Для неспециалистов в области взрывобезопасности может по­казаться неожиданным неослабевающий поток сообщений об аварийных взрывных происшествиях на различных промыш­ленных и транспортных сооружениях.

При этом наряду с ава­риями на объектах, непосредственно связанных с хранением и использованием энергоемких или взрывчатых материалов, все чаще встречаются случаи, когда причиной взрыва были внешне безопасные системы.

В традиционно считающихся взрывоопасными технологиче­ских процессах (угледобыча, нефтепереработка, химическая тех­нология) предпринимаются серьезные усилия для предотвраще­ния взрывов и ослабления их нежелательных последствий. В других отраслях народного хозяйства при проектировании оборудования часто исходят из гипотезы о взрывонеопасности многих объектов, которые, однако, потенциально способны по­родить взрывные явления. В связи с этим весьма актуальной оказалась проблема доведения до сознания широкого круга спе­циалистов основных представлений о возможных источниках и последствиях взрывов. К последним относятся фугасное действие воздушной ударной волны, осколочное действие разрушенных и разлетающихся элементов оборудования и тепловое действие от выгорания энергоносителя.

Длительное время в разных странах реализовались целена­правленные программы по сбору и систематизации научно-тех­нической информации о взрывных процессах и их последствиях. Предлагаемая вниманию советских читателей книга завершает существенный этап работы большой группы американских спе­циалистов— создание руководящего пособия по динамике воз­действия взрывных явлений на окружающую среду. В число ав­торов книги входят ведущие ученые США по проблемам оценки последствий взрывов конденсированных взрывчатых веществ (BB), газовых взрывов, взрывов сосудов высокого давления и т. п. Материал книги обобщает содержание нескольких пред­шествующих учебников и справочников, широко используемых зарубежными экспертами для оценок · риска, связанного с эксплуатацией взрывоопасного оборудования. Выход книги сле­дует признать очень своевременным. Рост потребления энергии, ввод в строй атомных электростанций, стремление повысить эффективность химического производства за счет роста давле­ния и температуры, сооружение протяженных газопроводов высо­кого Давления, развитие порошковой металлургии и криогенной техники — все это ведет к расширению круга объектов, при проектировании которых не в последнюю очередь нужна оценка безопасности их эксплуатации и выявление необходимых мер предосторожности.

Материал книги построен на результатах исследований за­рубежных авторов. Работы советских ученых, за очень редким исключением, не анализируются и не цитируются. В СССР под руководством академиков Я. Б. Зельдовича и М. А. Садовского разработаны основы теории физико-химических превращений при взрывах, предложены методы оценки последствий взрывных явлений, не нашедшие отражения в этом издании. Поэтому чи­тателю не следует абсолютизировать положения и рекомендации данной книги. Здесь уместен и желателен критический и творче­ский подход с учетом достижений советских ученых. При таком комплексном подходе полезность и достоверность оценок по­следствий взрывов будут более полными. Для облегчения поиска работ советских авторов и переведенных на русский язык книг редакторами сделана небольшая подборка источников, отме­ченных звездочкой и помещенных в список дополнительной ли­тературы.

Книга оказалась непростой для перевода в связи с широким кругом затронутых проблем, и ее переводчикам пришлось твор­чески осмыслить ряд вопросов терминологии и взаимоувязки от­дельных положений. Перевод выполнен канд. физ.-мат. наук Б. С. Ермолаевым (гл. 7—9), канд. физ.-мат. наук В. Г. Слуц­ким (гл. 2), С. М. Фроловым (гл. 4, 5, приложения) и канд. физ.-мат. наук Б. А. Хасаиновым (гл. 1, 3, 6).

Книга поможет специалистам — ученым и практикам — пра­вильно ориентироваться в многообразии теоретических, экспери­ментальных и практических публикаций в данной области и самостоятельно принимать обоснованные решения.

Я. Б. Зельдович Б. Е. Гельфанд

Основу предлагаемой вниманию читателя книги составил цикл лекций, который авторы подготовили для преподавания на крат­косрочных курсах по оценке последствий взрывов.

Объем знаний о проблеме взрывобезопасности и о путях контролирования или снижения опасности взрывов довольно быстро растет, причем изучение проблемы взрывобезопасное™ интенсивно ведется во многих странах мира. «Заморозить» и описать состояние исследований по проблеме взрывобезопасно- сти на данный момент — задача довольно трудная, однако имен­но это мы и попытались сделать в предлагаемой книге.

Книга предназначена инженерам, ученым и специалистам по технике безопасности промышленных производств для самостоя­тельной оценки опасности взрывов при исследовании послед­ствий случайных взрывов и проектировании производственных помещений на взрывоопасных технологических участках. Мы стремились всесторонне осветить проблему взрывобезопасное™, уделяя особое внимание практическому применению излагаемого материала. C этой целью в книге приведено большое количество примеров, иллюстрирующих использование графических зави­симостей и формул для оценки последствий взрывов. Многие из этих примеров рассматривались на занятиях со слушателями кратких курсов по оценке последствий взрывов.

Книга состоит из девяти глав, обширной библиографии и нескольких приложений. В гл. 1 и 2 обсуждаются процессы энерговыделения, приводящие к самопроизвольным взрывам, а также вопросы эволюции генерируемых-взрывом волн сжатия или ударных волн в окружающей атмосфере. В гл. 3 рассматри­вается взаимодействие этих волн с различными объектами и препятствиями. Главы 4 и 5 посвящены анализу нагрузок, испы­тываемых различными объектами при взрывном воздействии и ударе, не сопровождающемся пробиванием, причем в гл.

Некоторые аспекты рассматриваемой проблемы в техниче­ском отношении являются довольно сложными. Поэтому в ряде случаев мы ограничивались изло?кением основных результатов, чтобы избежать перегруженности текста излишними деталями, а описание необходимых деталей помещали в приложениях.

Надеемся, что книга окажется полезной для читателей не­зависимо от их профессиональной подготовки и их специфиче­ских интересов в области взрывобезопасности.

Подготовка столь объемной книги была бы невозможна без самоотверженной кропотливой работы, проведенной нашими по­мощниками. Мы не можем отметить здесь всех тех, кто оказал нам то или иное содействие, и вынуждены выразить здесь свою· признательность лишь тем организациям и сотрудникам, кото­рые оказали нам наибольшую помощь. Мы благодарны админи­страции Юго-Западного исследовательского института за финан­совую поддержку, благодаря которой оказалось возможным переработать краткий курс лекций в обстоятельное, хорошо ил­люстрированное пособие. Мы благодарим Дж. Деккер за ма­шинописную и корректорскую работу по подготовке окончатель­ного варианта книги, В. Эрнандеса за подготовку схем и рисун­ков, Д. Стоувиттс за редактирование текста, Д.

Слово «взрыв» ’> ассоциируется обычно с разрушениями, кото­рые происходят в результате срабатывания бомб и боеголовок, возгорания скоплений газа в жилых домах, крупных аварий на химических заводах и т. п. Однако в подавляющем большинстве случаев взрывы вовсе не приводят к нежелательным разруше­ниям, а целенаправленно используются для выполнения полез­ной работы. Например, в двигателях внутреннего сгорания взрывы происходят несчетное количество миллионов раз в ми­нуту по всему миру, обеспечивая энергию для движения транс­порта, выработку электроэнергии и т. п. Еще один пример ши­роко распространенного использования взрывов — взрывы в гор­ных карьерах и взрывы, осуществляемые для перемещения и выброса больших масс грунта. Энергия взрыва используется также при обработке металлов, для сварки взрывом и сноса зданий. Взрывные устройства используются для разделения сту: пеней ракет-носителей, разрыва болтов и разъединения кабелей в точно определенное время. Таких примеров можно было бы привести еще очень много, но здесь мы хотим подчеркнуть, что в подавляющем большинстве случаев взрывы являются контро­лируемыми и осуществляются с вполне определенными целями.

Однако мы сосредоточим· внимание на случайных взрывах, которые могут приводить (и иногда приводят) к незапланиро­ванным разрушениям, материальному ущербу и человеческим жертвам. Именно случайные взрывы и рассматриваются в пред­лагаемой книге.

Случайные взрывы происходят при хранении, транспорти­ровке и изготовлении взрывчатых веществ (BB); в химической и нефтехимической промышленности; при разрыве сосудов вы­сокого давления и бойлеров; в металлургической промышлен­ности при контакте расплавленного металла с водой; при утеч­ках природного газа в жилых домах; при изготовлении, транс­портировке и хранении легколетучих или сжиженных газообраз­ных топлив; при промывке резервуаров для хранения жидкого топлива и при изготовлении, хранении и использовании горючих пылевых систем.

Повышение интереса к проблеме случайных взрывов за по­следние годы и интенсификация исследований, направленных на оценку и снижение взрывоопасности, обусловлен экономиче­скими изменениями в мировом хозяйстве, которые привели к

” Определение понятия «взрыв» приведено в гл. 2.

возрастанию объема производства и мощностей для хранения нефтепродуктов, к широкому использованию объемных контей- HfpoB и резервуаров для их транспортировки, например супер­танкеров. Заинтересованность в предотвращении случайных взры­вов привела к ускоренному развитию методов оценки послед­ствий взрывов и к накоплению большого количества новых дан­ных о самопроизвольных взрывах. В результате в настоящее время имеется возможность довольно точно определить:

— характеристики процесса горения, приводящего к таким взрывам или являющегося их непосредственной причиной;

— свойства взрывных волн, порождаемых взрывами в откры­тых или замкнутых объемах;

— нестационарные нагрузки, испытываемые прилегающими к очагу взрыва сооружениями при воздействии взрывных волн;

— траекторию и кинетическую энергию осколков, образую­щихся в результате взрыва;

— разрушения, возникающие при воздействии на сооружения взрывных волн и осколков;

— материальные и людские потери в результате взрыва.

Кроме того, разработаны рациональные методы проектиро­вания зданий и других сооружений с повышенной защищен­ностью от случайных взрывов внутри и вне этих зданий. Подоб­ные методы позволяют частично или полностью обезопасить здания и персонал от случайных взрывов при изготовлении или хранении взрывоопасных химических материалов.

Предлагаемая книга охватывает весь круг вопросов, связан­ных с опасностью случайных взрывов, проектированием взрыво- безопасных сооружений, а также с методами уменьшения зоны влияния случайных взрывов в процессе нормального функциони­рования производства.