CN113579465A - 一种爆炸焊接污染治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爆炸焊接污染治理方法包括自约束结构炸药、水弹、减震沟及消音墙。意在降低爆炸焊接过程中产生的噪音、震动及有害气体问题。通过自约束结构炸药降低爆炸焊接装药量，减少爆炸产生的污染。利用水弹覆盖爆炸气体产物，降低有害气体的扩散范围，溶解部分爆炸产生的氮氧化物。同时，水体在爆炸能量作用下形成水雾，使得噪音在湿空气中衰减。采用减震沟的方式改变震动的传播介质，阻隔爆炸地震波在地下的传播。在居民区距离爆炸作业区较近面设立消音墙，利用消音材料降低噪音强度。通过组合自约束结构炸药、水弹、减震沟及消音墙等多重方式，综合作用来降低爆炸焊接污染。

Description

一种爆炸焊接污染治理方法

技术领域

本发明涉及爆炸焊接相关领域，尤其是涉及一种爆炸焊接污染治理方法。

背景技术

爆炸焊接是一种集熔化焊、压力焊以及扩散焊于一体的复合工艺。爆炸焊接(或爆炸复合)作为一种特殊的复合工艺，被广泛应用于化工管道、机械制造、核电站和航空航天等领域。爆炸焊接与其他爆破工程一样，均以炸药为能源。爆炸复合一般采用低爆速粉状炸药作为复合焊接的驱动装药，装药存在密度不均、易稀释等缺点，而且焊接炸药爆炸的大部分能量以冲击波和爆轰产物的形式释放，不受约束的耗散到环境中，造成焊接能量利用效率低下。同时爆炸焊接为露天爆炸作业，因此存在严重的震动、有害气体、噪音等方面问题。

针对目前技术存在的问题，现有专利文献也提出了一些解决方案。申请号为201710177875.2的中国专利公开了一种自约束高能量利用率的爆炸焊接装置，旨在解决传统爆炸复合中炸药能量利用率低和双面爆炸复合中存在着复合板飞散的安全隐患等问题。该方法最上部为焊接炸药，炸药爆轰时可对复合板提供约束，解决了复合板飞散的安全隐患。炸药两面都是复板，可以在炸药爆轰时提供一定的约束效果。但复板所能提供的约束有限，且上层爆炸复合板被直接抛散到空气中，易造成复合板损伤和安全风险。申请号为202110366800.5的中国专利公开了一种爆炸焊接的自约束结构炸药，针对爆炸焊接装药能量利用率低的问题，利用高爆速炸药的高速爆轰对低爆速炸药的约束作用，降低炸药能量耗散，增加炸药爆炸能量转化为复板动能的效率，提高焊接炸药能量利用效率。但该专利更多的考虑提高焊接炸药的能量利用率，而对于爆炸产生的噪音、震动及有害气体没有提出有效的解决方案。

为此，本发明提出一种爆炸焊接污染治理方法，解决爆炸焊接生产中存在的噪音、震动及有害气体问题。通过组合自约束结构炸药、水弹、减震沟及消音墙等多重方式，综合降低爆炸焊接产生的环境污染，减小对周围环境的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种爆炸焊接污染治理方法，意在降低爆炸焊接过程中产生的噪音、震动及有害气体问题。通过自约束结构炸药降低爆炸焊接装药量，减少爆炸产生的污染。利用水弹覆盖爆炸气体产物，降低有害气体的扩散范围，溶解部分爆炸产生的氮氧化物等有害气体。同时水体在爆炸产生水雾，使得爆炸产生的噪音在空气中衰减。设置减震沟改变地震波的传播介质，阻隔爆炸地震波在地下的传播，使得震动减弱。在距离爆炸作业区较近的居民区附近设立消音墙，利用消音材料降低噪音强度。通过组合自约束结构炸药、水弹、减震沟以及消音墙等多重方式，综合作用来降低爆炸焊接产生的环境污染。因此为实现上述要求，本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种爆炸焊接污染治理方法包括自约束结构炸药、水弹、减震沟及消音墙。

所述的自约束结构炸药包括结构炸药及焊接装置。所述的结构炸药负责提供焊接所需要的能量。所述结构炸药包括焊接炸药及起爆雷管。所述结构炸药包括高爆速炸药层和低爆速炸药层。所述结构炸药内的各层炸药总厚度应高于其临界直径。所述结构炸药为双层炸药，高爆速炸药层位于低爆速炸药层上部。所述的自约束结构炸药可应用于多层焊接结构。考虑到所述结构炸药的各层炸药厚度均匀性，各层炸药可采用辅助装置进行装药。为实现高爆速炸药层引爆低爆速炸药层，所述结构炸药的各层炸药应保持必要的贴合。所述起爆雷管应布置在结构炸药的高爆速炸药层。所述的焊接装置包括基板、复板及支撑材料。所述的支撑材料负责提供基板与复板的间距。

所述的水弹包括简易支架、解体雷管及弹体。所示的简易支架负责固定弹体。考虑到经济及环保因素，所述的简易支架应采用木材等经济环保材料或可重复利用的金属材料制作。所述的解体雷管在指定时间内起爆，使弹体与简易支架解体而失去支撑下落，保证其在炸药爆炸时覆盖爆轰产物。所述的弹体为塑料或油性纸承装的水体。其覆盖爆炸气体产物，降低有害气体的扩散范围，溶解部分爆炸产生的氮氧化物。同时水体在爆炸能量下形成水雾，使得噪音在空气中得到衰减。所述的解体雷管可增添炸药药包，提高起爆后的水体扩散范围。所述的水体可用于单个焊接装置，也可提升安装高度或水量以覆盖多个焊接装置，使用单个水弹应用于多个焊接装置的情况。

所述的减震沟包括土体及减震材料。所述的减震材料可采用空气。所述的减震沟选用围绕爆炸作业区的弧形、直线形。其利用改变传播介质，使得地震波通过减震沟时其强度得到衰减。

所述的消音墙包括框架及消音材料。所述的消音材料可采用吸音棉、隔音毡和泡沫等。其利用消音材料降低噪音在空气中的强度。考虑到噪音在空气中的传播形式，所述的消音墙应选用围绕居民区的弧形、直线形。

自约束结构炸药以提高炸药能量利用率的方式有效减少爆炸焊接装药量，同时减少爆炸产生的环境污染。在焊接装药上悬挂水弹，利用雷管爆炸实现水弹下落。控制雷管起爆时间，保证在焊接炸药起爆时水弹解体于炸药上部。利用水弹覆盖炸药爆炸产生的有害气体，溶解其中部分的氮氧化物。同时，水在爆炸能量下形成水雾，可以提高空气中的含水量，降低噪音在空气中的传播距离。利用数码雷管的精确延迟，计算重力加速时间，设计水弹在起爆后较佳时间接触炸药产物。下落的水体可以降低部分有害产物飞散半径，减小冲击波耗散，溶解部分有害气体。根据作业现场环境开挖减震沟，其内可选择空气等减震材料，降低部分地震波对周围环境的损害。同时，在需保护的居民区设置消音墙，对爆炸冲击波衰减产生的噪音污染进行减弱。

本方法针对于爆炸焊接的露天爆炸作业，其可大量减少因炸药爆炸产生的噪音、震动及有害气体污染，降低焊接造成的环境污染。在使用减少的成本下，为爆炸焊接作业后的环境污染处理节省了大量的时间成本和经济成本，具有较高的经济价值和环保价值。

本方法完全满足对爆炸焊接污染的降低需求，可为爆炸复合板的生产提供有力支撑。同时降低了炸药爆炸的污染弊端，改善了爆炸作业附近居民区的生活条件，提升了经济效率。进一步对爆炸复合板生产方法进行了改善和优化，表现为该方法取材简单，便于实施。具有显著的经济效益和“节能减排”特征，相信该技术的推广应用一定会具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本发明的总体思路示意图；

图2为本发明的总体结构示意图；

图3为本发明的自约束结构炸药安装示意图；

图4为本发明的水弹安装示意图；

图5为本发明的减震沟设置示意图图；

图6为本发明的消音墙设置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种爆炸焊接污染治理方法包括自约束结构炸药1、水弹2、减震沟3及消音墙4。

所述的自约束结构炸药1包括结构炸药11及焊接装置12。所述的结构炸药11负责提供焊接所需要的能量。所述结构炸药11包括焊接炸药及起爆雷管13。所述结构炸药11包括高爆速炸药层111和低爆速炸药层112。所述结构炸药11内的各层炸药总厚度应高于其临界直径。所述结构炸药11顶端为双层炸药，高爆速炸药层111位于低爆速炸药层112上部。考虑到所述结构炸药11的各层炸药的厚度均匀性，各层炸药可采用铝蜂窝板辅助装药。为实现高爆速炸药层111引爆低爆速炸药层112，所述结构炸药11的各层炸药应保持必要的贴合。所述起爆雷管13应布置在结构炸药11的高爆速炸药层111。所述的焊接装置12包括基板121、复板122及支撑材料123。所述的支撑材料123负责提供基板121与复板122间距。

所述的水弹2包括简易支架21、解体雷管22及弹体23。所示的简易支架21负责固定弹体23。所述的解体雷管22在指定时间内起爆，使弹体23与简易支架21解体而失去支撑下落，保证其在炸药爆炸时覆盖将产物覆盖。所述的弹体23内为塑料或油性纸承装的水体。所述的弹体23内水量应适中，在满足使用条件下降低用水量。所述的水弹2覆盖爆炸气体产物，降低有害气体的扩散范围，溶解部分爆炸产生的氮氧化物。同时水体在爆炸高温下形成水雾，增加空气湿度，增加噪音在湿空气中衰减。

所述的减震沟3包括土体31及减震材料32。所述的减震材料32可采用空气。考虑震动的传播形式，所述的减震沟3应选用围绕爆炸作业区的弧形或直线形。其利用改变震动传播介质，阻隔爆炸地震波在地下的传播。

所述的消音墙4包括框架41及消音材料42。所述的消音材料42可采用吸音棉、隔音毡和泡沫等。其利用消音材料42降低噪音在空气中的强度。考虑到噪音在空气中的传播形式，所述的消音墙4应选用围绕居民区的弧形或直线形。

在爆炸焊接的过程中，自约束结构炸药1通过降低焊接装药量的方式降低爆炸焊接的污染。噪音在经过水弹2的削弱后在空气中传播到消音墙4位置，通过消音墙4的作用使其最终达到环保要求。地震波强度在受到爆炸作业区附近的减震沟3降低后，传播到远处的居民区时已低于国家标准。炸药爆轰产物在自约束结构炸药1的高爆速层111约束下扩散范围降低，同时部分溶解在水弹2内水体中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种爆炸焊接污染治理方法包括自约束结构炸药、水弹、减震沟及消音墙；其特征在于：所述的自约束结构炸药包括结构炸药及焊接装置；所述结构炸药包括双层或者多层炸药及起爆雷管；所述结构炸药包括高爆速炸药层和低爆速炸药层；所述结构炸药为双层炸药，高爆速炸药层位于低爆速炸药层上部；所述的自约束结构炸药可应用于多层焊接结构；考虑到所述结构炸药的各层炸药厚度均匀性，各层炸药可采用铝蜂窝板辅助装药；为实现高爆速炸药层引爆低爆速炸药层，所述结构炸药的各层炸药应保持必要的贴合；所述起爆雷管应布置在结构炸药的高爆速炸药层；所述的焊接装置包括基板、复板及支撑材料；所述的支撑材料负责提供基板与复板的间距。

所述的水弹包括简易支架、解体雷管及弹体；所示的简易支架负责固定弹体；考虑到经济及环保因素，所述的简易支架应采用木材等经济环保材料或金属类可重复利用材料制作；所述的弹体为塑料或油性纸承装的水体；所述的弹体内水量应适中，在满足使用条件下降低用水量；其覆盖爆炸气体产物，降低有害气体的扩散范围，溶解部分爆炸产生的氮氧化物；同时水体在爆炸能量作用下使得噪音在湿空气中衰减。

所述的减震沟包括土体及减震材料。所述的减震材料可为空气。所述的减震沟选用围绕爆炸作业区的弧形、直线形。

所述的消音墙包括框架及消音材料。所述的消音材料可采用吸音棉、隔音毡、泡沫。

2.根据权利要求1所述的一种爆炸焊接污染治理方法，其特征在于所述的结构炸药负责提供焊接所需要的能量；所述结构炸药内的各层炸药总厚度应高于其临界直径。

3.根据权利要求1所述的一种爆炸焊接污染治理方法，其特征在于所述的解体雷管在指定时间内起爆，使弹体与简易支架解体而失去支撑下落，保证其在炸药爆炸时将爆轰产物覆盖。

4.根据权利要求1所述的一种爆炸焊接污染治理方法，其特征在于所述的减震沟利用改变震动传播介质，阻隔爆炸地震波在地下的传播。

5.根据权利要求1所述的一种爆炸焊接污染治理方法，其特征在于所述的消音墙利用消音材料降低噪音在空气中的强度；考虑到噪音在空气中的传播形式，所述的消音墙应选用围绕居民区的弧形或直线形。

6.根据权利要求1所述的一种爆炸焊接污染治理方法，其特征在于所述的水弹的解体雷管可增添炸药药包，提高起爆后的水体扩散范围。

7.根据权利要求1所述的一种爆炸焊接污染治理方法，其特征在于所述的水弹的水体可用于单个焊接装置，也可提升安装高度及水量覆盖多个焊接装置，以单个水弹适用于多焊接装置的情况。

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