УСТАНОВКА ГАЗОВОЙ ДЕТОНАЦИИ Советский патент 1973 года по МПК E21B47/00 G01V1/04 

1

Известна установка газовой детонации, состоящая из баллонов с окислителем и горючим, мерных емкосгей, детонационной головки, взрывной камеры, выхлопного клапана, электромагнитных вентилей, шлангов, тру-бопроводов и блока управления системой электромагнитных вентилей.

Предлагаемая установка отличается от известной тем, что детонационная головка выполнена в виде разделенных клапанами иолостей, одна из которых снабжена устройством для поджигания газовой смеси и сообщается с .взрывной камерой каналом с обратным клапаном. Это позволяет повысить надежность отсечки детонации.

На чертеже показана схема установки газовой детонации.

Установка состоит из балло-на / окислителя, баллонов 2 и 5 горючего газа, мерников 4 к 5 окислителя и горючего с манометрами редукторов 6 понижения давления, обратных клапапов 7, регулировочных зажимов 8, электромагнитных вентилей 9-18, тройников 19, шлангов 20, соединяющих элементы схемы, детонационной головки 21, выхлопного клапана 22, трубопровода 23, связывающего детонационный и выхлопной клапаны с взрывной камерой.

Детонационная головка 21 включает поршень 24, пружину возврата 25, клапан 26,

пружину 27, обратный клапан 28 и искровую свечу 29. Выхлопной клапан содержит корпус, пружину 30, порщень 31 и резиновую прокладку 32 (на чертеже показаны также объемы установки А-Е и входы и выходы а-ж). В качестве окислителя используется кислород, в качестве горючего - пропан, бутан, метан и др. Баллон 3 служит для обеспечения работы детонационной головки и .вы.хлоиного

клапана и заполняется тем же газом, что и баллон 2 (т. е. горючим газом).

При осуществлении операции «В мерники электромагнитные вентили 9, 12 и 17 открываются, и газы из баллонов 1 и 2 поступают в

мерники. При помощи редукторов, регулировочных зажимов и мерных щайб расход газов из баллонов подбирается так, что давление в мерниках окислителя и горючего газа возрастает одинаково (т. е. давление в мерниках в любой мо.мент времени должно быть одинаковым). Одновременно газ ИЗ баллона 3 под давлением в несколько атмосфер через электромагнитный вентиль 9 и через вход е попадает в объем Е выхлопного клапана и

опускает порщень 31 на прокладку 32. Выхлопной клапан закрывается.

При осуществлении операции «Из мерников включаются электромагнитные вентили 10, 11, /5 и 17; выхлопной клапан остается закрытым,

поскольку открыт вентиль 17. Через вентиль

15 газ из баллОНа 3 попадает через вход г в объем А детонационной головки 21. Под действием давления в объеме А лоршень 24 олускается. Объем В сообщается с окружающей средой, и поэтому в нем всегда поддерживается атмосферное давление. Опускаясь, поршень 24 толкает клапан 26 и далее клапан 28, в результате чего открываются проходные отверстия между объемами В-Г и Г-Д детонационной головки. Одновременно газы -из мерников через электромагнитные вентили Ю и // и обратные клапаны поступают в смесительный тройник 33, откуда после .вентиля 16 газовая взрывчатая смесь попадает через вход в и объем В детонационной головки, а затем через объемы Г, Д и трубопровод - во взрывную камеру (по стрелке,5).

При помощи регулировочных зажимов и мерных шайб расход газов из мерников подбирается таким, что давление в мерниках падает одинаково. При соблюдении этого условия объемные расходы газов (окислителя и горючего) пропорциональны объемам мерников. Для каждого конкретного горючего газа отношение объемов мерников выбирается так, что получаемая газовая смесь имеет стехиометрический состав. Например, при использовании пропана отношение объема мерника горючего к мернику окислителя должно быть

равным-, а при использовании водорода оно

2

равно-. Определяя скорость падения давления в мерниках в некотором диапазоне давлений при выполнении операции «Из мерников, можно определить секундный расход газовой взрывчатой смеси для данного диапазона давлений в мерниках.

При включении операции «Проток открываются электромагнитные вентили 9, 10, 11, 12, 16, 15 и 17. Происходит одновременное выполнение операций «В мерники и «Из мерников, что обеспечивает высокий расход смеси во взрывной камере. Стрелки манометров останавливаются в положении, при котором расход и приток газов управляется, и должны показывать одинаковые давления. В этом случае смесь, поступающая во взрывную камеру, имеет стехиометрический состав. Состав смеси можно непрерывно контролировать, наблюдая за показаниями стрелок манометров на мерниках, и регулировать его указанными способами, не прерывая операций по заполнению взрывной камеры. Общий расход газов от смеси во взрывной камере может определяться по секундному расходу газа из мерников в данном диапазоне давлений.

После окончания подачи смеси во взрывную камеру включается операция «Отсечка детонации ; при этом открываются электромагнитные вентили 14, 13 и 17. Выхлопной клапан остается закрытым. Через вентиль 14 горючий газ, находящийся под давлением в объеме А детонационной головки и в объеме шлангов между вентилями 14 и 15, поступает в шланг подачи взрывчатой смеси и через вход в детонационной головки - в объем В, откуда через электромагнитный вентиль 13 выбрасывается

в атмосферу (по стрелке а). В результате часть шлангов, по которым подается взрывчатая смесь, и объем в детонационной головке заполняются горючим газом, неспособным гореть при отсутствии кислорода. Операция отсечки детонации завершается не более чем через одну секунду после момента ее включения.

Таким образом, узел смещения (тройник 33) и узел Поджигания (объем Г детонационного

клапана) оказываются разделенными пробкой взрывобезопасного газа. Подрыв смеси осуществляется при включенной операции «Отсечка детонации. Смесь поджигается искровой свечой 29 в объеме Г детонационной головки.

В результате повышения давления в объеме Г газы отжимают обратный клапан и поджимают газы в объеме Д; далее горение, а затем детонация распространяются по трубопроводу в объем взрывной камеры. При включении

операции «Выхлоп открытым остается только вентиль 18. Газ из объема Е выхлопного клапана через вентиль 18 выпускается в атмосферу (по стрелке ж). Пружина 30 отжимает поршень 31 от прокладки 32; открываются проходные отверстия выхлопного клапана. Продукты детонации поступают во вход д выхлопного клапана и далее через боковые отверстия - в атмосферу. Обратный клапан 28 детонационного клапана исключает возможность попадания на искровую свечу влаги и посторонних предметов из взрывной камеры и предотвращает таким образом отказы взрыва при подаче напряжения на свечу.

Предмет изобретения

Установка газовой детонации, состоящая из баллонов с окислителем и горючим, мерных емкостей, детонационной головки, взрывной

камеры, выхлопного клапана, электромагнитных вентилей, шлангов, трубопроводов и блока управления системой электромагнитных вентилей, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности отсечки детонации, детонационная головка выполнена в виде разделенных клапанами полостей, одна из которых снабжена устройством для поджигания газовой смеси и сообщается с взрывной камерой каналом с обратным клапаном.

10 7 в JJ -ЕЗ--txi- -

7 Л

1в

32 31

Л