правилам. Не разъяснен этот вопрос и в учебно-методической и научной литературе.
Выдающийся учёный, Игорь Соломонович Таубкин подошел ближе всех к тому, чтобы определить какое соединение можно отнести к «взрывчатому», а какое - нет.
Глубокий анализ терминологии, физической и химической сути ВВ всеобъемлюще описан во второй главе его монографии «Судебная экспертиза техногенных взрывов» [1].
На нашем сайте мы приводим реферат этой замечательной работы, с тем, чтобы помочь посетителям сайта (и нашим коллегам, занимающимся теми же работами) в определении тех химических соединений и материалов, на которые не распространяется СП 12.13130.
Рассмотрим, в чем основная ценность работы Игоря Соломоновича.
Прежде всего, профессор Таубкин собрал потрясающее количество определений дифидента «взрывчатые вещества со ссылками на соответствующие источники. Данные определения представлены ниже.
«...относительно неустойчивые химические системы, способные под влиянием внешних воздействий к быстрым экзотермическим превращениям, в результате которых происходит полный разрыв внутримолекулярных связей и последующая рекомбинация свободных атомов (или ионов) в термодинамически устойчивые продукты...»
«химические соединения или их смеси, способные к крайне быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с выделением тепла и образованием газообразных продуктов»
«... системы, способные под влиянием внешнего воздействия к чрезвычайно быстрому химическому превращению, сопровождающемуся выделением большого количества тепла и высоконагретых газов, которые способны совершать работу перемещения или разрушения»
«...вещества, способные при сообщении им извне сравнительно небольшого количества энергии мгновенно распадаться с образованием газообразных продуктов и с выделением большого количества тепла»
«взрывчатое вещество-это твердое или жидкое вещество (или смесь веществ), которое само по себе способно к химической реакции с выделением газов такой температуры и давления и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов...».
.
химические соединения «...способные под влиянием внешних воздействий к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с выделением большого количества тепла и газообразных продуктов. Под составом взрывчатой смеси понимают характеристику смеси веществ по содержанию входящих в нее компонентов»
«к взрывчатым материалам (далее — ВМ) относятся ВВ, способные к химическому превращению при внешних механических, термических и других воздействиях; пиротехнические вещества и составы; изделия, содержащие одно или несколько взрывчатых или пиротехнических веществ».
«...химические соединения или механические смеси веществ, способные к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению — взрыву. К ним относятся тротил, аммониты, пластиты, эластиты, дымный и бездымный порох, твердое ракетное топливо и т.п.»
«Взрывчатые вещества можно рассматривать как такие субстанции, у которых атомные группировки находятся в неустойчивом равновесии, подобно конусу, стоящему на вершине... Междуатомные связи находятся в состоянии напряжения, которое, подобно внезапно освобожденной пружине, может в короткое время совершить работу».
Далее Игорь Соломонович обобщает собранные им определения и анализирует их, сравнивая различного рода процессы превращения при взрыве конкретных ВВ.
Он отмечает, что в этих определениях отсутствуют важные описания, характеризующие эти самые процессы: наличие побудителя к взрыву, наличие способности к взрыву только при условии отсутствия такого окислителя как кислород воздуха, а также количественные характеристики процесса.
По результатам этого анализа любые соединения химических элементов, которые способны взорваться И.С. Таубкин классифицирует по двум группам (рис. 1.)
Первая группа - собственно ВВ, исключённые из системы пожарного нормирования. Категорирование по взрывопожарной и пожарной опасности помещений с ними не проводится.
Вторая группа (ВОВС) – это те самые материалы и соединения, которые учитываются в нашей работе по категорированию помещений по взрывопожарной опасности, т.е. способные к взрыву при образовании взрывоопасной газо-паро-пыле-воздушной смеси. Игорь Соломонович приводит различные термины, которыми можно оперировать при работе с такими соединениями.
Условие этой классификации, как определил Игорь Соломонович – это наличие побудителя к взрыву в виде «ударного импульса» (ВВ), а не источника зажигания (ВОВС) и способность к химическому превращению не только в кислороде воздуха (ВОВС) но и в других окислителях (ВВ)
Игорь Соломонович отмечает очень тонкую грань между указанными группами и то, что одно и тоже соединение вполне может оказаться в разных группах. Особенно интересно его описание в этом ключе газа «ацетилена» и возможности отнесения его к ВВ по признаку возможности к взрыву при условии отсутствия воздуха.
Давление относительно медленного горения чистого ацетилена в закрытых объемах при его начальных давлениях 1 — 10 ат повышается в 11,56 раз, а температура горения достигает 2880-3020 К [33]. Преобразование горения в детонацию (ПГД) возможно при наличии как «ударных» (навесок ВВ), так и «безударных» (источников зажигания) инициаторов.
В трубе диаметром 360 мм и длиной 100 м при начальных давлениях 1,0—1,57 ат и искровом зажигании ПГД происходит на расстоянии 30 - 40 м. Величина скорости детонации чистого ацетилена составляет, , 1 450 —2 120 м/с, а давление детонации в 21 — 22 раза превышает начальное. Детонация возможна в чистом ацетилене и при атмосферном давлении.
Жидкий и твердый ацетилен обладает свойствами бризантных ВВ. Так, величина удельного импульса взрывов жидкого ацетилена в баллистической мортире, инициированных капсюлем-детонатором и детонирующим шнуром, составили, соответственно, 20,9 и 118. Тротил в этих испытаниях имел удельный импульс 52.
Тротиловый эквивалент твердого ацетилена равен 2.
При этом, несмотря на то, что согласно указанным выше признакам ацетилен можно отнести к взрывчатым, он таковым не является и помещения с ним категорируются по взрывопожарной и пожарной опасности без каких-либо ограничений по признаку их отнесения к ВВ. Это, безусловно, недоработка законодательства. И.С. Таубкин считает, что ацетилен должен был бы занимать особую позицию в классификации, поскольку он обладает способностью к взрывчатому превращению, как отмечалось выше, и без участия кислорода воздуха.
Ацетилен и ему подобные соединения, т.е. склонные к взрывчатому превращению без доступа кислорода воздуха и, не являющиеся ВВ, должны быть выделены в отдельный класс, как представляющие особую опасность. Здесь присутствует проблема того, что соединение, попадающее под понятие взрывчатое, категорируется только как ВОВС, что мешает оценить в полной мере степень опасности объекта, на котором имеется
Аналогичная сложность может возникнуть при категорировании помещений с нитратом аммония. «Рекомендации по перевозке опасных грузов» содержат указание на то, что «...нитрат аммония, содержащий более 0,2% горючих веществ, включая любое органическое вещество, рассчитанное по углероду, исключая примеси любого другого вещества» считают ВВ (№ ООН 0222) и относят к подклассу 1.1, т.е. к ВВ, характеризующихся «...опасностью взрыва в массе». Нитрат аммония, содержащий не более 0,2% горючих веществ, рассчитанных также по углероду, эти «Рекомендации» относят (№ 00Н 1942) к подклассу 5.1., т.е. к окисляющим веществам.
Согласно ГОСТ 2-85 «...аммиачная селитра является окислителем и пожароопасна...» В случае загрязнения аммиачной селитры органическими материалами или при сильном пожаре разложение аммиачной селитры может перейти во взрыв». Помещения производства нитрата аммония (выпарного отделения, отделения кристаллизации, гранулирования, сушки, охлаждения, упаковочной станции и склада) относятся к категории В — пожароопасных помещений.
Таким образом, в России, как и в других станах мира, чистый нитрат аммония не относят к ВВ. Обусловлено это тем, что в противном случае создались бы серьезные проблемы из-за широкого его использования в качестве удобрения.
«...Третичные ВВ, наиболее типичным представителем которых можно считать аммиачную селитру, наиболее безопасны в обращении и их чрезвычайно трудно взорвать. Их справедливо классифицируют как невзрывчатые вещества, если, конечно, в обращении с ними соблюдаются определенные правила, например, не допускаете; смешивания с горючими элементами или сенсибилизаторами...».
Таким образом, профессор Таубкин к двум признакам ВВ описанных выше добавляет третий, основываясь на «Рекомендациях по перевозке опасных грузов. Испытания и критерии».
В данном источнике указывается, что «на вопрос «взрывчатое ли это вещество?» отвечают на основании национальных и международных определений взрывчатых веществ и результатов двух видов испытаний, проводимых для оценки возможных взрывных эффектов...»: испытаний 1(а) — на ударную волну с применением определенного бустера и замкнутого пространства для определения способности химического соединения к передаче (распространению) детонации; испытаний 1(6) — на воспламенение или нагревание — для определения реакции вещества на тепловое воздействие.
Таким образом, чтобы ответить на вопрос, именно окончательно ответить на вопрос является ли вещество взрывчатым и не распространяется ли на него требования СП 12.13130. нужно, чтобы это химическое вещество одновременно обладало тремя признаками:
1. Способность к взрыву без доступа кислорода воздуха;
2. Наличие побудителя к взрыву этого вещества (ударного импульса);
3. Прохождение с положительным результатом тестовые испытания, методики которых утверждены законодателем и включенные им в специальный список (кадастр).
Также Таубкин И.С. отмечает, что ряд веществ, которые по существующим определениям и по указанным признакам относятся к взрывчатым, могут и не являться таковыми. Например, взрывчатые свойства аммиачной селитры, подтвержденные положительными результатам испытаний «на ударную волну» по методике ВАМ и ТИО, а также «на нагревание» по методу Коенена, не позволяют отнести его к ВВ, так как желание хозяйствующих структур избежать ограничений на ее широкое применения обусловило отнесение этого вещества к классу невзрывчатых веществ. Само по себе это утверждение очень ярко характеризует систему при которой категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности ставиться в зависимость от интересов, не связанных с защитой человека от пожара.
Что делать с такого рода помещениями – это темы отдельной статьи, а, в данном реферате мы ставили себе задачу максимально упростить и, тем не менее, по возможности полно описать то, что можно прочитать и изучить в работе профессора Таубкина по теме этого реферата .
Мы сформулировали на основе его работы три признака ВВ и постарались конкретизировать условия для того, чтобы можно было считать соединение взрывчатым.
Насколько эта задача решена, мы надеемся узнать из отзывов, а пока, проводя категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, мы, безусловно, будем пользоваться информацией данного реферата как критерием оценки.
Литература
1. Таубкин И. С. Судебная экспертиза техногенных взрывов - М. : Юрлитинформ, 2009. - 592 с.
Статья мне показалась слишком сжатой. Автор поленился все расписать? Совсем не понимаю этого.