ДЕТОНАТОР Российский патент 1998 года по МПК F42B3/10 

Изобретение относится к средствам инициирования взрывов и может быть применено при изготовлении детонаторов.

В настоящее время для подрыва трудновосприимчивых бризантных взрывчатых зарядов от промышленных детонаторов используются специальные шашки (усилители) с комбинацией взрывчатых веществ различной чувствительности, например: ТЭНа и пенталитового ВВ, что удорожает взрывные работы.

С другой стороны инициирующая способность детонаторов ограничивается длиной основного заряда, равной примерно 2 внутренним диаметрам гильзы, т.е. 12-15 мм [1].

Существует детонатор, в котором для увеличения инициирующей способности инициирующее взрывчатое вещество помещают между двумя зарядами БВВ [2].

Недостатком этого детонатора является применение в детонаторе ИВВ - азида свинца и то, что реализован только вариант с электровоспламенителем. Известен детонатор, содержащий электровоспламенитель или огнепроводный шнур, или огнепроводную трубку, гильзу с основным зарядом бризантного взрывчатого вещества (БВВ), колпачок с замедляющим составом, первоначальным зарядом и промежуточным зарядом БВВ (US, патент N 4727808, кл. F 42 B 3/10, 1988).

Указанный детонатор обладает обычной инициирующей способностью и достаточно низкой безопасностью
Целью изобретения является увеличение инициирующей способности детонатора и повышение его безопасности.

Указанная цель достигается тем, что в детонаторе, содержащем электровоспламенитель или огнепроводный шнур, или огнепроводную трубку, гильзу с основным зарядом БВВ, колпачок с первоначальным зарядом с замедляющим составом, промежуточным зарядом БВВ, первоначальный заряд выполнен из БВВ, в качестве замедляющего состава использован шлакующийся замедляющий состав со скоростью горения не менее 10 г/с, в котором выполнена коническая выемка, причем замедляющий состав взаимодействует через воспламенительный состав с первоначальным зарядом, в котором выполнен канал, заполненный второй дозой воспламенительного состава, при этом в качестве воспламенительного состава использован состав с детонирующими свойствами, а в качестве БВВ использован ТЭН, при этом отношение длины промежуточного и основного зарядов к внутреннему диаметру гильзы составляет 3-5.

Вершина конической выемки расположена на расстоянии 0,1-0,5 мм от основания колпачка.

У дна колпачка может быть установлен элемент из плотного инертного материала с осевым каналом, соосным отверстию в колпачке, при этом в канале размещена первая доза шлакующегося замедляющего состава со скоростью не менее 10 г/с и замедляющий состав, определяющий задержку срабатывания.

Элемент из инертного материала может быть размещен в дополнительном колпачке и отделен от первого колпачка второй дозой шлакующегося замедляющегося состава.

Плотный инертный материал может состоять в частном случае из прессованного железного порошка с дисперсностью 100-200 мкм на связующем.

На фиг. 1, 2, 3 изображены сечения детонаторов.

Детонатор на фиг. 1 состоит из огнепроводного шнура 1 или равнозначных ему электровоспламенителя 12 или пробки с огнепроводной трубкой 20, гильзы 2, колпачка 3 с отверстием 4, замедляющего состава 5 с конической выемкой 6, воспламенительного состава 7, первоначального заряда 8 с осевым каналом 9, промежуточного заряда 10 и основного заряда 11.

Детонатор на фиг.2 дополнительно состоит из колпачка 13 с отверстием 14, инертного материала 15 с каналом 16, замедляющего состава 17, первой дозы 18 и второй дозы 19 замедляющего состава.

Детонатор на фиг. 3 состоит дополнительно из пробки с огнепроводной трубкой 20, удлиненного колпачка 21.

Детонатор на фиг. 1 работает следующим образом.

Сигнал подрыва распространяется по огнепроводному шнуру 1 и достигает отверстия 4, заполненного замедляющим составом 5, толщина которого до вершины выемки 6 составляет 0,1-0,5 мм.

При такой толщине замедляющий состав 5, имеющий скорость горения не менее 10 г/с, практически не вносит дополнительной задержки и служит для согласования по восприимчивости источника теплового импульса с воспламенительным составом 7. Шлаки, образующиеся при горении замедляющего состава 5, уменьшают отток газов, образующихся при горении воспламенительного состава 7. Это приводит к тому, что воспламенительный состав 7, находящийся в канале 9 в малоуплотненном состоянии, интенсивно сгорает и при достижении высокой температуры детонирует. Развитая поверхность взаимодействия воспламенительного состава 7 с первоначальным зарядом 8, высокая температура газов в канале 9 и начальная детонация воспламенительного состава 7 приводит к детонации сначала первоначального 8, а затем промежуточного 10 и основного 11 зарядов.

Свойствами перехода горения в детонацию обладают различные смеси бризантных взрывчатых веществ с воспламенительными составами, например: смесь ТЭНа с тонкодисперсным цирконием и перхлоратом калия, смесь тонкодисперсного карбонильного гексогена с обычным гексогеном. Эти смеси обладают хорошей восприимчивостью к начальному тепловому импульсу и увеличивают надежность высокоскоростной детонации первоначального заряда 8.

Применение в первоначальном заряде 8 ТЭНа, способного детонировать со скоростями, большими чем у азида свинца, гексогена, размещение первоначального заряда 8 вблизи дна колпачка 3 увеличивает начальную скорость детонации и, как следствие, позволяет увеличить отношение длины зарядов 10 и 11 к внутреннему диаметру гильзы до 3-5 вместо обычного отношения при инициировании с низкой скоростью детонации, равного 2-2,5.

Увеличение длины и массы промежуточного 10 и основного 11 зарядов и их высокоскоростная детонация увеличивает инициирующую способность детонатора.

Задержка срабатывания детонатора на фиг. 1 не превышает 4 мс.

Детонатор на фиг. 2 позволяет получить различные задержки срабатывания за счет размещения в гильзе 2 через подсыпку шлакующегося замедляющего состава 19 с высокой скоростью горения, дополнительного колпачка 13, в котором помещен инертный материал 15 с каналом 16. В начале канала 16 помещен шлакующийся замедляющий состав 18 с высокой скоростью горения, а затем замедляющий состав 17, определяющий основную задержку срабатывания.

При этом состав 18 служит для согласования по восприимчивости источника теплового импульса и разнообразных замедляющих составов 17. В качестве плотного инертного материала может быть применен прессованный железный порошок с дисперсностью 100-200 мкм на связующем.

В детонаторе на фиг. 3 применен удлиненный колпачок 21, в котором объединены элемент задержки срабатывания по фиг. 2 с элементом инициирования на основе первоначального заряда 8 по фиг. 1.

Для сохранения высокой инициирующей способности необходимо, чтобы инертный материал был плотным, массивным. Для этого может быть применен прессованный железный порошок с дисперсностью 100-200 мкм на связующем.

Как следует из вышеизложенного, детонаторы на фиг. 1, 2, 3 позволяют получать различные временные задержки, сопрягаются с различными системами инициирования, безопасны из-за отсутствия ИВВ, обладают повышенной инициирующей способностью, что позволяет говорить о достижении цели изобретения.

Литература
1. Баум Ф.А. и др. Физика взрыва.-М.: Гос. издательство физико-математической литературы, 1959.

2. Патент GB N 2.217.818, кл. A F 42 B 3/10, 1989.

Изобретение предназначено для инициирования взрывов и может быть применено при изготовлении детонаторов. В гильзе 2 размещен основной заряд БВВ 11 и колпачок 3. В колпачке 3 размещен первоначальный заряд 8 с каналом 9, заполненным воспламенительным составом 7. Воспламенительный состав 7 взаимодействует с одной стороны с замедляющим составом 5 с выемкой 6, а с другой стороны с промежуточным зарядом 10. Отношение длины зарядов 10 и 11 к внутреннему диаметру гильзы равно 3 - 5. Вершина выемки 6 отстоит от основания колпачка на расстоянии 0,1 - 0,5 мм. В гильзе может быть размещен инертный материал с осевым каналом. Техническим результатом является увеличение инициирующей способности детонатора и повышение его безопасности. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Детонатор, содержащий электровоспламенитель, или огнепроводный шнур, или огнепроводную трубку, гильзу с основным зарядом бризантного взрывчатого вещества (БВВ), колпачок с замедляющим составом, первоначальным зарядом, промежуточным зарядом БВВ, отличающийся тем, что первоначальный заряд выполнен из БВВ, в качестве замедляющего состава использован шлакующийся замедляющий состав со скоростью не менее 10 г/с, в котором выполнена коническая выемка, причем замедляющий состав взаимодействует через воспламенительный состав с первоначальным зарядом, в котором выполнен канал, заполненный второй дозой воспламенительного состава, при этом в качестве воспламенительного состава использован состав с детонирующими свойствами, а в качестве БВВ использован ТЭН, при этом отношение длины промежуточного и основного зарядов к внутреннему диаметру гильзы составляет 3 - 5. 2. Детонатор по п. 1, отличающийся тем, что вершина конической выемки расположена на расстоянии 0,1 - 0,5 мм от основания колпачка. 3. Детонатор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленным у дна колпачка элементом из плотного инертного материала с осевым каналом, соосным отверстию в колпачке, при этом в канале размещена первая доза шлакующегося замедляющего состава со скоростью горения не менее 10 г/с и замедляющий состав, определяющий задержку срабатывания. 4. Детонатор по п.3, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным колпачком, элемент из плотного инертного материала размещен в дополнительном колпачке и отделен от первого колпачка второй дозой шлакующегося замедляющего состава. 5. Детонатор по п.3 или 4, отличающийся тем, что в качестве плотного инертного материала использован прессованный железный порошок с дисперсностью 100 - 200 мкм на связующем.