Классификация взрывных процессов

Все быстропротекающие взрывные процессы подразделяются на горение и взрыв. Характерным признаком горения является зависимость скорости химического превращения вещества от внешнего давления. Рост последнего вызывает существенное возрастание скорости горения.

Для того чтобы горючие вещества могли производить значительную работу, их заключают в ограниченный объём, добиваясь направленного истечения продуктов горения. Такой подход применяется в метательных системах (пулевых перфораторах) и системах, производящих работу против гидростатического давления для направленной деформации узлов механических устройств (взрывных пакеров).

В скважинах при сжигании зарядов на большой глубине инерционность столба жидкости обеспечивает интенсивное воздействие раскалённых газов высокого давления на продуктивные пласты через фильтры или перфорационные каналы.

Взрыв от горения отличается не только количественными характеристиками и независимостью скорости химической реакции от внешних условий, но является совершенно иным физическим процессом. И, прежде всего, это отличие связано с возникновением при взрыве между частицами продуктов реакции специфического взаимодействия, которое обеспечивает тепло – массоперенос в продуктах реакции в сторону большего давления, то есть в сторону фронта реакции. Таким образом, на движущемся фронте реакции постоянно происходит концентрация выделяющейся энергии. Такая концентрация энергии достигает огромных величин и является главной причиной сверхзвуковых скоростей химического превращения и возникновения локальных давлений в несколько тысяч МПа.

Взрывной процесс, распространяющийся с постоянной и максимально возможной для данного вещества скоростью называется детонацией. Скорость детонации для каждого вещества является константой и одной из важнейших его характеристик. Все взрывные процессы, происходящие с меньшей скоростью являются нестационарными и в конечном счёте затухают.

Детонация газовых смесей отличается тем, что объём газообразных продуктов может не претерпевать существенных изменений или быть меньше объёма исходной смеси. Условно процесс взрыва газовой смеси можно разделить на две стадии. На первой стадии из – за специфического взаимодействия между частицами продуктов реакции тепло - массоперенос в продуктах осуществляется в сторону большего давления (в сторону фронта реакции), что делает возможным само распространение взрывного превращения по газовой смеси. На второй стадии возможны два процесса: простое расширение разогретых продуктов взрыва или изменение направления массопереноса продуктов реакции за счёт изменения характера специфического взаимодействия между частицами продуктов. В последнем случае за зоной сжатия в окружающей среде возникнет зона глубокого вакуума.