CN214403576U - 一种二氧化碳相变致裂器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳相变致裂器，其包括用于盛装加热管的储液管体以及用于密闭储液管体两端的充装头和封堵头；所述储液管体是两端开口的无缝管体；本技术方案结构简单，储液管体一端设置充装孔和加热管，另一端封死即可，加热管通过加热管安装孔安装在储液管体内，导线直接在安装板打孔，用胶进行密封。致裂器充装也非常简单，将封堵顶丝旋松，使充装孔形成通路，充装完成后旋紧封堵顶丝阻断充装孔形成密闭。本实用新型具有结构简单、制造成本低、更安全的特点。

Description

一种二氧化碳相变致裂器

技术领域

本实用新型涉及致裂器技术领域，尤其涉及一种二氧化碳相变致裂器。

背景技术

在人们生产、生活中炸药的使用逐渐受到限制，尤其是在民用建筑领域，因此出现很多替代技术，如液压致裂棒、膨胀剂、可燃气提作为能源的爆破装置，二氧化碳相变致裂器的优点更为突出，操作快捷、方便，爆破能量大，安全性能强。

但是目前的二氧化碳致裂器仍有很多问题。如致裂器结构复杂、制造成本高。尤为重要的是目前应用的致裂器的管体带电，因此有漏电导致哑火的风险。

需要一种结构简单、制造成本低且安全的致裂器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种二氧化碳相变致裂器。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种二氧化碳相变致裂器，包括用于盛装加热管的储液管体以及用于密闭储液管体两端的充装头和封堵头；

所述储液管体是两端开口的无缝管体；

所述充装头包括封堵盲板、通过安装孔固定设置在封堵盲板上的安装板，所述封堵盲板径向还设置有L形的充装孔，所述充装孔一开口端位于封堵盲板侧壁，另一开口端开设于封堵盲板位于储液管体一侧，所述封堵盲板还设置有用于封堵充装孔的封堵孔，所述封堵孔内通过螺纹旋装有封堵顶丝，所述封堵孔的轴心与位于储液管体段充装孔的轴心重合，所述安装板轴向设置有用于通过导线的线孔，所述导线与线孔内壁之间设置有胶层；

所述封堵头是固定设置在储液管体一端的堵头板体。

进一步的，所述安装板通过螺纹与封堵盲板固定连接。

进一步的，所述安装孔是阶梯孔，且孔肩与安装板之间设置有密封垫。

进一步的，所述密封垫是铜密封垫。

进一步的，所述堵头板体是平板体或球冠型板体，所述封堵盲板还设置有泄压孔。

进一步的，所述封堵盲板和\或堵头板体通过螺纹或焊接的方式与储液管体固定连接。

进一步的，所述储液管体封堵头一端设置台阶孔，所述封堵头还可以是通过环管固定在储液管体一端台阶孔上的爆破片，所述爆破片置于台阶孔肩上，所述爆破片通过环管与储液管体固定连接；

环管径向侧壁设置有径向导流孔，所述环管轴向爆破片一侧设置有开口，所述环管轴向另一侧封闭设置。

进一步的，所述爆破片设置有用于导线通过的串联线孔，所述导线与串联线孔内壁之间设置有胶层。

进一步的，所述环管轴向爆破片另一侧封底壁设置有让位线孔。

进一步的，还包括中继管，所述中继管一端与环管螺纹连接，另一端与封堵盲板自由端螺纹连接，所述中继管侧壁设置有操作孔。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型的技术方案结构简单，储液管体一端设置充装孔和加热管，另一端封死即可，加热管通过加热管安装孔安装在储液管体内，导线直接通过安装板上的线孔，并用胶进行密封。致裂器充装也非常简单，将封堵顶丝旋松，使充装孔形成通路，充装完成后旋紧封堵顶丝阻断充装孔构成密闭。

导线孔是设置为敞口长颈漏斗或阶梯孔，这样可以增加胶层对抗储液管体内的压力，更好使爆破能量集中释放。

附图说明

附图1为本实用新型实施例1的剖面图；

附图2为本实用新型实施例2的剖面图；

附图3为本实用新型实施例3串联式致裂器装配结构示意图；

附图4本实用新型实施例3中爆破片导线连接结构示意图；

附图5本实用新型实施例3中环管剖面结构示意图；

附图6为传统爆破片的通电连接结构示意图。

图中：1储液管体、21封堵盲板、22充装孔、23安装孔、24安装板、241线孔、 243加热管、244导线、245胶层、25封堵孔、26封堵顶丝、27密封垫、31堵头板体、 41环管、42爆破片、43串联线孔、45导流孔、46中继管、47操作孔、48让位线孔、 61热缩膜、62绝缘垫片、63焊点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1、4所示，是本实用新型一种二氧化碳相变致裂器的具体实施方式，包括用于盛装加热管243的储液管体1以及用于密闭储液管体1两端的充装头和封堵头；所述储液管体1是两端开口的无缝管体；所述充装头包括封堵盲板21、通过安装孔23固定设置在封堵盲板21上的安装板24，所述封堵盲板21径向还设置有L形的充装孔22，所述充装孔22一开口端位于封堵盲板21侧壁，另一开口端位于封堵盲板21靠近储液管体1侧壁，所述封堵盲板21还设置有用于封堵充装孔22的封堵孔25，所述封堵孔 25内通过螺纹旋装有封堵顶丝26，所述封堵孔25的轴心与充装孔22开口位于储液管体1一段的轴心重合；所述安装板24轴向设置有用于通过导线244的线孔241，所述导线244与线孔241内壁之间设置有胶层245；所述封堵头是固定设置在储液管体1一端的堵头板体31，所述安装板24通过螺纹与封堵盲板21固定连接，所述安装孔23是阶梯孔，且孔肩与安装板24之间设置有密封垫27，所述密封垫27是铜密封垫，所述堵头板体31是球冠型板体，所述封堵盲板21还设置有泄压孔，所述封堵盲板21通过螺纹与储液管体1固定连接，所述堵头板体31通过焊接的方式与储液管体1固定连接。

组装时，加热管243的导线244穿过加热管安装孔242，然后在孔内注胶，待胶凝固后形成胶层245，将加热管243穿过密封垫27后放置在储液管体1与堵头板体31形成的筒内，最好是在储液管体1竖直状态加热管243自然落在堵头板体31上，将安装板24通过螺纹旋进安装孔23并压紧密封垫27，此时储液管体1封闭完成，加热管243 的导线244露出线孔241待用。

在使用时，设备完成连接后，旋拧封堵顶丝26，使充装孔22畅通，利用充装设备将液体二氧化碳通过充装孔22灌装至储液管体1内，达到充装要求后，旋拧封堵顶丝26关闭充装孔22通路，撤去充装设备。导线244与起爆器连接，将致裂器放置到钻孔内即可完成准备工作。

如图1所示，堵头板体31是球冠型板体，在压力容器中折角位置都使用圆弧过渡，以达到结构和性能的最优配比。此状态导线244是一个回路直接连接气爆线路即可。

实施例二：

如图2所示，与实施例一的不同之处在于：堵头板体31是平板体，这样可以减少加工成本，省去球冠型的冲压工序，增加储液管体1与堵头板体31结合处的焊接厚度即可保证强度。

实施例三：

如图3-6所示，与实施例一的不同之处在于：所述储液管体1封堵头一端设置台阶孔，封堵头还可以是通过环管41固定在储液管体1一端台阶孔上的爆破片42，所述爆破片42置于台阶孔肩上，所述爆破片42通过环管41与储液管体1固定连接；环管41 径向侧壁设置有径向导流孔45，所述环管41轴向爆破片42一侧设置有开口，所述环管 41轴向另一侧封闭设置。所述爆破片42设置有用于导线244通过的串联线孔43，所述导线244与串联线孔43内壁之间设置有胶层245。所述环管41轴向爆破片42另一侧封底壁设置有让位线孔48。还包括中继管46，所述中继管46两端设置有与环管41和封堵盲板21连接的螺纹，所述封堵盲板21自由端设置有与中继管46连接的螺纹，所述中继管46侧壁设置有操作孔47。

需要说明的是环管41的底壁开设让位线孔48孔径很小跑漏的气流可忽略不记，在爆破瞬间的高速高压射流在面对直径很小的孔，根据流体力学孔径越小阻力对流体的阻力几何倍数增加，因此开设线孔不妨碍爆破效果。

在组装时完成实施例一描述的过程后，储液管体1另一端将串联导线244穿过爆破片42的串联线孔43，注胶凝固后形成胶层245，需要说明的是前文也提到胶层，两者作用和结构相同，两个标号是为了凸显位置的不同，避免描述的混乱。然后通过环管41 将爆破片42固定在储液管体1上，导线244穿过环管41待接续使用，个体安装完毕。

运至现场后，完成个体的充装，然后再利用中继管46进行接续，所述中继管46两端设置有与环管41和封堵盲板21连接的螺纹，所述封堵盲板21自由端设置有与中继管46连接的螺纹，所述中继管46侧壁设置有操作孔47。上一级的导线244穿过让位线孔48进入到中继管46内，下一级的导线244也位于中继管46内，前后两个致裂器的导线244在操作孔47内完成连接，最末端的两根导线244直接连接形成回路，未到最末端的导线244与下一级两根导线分别连接。

如图6所示，传统的导线是在爆破片两面分别焊接形成通路，爆破片42与周围金属部件通过绝缘垫片62和热缩膜61形成绝缘，这样的问题在于爆破片的材质特殊焊点 63易脱落，焊接的高温会将爆破片的部分材质改性，影响爆破参数。这样的加工方式程序繁琐部件多，对工人的技术水平要求高，产品次品率高，焊点63容易脱焊。本技术方案采用打孔注胶的方式，方便简单。打孔后爆破片42的破碎性能不受影响的原因有二，一是线控很小在直径小于2mm，胶凝固后形成的固体胶层，胶层的强度与爆破片接近；二是在爆破瞬间内腔的压力要远远大于爆破片的破碎压力。此处爆破片42有两个作用：一是承载液体二氧化碳的压力；一是泄放爆炸气流。爆破后喷射流会通过导流孔 45形成径向冲击波。

还要特别指出的是，市场现有技术导线、焊点、爆破片、焊点、导线才形成一个通路，只有跟金属管壁连接才形成一个完整的回路，因此现有技术的管壁是带电的。因此在实际应用中炮眼洞中含水率稍高，致裂器起爆率就会明显降低，并且国家相关部门明确指出管体不允许带电，尤其是在容易集聚可燃气的环境中，如煤矿、油田等高风险区域。

实施例四：

与实施例三的不同之处在于：将爆破片42更换为一个钢板，前后两个致裂器直接通过中继管46首尾顺次连接，形成一次性致裂器序列。实施例三中使用爆破片42爆破射流冲破爆破片达到爆炸效果，属于多次利用的结构，使用后除加热管和导线，其余结构均可以再利用。本实施例属于一次性致裂器，不需要爆破片42和环管41，储液管体 1侧壁直接爆裂。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于：包括用于盛装加热管(243)的储液管体(1)以及用于密闭储液管体(1)两端的充装头和封堵头；

所述储液管体(1)是两端开口的无缝管体；

所述充装头包括封堵盲板(21)、通过安装孔(23)固定设置在封堵盲板(21)上的安装板(24)，所述封堵盲板(21)径向还设置有L形的充装孔(22)，所述充装孔(22)一开口端位于封堵盲板(21)侧壁，另一开口端开设于封堵盲板(21)位于储液管体(1)一侧，所述封堵盲板(21)还设置有用于封堵充装孔(22)的封堵孔(25)，所述封堵孔(25)内通过螺纹旋装有封堵顶丝(26)，所述封堵孔(25)的轴心与位于储液管体(1)段充装孔(22)的轴心重合，所述安装板(24)轴向设置有用于通过导线(244)的线孔(241)，所述导线(244)与线孔(241)内壁之间设置有胶层(245)；

所述封堵头是固定设置在储液管体(1)一端的堵头板体(31)。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述安装板(24)通过螺纹与封堵盲板(21)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述安装孔(23)是阶梯孔，且孔肩与安装板(24)之间设置有密封垫(27)。

4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述密封垫(27)是铜密封垫。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述堵头板体(31)是平板体或球冠型板体，所述封堵盲板(21)还设置有泄压孔。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述封堵盲板(21)和\或堵头板体(31)通过螺纹或焊接的方式与储液管体(1)固定连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述储液管体(1)封堵头一端设置台阶孔，所述封堵头还可以是通过环管(41)固定在储液管体(1)一端台阶孔上的爆破片(42)，所述爆破片(42)置于台阶孔肩上，所述爆破片(42)通过环管(41)与储液管体(1)固定连接；

环管(41)径向侧壁设置有径向导流孔(45)，所述环管(41)轴向爆破片(42)一侧设置有开口，所述环管(41)轴向另一侧封闭设置。

8.根据权利要求7所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述爆破片(42)设置有用于导线(244)通过的串联线孔(43)，所述导线(244)与串联线孔(43)内壁之间设置有胶层(245)。

9.根据权利要求7所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，所述环管(41)轴向爆破片(42)另一侧封底壁设置有让位线孔(48)。

10.根据权利要求7所述的一种二氧化碳相变致裂器，其特征在于，还包括中继管(46)，所述中继管(46)一端与环管(41)螺纹连接，另一端与封堵盲板(21)自由端螺纹连接，所述中继管(46)侧壁开设有操作孔(47)。

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