ЗАРЯД ЛИТОЙ В ПОЛИМЕРНОМ КОРПУСЕ

Полезная модель относится к зарядам литым в полимерном корпусе для промышленного взрывания, в том числе предназначена к использованию для сейсмических и других геофизических работах, при температуре от минус 50°C до плюс 50°C. Заряды могут применяться для ведения взрывных работ при инициировании от электродетонаторов типа ЭД-8, ЭДС, ЭДПР, ЭДКЗ и других средств взрывания, подобных им по инициирующей способности, разрешенных Ростехнадзором России.
Известны прессованные гидроизолированные тротиловые шашки (заряды) с центральным каналом [ОСТ 84-1367-76], используемые в качестве взрывчатых материалов (ВМ) при сейсмических и других видах геофизических работ на земной поверхности, а так же в качестве промежуточных детонаторов при проведении открытых взрывных работ горного и негорного характера.
Известна тротило-гексогеновая шашка ТГФ-850Э, содержащая сквозной канал и гнездо, входные отверстия которых соединены выемкой [Свидетельство на полезную модель №3642 от 27.12.95].
Для увеличения сферы применения известна шашка-детонатор ТГФ-850П, содержащая сквозной канал и гнездо, входные отверстия которых соединены выемкой, изготовленная методом заливки смесевого взрывчатого материала в оболочку из полимерного материала, имеющую скругленные внутрь кромки, заходящие за торцевые части изделия и два кольцевых выступа на цилиндрической поверхности [Свидетельство на полезную модель №12238 от 03.06.99].
Наиболее близкой полезной моделью (прототипом) того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является заряд литой в полимерном корпусе для промышленного взрывания, содержащая взрывчатый материал, имеющий гнездо, и включающий корпус с днищем, на котором расположено ушко с отверстием для крепления заряда, и отверстием на корпусе для прохождения взрывной магистрали, которое расположено с противоположной стороны от днища корпуса, и крышку, погруженную в корпус, при этом корпус с двух сторон снабжен резьбами с шагом 6 мм и количеством витков от 4 до 7 каждая для завинчивания зарядов друг с другом до получения необходимой общей массы взрывчатого материала.
Со стороны днища корпус снабжен метрической наружной резьбой с радиусом скругления выступа 0,6 мм и радиусом скругления канавки 0,8 мм, а противоположная сторона корпуса снабжена метрической внутренней резьбой с радиусом скругления канавки 1,5 мм и радиусом скругления выступа 0,3 мм.
Толщина корпуса равна 1,1…1,4 мм, диаметр отверстия для прохождения взрывной магистрали равен 8…9 мм.
Ушко для крепления заряда имеет отверстие диаметром 5…6 мм.
Гнездо имеет диаметр 8…9,5 мм, глубину 70 мм, а крышка имеет отверстие, совпадающее с отверстием гнезда.
Заряд содержит в качестве взрывчатого материала гексолит, при этом смесь содержит гексоген в количестве 45…75 мас.%, остальное - тротил.
В качестве взрывчатого материала используют известный состав [Патент на полезную модель №129622 от 19.11.2012].
Существенным недостатком прототипа является его опасность производства и применения, так как содержит большой объем (до 75 мас.%) высокочувствительного к удару взрывчатого вещества гексогена. Чувствительность к удару (груз массой 10 кг, высота падения 25 см) гексогена равна 80% [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. - Л.: «Химия», 1981, с. 237, последний абзац].
Технической задачей настоящего предложения является создание такого заряда, который уменьшает опасность его производства и применения.
В предлагаемой полезной модели заряд литой в полимерном корпусом для промышленного взрывания, содержащий основной взрывчатый материал, гнездо, сопряженное с корпусом днище, на котором расположено ушко с отверстием для крепления заряда, отверстие на корпусе для прохождения взрывной магистрали, которое расположено с противоположной стороны от днища корпуса, и крышку, погруженную в корпус, имеющий с двух сторон резьбы, каждая из которых предназначена для завинчивания зарядов друг с другом, дополнительно снабжен вкладышем, который содержит высокочувствительный к удару взрывчатое вещество гексоген или ТЭН в количестве 40…65 мас.% в смеси с литым тротилом до 100 мас.% и погружен в основной взрывчатый материал с меньшей чувствительностью к удару, чем гексоген или ТЭН, литой тротил или смесь литого тротила с полидисперсным гранулотолом диаметром не более 16 мм, причем верхний торец вкладыша погружен в основной взрывчатый материал на глубину до 40 мм.
В смеси литого тротила с полидисперсным гранулотолом содержится гранулотола 10…50 мас.%.
Толщина корпуса равна 1,1…1,5 мм, диаметр отверстия для прохождения взрывной магистрали равен 8…10 мм.
Ушко для крепления заряда имеет отверстие диаметром 5…7 мм.
Гнездо имеет диаметр 8…9,5 мм и глубину во вкладыше 30…70 мм, а крышка имеет отверстие, совпадающее с отверстием гнезда.
Вкладыш, который содержит высокочувствительное к удару взрывчатое вещество гексоген или ТЭН в количестве 65 мас.% меньше, чем количество высокочувствительного взрывчатого вещества у прототипа на 75-65=10 мас.%, при этом вкладыш погружен в основной взрывчатый материал с меньшей чувствительностью к удару, чем гексоген или ТЭН, литой тротил или смесь литого тротила с полидисперсным гранулотолом диаметром не более 16 мм, причем верхний торец вкладыша погружен в основной взрывчатый материал на глубину до 40 мм, что обеспечивает уменьшение опасности производства предлагаемого заряда и его применения.
Опасность производства предлагаемого заряда и его применения уменьшается, так как основной взрывчатый материал не содержит высокочувствительное к удару взрывчатое вещество гексоген или ТЭН. Чувствительность к удару (груз массой 10 кг, высота падения 25 см) тротила равна 4…8% [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. - Л.: «Химия», 1981, с. 94, первый абзац]. Чувствительность к удару тротила меньше чувствительности к удару гексогена более чем в 80/8=10 раз. ТЭН при падении груза массой 2 кг с высоты 17 см детонирует почти безотказно [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. - Л.: «Химия», 1981, с. 282, последний абзац].
Гранулотол диаметром более 16 мм усложняет равномерность заливки корпуса заряда взрывчатым материалом, вызывает образование воздушных раковин, которые могут привести к неполной детонации зарядов.
Если глубина верхнего торца более 40 мм уменьшается вероятность инициирование вкладыша от электродетонатора.
При количестве гексогена или ТЭНа менее 40 мас.% существенно уменьшается энергия взрыва вкладыша, а - при более 65 мас.% увеличивается опасность его производства.
Содержание гранулотола в смеси менее 10 мас.% существенно не влияет на время затвердевание смеси, а при - более 50 мас.% усложняет процесс заливки корпуса заряда, приводит к образованию раковин.
Толщина корпуса менее 1,1 мм не обеспечивает прочностные характеристики его, а более 1,5 мм приводит к дополнительному расходу полимерного материала. Диаметр отверстия для прохождения взрывной магистрали менее 8 мм не позволяет пройти электродетонатору через него, а более 10 мм уменьшает жесткость изделия в месте его нахождения.
Диаметр отверстия ушка менее 5 мм не позволяет применять для крепления заряда используемое оборудование, а более 7 мм уменьшает прочность крепления.
Диаметр отверстия гнезда менее 8 мм не позволяет поместить электродетонатор внутрь его, а диаметр - более 9,5 мм применять нельзя, так как будет большой воздушный зазор между электродетонатором и поверхностью взрывчатого материала; глубина гнезда менее 30 мм уменьшает надежность передачи детонации от электродетонатора к вкладышу, а при - более 70 мм усложняет производство вкладышей.
Предлагаемая полезная модель поясняется рисунком. Заряд литой в полимерном корпусе 1 для промышленного взрывания содержит основной взрывчатый материал 2, гнездо 3, сопряженное с корпусом 1 днище 4, на котором расположено ушко 5 с отверстием диаметром 5…7 мм для крепления заряда, отверстие диаметром 8…10 мм для прохождения взрывной магистрали, которое расположено с противоположной стороны от днища 4 корпуса 1, и крышки 6, погруженную в корпус 1, имеющий с двух сторон резьбы 7 и 8, каждая из которых предназначена для завинчивания зарядов друг с другом, при этом заряд дополнительно снабжен вкладышем 9, который содержит высокочувствительный к удару взрывчатого вещества гексоген или ТЭН в количестве 40…65 мас.% в смеси с тротилом до 100 мас.% и погружен в основной взрывчатый материал 2 с меньшей чувствительностью к удару, чем гексоген или ТЭН, литой тротил или смесь литого тротила с полидисперсным гранулотолом 10 диаметром не более 16 мм, причем верхний торец вкладыша 9 погружен в основной взрывчатый материал 2 на глубину до 40 мм.
В смеси литого тротила с полидисперсным гранулотолом 10 содержится гранулотола 10…50 мас.%.
Толщина корпуса 1 равна 1,1…1,5 мм, диаметр отверстия для прохождения взрывной магистрали равен 8…10 мм.
Ушко 5 для крепления заряда имеет отверстие диаметром 5…7 мм.
Гнездо 3 имеет диаметр 8…9,5 мм, глубину 30…70 мм, а крышка 6 имеет отверстие, совпадающее с отверстием гнезда 3.
Сравнение количества высокочувствительных к удару взрывчатых веществ у прототипа и заряда литого в полимерном корпусе (предлагаемой полезной модели) приведены в следующей таблице.
Таблица.
Сравнение количества высокочувствительных взрывчатых веществ у прототипа и предлагаемой модели
Наименование показателей
Значения для моделей
Прототип
Предлагаемая модель
1 Размеры моделей,
мм:
- высота
270
270
270
270
270
270
- диаметр
68
68
68
68
68
68
-диаметр гнезда
8,0-9,5
8,0-9,5
8,0-9,5
-глубина гнезда
70
70
70
70
70
70
- глубина погружения  вкладыша
-
-
0
40
0
40
2 Количество витков
4
7
4
7
4
7
3 Масса взрывчатого материала, г
1000
1000
1000
1000
1000
1000
4 Массовая доля компонентов в основном взрывчатом материале, %
- гексоген
45
75
-
-
- литой тротил
55
25
100
50
100
50
- гранулотол
50
50
(диаметр не более
16 мм)
5 Массовая доля компонентов во вкладыше, %
- гексоген
-
-
40
65
-ТЭН
-
-
40
65
- тротил
-
-
60
35
60
35
6 Масса взрывчатого материала во вкладыше, г
75
75
75
75
7 Количество высокочувствительного взрывчатого вещества, г
- гексоген
450
750
30
49
30
49
- ТЭН
-
-
-
-
-
-
Если взрывчатый материал в прототипе имеет массу 1000 г, а содержание высокочувствительного гексогена изменяется в пределах 45…75 мас.%, то в этом случае количество гексогена в заряде меняется в пределах 450…750 г.
В предлагаемой модели в основном взрывчатом материале отсутствует высокочувствительное взрывчатое вещество. Высокочувствительное взрывчатое вещество содержится только во вкладыше. Если масса вкладыша равна 75 г, а содержание высокочувствительного гексогена или ТЭНа изменяется в пределах 40...65 мас.%, то в предлагаемой полезной модели количество гексогена или ТЭНа меняется в пределах от (40×75)/100=30 г до (65×75)/100=49 г.
Как видно из таблицы в прототипе количество высокочувствительного взрывчатого вещества содержится в пределах 450…750 г, а в предлагаемой полезной модели в пределах 30…49 г.
Следовательно, и при наибольшем количестве высокочувствительного взрывчатого вещества в предлагаемой модели, равном 49 г, количество высокочувствительного взрывчатого вещества по сравнению с прототипом уменьшается не менее чем в 450/49=9 раз, что решает поставленную техническую задачу настоящего предложения - уменьшение опасности при производстве и применении заряда литого в полимерном корпусе.