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La présente invention se rapporte à un cordon détonateur perfection- né d'une grande stabilité thermique et d'une grande sûreté.
On utilise beaucoup le cordon détonateur en technique d'explosion comme moyen commode de transmettre le stimulus nécessaire pour provoquer la dé- tonation d'un explosif énergique. Une des formes les plus anciennes de cordon détonateur a été dénommée "cordeau"; c'était une charge de TNT (trinitroluène) sous enveloppe de plomb. Bien que le "cordeau" fût le plus pratique et le plus efficace des cordons anciennement mis au point, il présentait plusieurs inconvé- nients, savoir son manque de souplesse, de résistance à l'eau et les difficultés de manipulation pour l'utiliser. Aussi, dès que fiât mis au point le cordeau détonateur perfectionné dit "Primacord", en 1930, le "cordeau" fut presque complè- tement supplanté. Le "Primacord" le plus récent comprend une charge de PETN dans une gaine protectrice.
En raison de sa souplesse, de sa facilité de mani- pulation et de sa résistance à l'eau, le "Primacord" fonctionne de manière sa- tisfaisante et donne d'excellents résultats dans la plupart des applications où on l'utilise. Toutefois, quand ce cordon est soumis à des températures très élevées, comme on en rencontre communément dans les opérations effectuées dans les puits de pétrole, son fonctionnement est loin d'être satisfaisant car son instabilité thermique et la désensibilisation du noyau explosif qui en résulte empêchent la détonation du cordon. Pour tenter de remédier à cet inconvénient du "Primacord", on y a remplacé le PETN par le RDX mais les cordons contenant du RDX, bien qu'ils soient d'une meilleure stabilité thermique que les cordons au PETN, n'ont pas encore le degré de stabilité thermique nécessaire.
La présente invention se propose ainsi de fournir un cordon détonant perfectionné d'une stabilité thermique élevée propre à toutes les applicàtions.
L'invention a pour objet un cordon détonant contenant une charge sen- siblement continue de dipicryl-sulfone contenue dans une gaine souple.
L'invention est illustrée par le dessin annexé qui représente sché- matiquement une section longitudinale du cordeau. Dans la figure, 1 représente le noyau de dipicryl-sulfone conteru dans une gaine 'souple 2, par exemple en matière textile avec si on le veut une enveloppe extérieure 3 d'une matière de renforcement et/ou d'imperméabilisation à l'eau telle qu'une matière plastique.
Les exemples suivants illustrent des modes particuliers de réalisation de l'invention. Toutefois, ces exemples sont purement illustratifs et ne limi- tent aucunement la portée de l'invention.
EXEMPLE 1
On prépare un cordon détonant contenant 10,6 g de dipicryl-sulfone par mètre dans une gaine en matière textile de la manière usuelle, c'est-à-dire en chargeant une bouillie aqueuse de dipicryl-sulfone dans la gaine textile à mesure de sa formation puis en chassant l'eau de la bouillie par évaporation à travers la gaine poreuse. On dispose ensuite autour de la gaine une couche de jute asphalté puis une couche de textile ciré, le diamètre du cordon ainsi obtenu étant de 0,533 cm. Le diamètre du noyau de dipicryl-sulfone est de 0,356 cm. Aux essais, on obtient une vitesse de détonation de 5100 mètres/seconde.
EXEMPLE 2.
On prépare un cordon détonant contenant de la dipicryl-sulfone à raison de 6,36 g par mètre dans une gaine en textile selon le procédé usuel, la gaine étant munie d'une enveloppe de polyéthylène. Le diamètre du cordon est de 0,445 cm et celui du noyau explosif de 0,317 cm. La vitesse de détonation de ce cordon est de 5600 mètres/seconde.
EXEMPLE 3.
On prépare un certain nombre de cordons détonateurs en étirant dans une série de filières un tube de plomb contenant de la dipicryl-sulfone, les
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diamètres des cordons ainsi obtenus étant de 0,38 à 0,79 cm. La répartition de la dipicryl-sulfone dans la gaine de plomb et la vitesse de détonation des cordons sont donnés dans le tableau suivant :
EMI2.1
<tb> Cordon <SEP> Répartition, <SEP> g/m <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> détonation <SEP> m/seconde
<tb>
<tb>
<tb> A <SEP> 2,04 <SEP> 5600
<tb>
<tb>
<tb> B <SEP> 1,08 <SEP> 5300
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> 0,55 <SEP> 5300
<tb>
<tb>
<tb> D <SEP> 0,26 <SEP> 4800
<tb>
<tb>
<tb> E <SEP> 0,138 <SEP> 4000
<tb>
<tb>
<tb> F <SEP> 0,066 <SEP> 3600
<tb>
<tb>
<tb> G <SEP> 0,038 <SEP> 3300
<tb>
Pour déterminer la stabilité thermique des cordons à la dipicryl- sulfone relativement à celle des cordons détonateurs ordinaires, on soumetdes longueurs de 5,1 cm et de 61 cm de cordon C à divers essais.
Les longueurs de cordon C ne détonent pas quand on les place dans un feu de bois vif . La charge explosive se décompose doucement, comme cela est mis en évidence par la récu- pération du plomb fondu dans les cendres. Des cordons similaires à gaine de plomb contenant du RDX détonent au 'bout de cinq. secondes d'exposition au feu.
Quand on expose le cordon 6 à une flamme intense de gaz, il ne se produit pas de détonation comme cela se produit quand un cordon semblable contenant du PETN est exposé à la flamme du gaz.
On conserve des longueurs de cordon C à 149 pendant six semaines, à 1630 pendant une semaine, à 177 et 1910 pendant 1 jour et à 204 pendant moins d'un jour, sans qu'il se produise de détonation au cours du magasinage.
Ces échantillons, retirés du magasin, sont alors soumis à des essais de pouvoir détonant. Dans tous les cas, les longueurs de cordon C détcnent de manière sa- tisfaisante. Au contraire, des cordons contenant du PETN, après magasinage à 121 pendant moins d'un jour et des cordons contenant du RDX après deux jours de magasinage à 1210ne détonent plus.
Comme le montrent les exemples précédents, le cordon détonant conte- nant de la dipicryl-sulfone manifeste une stabilité thermique très supérieure à celle des cordons contenant du PETN ou du RDX. Non seulement le cordon selon l'invention se comporte de manière satisfaisante après exposition à des tempé- ratures extrêmement élevées, mais encore son exposition à ces températures ne peut provoquer une détonation accidentelle. Ainsi, le cordon selon l'invention est beaucoup plus propre aux applications à haute température que les cordons ordinaires.
La caractéristique critique du cordon selon l'invention est le noyau sensiblement continu de dipicryl-sulfone qui non seulement est stable à la cha- leur mais peut également transmettre le stimulus de la détonation à de grandes vitesses. Comme on l'a vu, la détonation se propage dans le cordon à une vitesse de l'ordre de 5000 mètres par seconde, des vitesses un peu moins élevées étant obtenues quand la distribution de la dipicryl-sulfone dans le cordon est de l'ordre de 0,21 g par mètre. Dans une certaine mesure, la vitesse de détonation du cordon peut être réglée à une valeur désirée par un choix convenable de la distribution de la dipicryl-sulfone dans la gaine.
Pour assurer la propagation de la détonation, la distribution de la dipicryl-sulfone dans le cordon doit être d'au moins 0,04 g par mètre.
Le cordon détorant selon l'invention peut être préparé de la manière usuelle. La gaine souple peut être en métal, étain ou plomb, ou en matière non métallique, par exemple textile ou plastique. Dans le cas de cordons contenant une petite quantité de dipicryl-sulfone, par exemple moins de 0,2 à 2,1 g envi- ron par mètre, l'usage d'une gaine d'étain ou de plomb est préférable en raisor de la facilité avec laquelle on peut préparer cet ensemble, par exemple par le
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procédé de réduction par étirage. Pour les cordons contenant plus d'explosif, on peut adjoindre de la manière classique une gaine textile ou de matière plas- tique.
Les moyens bien connus de renforcement et/ou d'imperméabilisation à l'eau des cordons détonateurs sont également applicables, si on le désire, au cordon selon l'invention. Ces moyens comprennent non seulement l'asphalte et les matières plastiques comme le polyéthylène mais aussi des enveloppements de fils métalliques ou de tresse de coton.
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The present invention relates to an improved detonator cord of great thermal stability and great safety.
The detonator cord is widely used in explosion technique as a convenient means of transmitting the stimulus necessary to cause the detonation of a strong explosive. One of the oldest forms of detonator cord has been called a "cord"; it was a charge of TNT (trinitroluene) wrapped in lead. Although the "cord" was the most practical and efficient of the cords previously developed, it had several drawbacks, namely its lack of flexibility, resistance to water and the difficulty of handling in use. Also, as soon as the perfected detonator cord called "Primacord" was developed in 1930, the "cord" was almost completely supplanted. The newer "Primacord" includes a charge of PETN in a protective sheath.
Due to its flexibility, ease of handling and water resistance, "Primacord" performs satisfactorily and gives excellent results in most applications where it is used. However, when this bead is subjected to very high temperatures, as is commonly encountered in operations carried out in oil wells, its operation is far from satisfactory because its thermal instability and the resulting desensitization of the explosive core prevent the detonation of the cordon. In an attempt to remedy this drawback of the "Primacord", PETN has been replaced by RDX but the cords containing RDX, although they are of better thermal stability than the cords with PETN, do not yet have the degree of thermal stability required.
The present invention thus proposes to provide an improved detonating bead of high thermal stability specific to all applications.
The subject of the invention is a detonating bead containing a substantially continuous charge of dipicryl-sulfone contained in a flexible sheath.
The invention is illustrated by the accompanying drawing which schematically shows a longitudinal section of the cord. In the figure, 1 shows the dipicryl-sulfone core conteru in a flexible sheath 2, for example of textile material with, if desired, an outer shell 3 of a reinforcing and / or waterproofing material. such as plastic.
The following examples illustrate particular embodiments of the invention. However, these examples are purely illustrative and in no way limit the scope of the invention.
EXAMPLE 1
A detonating bead containing 10.6 g of dipicryl-sulfone per meter is prepared in a textile sheath in the usual manner, that is to say by charging an aqueous slurry of dipicryl-sulfone into the textile sheath its formation then by driving the water out of the slurry by evaporation through the porous sheath. A layer of asphalted jute then a layer of waxed textile is then placed around the sheath, the diameter of the cord thus obtained being 0.533 cm. The diameter of the dipicryl-sulfone core is 0.356 cm. In tests, we obtain a detonation speed of 5100 meters / second.
EXAMPLE 2.
A detonating bead is prepared containing dipicryl-sulfone in an amount of 6.36 g per meter in a textile sheath according to the usual process, the sheath being provided with a polyethylene envelope. The diameter of the cord is 0.445 cm and that of the explosive core is 0.317 cm. The detonation speed of this cordon is 5600 meters / second.
EXAMPLE 3.
A number of detonator cords are prepared by stretching through a series of dies a lead tube containing dipicryl-sulfone, the
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diameters of the beads thus obtained being from 0.38 to 0.79 cm. The distribution of dipicryl-sulfone in the lead sheath and the detonation speed of the beads are given in the following table:
EMI2.1
<tb> Cord <SEP> Distribution, <SEP> g / m <SEP> Speed <SEP> of <SEP> detonation <SEP> m / second
<tb>
<tb>
<tb> A <SEP> 2.04 <SEP> 5600
<tb>
<tb>
<tb> B <SEP> 1.08 <SEP> 5300
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> 0.55 <SEP> 5300
<tb>
<tb>
<tb> D <SEP> 0.26 <SEP> 4800
<tb>
<tb>
<tb> E <SEP> 0.138 <SEP> 4000
<tb>
<tb>
<tb> F <SEP> 0.066 <SEP> 3600
<tb>
<tb>
<tb> G <SEP> 0.038 <SEP> 3300
<tb>
To determine the thermal stability of dipicrylsulfone beads relative to that of ordinary detonator beads, the 5.1 cm and 61 cm lengths of C-bead were subjected to various tests.
The lengths of cord C do not detonate when placed in a live wood fire. The explosive charge decomposes slowly, as evidenced by the recovery of molten lead in the ash. Similar lead sheathed cords containing RDX detonate after five. seconds of exposure to fire.
When the bead 6 is exposed to an intense gas flame, no detonation occurs as occurs when a similar bead containing PETN is exposed to the gas flame.
Cord lengths C were maintained at 149 for six weeks, 1630 for one week, 177 and 1910 for 1 day, and 204 for less than a day, with no detonation occurring during storage.
These samples, removed from the store, are then subjected to detonation power tests. In all cases, the lengths of the bead C are working out satisfactorily. In contrast, cords containing PETN, after storage at 121 for less than a day and cords containing RDX after two days of storage at 1210 no longer detonate.
As shown in the previous examples, the detonating bead containing dipicryl sulfone exhibits much better thermal stability than beads containing PETN or RDX. Not only does the cord according to the invention behave satisfactorily after exposure to extremely high temperatures, but also its exposure to these temperatures cannot cause accidental detonation. Thus, the cord according to the invention is much cleaner for high temperature applications than ordinary cords.
The critical feature of the cord according to the invention is the substantially continuous core of dipicryl sulfone which not only is heat stable but can also transmit the stimulus of the detonation at high speeds. As we have seen, the detonation propagates in the cord at a speed of the order of 5000 meters per second, slightly lower speeds being obtained when the distribution of dipicryl-sulfone in the cord is order of 0.21 g per meter. To some extent, the rate of bead detonation can be adjusted to a desired value by proper selection of the distribution of the dipicryl sulfone in the sheath.
To ensure the propagation of the detonation, the distribution of dipicryl-sulfone in the bead should be at least 0.04 g per meter.
The detouring cord according to the invention can be prepared in the usual manner. The flexible sheath can be made of metal, tin or lead, or of a non-metallic material, for example textile or plastic. In the case of cords containing a small quantity of dipicryl-sulfone, for example less than about 0.2 to 2.1 g per meter, the use of a tin or lead sheath is preferable in reason of the ease with which this set can be prepared, for example by the
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stretch reduction process. For cords containing more explosive, a textile or plastic sheath can be added in the conventional manner.
The well-known means of reinforcing and / or waterproofing the detonator cords are also applicable, if desired, to the cord according to the invention. These means include not only asphalt and plastics such as polyethylene but also wraps of metallic threads or cotton braid.