Электродетонатор

Электродетонатор

Реферат

Изобретение относится к области взрывных работ и может быть использовано при создании систем инициирования зарядов взрывчатых веществ (ВВ), в частности электродетонаторов.

Известен электродетонатор на основе бризантного ВВ - патент РФ № 2120101 с приоритетом от 13.12.1994 г., опубликованный 10.10.1998 г., кл. МПК F42B 3/00, включающий корпус с размещенными в нем основным зарядом ВВ и инициатором, в состав которого входят колодочка с электрическими выводами, мостик накаливания и воспламенительный состав. В корпусе установлена вставка с многоступенчатым каналом, в котором размещен основной заряд ВВ. При срабатывании инициатора продукты сгорания инициируют основной заряд ВВ.

Недостатками аналога являются:

- отсутствие защиты от разряда статического электричества между мостиком и корпусом,

- высокая вероятность срабатывания электродетонатора в условиях пожара.

Наиболее близким к заявляемому решению является электродетонатор (ЭД) без инициирующих взрывчатых веществ - патент РФ № 2150671 с приоритетом от 04.11.1998 г., опубликованный 10.06.2000 г., кл. МПК F42C 19/12. Данный ЭД выбран в качестве прототипа по наибольшему количеству сходных признаков и решаемой задаче и включает в себя корпус с размещенными в нем основным зарядом ВВ, шайбу с отверстием и инициатор, состоящий из колодочки с двумя параллельными выводами, к которым припаян мостик накаливания. Часть заряда ВВ размещена в колодочке и примыкает к мостику накаливания, а другая часть ВВ запрессована непосредственно на донышко гильзы и примыкает к шайбе с отверстием.

Для прототипа характерны те же недостатки, что и для аналога, и, кроме того, следует отметить сложность конструкции и ненадежную фиксацию выводов в колодочке, что при больших давлениях, развиваемых при горении ВВ в инициаторе, может привести к их выбиванию из колодочки.

В заявляемом изобретении решалась задача исключения возможности инициирования электродетонатором заряда ВВ изделия в условиях пожара.

Техническим результатом заявляемого решения является повышение безопасности эксплуатации электродетонаторов путем применения конструкции, не детонирующей в условиях стандартного пожара и обладающей стойкостью к разрядам статического электричества, которое может накопиться на человеке.

Указанный технический результат достигается за счет того, что по сравнению с известным электродетонатором, содержащим корпус, основной заряд ВВ и инициатор, состоящий из гильзы, заряда ВВ, размещенного в колпачке, колодочки с двумя выводами и припаянного к ним мостика накаливания, в заявляемой конструкции выводы колодочки расположены коаксиально, причем один из выводов электрически соединен с гильзой, которая установлена с зазором относительно корпуса, при этом длина основного заряда меньше длины, необходимой для перехода горения в детонацию взрывчатого вещества этого заряда в условиях стандартного пожара.

Зазор между гильзой инициатора и корпусом может быть заполнен теплоизолирующим материалом.

Гальваническая связь одного из коаксиально расположенных выводов с гильзой позволяет обеспечить безопасность обращения с ЭД. Разряд заряда статического электричества, который может накопиться на человеке, возможен только через мостик накаливания, минуя заряд ВВ. Энергия в разряде статического электричества недостаточна для разогрева мостика до температуры вспышки заряда ВВ, что и обуславливает безопасность обращения с ЭД.

Установка гильзы относительно корпуса с зазором позволяет повысить пожаробезопасность ЭД за счет теплоизоляции зарядов инициатора от корпуса, в котором находится основной заряд из бризантного ВВ. При любом направлении воздействующего пламени пожара сначала происходит выгорание бризантного ВВ основного заряда и лишь затем заряда/ов бризантного или инициирующего ВВ инициатора. Для исключения возможности возбуждения детонации в условиях пожара достаточно, чтобы длина основного заряда ВВ была меньше дистанции перехода горения в детонацию. Заполнение зазора между гильзой инициатора и корпусом теплоизолирующим материалом позволяет повысить прочность гильзы, что необходимо для повышения надежности работы ЭД, содержащим заряды только бризантного ВВ.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить электродетонатор, представленный на фиг.1,

где 1 - корпус;

2 - втулка;

3 - основной заряд;

4 - дополнительный заряд ВВ;

5 - гильза;

6 - вторая часть заряда ВВ инициатора;

7 - первая часть заряда ВВ инициатора;

8 - мостик накаливания;

9 - втулка;

10 - электрод.

ЭД, представленный на фиг.1, состоит из корпуса 1 (сталь 08Х15Н5Д2ТУ-Ш) в виде стакана, в котором с зазором от 0,05 до 0,06 мм относительно корпуса размещена гильза 5 из того же материала, поверхность которой отполирована. В гильзе 5 размещена колодочка, состоящая из втулки 9 и электрода 10, спрессованных электроизоляционным материалом АГ-4. К втулке 9 и электроду 10 припаивается мостик накаливания 8 из нихромовой проволоки. Втулка 9 электрически соединена с гильзой 5 путем запрессовки колодочки с мостиком в гильзу по прессовой посадке. В гильзе 5 размещен заряд бризантного ВВ инициатора, состоящий из двух частей: первая часть 7 примыкает к мостику накаливания 8, а вторая часть 6 запрессована в никелевый колпачок.

В торцевой части корпуса 1 имеется внутренняя резьба, в которую вкручивается втулка 2, в которой выполнены каналы различного сечения для размещения основного 3 и дополнительного 4 зарядов из бризантного ВВ. Длина основного заряда составляет 6 мм, что меньше длины, необходимой для перехода горения в детонацию ВВ данного заряда в условиях стандартного пожара (около 18 мм).

Заявляемое устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника тока на электрод 10 и корпус 1 через мостик 8 будет протекать ток. Под действием тока мостик 8 нагревается и воспламеняет первую часть заряда ВВ 7, горение от которого передается второму заряду ВВ 6, размещенному в колпачке. Продукты горения ВВ вызывают рост давления в объеме инициатора, под действием которого происходит прорыв дна колпачка и продукты горения «впрыскиваются» через отверстие втулки 2 в навеску основного заряда 3. В навеске основного заряда 3 возбуждается детонационная волна, которая усиливается дополнительным зарядом 4.

При возникновении нештатной ситуации, например пожаре, в первую очередь происходит разогрев корпуса и втулки 2. Вследствие того, что коэффициент теплопроводности воздуха существенно ниже коэффициента теплопроводности стали, наличие воздушного зазора между боковой поверхности гильзы 5 с корпусом 1 приводит к тому, что в процессе разогрева корпуса 1 температура зарядов 6 и 7 инициатора ниже температуры зарядов 3 и 4 во втулке 2. В случае, если температуры вспышки ВВ зарядов 6, 7, 3, 4 приблизительно равны, при любом направлении пламени пожара вначале происходит выгорание зарядов 3 и 4, а затем уже возникает вспышка зарядов 6 и 7 инициатора, которая не может вызвать детонации заряда ВВ, контактирующего с ЭД.

Разряд на ЭД заряда статического электричества, который может накопиться на человеке, возможен только по пути корпус 1 - гильза 5 - втулка 9 - мостик 8 - электрод 10, т.к. электропроводность ВВ существенно ниже электропроводности материала мостика. Даже в случае применения в инициаторе зарядов ВВ с высокой чувствительностью к разрядам статического электричества их вспышка невозможна, т.к. разряд не протекает через ВВ, а разогрев мостика разрядом статического электричества недостаточен для инициирования горения в заряде 7 инициатора.

Предложенная конструкция ЭД компактна, удобна в обращении, безопасна, надежна в работе.

1. Электродетонатор, включающий корпус с размещенными в нем основным зарядом взрывчатого вещества и инициатором, состоящим из гильзы, заряда взрывчатого вещества, размещенного в колпачке, колодочки и мостика накаливания, отличающийся тем, что колодочка выполнена в виде втулки и электрода, расположенных коаксиально и опрессованных электроизоляционным материалом, причем втулка электрически соединена с гильзой, которая установлена с зазором относительно корпуса, а длина основного заряда меньше длины, необходимой для перехода горения в детонацию взрывчатого вещества этого заряда.

2. Электродетонатор по п.1, отличающееся тем, что зазор между гильзой инициатора и корпусом заполнен теплоизолирующим материалом.