Статья: Разработка конструкции электродетонатора мгновенного действия повышенной безопасности для взрывных работ в нефтегазовой промышленности. Обоснование и экспериментальная проверка конструкции

а б в г

Рис. 5. Внешний вид МЦО разной длины после подрыва ЭД-М-ПБ

конструкция электродетонатор бризантный взрывчатый

Анализ данных, представленных в таблице и на рис. 5, показывает, что в МЦО, снаряженной ТЭНом и имеющей длину от 19 до 22 мм, происходит полноценный ПГД в ТЭНе и полноценная детонация основного заряда RDX. Это обеспечивает (с длины l_МЦО ? 20 мм) пробитие свинцовой пластины с диаметром отверстия d_OTB = 11±0,3 мм, что соответствует требованиям ГОСТ 9089-75.

Характер разрушения оболочки соответствует результатам вышеотмеченных фундаментальных работ. Оболочка после испытания состоит из двух частей: целая часть оболочки, в которой прошли процессы I-VI, и раздробленная часть, в которой прошли детонационные процессы VII-VIII.

Дополнительно надежность детонации ТЭНа в МЦО, имеющей l_МЦО = 20 мм, проверялась следующими экспериментами. При замене основного заряда RDX в ЭД-М-ПБ инертным веществом - хлористым натрием - наблюдалось разрушение МЦО на мелкие фрагменты, как показано на рис. 5, г. Следовательно, МЦО разрушается при детонации ТЭНа в ней, а не от RDX в основном заряде.

Длина МЦО l_МЦО = 20-22 мм, при которой происходит полноценный ПГД, не превосходит отмеченную выше максимально допустимую длину l_max = 25 мм для размещения МЦО в стандартной гильзе КД № 8. Поэтому вполне реальным является выпуск ЭД-М-ПБ в рамках действующих производств электродетонаторов мгновенного действия, т. к. снаряжение МЦО и изготовление ЭД-М-ПБ не требует внесения значительных изменений в действующее производство.

Заключение

Показана возможность создания в габаритах гильзы КД №8 электродетонатора повышенной безопасности без инициирующих взрывчатых веществ. Инициирующие взрывчатые вещества заменены на значительно более безопасное бризантное взрывчатое вещество, помещенное в металлическую цилиндрическую оболочку с осевым каналом. Принцип действия электродетонатора повышенной безопасности основан на переходе горения в детонацию бризантного взрывчатого вещества, помещенного в оболочку. Конструкция электродетонатора защищена патентом РФ [34].

Библиографический список

1. Горная энциклопедия: В 5 т. / Гл. ред. Е.А. Козловский. - М.: Сов. энцикл., 1984-1991. Т. 4: Ортин - Социосфера. - 1989. - 623 с.: ил., цв. ил. - Б.ц.

2. Щукин А.А. Взрывные работы в сейсморазведке и глубоких скважинах: Учеб. пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 1992.

3. Горная энциклопедия: В 5 т. / Гл. ред. Е.А. Козловский. - М.: Сов. энцикл., 1984-1991. Т. 5: СССР - Яшма. - 1991. - 451 с.: ил. - Б.ц. - ISBN 5-85270-000-6: Б.ц.

4. Щукин А.А., Шмурыгин В.А. Взрывные и другие работы в скважинах: Учеб. пособие / Под ред. В.Г. Лукьянова. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2006.

5. Лукьянов В.Г., Шмурыгин В.А., Зленко В.С. Применение энергии взрыва при строительстве и эксплуатации магистральных нефтепроводов // ТЭК и ресурсы Кузбасса. - 2007. - №3. - С. 34-37.

6. ГОСТ 9089-75. Электродетонаторы мгновенного действия. Технические требования. Введ. 1978-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1975. - 40 с.

7. Щукин Ю.Г., Лютиков Г.Г., Поздняков З.Г. Средства инициирования промышленных взрывчатых веществ. - М.: Недра, 1996. - 155 с.

8. Патент US 3978791 A1, США, МПК F42B3/12, F42C19/12. Secondary explosive detonator device / Lemley V.F., Seay G.E., Ritter P.B.; опубл. 07.09.1976.

9. Патент US 4144814 A1, США, МПК F42B3/12, F42C19/12. Delay detonator device / Day E.A., Seay G.E., Ritter P.B.; опубл. 20.03.1979.

10. Патент US 4727808 А1, США, МПК F42B3/10. Non-primary explosive detonator / Wang Quicheng, Li Xianquan, Hu Guowen, Xiquin Zhang, Xu Tianrui; опубл. 01.03.1988.

11. Патент FR 2255571, Франция, МПК F42B3/10, F42D1/04. Dйtonateur excitable par l'йnergie calorifique d'une dйtonation, systиme et procйdй de detonation / Hurley E.K.; опубл. 13.12.74.

12. Патент SU 852173, СССР, МПК F42B3/18. Детонирующее устройство / Зебрии Д.Т.; опубл. 30.07.81.

13. Патент US 3885499 А1, США, МПК F42D1/04, F42B3/10. Thermal detonation energy-initiatable blasting caps, and detonation system and method / Hurley E.K.; опубл. 27.05.75.

14. Патент US 3939772 А1, США, МПК F42B3/10. Blasting caps initiatable by thermal detonation energy of an explosive gas mixture, and blasting system/ Zebree D.T.; опубл. 24.02.76.

15. Патент EP 0289184, Европа, МПК F42B3/10. Laser beam-detonable blasting cap / Tasaki Y., Kurokawa K., Hattori K.; опубл. 02.11.88.

16. Патент US 4898095 A1, США, МПК F42B3/10. Laser beam-detonatable blasting cap / Tasaki Y., Kurokawa K., Hattori K., Takano M., Miyajima T., Sato T., Ogasawara K.; опубл. 06.02.90.

17. Патент RU2315259, Российская Федерация, МПК F42B3/12, F42C19/12. Низковольтный электродетонатор на основе бризантного взрывчатого вещества / Вахидов Р.М., Кузнецов Е.П., Куражов А.С., Исхаков Т.Н., Базотов В.Я., Анисимов А.Н., Назмиев Р.И., Хамидуллин Д.И.; опубл. 20.11.2008.

18. Патент RU 2122704, Российская Федерация, МПК F42B3/10. Детонирующее устройство без первичного взрывчатого вещества / Жигарев В.Г., Сагидуллин Г.Г., Дмитриев Я.Г., Каменев А.А., Быкодоров А.Г., Окишев О.И., Бивнев Н.М., Трутнев Н.С., Бредихин Н.Н., Крюков А.А., Работинский Н.И., Печенев Ю.Г., Фурне В.В., Кученко Г.П.; опубл. 27.11.98.

19. Патент RU 2120101, Российская Федерация, МПК F42B3/10. Детонирующее устройство на основе бризантного взрывчатого вещества / Лобанов В.Н., Прокопьев С.Н., Рудько М.Л.; опубл. 10.10.98.

20. Патент US 3212439 A1, США, МПК F42B3/10. Blasting caps containing only secondary explosive / Reyne M.; опубл. 19.10.65.

21. Патент RU 2161769 С2, Российская Федерация, МПК F42B3/10. Капсюль-детонатор на основе бризантного взрывчатого вещества / Ведерников Ю.Н., Шумский А.И., Лютиков Г.Г., Попов В.К., Агеев М.В., Клейнер М.С., Поздняков С.А., Неклюдов А.Г.; опубл. 10.01.01.

22. Патент RU 2113685 С1, Российская Федерация, МПК F42B3/10. Детонатор / Дубровский К.А., Волынкина Т.В., Рыбцов В.В., Демидов В.А., Веденеев М.Ф.; опубл. 20.06.98.

23. Патент RU 2070708 С1, Российская Федерация, МПК F42B3/10. Капсюль-детонатор / Соловьев В.О.; опубл. 20.12.96.

24. Патент RU 2113684 С1, Российская Федерация, МПК F42B3/10. Средство инициирования / Дубровский К.А., Волынкина Т.В., Рыбцов В.В., Веденеев М.Ф., Демидов В.А.; опубл. 20.06.98.

25. Беляев А.Ф., Боболев В.К., Коротков А.И., Сулимов А.А., Чуйко С.В. Переход горения конденсированных систем во взрыв. - М.: Наука, 1973. - 292 с.

26. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, перераб. - В 2 т. Т. 1. - М.: Физматлит, 2002. - 832 с.

27. Афонина Л.В., Бабайцев И.В., Кондриков Б.Н. Исследование склонности к переходу горения БВВ в детонацию // Взрывное дело. - №68/25. - М.: Недра, 1978. - С.149-158.

28. Афанасенков А.Н., Богомолов В.М., Воскобойников И.М. Критические давления инициирования взрывчатых веществ // Взрывное дело. - № 68/25. - М.: Недра, 1978. - С. 68-92.

29. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1976. - 635 с.

30. Циклис Д.С. Техника физико-химических исследований при высоких давлениях. - М.: Госхимиздат, 1958. - С. 38-48.

31. Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М.: Машиностроение, 1973. - 321 с.

32. Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкович К.П., Челышев В.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва. - М.: Наука, 1975. - 704 с.

33. Аванесов Д.С. Практикум по физико-химическим испытаниям взрывчатых веществ: Учеб. пособие. - М.: Гос. изд-во оборонной пром-ти, 1959. - 167 с.

34. Патент RU 2413166 С1, Российская Федерация, МПК F42B3/10. Капсюль-детонатор на основе бризантного взрывчатого вещества / Постнов С.И., Рекшинский В.А., Гидаспов А.А., Кожевников Е.А., Трохин О.В.; опубл. 27.02.2011. Бюл. №6.