Portlovchi moddalarning sezgirligi. Portlovchi moddalarning zichligi. Darsning maqsadi

7 sinf: metan gazi va ko’mir changi mavjud bo’lgan shaxtalarda portlatish ishlarini olib borishga mo’ljallangan saqlagichli sanoat portlovchi moddalar.
8 sinf: metan gazi va ko’mir changi aralashmasi portlash xavfi mavjud kon laxmlaridan tashqari barcha sharoitlarda maxsus portlatish ishlarini olib borishga mo’ljallangan saqlagichli va saqlagichsiz sanoat portlovchi moddalari.
Portlashlar tabiatiga ko’ra 3 xil bo’ladi: fizik, kimyoviy va yadroviy portlashlar.
Fizik portlashlarda moddalarning fizik holati o’zgarmas bo’ladi. Fizik portlashlarga bug’ qozonlarining portlashi, shar, balon, koptoklar ham misol bo’ladi.
Kimyoviy portlashlarda esa moddalarning kimyoviy tarkibi katta tezlikda o’zgarishi kuzatilib, natijada gazlar yoki bug’lar hosil bo’ladi, hamda issiqlik ajralib chiqadi. Kimyoviy portlashlarni portlovchi modda tarkibidagi yonuvchi elementlarining oksidlanish reaksiyasi ko’rinishida tasavvur qilish mumkin. Kimyoviy portlashlarga har qanday portlovchi moddaning portlashi, metan yoki ko’mir changining portlashini misol qilish mumkin.
Yadroviy portlashlarga yadro bo’linishi natijasida yangi elementlar hosil bo’lishining zanjir reaksiyasi kuzatiladi.
Yadroviy va termoyadroviy portlashlarda kimyoviy portlashlarga nisbatan millionlab marta ko’p miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. Kimyoviy portlashlarda odatda 1kg portlovchi modda zaryadi portlaganda o’rtacha 10³ KK issiqlik ajralib chiqadi. Yadroviy portlashlarda bu ko’rsatkich 1,6-10¹⁰ KK, termoyadroviy portlashlarda esa o’rtacha 10¹¹ KK ni tashkil etadi.
Detonatsiya- favqulotda tez kechadigan jarayon bo’lib, portlovchi modda kimyoviy tarkibining o’zgarishi, gazlar ajralib chiqishi va moddalarning adiabatik siqilishi hamda qizishi natijasida muhitda bosimning favqulotda ortishi bilan kechadi. Detonatsiya kechayotgan muhitda detonatsiya to’lqini hosil bo’lib, 1-10 km/sek tezlikda tarqaladi. Ushbu muhitda birnecha o’nlab atmosferadan yuz minglab atmosferagacha o’zgaradi. Detonatsiya jarayoni matematik modellarda Rossiyalik olim Mixelson, Angliyalik olim Chepmen va Fransiyalik olim Jugelar tomonidan o’rganilgan. Detonatsiya to’lqini parametrlariga bosim ajralib chiqadigan gazlar hajmi, portlash harorati, detonatsiya tezligi, hamda portlash mahsulotlari (portlashdan so’ng hosil bo’ladigan gazlar)ning detonatsiya fronti tashqarisida tarqalish tezligi kiradi. Detonatsiya tezligi quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi:
𝜐_d=𝜔-c (1)
Bu yerda: 𝜔- portlashdan so’ng hosil bo’ladigan gazlar tarqalish tezligi (m/sek); c- portlashdan so’ng hosil bo’ladigan gazlarda tovush to’lqining tarqalish tezligi (m/sek). Chapmen-Juge sirtidagi bosim quyidagicha aniqlanadi:
P_d=𝜌₀* 𝜐_d²/n+1= 𝜌₀* 𝜐_d²/4 (2)
Bu yerda: 𝜌₀ – portlovchi moddaning boshlang’ich zichligi, km/m³; n- politrope ko’rsatkichi bo’lib uning qiymati portlovchi modda zaryadining zichligiga bog’liq. Portlovchi modda zaryadi zichligi 1-1,2 g/sm³ bo’lganda n=3 bo’ladi.
Portlashdan so’ng hosil bo’ladigan gazsimon mahsulotlar zichligi portlovchi modda zaryadining boshlang’ich zichligiga bog’liq holda aniqlanadi.
𝜌= 𝜌₀ (3)
Portlashdan so’ng hosil bo’ladigan gazsimon mahsulotlarning Chepmen-Juge sirti tashqarisida (𝜔) tarqalish tezligi 𝜔= 𝜐_d/n+1 yoki 𝜐_d/4 ga teng. Bundan portlash bosimi, detonatsiya tezligi va portlash gazsimon mahsulotlarining tarqalish tezligi o’zaro quyidagicha bog’liqligi kelib chiqadi.
P_ж= 𝜌₀* 𝜐_d* 𝜔 (4)
Detonatsiya tezligi quyidagi omillar ta’sir ko’rsatadi: zaryad diametric, zaryad zichligi, portlovchi moddani tashkil etuvchi komponentlarning bir tekis aralashganligi, portlovchi modda zarrachalari o’lcha,lari (katta-kichikligi).
Zaryad diametrining chegaraviy qiymati deganda shunday qiymat tushiniladiki, ushbu qiymatdan kichik qiymatlarda detonatsiya kechmaydi.
Portlash issiqligi va harorati. Portlash issiqliga deganda 1 kg yoki 1 mol portlovchi modda portlaganda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori tushuniladi. Portlash issiqligi kilokolloriya/kg, kilokolloriya/mol, Joul/mol, Joul/kg larda o’lchanadi.
1 kilokolloriya= 4186,8 Joulga teng.
Odatda 1 kg sanoat portlovchi moddasi portlaganda 3,3 dan 4,9 Mega Joul gacha issiqlik ajralib chiqadi.
Portlash harorati deganda portlashdan so’ng hosil bo’ladigan gazsimon mahsulotlarning maksimal qizish harorati tushuniladi. Portlash harorati saqlagichli portlovchi moddalar uchun odatda 1800⁰C atrofida, Geksogen va Ten uchun 4500⁰C atrofida, saqlagichsiz sanoat portlovchi moddalarida 2800⁰C-4200⁰C atrofida tarkibiga olovni so’ndiruvchu inert tuzlar qo’shilgan. Portlovchi moddalarda 900⁰C dan 2500⁰C gacha bo’ladi.