RU2056616C1

RU2056616C1 - Metal cutting process by explosion

Info

Publication number: RU2056616C1
Authority: RU
Inventors: В.Т. Яковлев; В.И. Тимченко
Original assignee: Яковлев Валерий Тимофеевич
Priority date: 1991-01-02
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1996-03-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: metal cutting process by explosive action with linear shaped charges, for instance, consists in cooling of metal to be cut to temperature of cold brittlness with liquid nitrogen, for example, before explosion to enhance blasting action. For this explosive with high detonation speed exceeding 7500 m/s is used. EFFECT: increased efficiency of action and safety of operation, reduced harmful effect on environment, decreased usage of explosives due to diminished strength of metal. 2 cl

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технике взрывных работ при демонтаже различных сооружений, например при резке металлоконструкций буровой, резервуаров, мостовых ферм и т.п. The invention relates to the mining industry, and in particular to the technique of blasting during the dismantling of various structures, for example, when cutting metal structures of a drilling rig, tanks, bridge farms, etc.

Известен способ резки металлоконструкций рассредоточенными линейными кумулятивными зарядами, которые непосредственно накладывают на элементы металлоконструкции, повторяя в большей или меньшей степени форму этих элементов. A known method of cutting metal structures with dispersed linear cumulative charges, which are directly applied to the elements of the metal structure, repeating to a greater or lesser extent the shape of these elements.

Однако этот способ недостаточно эффективен при резании высокопрочных конструкций. В этих случаях необходимо либо увеличивать мощность зарядов, либо производить повторные взрывы. В том и в другом случаях увеличение опасности проведения работ и ущерба, наносимого окружающей среде, может привести к отказу от высокопроизводительных взрывных работ. However, this method is not effective enough when cutting high-strength structures. In these cases, it is necessary either to increase the power of the charges, or to produce repeated explosions. In both cases, an increase in the danger of work and damage to the environment can lead to the rejection of high-performance blasting.

Известен также способ дробления материалов взрывом с предварительным его охлаждением до криогенных температур, позволяющих уменьшить массу применяемых взрывчатых веществ и увеличить эффективность их действия при разрушении металлов. There is also known a method of crushing materials by explosion with preliminary cooling to cryogenic temperatures, which allows to reduce the mass of explosives used and increase their effectiveness in the destruction of metals.

Однако применение известного способа не всегда эффективно и носит ограниченный характер вследствие относительно равномерного воздействия взрыва на разрушаемый металл. However, the application of the known method is not always effective and is limited due to the relatively uniform effect of the explosion on the destructible metal.

Целью изобретения является повышение эффективности путем создания больших температурных градиентов при резании. The aim of the invention is to increase efficiency by creating large temperature gradients during cutting.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе резки металла, включающем предварительное охлаждение металла до температуры его хладноломкости, воздействие на него взрывом заряда взрывчатого вещества, в качестве заряда взрывчатого вещества используют кумулятивный линейный заряд. Кроме того, для усиления суммарного эффекта может быть использовано взрывчатое вещество со скоростью детонации выше 7500 м/с. The essence of the invention lies in the fact that in the method of cutting metal, which includes pre-cooling the metal to its cold brittle temperature, exposing it to an explosive charge, a cumulative linear charge is used as the explosive charge. In addition, an explosive with a detonation velocity above 7500 m / s can be used to enhance the overall effect.

Свойством хладноломкости обладают многие конструкционные стали и другие металлы с кубической или гексагональной кристаллической решеткой (цинк, его сплавы и др.). Аустенитные стали, алюминий, медь, никель приобретают свойств хладноломкости при наличии в них примесей по границам зерен. The property of cold brittleness is possessed by many structural steels and other metals with a cubic or hexagonal crystal lattice (zinc, its alloys, etc.). Austenitic steels, aluminum, copper, nickel acquire the properties of cold brittleness in the presence of impurities in them along the grain boundaries.

Экспериментально установлено, что с увеличением скорости детонации взрывчатого вещества (ВВ) скорость деформации металла увеличивается. Следовательно, с увеличением скорости детонации ВВ взрывное воздействие ВВ на разрушаемый металл возрастает. Поэтому предпочтительно использовать в реализуемом способе ВВ с большими скоростями детонации, например, гексоген (7500-7700 м/с в зависимости от плотности заряда), октоген (7900-8200 м/с тоже в зависимости от плотности заряда). It was experimentally established that with an increase in the detonation velocity of explosives (EX), the rate of metal deformation increases. Therefore, with an increase in the detonation velocity of explosives, the explosive effect of explosives on destructible metal increases. Therefore, it is preferable to use explosives with high detonation velocities in the current method, for example, hexogen (7500-7700 m / s depending on charge density), octogen (7900-8200 m / s also depending on charge density).

Работы по предлагаемому способу производят в следующей последовательности. Work on the proposed method is carried out in the following sequence.

Если представляется возможность, средства взрывания, например шнуровой кумулятивный заряд типа ШКЗ, без средств инициирования устанавливают внутри резервуара. Для уменьшения воздействия взрыва на окружающую среду с помощью жидкого азота, температура которого (минус 190^оС) ниже температуры хладноломкости конструкционных металлов, производят охлаждение. При этом благодаря высокой теплопроводности металлов охлаждаемые участки резервуара могут не совпадать с зоной размещения зарядов. За время охлаждения разрезаемого металла подсоединяют средства инициирования и после достижения температуры хладноломкости дистанционно осуществляют подрыв.If possible, means of detonation, for example a cord shaped charge like ShKZ, without means of initiation, are installed inside the tank. To reduce the impact of the explosion to the environment by means of liquid nitrogen, whose temperature (minus 190 ° ^C) below the temperature of the cold brittleness structural metals produce cooling. Moreover, due to the high thermal conductivity of metals, the cooled sections of the tank may not coincide with the zone of charge placement. During the cooling of the cut metal, the initiating means are connected and, after reaching the cold brittle temperature, they detonate remotely.

Реализация указанного способа расширяет область применения производительных методов резки металлов взрывом, например, при ограничениях по мощности заряда ВВ, когда необходимо производить взрывные работы вблизи действующих предприятий или жилых зданий. Уменьшение потребной массы заряда ВВ упрощает работы по организации защиты зданий и сооружений от действия взрыва (укладка мешков с песком, сооружение укрытий и др.). The implementation of this method expands the scope of productive methods of cutting metals by explosion, for example, with restrictions on explosive charge power, when it is necessary to carry out blasting operations near existing enterprises or residential buildings. Reducing the required mass of explosive charge simplifies the work of organizing the protection of buildings and structures from the effects of an explosion (laying sandbags, building shelters, etc.).

Claims

1. METHOD OF METAL CUTTING BY EXPLOSION, comprising pre-cooling the metal to its cold brittle temperature and exposing it to an explosive charge, characterized in that, in order to increase efficiency by creating large temperature gradients during cutting, a cumulative linear charge is used as the explosive charge .

2. The method according to claim 1, characterized in that the explosive substance with a detonation velocity higher than 7500 m / s is used in the cumulative linear charge.