CN106338443A - 在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置及测试方法 - Google Patents

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Abstract

一种在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置，该装置包括一个圆桶状的抗爆体和两个一端开口、一端封闭的圆台型的防护罩Ⅰ，抗爆体的侧面上设置有一个水压表连接阀、一个加水阀和一个通气孔，抗爆体的左、右两个开口面分别通过多个紧固件Ⅰ依次与泄爆法兰、密封胶皮垫、圆钢片和上下对称布置的两个U形连接件相连接；左右相对称布置的两个防护罩Ⅰ的开口面分别通过多个紧固件Ⅱ与相对应的两个U形连接件相连接。本发明可对各种含水炸药、起爆器材进行临界压力测试（使炸药完全爆轰时的静水压力）、不影响各种爆破器材的最大耐压值（极限压力，即使炸药爆速达到最大爆速时的静水压力）。

Description

在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置及测试方法
技术领域
本发明属于爆炸测试技术领域，特别涉及水介质中爆破器材的性质的测试。
背景技术
随着国家经济的发展，爆破器材的应用环境越来越复杂，但常规爆破器材的性能缺陷又限制其应用范围，特别是在不同深度的水环境中爆破器材的性能受到严重影响，甚至失去爆破器材的爆炸性能。据资料介绍，为解决爆破器材的上述现象，部分学者进行了低压（<1MPa）小药量的实验研究，由于水介质的传压特点和水介质爆炸容器的复杂性，高压大药量条件下的容器很难实现，即使能实现，设备重量非常大，且使用不便，费用高，失去实用价值。因此，对于高压（>1MPa）大药量的实验研究，国内外鲜有报道。
发明内容
根据现有技术的不足，提供一种在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置及测试方法。
本发明按以下技术方案实现：
一种在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置，该装置包括一个圆桶状的抗爆体和两个两端开口圆台型的防护罩Ⅰ，所述抗爆体的侧面上设置有一个水压表连接阀、一个加压阀和一个通气孔，所述抗爆体的左、右两个开口面分别通过多个紧固件Ⅰ依次与泄爆法兰、密封胶皮垫、圆钢片和呈十字对称布置的四个U形连接件相连接；左右相对称布置的两个防护罩Ⅰ的开口面分别通过多个紧固件Ⅱ与相对应的两个U形连接件相连接。
优选的是，所述抗爆体的下面还设置有支座。
优选的是，所述防护罩Ⅰ的开口端内呈十字对称固定设置有相互对应的钢板Ⅰ，所述钢板Ⅰ上设有通孔Ⅰ，通过双头螺纹连接螺杆将U形连接件与防护罩Ⅰ相连接。
优选的是，所述防护罩Ⅰ内填充有防护材料。
优选的是，还包括两个大小、形状与防护罩Ⅰ相同的防护罩Ⅱ，每一个防护罩Ⅰ各通过多个紧固件Ⅲ同向且同水平中心线的连接一个防护罩Ⅱ。
优选的是，所述防护罩Ⅰ的上下外壁各固定设置有呈十字相对称的平板Ⅱ，所述平板Ⅱ上设有通孔Ⅱ，通过双头螺纹连接螺杆将防护罩Ⅱ与防护罩Ⅰ相连接。
优选的是，所述防护罩Ⅱ内填充有沙袋。
一种在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置的测试方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、安置设备；将待测起爆炸药包放入抗爆体的中心位置并固定，爆炸药包的引线从抗爆体的一端与泄爆法兰之间引出；
步骤二、将泄爆法兰、密封胶皮垫、圆钢片通过紧固件Ⅰ与抗爆体相连接；
步骤三、加装防护罩Ⅰ及填充防护材料；
步骤四、将水管插入到加压阀中为设备注水，注满后，通气孔漏水；
步骤五、用扳手旋紧封闭通气孔；
步骤六、抽出水管，将高压气管与加压阀连接，用扳手旋紧，通过加压装置为设备加压至预设压力；
步骤七、关闭加压阀，将高压气管退出并将加压装置移至安全地方；
步骤八、静置预设时间后，警戒，起爆；
步骤九、记录、分析；若测定临界压力，确定是否爆轰；若测爆炸性能应有数据记录；
步骤十、根据需要重复步骤一至步骤九直至达到测试目的。
优选的是，所述步骤三中，根据测试要求，在防护罩Ⅰ的基础上再连接大小、形状与防护罩Ⅰ相同的防护罩Ⅱ，采取多级防护。
优选的是，所述步骤六中，加压装置为高压气瓶或增压装置。
本发明有益效果：
为解决高压大药量水介质爆炸容器无法实现的情况，本发明将抗暴、泄爆和防护三者的原理充分结合，设计一种水介质爆炸容器，其能够在不同的压力环境下测试不同爆破器材的性能；本发明可对各种含水炸药、起爆器材进行临界压力测试（使炸药完全爆轰时的静水压力）且不影响各种爆破器材性能的最大耐压值（极限压力，即使炸药爆速达到最大爆速时的静水压力）；本发明可确定在深水条件下，使含水炸药完全爆炸的条件，从而实现设计的目的。
附图说明
图1为按照本发明的测试装置的一优选实施例整体结构示意图；
图2为根据图1所示实施例中的防护罩Ⅰ和平板Ⅰ结构示意图；
图3为根据图1所示实施例中的U形连接件的主视图和俯视图；
图4为根据图1所示实施例中的泄爆法兰的结构示意图；
图5为根据图1所示实施例中的抗爆体结构示意图；
图6为根据图1所示实施例中的支座结构示意图；
图7为根据图1所示实施例中的多级防护罩结构示意图。
具体实施方式
下述实施例是对于本发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。
本发明是将抗暴、泄爆和防护三者的原理充分结合，设计的一种水介质爆炸容器。
以下结合附图1至附图7，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一：
一种在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置，该装置包括一个圆桶状的抗爆体5和两个一端开口、一端封闭的四棱台型的防护罩Ⅰ1，抗爆体5的侧面上设置有一个水压表连接阀6、一个加压阀7和一个通气孔8，抗爆体5的左、右两个开口面分别通过多个紧固件Ⅰ9依次与泄爆法兰4、密封胶皮垫、圆钢片和上下对称布置的两个U形连接件3相连接；左右相对称布置的两个防护罩Ⅰ1的开口面分别通过多个紧固件Ⅱ2与相对应的两个U形连接件3相连接，即所述防护罩Ⅰ1的开口端内上下各固定设置有一个相互对应的平板Ⅰ11，所述平板Ⅰ11上设有通孔Ⅰ12，通过双头螺纹连接螺杆将U形连接件3与防护罩Ⅰ1相连接，所述抗爆体5的侧面还设置有支座10。
在确保测试装置的性能达到最佳基础上，尽可能的减小装置体积，本发明优选将抗爆体5的长度为600mm，内径为210mm，与泄爆法兰4相连处的外径为400mm，管壁厚为60mm，水压表连接阀6的内径为10mm，加水阀7的内径为10mm；泄爆法兰4的内径为210mm，外径为400mm；U形连接件3的底面长度为160mm，U形连接件3的厚度为5mm；防护罩Ⅰ1的一面直径为200mm，另一面的直径为400mm，高为450mm，平板Ⅰ11安装在距离直径为400mm面的100mm处的防护罩Ⅰ1内，平板Ⅰ11长为80mm，宽为40mm，厚为5mm；支座10的上部的弧形面的半径为270mm，下部的弧形面的半径为550mm，支座10厚度为5mm。
实施例二：
实施例一的基础上，还包括两个大小、形状与防护罩Ⅰ1相同的防护罩Ⅱ13，每一个防护罩Ⅰ1各通过多个紧固件Ⅲ14同向且同水平中心线的连接一个防护罩Ⅱ13。防护罩Ⅰ1的上下外壁各固定设置有一个相对称的平板Ⅱ15，平板Ⅱ15上设有通孔Ⅱ16，通过双头螺纹连接螺杆将防护罩Ⅱ13与防护罩Ⅰ1相连接。
实施例三：
在实施例二的基础上，防护罩Ⅰ1内填充有防护材料，防护罩Ⅱ13内填充有防护材料，该防护材料为砂子。
以某厂岩石乳化炸药耐压性测试为例，来说明此发明的测试方法。
一种在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置的测试方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、安置设备；将待测乳化炸药包50克放入抗爆体5的中心位置并固定，爆炸药包的电雷管脚线从抗爆体5的一端与泄爆法兰4之间引出；
步骤二、将泄爆法兰4、密封胶皮垫、厚3毫米的圆钢片通过紧固件Ⅰ9与抗爆体5相连接；
步骤三、加装防护罩Ⅰ1及填充防护材料；
步骤四、将水管插入到加压阀7中为设备注水，注满后，通气孔8漏水；
步骤五、用扳手旋紧封闭通气孔8；
步骤六、抽出水管，将高压气管与加压阀7连接，用扳手旋紧，通过加压装置为设备加压至预设压力0.25MPa；
步骤七、关闭加水阀7，将高压气管退出并将加压装置移至安全地方；
步骤八、静置预设时间1小时后，警戒，起爆；
步骤九、现场判断该乳化炸药爆炸；
步骤十、将步骤六预设压力设置为0.30 MPa，,重复步骤一至步骤八；
步骤十一、现场判断该乳化炸药爆炸；
步骤十二、将步骤六预设压力设置为0.35 MPa，重复步骤一至步骤八；
步骤十三、现场判断该乳化炸药未爆炸；
步骤十四、将步骤六预设压力设置为0.30 MPa，重复步骤一至步骤八；
步骤十五、现场判断该乳化炸药爆炸；
步骤十六、连续在0.30和0.35MPa压力下各做三实验，结果均是在0.3MPa爆炸，0.35MP未爆炸，根据实验结果，该厂岩石乳化炸药的耐压性为在0.30MPa压力下可完全爆轰（即在30米水深时可完全爆炸超过30米水深，即出现拒爆）。
根据测试要求，在防护罩Ⅰ1的基础上再连接大小、形状与防护罩Ⅰ1相同的防护罩Ⅱ，采取多级防护；加压装置为高压气瓶或增压装置。
本发明将抗暴、泄爆和防护三者的原理充分结合，设计一种水介质爆炸容器，其能够在不同的压力环境下测试不同爆破器材的性能；本发明可对各种含水炸药、起爆器材进行临界压力测试（使炸药完全爆轰时的静水压力）且不影响各种爆破器材性能的最大耐压值（极限压力，即使炸药爆速达到最大爆速时的静水压力）；本发明可确定在深水条件下，使含水炸药完全爆炸的条件，从而实现设计的目的。

Claims (8)

1.一种在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置，其特征在于：该装置包括一个圆桶状的抗爆体（5）和两个两端开口的圆台型防护罩Ⅰ（1），所述抗爆体（5）的侧面上设置有一个水压表连接阀（6）、一个加压阀（7）和一个通气孔（8），所述抗爆体（5）的左、右两个开口面分别通过多个紧固件Ⅰ（9）依次与泄爆法兰（4）、密封胶皮垫、圆钢片和呈十字对称布置的四个U形连接件（3）相连接；左右相对称布置的两个防护罩Ⅰ（1）的开口面分别通过四个紧固件Ⅱ（2）与相对应的四个U形连接件（3）相连接。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述抗爆体（5）的下面还设置有支座（10）。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述防护罩Ⅰ（1）的开口端内呈十字对称固定设置有相互对应的钢板Ⅰ（11），所述钢板Ⅰ（11）上设有通孔Ⅰ（12），通过双头螺纹连接螺杆将U形连接件（3）与防护罩Ⅰ（1）相连接。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述防护罩Ⅰ（1）的小端内填充有沙袋。
5.根据权利要求1至4任一项所述的测试装置，其特征在于：还包括多对大小、形状与防护罩Ⅰ（1）相同的防护罩Ⅱ（13），每一个防护罩Ⅰ（1）各通过多个紧固件Ⅲ（14）同向且同水平中心线的连接一个防护罩Ⅱ（13）。
6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于：所述防护罩Ⅰ（1）的上下外壁各固定设置有呈十字相对称的平板Ⅱ（15），所述平板Ⅱ（15）上设有通孔Ⅱ（16），通过双头螺纹连接螺杆将防护罩Ⅱ（13）与防护罩Ⅰ（1）相连接。
7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于：所述防护罩Ⅱ（13）内填充有防护材料。
8.一种利用权利要求1中所述的在模拟水下环境中爆破器材的性能测试装置的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、安置设备；将待测起爆炸药包放入抗爆体（5）的中心位置并固定，爆炸药包的引线从抗爆体（5）的一端与泄爆法兰（4）之间引出；
步骤二、将泄爆法兰（4）、密封胶皮垫、圆钢片通过紧固件Ⅰ（9）与抗爆体（5）相连接；
步骤三、加装防护罩Ⅰ（1）及填充防护材料；
步骤四、将水管插入到加压阀（7）中为设备注水，注满后，通气孔（8）漏水；
步骤五、用扳手旋紧封闭通气孔（8）；
步骤六、抽出水管，将高压气管与加压阀（7）连接，用扳手旋紧，通过加压装置为设备加压至预设压力；
步骤七、关闭加压阀（7），将高压气管退出并将加压装置移至安全地方；
步骤八、静置预设时间后，警戒，起爆；
步骤九、记录、分析；若测定临界压力，确定是否爆轰；若测爆炸性能应有数据记录；
步骤十、根据需要重复步骤一至步骤九直至达到测试目的。
9. 根据权利要求8所述的一种测试方法，其特征在于：所述步骤三中，根据测试要求，在防护罩Ⅰ（1）的基础上再连接大小、形状与防护罩Ⅰ（1）相同的防护罩Ⅱ，采取多级防护。
10. 根据权利要求8所述的一种测试方法，其特征在于：所述步骤六中，加压装置为高压气瓶或增压装置。
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