Fundamentos de las Explosiones: Tipos, Efectos y Propiedades

Definición de Explosión

Una explosión es la liberación o formación de una enorme cantidad de gas por presión y por expansión. Produce un trabajo mecánico rompiendo o derribando todos los obstáculos que se oponen a su expansión o que encuentra a su paso. Las explosiones se deben a un cambio súbito del estado de un cuerpo sólido, líquido o gaseoso para ocupar un volumen considerablemente mayor.

Efectos de las Explosiones

• Elevada temperatura.
• Intensidad de sonido.
• Onda explosiva y expansiva de desplazamiento.
• Onda explosiva de recuperación.
• Fragmentación.
• Envenenamiento del medio ambiente.
• Efecto psicológico.
• Síndrome de Blast.

Propiedades de los Explosivos

La explosión es un trabajo mecánico que se produce por la liberación súbita de los gases generados a elevadas presiones y temperaturas, rompiendo o derribando todos los obstáculos que se oponen a su expansión o encuentran a su paso.

Las propiedades clave de los explosivos incluyen:

• Potencia: Es el contenido de energía de un explosivo.
• Densidad: Se reporta en gramos por centímetro cúbico (g/cm³) y se toma como referencia la del agua (1.000 g/cm³).
• Velocidad de detonación: Se basa en la rapidez con que viaja la onda de detonación (ej. 1200 m/s).
• Resistencia al agua.
• Resistencia a la congelación: Afecta principalmente a los gases, emulsiones y algunos explosivos granulados.
• Estabilidad química: Capacidad del explosivo para conservar sus propiedades durante el almacenamiento.
• Inflamabilidad: Capacidad del explosivo de inflamarse espontáneamente (ej. Fósforo y potasio).
• Emanación: Es el desprendimiento de gases en el momento de la explosión.
• Sensibilidad: Capacidad de iniciar la explosión, tomando como referencia un cartucho de dinamita.

Clasificación de las Explosiones por su Origen

Las explosiones se pueden clasificar por su origen en:

• Explosión física
• Explosión química
• Explosión nuclear

Explosión Física

Se producen sin transformación química de los cuerpos. Ocurren cuando la presión interna de un recipiente vence la resistencia de sus paredes, debido al incremento de la temperatura o volumen de la sustancia. Es una situación característica que se presenta en calderas, autoclaves y tanques portátiles y estacionarios (para gas L.P., ácido carbónico, oxígeno, hidrógeno, etc.).

Explosión Química

Solo ocurre con las sustancias denominadas explosivos o materiales combustibles o solventes de uso industrial. Existen casos especiales en que los polvos metálicos u orgánicos (como el aluminio, el magnesio y el zinc, el azúcar, la harina de trigo), bajo condiciones especiales, también pueden explotar.

Explosión Nuclear

Se produce por la Fusión y/o Fisión de materiales nucleares.

Clasificación de las Explosiones Según el Cráter que Dejan

Tipo Difusa

Es un tipo accidental. Se debe a una combinación muy rápida e instantánea de gases, vapores o polvos mezclados íntimamente con el oxígeno del aire.

Tipo Concentrada

Se debe a la combustión, prácticamente instantánea, de una sustancia líquida o sólida, únicamente las sustancias y materiales explosivos.

Características:

• Debe tener un sistema de detonación (química, mecánica o electrónico).
• La energía está concentrada en un solo lugar.
• Se considera de tipo criminal.

La explosión concentrada puede ocurrir en cualquier lugar. Es originada por la detonación de sustancias denominadas "explosivos" y producen un hoyo o "cráter" físico en el lugar donde ocurre, desplazando hacia el exterior en forma radial, a partir de éste y en todas direcciones, a todos los materiales que encuentra a su paso.

Características del Lugar de los Hechos

Explosión Difusa en el Lugar de los Hechos

Causa un efecto de vendaval. La onda explosiva hace que se vuelen objetos, vidrios y puertas en todas direcciones. Puede existir o no un cráter, que se forma por la gran destrucción que se origina; en un área cerrada o pequeña sí se puede dar. El flamazo que se da enseguida de la explosión difusa inicia principalmente los incendios.

Explosión Concentrada en el Lugar de los Hechos

La presión que los gases ejercen, partiendo desde el punto en que se encontraba el explosivo, irradia la fuerza desde el foco en una sola dirección, creando un efecto de abanico. Después hay un proceso de aspiración, por lo que algunos objetos son jalados por el vacío que se forma. El cráter se forma donde se produjo la explosión, y encontraremos el desmenuzamiento del material.