CN105698602A - 一种液气相变爆炸物销毁器及使用方法 - Google Patents

一种液气相变爆炸物销毁器及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于爆炸物销毁设备领域，特别是涉及一种液气相变爆炸物销毁器及使用方法。所述液气相变爆炸物销毁器，由支架、销毁器枪管和激发电源组成；所述销毁器枪管包括发射枪管、发射腔体、加热装置、泄能装置及连接发射枪管与加热装置的连接部件；在发射枪管端头设有堵水塞；所述激发电源连接加热装置；所述发射腔体上开设气体灌装孔，并对应设置有密封塞；所述泄能装置设置在发射腔体与发射枪管连接处；所述支架连接销毁器枪管。使用方法为：激发电源输入，加热装置快速、持续加热，发射腔体内的液态气体(液态二氧化碳)被快速加热，形成高压气体达到某设定值，高压气体从泄能装置瞬间泄出推动水体形成高速水射流击打目标。

Description

一种液气相变爆炸物销毁器及使用方法
技术领域
本发明属于爆炸物销毁设备领域，特别是涉及一种液气相变爆炸物销毁器及使用方法。
背景技术
爆炸物销毁器(也称水枪、水炮枪)是一种用来摧毁具有简易包装的不易由人直接拆除的爆炸物或不明可疑物品，在我国公安、武警、部队等单位遂行反恐行动中广泛使用。这种爆炸物销毁器一般由发射装置和支撑装置组成，其原理常采用击发火炸药产生高压气体或泄放压缩气体，推动水柱形成高速水射流，射出并击打爆炸物或不明可疑物品，使其解体、碎裂或引爆，从而达到销毁爆炸物或不明可疑物品的目的，保障排爆人员安全。
当前，该类产品主要有吉林江北机械厂第二研究所研制的JQ301、JQ302型爆炸物销毁器，它由水枪、支架等部件组成，其中水枪又由枪管、底盖等部件组成，实际使用中发现该装置后坐力过大，击发后装置可向后飞离原地5米以上。对此吉林江北机械制造有限公司特种设备研究所申请了专利CN03252203.7，公开了一种无后坐力爆炸物销毁器，对JQ301、JQ302型爆炸物销毁器进行了改进。该型无后坐力爆炸物销毁器由于其发射药筒从上向下击发，其产生的高压气体向下射向圆锥分水体，产生两支从前后两个方向喷射的水流，一是高压气体由上向下经圆锥分水体转弯90°后由水平方向射出，其功力大打折扣；二是另一方向水射流较远，对操作不利。对此，杨德智申请了一种爆炸物销毁器及其专用弹头(申请号为200710177089.9)，这种爆炸物销毁器无后坐力、射程远、用途广泛且结构比较简单。国外也有类似的爆炸物销毁器，其操作过程较复杂且单件成本较高。
上述产品性能各异，但形成高速水射流的能量源均采用火炸药，而火炸药及其产品在生产、储存、运输、使用等方面都有严格的规定和较高的要求，使得该类型爆炸物销毁器的推广应用受到较明显的限制。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明根据某些液态气体通过外界激发瞬间转变为气态，其体积会增大很多倍的原理，设计了一种爆炸物销毁器。如液态二氧化碳通过激发变成气态，通常状态下(温度为常温，压力为1个大气压)其体积会增大约600倍，利用高压二氧化碳气体瞬间释放的能量，推动水柱形成高速水射流，射出并击打爆炸物或不明可疑物品，可使其解体、碎裂或引爆。具体技术方案为：
一种液气相变爆炸物销毁器，由支架、销毁器枪管和激发电源组成；所述销毁器枪管包括发射枪管、发射腔体、加热装置、泄能装置及连接发射枪管与加热装置的连接部件；在发射枪管端头设有堵水塞；所述激发电源连接加热装置；所述发射腔体上开设气体灌装孔，并对应设置有密封塞；所述泄能装置设置在发射腔体与发射枪管连接处；所述支架连接销毁器枪管。
进一步地，所述加热装置为电磁感应圈，缠绕在发射腔体外侧。
进一步地，所述连接部件为螺纹旋紧套筒或卡口紧固钉。即连接部件通过其内螺纹与发射腔体外螺纹、发射枪管管体外螺纹通过旋紧连接。
进一步地，所述泄能装置为金属片或复合材料片。具有抗压能力的金属片、复合材料片在发射腔体内部的液态气体激发前具有密封气体的能力，在发射腔体激发后，装置内压力瞬间增大，当压力达到设定值，该金属片或复合材料片在其中心处发生破裂，高压气体泄出，实现瞬间泄能的作用。
进一步地，所述加热装置为内置电阻加热圈。
进一步地，还包括附件，具体包括连接导线、紧固用螺栓、紧固用扳手、擦拭用具。
本发明还提供了该液气相变爆炸物销毁器的使用方法，包括步骤：
(1)将液态二氧化碳通过灌装孔加压装入发射腔体的内腔，并对灌装孔进行密封；将水加入至发射枪管的内腔，并通过堵水塞对发射枪管口进行封堵；
(2)将所述液气相变爆炸物销毁器通过支架安置在发射位置，并调节发射枪管位置和角度，固定发射枪管，瞄准待处理的爆炸物品；
(3)将激发电源设置在安全区域，并通过铺设电线路连接加热装置；
(4)控制激发电源的开关闭合，接通发热装置，内置液态二氧化碳被快速加热，并形成高压气体，从泄能装置瞬间泄出推动水体形成高速水射流，击中待处理的爆炸物品。
采用本发明取得的有益效果：本发明中的液气相变爆炸物销毁器通过液态气体瞬间膨胀对外做功，做功过程涉及气体的状态改变，属于物理变化，不同于烟火药爆炸的化学变化进而对外做功。1)规避利用烟火药涉及到的安全问题、管控问题；2)气体如二氧化碳气体源于大自然，原材料充分，压缩成液态成本低，灌装作业方便，不产生污染，总耗费低于烟火药；3)压缩气体处于低温状态，激发过程不会产生火光、火花，可在具有粉尘、瓦斯等危爆危险的环境中使用；4)能够推广使用，社会效益、经济效益均显著。
附图说明
图1是本发明销毁器枪管结构示意图；
图2是本发明中发射腔体、加热装置及连接部件结构示意图；
图3是支架结构示意图；
图4是双销毁器枪管结合使用布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种液气相变爆炸物销毁器枪管结构示意图；由支架1、销毁器枪管2、激发电源3组成；所述销毁器枪管2包括发射枪管21、发射腔体22、加热装置23、泄能装置24及连接发射枪管与发射腔体的连接部件25，在发射枪管端头设有堵水塞26；所述激发电源3连接加热装置23；所述发射腔体上开设气体灌装孔27，并对应设置有密封塞28；所述泄能装置24设置在发射腔体22与发射枪管21连接处；所述支架1连接销毁器枪管2。
实施例中，激发电源主要用于加热装置可靠、快速加热，可采用专用车载电源、移动电源或经过变频、变压的照明电源等。
如图2所示是本实施例中的发射腔体、加热装置及连接部件结构示意图；发射腔体具有一定容积的内腔，在内腔充装液态气体，通过外界激发较容易产生液-气相变，体积膨胀较大的一类气体，可采用液态二氧化碳。加热装置主要用于对装置内液态气体(液态二氧化碳)快速加热。加热装置加热原理可采用电磁感应加热、电阻加热(如现有技术中的“热得快”在发射腔体中直接对液体二氧化碳加热)或微波加热等。实施例中采用电磁感应加热，激发电源产生的交变电流通过感应器(即线圈)产生交变磁场，导磁性物体置于其中切割交变磁力线，从而在物体内部产生交变的电流(即涡流)，涡流使物体内部的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品(即液态气体)的效果。
连接部件主要用于发射腔体与发射枪管的可靠、快速连接，可采用螺纹旋紧、卡口紧固等形式连接。
泄能装置在液态气体激发之前的作用是用于阻挡液体气体进入发射枪管内，当快速加热的液态气体(液态二氧化碳)瞬间发生液气相变时，体积快速膨胀，当压力达到某一定值之后，泄能装置打开或自行破裂，高压气体瞬间泄出，进入发射枪管并作用于发射枪管的内置水体。
发射枪管用于内置水体，保证高压气体可靠作用于水体并推动水体形成高速水射流，射出并击打目标。堵水塞的作用是在发射枪管端口部塞堵以密封水体。发射枪管内的水体可通过灌装置于发射枪管内，也可预制成与枪管匹配的圆柱状并置于发射枪管内。
图3为支架结构示意图。支架可选用“之”字形、三角形等多种形式，以固定发射枪管并调节发射枪管位置、角度，便于顺利完成爆炸物或不明可疑物品的处置工作。(a)图为“之”字形支架，(b)图为三角形支架，支架与销毁器枪管的连接方式可以选用螺栓，轴承等活动连接方式。
本发明液气相变爆炸物销毁器的工作流程原理为：激发电源输入→加热装置快速、持续加热→发射腔体内的液态气体(液态二氧化碳)被快速加热，其状态发生快速变化，形成高压气体→达到某设定值，高压气体从泄能装置瞬间泄出→高压气体推动水体形成高速水射流→水体射出并击打目标(“→”表示下一步的意思)。
本发明液气相变爆炸物销毁器的使用方法，包括步骤：
(1)将液态二氧化碳通过灌装孔加压装入发射腔体的内腔，并对灌装孔进行密封；将水加入至发射枪管的内腔，并通过堵水塞对发射枪管口进行封堵。液态气体在遂行某处置任务前灌装完毕，灌装工作采用如“二氧化碳高压气瓶-制冷压力泵-计量充气装置”组合设备通过发射腔体上的气体灌装孔进行灌装，灌装完毕通过紧固密封装置进行密封。当遂行某次任务可同时携带多个已灌装好液态气体的发射腔体，以便重复使用。气体灌装孔及密封塞如图2所示。
(2)将所述液气相变爆炸物销毁器通过支架安置在发射位置，并调节发射枪管位置和角度，固定发射枪管，瞄准待处理的爆炸物品；
(3)将激发电源设置在安全区域，并通过铺设电线路连接加热装置；
(4)控制激发电源的开关闭合，接通加热装置，内置液态二氧化碳被快速加热，并形成高压气体，从泄能装置瞬间泄出推动水体形成高速水射流，击中待处理的爆炸物品。爆炸物品处理完毕后，对现场进行检查并撤收销毁器或者布置下一个销毁过程。
如图3所示，液气相变爆炸物销毁器可设置成单向枪管形式；如图4所示，上述液气相变爆炸物销毁器也可设置成双向枪管形式，以便减小或消除高速水体射出时形成的后坐现象(销毁器支架及发射枪管在水体射出时，整体会沿水体射出相反的方向移动或抛出一定距离)。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种液气相变爆炸物销毁器，其特征在于：由支架、销毁器枪管和激发电源组成；所述销毁器枪管包括发射枪管、发射腔体、加热装置、泄能装置及连接发射枪管与发射腔体的连接部件；在发射枪管端头设有堵水塞；所述激发电源连接加热装置；所述发射腔体上开设气体灌装孔，并对应设置有密封塞；所述泄能装置设置在发射腔体与发射枪管连接处；所述支架连接销毁器枪管。
2.如权利要求1所述的一种液气相变爆炸物销毁器，其特征在于：所述加热装置为电磁感应圈，缠绕在发射腔体外侧。
3.如权利要求1所述的一种液气相变爆炸物销毁器，其特征在于：所述连接部件为螺纹旋紧套筒或卡口紧固钉。
4.如权利要求1所述的一种液气相变爆炸物销毁器，其特征在于：所述泄能装置为金属片或复合材料片。
5.如权利要求1所述的一种液气相变爆炸物销毁器，其特征在于：所述加热装置为内置电阻加热圈。
6.一种如权利要求1所述的液气相变爆炸物销毁器使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将液态二氧化碳通过灌装孔加压装入发射腔体的内腔，并对灌装孔用密封塞进行密封；将水加入至发射枪管的内腔，并通过堵水塞对发射枪管口进行封堵；
(2)将所述液气相变爆炸物销毁器通过支架安置在发射位置，并调节发射枪管位置和角度，固定发射枪管，瞄准待处理的爆炸物品；
(3)将激发电源设置在安全区域，并通过铺设电线路连接加热装置；
(4)控制激发电源的开关闭合，接通加热装置，内置液态二氧化碳被快速加热，并形成高压气体，从泄能装置瞬间泄出推动水体形成高速水射流，击中待处理的爆炸物品。
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