Ilmiy ko'rinish: Bayrutdagi portlashning xususiyatlari

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Yangilik manbalarining birinchi qatorlarini olgan Bayrutdagi yirik portlash haqidagi fojiali xabar tabiiy savollarni tug'diradi: bu qanday sodir bo'lgan, u erda nima portlagan, qanday omillar tufayli bunday voqealar sodir bo'lishi mumkin? Buni tushunish uchun ammiakli selitraning xususiyatlarini va u bilan bog'liq xavflarni batafsil ko'rib chiqaylik.

Bayrutda nima bo'ldi

Muxtasar qilib aytganda, vaziyat shunday ko'rinadi: olti yil oldin Rhosus kemasi Bayrut dengiz portiga rejadan tashqari ta'mirlash uchun kirgan. U Xabarovsklik Igor Grechushkin kompaniyasiga tegishli edi. Port maʼmuriyati xavfsizlik tizimlari va yuk hujjatlaridagi kamchiliklar tufayli kemani qoʻyib yubormadi. Asta-sekin jamoa Rhosusni tark etdi va uning 2750 tonna ammiakli selitradan iborat yuki portdagi omborga o'tkazildi va u erda keyingi olti yil davomida saqlanadi. Saqlash sharoitlari yetarlicha ishonchli boʻlmaganligi sababli, ushbu yukga kirishni cheklash maqsadida omborda payvandlash ishlari olib borilgan, xavfsizligi notoʻgʻri tashkil etilganligi sababli, keyinchalik shu omborda saqlanayotgan pirotexnika vositalari yonib ketgan.

Yonish va otashinlar tomonidan quvvatlangan yong'in boshlandi. Biroz vaqt o'tgach, saqlangan ammiakli selitra portladi. Ushbu portlashdan kelib chiqqan zarba to'lqini Bayrut atrofidagi hududlarga katta halokatli ta'sir ko'rsatdi: bugungi kunda 130 dan ortiq odam halok bo'ldi va ularning soni o'sishda davom etmoqda, chunki bino va inshootlar vayronalarini demontaj qilish paytida tobora ko'proq jasadlar topilmoqda. Besh mingdan ortiq odam jarohatlangan.

Kanopus-V sun'iy yo'ldoshi tomonidan kosmosdan olingan fotosuratlar. Yuqoridagi fotosurat 2019-yil 4-noyabrga tegishli, quyida esa portlashdan keyingi kun. / © Roskosmos.ru

Ko'p sonli uylar turli darajada zarar ko'rdi, vayronagarchilik Bayrutdagi binolarning yarmiga ta'sir qildi, 300 mingga yaqin aholi boshpanasiz qoldi. Livan poytaxti gubernatori Marvan Abbudning so‘zlariga ko‘ra, portlashdan ko‘rilgan zarar uchdan besh milliard dollargacha baholanmoqda. Fojiadan oldin va keyin olingan Bayrut portining kosmosdan olingan suratlari butun port hududi atrofida doimiy vayronagarchilik maydonini ko'rsatadi. Livanda uch kunlik motam e’lon qilindi.

Ammoniy nitrat nima

Ammiakli selitra yoki ammoniy nitrat azot kislotasining ammoniy tuzi bo'lib, NH₄NO₃ kimyoviy formulasiga ega va uchta kimyoviy element - azot, vodorod va kisloroddan iborat. O'simliklar tomonidan oson o'zlashtiriladigan shakldagi yuqori azot miqdori (og'irlikning uchdan bir qismi) ammoniy selitrasidan qishloq xo'jaligida samarali azotli o'g'it sifatida keng foydalanish imkonini beradi.

Shunday qilib, ammiakli selitra ham sof shaklda, ham boshqa murakkab o'g'itlarning bir qismi sifatida ishlatiladi. Dunyoda ishlab chiqarilgan selitraning asosiy qismi aynan shu quvvatda ishlatiladi. Jismoniy jihatdan ammoniy nitrat oq kristall modda bo'lib, sanoat shaklida turli o'lchamdagi granulalar shaklida bo'ladi.

U gigroskopik, ya'ni atmosferadan namlikni yaxshi qabul qiladi; saqlash paytida katta zich massa hosil bo'lish tendentsiyasiga ega. Shuning uchun u qattiq ommaviy massa shaklida emas, balki bo'shashishi qiyin bo'lgan katta tortilgan massalarning shakllanishiga imkon bermaydigan zich va bardoshli qoplarda saqlanadi va tashiladi.

Sanoat portlovchi moddalarining bir qismi sifatida ammiakli selitradan foydalangan holda ochiq konlarda portlatish ishlari / ©Flickr.com.

Ammoniy nitrat kuchli oksidlovchi moddadir. Uning molekulasini tashkil etuvchi uchta kislorod atomi massaning 60 foizini tashkil qiladi. Boshqacha qilib aytganda, ammiakli selitra kislorodning yarmidan ko'pini tashkil qiladi, qizdirilganda molekulasidan osongina ajralib chiqadi. Nitratning termal parchalanishi ikkita asosiy shaklda sodir bo'ladi: 200 darajadan past haroratlarda azot oksidi va suvga parchalanadi va taxminan 350 daraja va undan yuqori haroratlarda suv bilan bir vaqtda erkin azot va erkin kislorod hosil bo'ladi. Bu ammiakli selitrani kuchli oksidlovchilar toifasiga ajratadi va oksidlovchi vositani talab qiladigan turli xil portlovchi moddalarni ishlab chiqarishda foydalanishni oldindan belgilab beradi.

Ammiakli selitra - sanoat portlovchi moddalarining tarkibiy qismi

Ammiakli selitra sanoat portlovchi moddalarining ko'p turlariga kiradi va bunda, asosan, tog'-kon sanoatida keng qo'llaniladi. Inson hali toshlarni yo'q qilish uchun portlashdan ko'ra samaraliroq narsani ixtiro qilmagan. Shuning uchun, ular bilan deyarli har qanday ish portlashga asoslanadi: konlarda qazib olishdan tortib, ochiq kesmalar va karerlarni qazishgacha.

Tog'-kon sanoati juda katta miqdorda portlovchi moddalarni iste'mol qiladi va har bir tog'-kon korxonasi yoki ko'mir konida doimo katta miqdorda iste'mol qilinadigan portlovchi moddalarni ishlab chiqarish bo'yicha o'z zavodi mavjud. Ammiakli selitraning nisbatan arzonligi uni turli sanoat portlovchi moddalarini ommaviy ishlab chiqarish uchun ishlatish imkonini beradi.

Va bu erda biz ammiakli selitra tomonidan portlovchi tizimlarning shakllanishining ajoyib kengligini qayd etishimiz mumkin. Nitratni tom ma'noda har qanday yonuvchan moddalar bilan aralashtirish orqali siz portlovchi tizimni olishingiz mumkin. Nitratning oddiy alyuminiy kukuni bilan aralashmasi ammonallarni hosil qiladi, shuning uchun ular AMMONIY nitrat - ALyuminiy deb ataladi. Ammonal massasining 80% ammiakli selitradan iborat. Ammonallar juda samarali, ular tog' jinslarini portlatishda yaxshi, ma'lum navlar tosh ammonallari deb ataladi.

Tog'-kon ishlari paytida kuchli portlash / © Flickr.com.

Agar siz nitratni dizel yoqilg'isi bilan singdirsangiz, siz SSSR Fanlar akademiyasining konchilik instituti, konchilik instituti nomidagi boshqa sanoat portlovchi moddalar sinfini - igdanitlarni olasiz. Selitra o'simlik moyidan tortib to mazutgacha deyarli har qanday yonuvchan suyuqlik bilan singdirilganda portlovchi aralashmalar hosil qilish qobiliyatiga ega. Nitratga asoslangan portlovchi moddalarning boshqa sinflarida turli xil portlovchi moddalar qo'shimchalari qo'llaniladi: masalan, ammonitlar (bular nafaqat qazilma sefalopodlar) tarkibida TNT yoki RDX mavjud. Sof shaklda ammiakli selitra ham portlovchi va portlashi mumkin. Ammo uning portlashi sanoat yoki harbiy portlovchi moddalarning portlashidan farq qiladi. Aynan nima? Keling, portlash nima ekanligini va u oddiy yonishdan qanday farq qilishini qisqacha eslaylik.

Detonatsiya nima

Yonuvchan moddalarda yonish reaktsiyalari boshlanishi uchun yoqilg'i va oksidlovchining atomlarini bo'shatish va ular o'rtasida kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'lguncha bir-biriga yaqinlashtirish kerak. Ularni o'z ichiga olgan molekulalardan ozod qilish bu molekulalarni yo'q qilishni anglatadi: bu molekulalarni parchalanish haroratiga qadar qizdiradi. Va xuddi shu isitish yoqilg'i va oksidlovchi atomlarini birlashtiradi, ular o'rtasida kimyoviy bog'lanish hosil bo'ladi - kimyoviy reaktsiya.

Oddiy yonishda - deflagratsiya deb ataladi - reaktivlar olov old qismidan normal issiqlik uzatish orqali isitiladi. Olov yonuvchi moddaning qatlamlarini isitadi va bu isitish ta'sirida moddalar kimyoviy yonish reaktsiyalari boshlanishidan oldin parchalanadi. Detonatsiya mexanizmi boshqacha. Unda yuqori darajadagi mexanik siqilish tufayli modda kimyoviy reaktsiyalar boshlanishidan oldin isitiladi - siz bilganingizdek, kuchli siqilishda modda qiziydi.

Bunday siqish portlovchi moddaning portlovchi qismidan o'tadigan zarba to'lqinini beradi (yoki suyuqlik, gaz aralashmasi yoki ko'p fazali tizim portlasa, masalan, havodagi ko'mir suspenziyasi). Zarba to'lqini moddani siqadi va isitadi, ko'p miqdorda issiqlik chiqishi bilan kimyoviy reaktsiyalarni keltirib chiqaradi va o'zi to'g'ridan-to'g'ri unga chiqarilgan bu reaktsiya energiyasi bilan oziqlanadi.

Va bu erda portlash tezligi juda muhim - ya'ni moddadan o'tadigan zarba to'lqinining tezligi. U qanchalik katta bo'lsa, portlovchi kuchliroq, portlovchi harakat. Sanoat va harbiy portlovchi moddalar uchun portlash tezligi sekundiga bir necha kilometrni tashkil etadi - ammonallar va ammonitlar uchun taxminan 5 km / sek va TNT uchun 6-7 km / sek dan RDX uchun 8 km / sek va HMX uchun 9 km / sek. Portlash qanchalik tez bo'lsa, zarba to'lqinidagi energiya zichligi qanchalik baland bo'lsa, portlovchi qism chegaralarini tark etganda uning halokatli ta'siri shunchalik kuchli bo'ladi.

Agar zarba to'lqini materialdagi tovush tezligidan oshsa, uni bo'laklarga bo'lib ezib tashlaydi - bu portlash harakati deb ataladi. Aynan shu narsa granata, snaryad va bombaning tanasini bo'laklarga bo'lib, portlovchi moddalar bilan to'ldirilgan quduq yoki quduq atrofidagi toshlarni maydalaydi.

Portlovchi moddalar bo'lagidan uzoqlashganda zarba to'lqinining kuchi va tezligi pasayadi va ma'lum bir qisqa masofadan boshlab u atrofdagi moddani endi ezib tashlay olmaydi, balki unga bosim o'tkazishi, itarishi, maydalashi, tarqalishi, otish, tashlash. Bunday bosish, maydalash va otish harakati yuqori portlovchi deb ataladi.

Nitratning portlash xususiyatlari

Yuqorida ta'kidlaganimizdek, portlovchi moddalarni hosil qiluvchi qo'shimchalarsiz sanoat ammiakli selitra ham portlashi mumkin. Uning portlash tezligi, sanoat portlovchi moddalaridan farqli o'laroq, nisbatan past: taxminan 1,5-2,5 km / sek. Portlash tezligining tarqalishi ko'pgina omillarga bog'liq: selitraning granulalar shaklida, ular qanchalik qattiq siqilganligi, selitraning hozirgi namligi va boshqalar.

Shuning uchun selitra portlatish harakatini hosil qilmaydi - u atrofdagi materiallarni maydalamaydi. Ammo nitrat portlashining yuqori portlovchi ta'siri juda sezilarli bo'ladi. Va ma'lum bir portlashning kuchi uning miqdoriga bog'liq. Katta portlovchi massalar bilan, portlashning yuqori portlovchi ta'siri har qanday darajadagi halokatga erishishi mumkin.

Bayrutdagi portlash oqibatlari / © "Lenta.ru"

Portlash haqida gapirganda, biz yana bir muhim nuqtani - u qanday boshlanishini ta'kidlaymiz. Darhaqiqat, siqilishning zarba to'lqini portlovchi moddadan o'tishi uchun uni qandaydir tarzda ishga tushirish kerak, biror narsa bilan yaratilgan. Portlovchi moddani oddiygina yoqish portlashni boshlash uchun zarur bo'lgan mexanik siqishni ta'minlamaydi.

Shunday qilib, gugurt bilan olovga qo'yilgan TNTning kichik bo'laklarida choyni krujkada qaynatish mumkin - ular xarakterli xirillash bilan yonadi, ba'zan chekadi, lekin jimgina va portlashsiz yonadi. (Ta'rif choy tayyorlash uchun tavsiya emas! Agar bo'laklar katta yoki ifloslangan bo'lsa, u hali ham xavflidir.) Portlashni boshlash uchun sizga detonator kerak - portlovchi moddalarning asosiy tanasiga maxsus portlovchi zaryad o'rnatilgan kichik qurilma. Asosiy zaryadga mahkam o'rnatilgan detonatorning portlashi zarba to'lqinini va unda portlashni keltirib chiqaradi.

Portlash nima sabab bo'lishi mumkin edi

Portlash o'z-o'zidan sodir bo'lishi mumkinmi? Balki: oddiy yonish bu yonish intensivligi oshishi bilan tezlashganda detonatsiyaga aylanishi mumkin. Agar siz kislorod aralashmasini vodorod bilan yondirsangiz - portlovchi gaz - u jimgina yonishni boshlaydi, ammo alanga jabhasi tezlashganda, yonish detonatsiyaga aylanadi.

O'q-dorilarda hajmli portlash uchun ishlatiladigan barcha turdagi suspenziyalar va aerozollar kabi ko'p fazali gaz tizimlarining yonishi tezda detonatsiyaga aylanadi. Dvigateldagi bosim dizayndan tashqari tez ko'tarila boshlasa, yoqilg'ining yonishi, shuningdek, detonatsiyaga aylanishi mumkin. Bosimning oshishi, yonishning tezlashishi - bu oddiy yonishdan detonatsiyaga o'tish uchun zarur shartlardir.

Shuningdek, yonish katalizatorlari turli qo'shimchalar, ifloslantiruvchi moddalar, aralashmalar bo'lishi mumkin - aniqrog'i, ular yoki ularning tarkibiy qismlari, bu mahalliy portlashga o'tishga yordam beradi. Oksidlangan, zanglagan o'q-dorilar, agar portlovchi modda korpusning oksidlangan qismiga qo'shni bo'lsa, portlash ehtimoli ko'proq. Portlashni boshlashda ko'plab nuanslar va fikrlar mavjud, biz ularni e'tiborsiz qoldiramiz, shuning uchun savolga qaytaylik: selitra qanday qilib omborda portlashi mumkin?

Va bu erda pirotexnika detonator rolini mukammal o'ynashi aniq. Yo'q, shunchaki shivirlayotgan kukunli raketa o'zining uchqunli tutun kuchi bilan selitraning portlashiga zo'rg'a sabab bo'ldi. Ammo videoda selitra portlashidan oldin yong'in tutunida uchqunlayotgan ko'plab yirik o'choqlar tasvirlangan. Bular pirotexnika tarkibiy qismlarining mayda portlashlari. Ular aniq portlovchi boshlanish bo'lib xizmat qildi. Yo'q, ular sanoat detonatorlari emas edi.

Ammo yong'in sharoitida, selitraning katta yuzalarini alanga bilan qizdirish va minglab pirotexnika operatsiyalarining ommaviyligi sharoitida, bu pirotexnik raketalar, ehtimol, issiq selitrada keyingi portlashlar bilan selitraning qizigan yuzasiga kiritilgan. Bir nuqtada, bunday ta'sir ostida uning portlashi sodir bo'ldi - va saqlanadigan selitraning butun majmuasiga tarqaldi.

Batafsil ma'lumot va portlash joyini o'rganmasdan keyingi voqealarni batafsil tahlil qilish qiyin. 2750 tonnaning barchasi qanchalik to'liq portlatilgani noma'lum. Detonatsiya har doim qog'ozda yozilganidek sodir bo'ladigan mutlaq boshlanish emas. Bir-biriga qo'yilgan TNT briketlari hammasi ham portlamaydi: agar portlashni ular o'rtasida o'tkazish uchun ishonchli choralar ko'rilmasa, ularning ba'zilari shunchaki yon tomonlarga tarqaladi.

Tog' jinslarining katta portlashlaridan so'ng, portlovchi moddalar bilan to'ldirilgan yuzlab va minglab quduqlar portlatilganda (ular bir oy davomida portlovchi moddalar bilan jihozlangan bo'lishi mumkin), chang buluti cho'kib ketgandan so'ng, faqat mutaxassislar har doim portlash zonasiga kirib, nima portlaganini tekshiradilar. va nima portlamadi. Ular portlamay qolgan portlovchi moddalarni ham yig‘adilar. Bayrut portidagi omborda selitra bilan ham shunday: nitratning butun massasi portlashining to'liqligini aniqlash qiyin, ammo bu juda katta bo'lganligi aniq.

Bayrutdagi portlashning xususiyatlari

Portlashning tasviri nitratning portlashiga juda mos keladi. Portlashdan keyin qizil-jigarrang tutunning katta ustuni, portlashda nitratning parchalanishi paytida ko'p miqdorda ajralib chiqadigan qizil azot oksidi bilan bulutning odatiy rangidir. Nitratning portlash tezligi past bo'lganligi sababli, hech qanday ommaviy maydalash sodir bo'lmadi.

Shu sababli, portlash joyida katta krater hosil bo'lmadi: iskala materiallari va omborlarning beton zamin qoplamasi batafsil ko'rsatilmagan, shuning uchun ular tashlab yuborilmagan. Shu sababli, portlash sodir bo'lgan hududdan uchib ketgan bo'laklar bilan shaharni bombardimon qilish sodir bo'lmadi va portlash natijasida hosil bo'lgan uchuvchi qismlar va parchalarning yuqori sultoni portlash joyidan yuqoriga ko'tarilmadi.

Ammiakli selitraning parchalanishi paytida azot oksidi chiqindilari bilan ranglangan tutun ustuni / © dnpr.com.ua.

Shu bilan birga, gazsimon yonish mahsulotlarining - suv bug'ining, azot oksidlarining ko'p miqdorda chiqishi portlashning rasmini hajmli portlashning xususiyatlarini berdi. Tez o'tadigan, etarlicha kuchli va tez tumanli devor sifatida ko'rinadigan zarba to'lqiniga qo'shimcha ravishda, tortishish chang bilan aralashgan va tez yaqinlashganda er yuzasidan ko'tarilayotgan kengayuvchi portlash gazlarining yaqinlashayotgan devorini ko'rsatadi. Bu portlash tezligi past bo'lgan katta hajmdagi portlashlar uchun xosdir.

Yuqori ehtimollik bilan binolarga etkazilgan zararning tabiati, ular nafaqat zarba to'lqinining o'zi - kuchli, ammo qisqa muddatli - balki portlash joyidan tarqalgan kengayib borayotgan gaz-havo oqimiga uzoqroq ta'sir qilishini ko'rsatadi.

Bayrutga nitrat portlashi

Nitrat kislota tuzlari asosidagi o'g'itlarning portlashi avval ham sodir bo'lgan, ular yaxshi ma'lum, tarixda bunday holatlar juda ko'p. Shunday qilib, 2001 yil 1 sentyabrda Tuluzada Grande Paroisse kompaniyasining o'g'it zavodida angar portladi, unda 300 tonna ammiakli selitra portladi.30 ga yaqin odam halok bo'ldi, minglab odamlar yaralandi. Tuluzadagi ko‘plab binolar shikastlangan.

Avvalroq, 1947-yilning 16-aprelida AQShning Texas-Siti portida “Grankan” kemasi bortida 2100 tonna ammiakli selitra portlashi sodir bo‘lgan edi. Undan oldin kemada yong'in sodir bo'lgan - shunga o'xshash vaziyat va voqealar ketma-ketligi. Portlash yaqin atrofdagi kemalar va neft omborlarida yong'in va portlashlarga sabab bo'ldi. 600 ga yaqin odam halok bo'ldi, yuzlab odamlar bedarak yo'qoldi, besh mingdan ortiq kishi yaralandi.

1921 yil 21 sentyabrda Bavariyaning Oppau shahri yaqinidagi BASF kimyo zavodida 12 ming tonna ammoniy sulfat va ammoniy selitra aralashmasi portladi. Bunday kuchning portlashi ulkan kraterni hosil qildi, eng yaqin ikkita qishloq er yuzidan yo'q qilindi va Oppau shahri vayron bo'ldi.

2004 yilda Shimoliy Koreyaning Ryonchxon shahrida ammiakli selitraning halokatli portlashlari va ko'plab qurbonlar bilan sodir bo'lgan; 2013 yilda AQSHning Texas shtati Gʻarbiy shahrida; 2015 yilda Xitoyning Tyanjin port shahrida. Va ro'yxat davom etadi.

Afsuski, ammoniy nitrat insonga olib keladigan barcha katta afzalliklarga ega bo'lib, u bilan ishlashda bir qator xavfsizlik talablariga rioya qilishni talab qiladigan xavfli ob'ekt bo'lib qolmoqda. Ehtiyotsizlik yoki beparvolik yangi fojialarni keltirib chiqarishi mumkin, ularning oldini olish nitrat bilan ishlash qoidalarini qat'iylashtirishni va ularga rioya qilish va amalga oshirish uchun mas'uliyatni oshirishni talab qiladi.