Способы повышения надежности инициирования зарядов из эластичных взрывчатых составов

УДК 662.215.12

А. С. Гладков, Г. П. Куценко, С. П. Лунеев, Л. Г. Сухова, В. Я. Базотов

СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИНИЦИИРОВАНИЯ ЗАРЯДОВ

ИЗ ЭЛАСТИЧНЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ СОСТАВОВ

Ключевые слова: шнуровые кумулятивные заряды, дополнительный детонатор, надежность инициирования, эластичный

взрывчатый состав, ЭГ-85, водостойкость.

Рассмотрены способы повышения надежности инициирования зарядов из эластичных взрывчатых составов. Приведена схема монтажа дополнительного детонатора на поверхности шнуровых кумулятивных зарядов. Показана принципиальная возможность повышения надежности инициирования зарядов из эластичных взрывчатых составов как с криволинейной, так и с прямолинейной поверхностью.

Key words: line shaped charges, booster, initiation reliability, EG-85, elastic explosive composition, water resistance.

The methods of improvement of the charge initiation reliability from the elastic explosive compositins were examined. There was presented of the booster mounting scheme on line shaped charges surface. Is shown the possibility in principle of improvement of the charge initiation reliability from the elastic explosive compositions both with the curvilinear and rectilinear surface.

В настоящее время в РФ достаточно широкое применение нашли шнуровые кумулятивные заряды (ШКЗ, Ь8С), применяемые для резки и демонтажа крупногабаритных металлоконструкций: кораблей, нефтехранилищ, трубопроводов, эстакад, химобору-дования, и др. - а также для врезки отводов на действующих нефтепроводах при аварийной ситуации, вырезки отверстий и люков в железнодорожных цистернах и т. п.

В соответствии с «Руководством по применению...» [1] ШКЗ инициируются с помощью электродетонаторов типа ЭД-8 или с применением дополнительного детонатора (ДД) в виде отрезка ШКЗ с отверстием под ЭД-8. Электродетонатор (далее ЭД-8) и ДД фиксируются на заряде ШКЗ нерегла-ментируемыми подручными средствами в виде изоленты, бечевок, пластилина и т.п. Такой метод крепления инициатора технологически неудобен и требует особой тщательности монтажа, что зачастую трудноосуществимо в полевых условиях.

ШКЗ изготавливаются из эластичного взрывчатого состава (ЭВС) ЭГ-85 ТУ 84-1127-87, содержащего 85 % гексогена и 15 % флегматизатора в виде каучука и пластификатора. Состав является практически беспористым, критическая толщина детонации около 1,8 мм, поэтому для возбуждения детонации требуется сравнительно мощный инициирующий импульс, что достаточно надежно обеспечивает ЭД-8 при строгой установке его торцом на поверхности заряда. Однако из-за округленной (параболической) формы ШКЗ, а также из-за возможного отклонения детонатора от вертикали, уменьшается площадь контакта торцевой части детонатора с зарядом и, как следствие, величина очага инициирования, что приводит на практике в ряде случаев к отказу инициирования.

Устранить данное явление возможно путем использования различных схем инициирования.

Одним из направлений повышения надежности инициирования является применение дополнительного детонатора, имеющего более мощный, чем ЭД-

8 инициирующий импульс за счет увеличенного заряд ВВ.

При разработке конструкции ДД учитывались следующие технические требования:

1. Конструкция ДД должна обеспечивать его удобный и оперативный монтаж на ШКЗ всех типоразмеров с надежной фиксацией ЭД-8 диаметром от 7,2 до 7,8 мм без применения дополнительных подручных средств;

2. ДД должен обеспечивать более высокую надежность инициирования ШКЗ, чем ЭД-8;

3. Заряд ДД должен обладать более высокой восприимчивостью к инициирующему импульсу от ЭД-8, чем ШКЗ;

4. Состав для снаряжения ДД не должен содержать тэн или другие высокочувствительные ВВ, запрещенные Ростехнадзором РФ.

Конструктивно ДД может быть выполнен в виде трубки переменного сечения с диаметрами 8 и 12 мм. Участок трубки с диаметром 8 мм предназначен для размещения в нем ЭД-8 и небольшого пористого заряда из ЭВС ЭГ-85 с плотностью 1,3-1,4 г/см3. В участок трубки с диаметром 12 мм запрессовывается заряд из ЭВС ЭГ-85 с его максимальной плотностью, равной 1,6 г/см3.

Таким образом, дополнительный детонатор, имея большую торцевую площадь и массу ВВ по сравнению с ЭД-8, обеспечит надежное возбуждение детонации в пассивном заряде.

Корпус ДД, лента-фиксатор и схема монтажа ДД на поверхности ШКЗ показаны на рис. 1.

Применение пористого заряда в ДД предназначено для обеспечения надежной передачи детонационного импульса от ЭД-8 к заряду с высокой плотностью. Однако при наличии пористости возникает опасность попадания влаги в пористый заряд. Опыты показали, что водопоглощение пористой части заряда после пребывания в воде в течение трех часов не превышает 0,5 % и не сказывается на надежности инициирования влажного заряда детонатором ЭД-8.

Рис. 1 - Схема монтажа ДД на поверхности ШКЗ: 1 - корпус ДД; 2 - место фиксации ЭД-8; 3 - заряд ДД; 4 - лента-фиксатор; 5 - ШКЗ

Кроме применения дополнительного детонатора вариантом повышения надежности инициирования является увеличение площади очага инициирования за счет использования энергии бокового импульса детонатора.

На боковой поверхности детонатора формируется более слабая ударная волна, чем на торцевой поверхности, соответственно инициирующая способность ее слабее торцевой. Однако площадь боковой поверхности детонатора значительно больше торцевой и при определенных условиях можно использовать боковое энерговыделение для инициирования ВВ.

Определение условий инициирования проводилось на ленточных зарядах длиной 200 мм, шириной 25 мм, толщиной от 2 до 10 мм. В ленточном заряде вырезалось отверстие, в которое вставлялся детона-

тор таким образом, что донышко детонатора в инициировании не участвовало. Опыты показали, что при отсутствии зазора между ВВ и корпусом детонатора возбуждение детонации в заряде не происходит, т.е. боковой импульс детонатора ЭД-8 недостаточен для инициирования состава ЭГ-85 любой толщины.

При наличии зазора между корпусом детонатора и ВВ в пределах от 1 до 7 мм (диаметр отверстия 9 и 21 мм соответственно) происходит надежное инициирование ВВ. Уменьшение или увеличение зазора приводит к отсутствию инициирования. Причем положение детонатора в зазоре (по центру отверстия или в наклонном положении) на надежность инициирования влияния не оказывает. Инициирование заряда ВВ в данном случае производится осколками детонатора, которые благодаря наличию воздушного зазора приобретают в полете дополнительную скорость, увеличивая ее на расстоянии нескольких толщин осколка, почти до двух раз [2]. Этого оказывается достаточным для надежного инициирования ЭВС ЭГ-85.

Таким образом, при размещении детонатора в отверстии заряда с зазором возможно использовать торцевую и боковую энергию детонатора, что обеспечивает надежное инициирование ЭВС.

Литература

1 ТУ 84-988-84. Заряд кумулятивный шнуровой. 18 с. 2. Физика взрыва / Под ред. К.П. Станюковича. Изд. 2-е, перераб. М.: Наука, 1975. 704 с. С.334.

© А. С. Гладков - асп. каф. ТТХВ КНИГУ, kristall@niikristall.ru; Г. П. Куценко - канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаб. рецептур-но-технологического отдела АО « ГосНИИ «Кристалл»; С. П. Лунеев - вед. инж. той же лаборатории; Л. Г. Сухова - инж. той же лаборатории; В. Я. Базотов - д-р техн. наук, проф., зав. каф. ТТХВ КНИТУ, ttxb-bvja@kstu.ru.

© A. S. Gladkov - Postgraduate of KNRTU, kristall@niikristall.ru; G. P. Kutsenko - Candidate of Technical sciences, Senior scientist of the Formulation and technology department, JSC "GosNII "Kristall"; S. P. Luneev - Leading engineer of the Formulation and technology department, JSC "GosNII "Kristall"; L. G. Sukhova - Engineer of the Formulation and technology department, JSC "GosNII "Kristall"; V. J. Bazotov - Doctor of Technical sciences, Professor, Head of Technology Solid Chemical Substance chair, KNRTU, ttxb-bvja@kstu.ru.