RU2155262C2 - Device for cutting by blasting - Google Patents

Device for cutting by blasting Download PDF

Info

Publication number
RU2155262C2
RU2155262C2 RU98120278A RU98120278A RU2155262C2 RU 2155262 C2 RU2155262 C2 RU 2155262C2 RU 98120278 A RU98120278 A RU 98120278A RU 98120278 A RU98120278 A RU 98120278A RU 2155262 C2 RU2155262 C2 RU 2155262C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plug
explosive
explosive charge
plugs
pipe
Prior art date
Application number
RU98120278A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98120278A (en
Inventor
С.А. Новиков
Ю.В. Батьков
В.И. Скоков
В.Н. Лобанов
В.П. Кислинский
Л.А. Андреевских
Н.П. Ковалев
Original Assignee
Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики filed Critical Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
Priority to RU98120278A priority Critical patent/RU2155262C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2155262C2 publication Critical patent/RU2155262C2/en
Publication of RU98120278A publication Critical patent/RU98120278A/en

Links

Landscapes

  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas producing industry; applicable in cutting by blasting of members of structures of offshore oil and gas production platforms during their dismantling. SUBSTANCE: device has cylindrical body whose cavity accommodates explosive charge and means of initiation, and plugs are installed on both sides of explosive charge in immediate contact with it. Plugs are distinguished by the fact that they are made of successively arranged along body axis three parts whose extreme ones are made of ductile metal, and middle one, of plastic material with acoustic stiffness which is lower than that of material of plug extreme parts. Total height of a plug equals or exceeds 0.9 of explosive charge diameter. Acoustic stiffness of ductal metal of plug extreme parts shall amount to R≥30•106kg•s-1•m-2, and acoustic stiffness of material of plug middle part equals (4-10) 106kg•s-1•m-2 and its weight does not exceed 10% of plug total weight. Weight of plug part adjacent to explosive charge equals not more than 10-20% of plug total weight. EFFECT: increased efficiency in cutting of thick-walled solid steel pipes and breakage of multiple conductors whose interpipe space filled with cement mortar or some other filling material of low stiffness. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для резки взрывом элементов конструкций морских нефтяных и газовых платформ при их демонтаже. The invention relates to the oil and gas industry and can be used for cutting explosion of structural elements of offshore oil and gas platforms during their dismantling.

Для резки цилиндрических труб изнутри широко применяется кумулятивный труборез [1] . Данное устройство выбрано в качестве аналога. Он состоит из кольцевого кумулятивного заряда, облицованного медью, корпуса и системы инициирования. Разрезка трубы производится с помощью плоской кольцевой кумулятивной струи. Однако возможности этого устройства по разрезке толстостенных труб ограничены. Во-первых, длина струи трубореза и, следовательно, глубина реза, не может превышать половины внутреннего диаметра трубы. Кроме того, эффективность внутреннего трубореза снижается в связи с тем, что в процессе формирования струя испытывает окружную деформацию растяжения, приводящую к дроблению струи на отдельные сектора. For cutting cylindrical pipes from the inside, a cumulative pipe cutter is widely used [1]. This device is selected as an analog. It consists of an annular cumulative charge lined with copper, a housing and an initiation system. The pipe is cut using a flat annular cumulative jet. However, the capabilities of this device for cutting thick-walled pipes are limited. Firstly, the length of the jet pipe cutter and, therefore, the depth of cut, cannot exceed half the inner diameter of the pipe. In addition, the efficiency of the internal pipe cutter is reduced due to the fact that during the formation of the jet it experiences a tensile strain in the region, which leads to crushing of the jet into separate sectors.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является труборез [2] , состоящий из заряда взрывчатого вещества, системы инициирования и двух металлических заглушек. Данное устройство выбрано в качестве прототипа. Принцип его работы основан на свойстве бризантности взрывчатого вещества (ВВ). При инициировании заряда в центре и после отражения фронта детонационных волн (ДВ) от металлических заглушек в стенке разрезаемой трубы происходит повышение интенсивности ударных волн (УВ). При их многократном столкновении в стенке трубы наблюдается дальнейшее увеличение давления, которое при превышении предела прочности материала трубы приводит к ее разрушению в плоскости симметрии заряда ВВ. Прототип содержит несколько недостатков. The closest technical solution to the claimed is a pipe cutter [2], consisting of an explosive charge, an initiation system and two metal plugs. This device is selected as a prototype. The principle of its operation is based on the explosive property of explosives. Upon initiation of a charge in the center and after reflection of the detonation wave (DW) front from metal plugs, an increase in the intensity of shock waves (SW) occurs in the wall of the cut pipe. When they repeatedly collide in the pipe wall, a further increase in pressure is observed, which, when the tensile strength of the pipe material is exceeded, leads to its destruction in the plane of symmetry of the explosive charge. The prototype contains several disadvantages.

Основной недостаток трубореза [2] заключается в том, что он при бризантном механизме работы имеет ограничения по применению. Труборез не способен провести разрушение монолитных стальных труб с большой толщиной стенки, а также не пригоден для разрезания крупногабаритных многотрубных проводников, межтрубное пространство которых заполнено цементным раствором или другим маложестким заполнителем (вода, воздух). The main disadvantage of the pipe cutter [2] is that it has application restrictions with the blasting mechanism of operation. The pipe cutter is not capable of destroying monolithic steel pipes with a large wall thickness, and is also not suitable for cutting large-sized multi-pipe conductors, the annular space of which is filled with cement mortar or other non-rigid aggregate (water, air).

В прототипе материал металлической заглушки никак не определен, в частности, не указана его акустическая жесткость, но утверждается, что при отражении от заглушки фронта ДВ происходит увеличение давления продуктов взрыва (ПВ). Известно, что при нормальном падении фронта ДВ на преграду возможны два вида течения. Когда акустическая жесткость преграды ρco, где ρ - плотность преграды, c0 - скорость звука в ней, больше ρВВДВВ, где ρВВ плотность ВВ, ДBB - скорость детонации ВВ, то в этом случае давление ПВ по отношению к давлению на фронте ДВ действительно повышается, что и предполагается в [2]. Описанный случай ρco> ρВВДВВ выполняется для большинства металлов. Если иметь в виду, что для высокобризантных ВВ параметр ρВВДВВ~ 14 условных единиц (ρВВ~ 8 км/с, ДВВ~ 1,7 г/см3), то в эту группу попадают металлы, начиная с алюминия (ρ = 2,73 г/см3, co= 5,25 км/с) и более тяжелые металлы.In the prototype, the material of the metal plug is not defined in any way, in particular, its acoustic rigidity is not indicated, but it is argued that when the front of the DW is reflected from the plug, the pressure of the explosion products (PV) increases. It is known that with a normal incidence of the DW front on an obstacle, two types of flow are possible. When the acoustic stiffness of the obstruction ρc o , where ρ is the density of the obstruction, c 0 is the speed of sound in it, is greater than ρ VV D VV , where ρ VV is the density of the VV, D BB is the detonation velocity of the VV, then in this case the air pressure relative to the pressure at the front, the DW actually increases, which is assumed in [2]. The described case ρc o > ρ VV D VV is satisfied for most metals. If we keep in mind that for high-explosive explosives, the parameter ρ BB D BB ~ 14 conventional units (ρ BB ~ 8 km / s, D BB ~ 1.7 g / cm 3 ), then this group includes metals starting from aluminum ( ρ = 2.73 g / cm 3 , c o = 5.25 km / s) and heavier metals.

Однако существует немалая группа металлов, располагающихся по плотности ниже алюминия, у которых ρco< ρВВДВВ. В этом случае происходит ослабление давления ПВ, а не усиление. Таким образом, обнаруживается противоречие между предложенным принципом работы трубореза [2] и невозможностью его реализации при определенном материале металлической заглушки.However, there is a considerable group of metals located in density lower than aluminum for which ρc oBB D BB . In this case, there is a weakening of the PV pressure, and not amplification. Thus, a contradiction is found between the proposed principle of operation of the pipe cutter [2] and the impossibility of its implementation with a certain material of a metal plug.

Решаемой технической задачей является увеличение эффективности устройства при разрезке толстостенных монолитных стальных труб, а также при разрушении многотрубных проводников, межтрубное пространство которого заполнено цементным раствором. Принципиальная основа решения задачи состоит в замене бризантного механизма работы устройства на бризантно-фугасный при определяющей роли последнего. В этом случае разрушение стенки трубы будет обусловлено ее окружной деформацией, которая при превышении предельного значения приводит к возникновению кольцевой трещины. Деформация трубы является следствием отбора энергии ВВ в радиальном направлении. Увеличение эффективности устройства достигается путем увеличения коэффициента отбора энергии в радиальном направлении, для чего полость трубы в осевом направлении должна быть надежно перекрыта. Конструктивно эта задача решается с помощью комбинированной заглушки. The technical problem to be solved is to increase the efficiency of the device when cutting thick-walled monolithic steel pipes, as well as during the destruction of multi-pipe conductors, the annular space of which is filled with cement mortar. The fundamental basis for solving the problem is to replace the blasting mechanism of the device with a blasting high-explosive one with the decisive role of the latter. In this case, the destruction of the pipe wall will be due to its circumferential deformation, which, when the limit value is exceeded, leads to the appearance of an annular crack. The deformation of the pipe is a consequence of the selection of explosive energy in the radial direction. Increasing the efficiency of the device is achieved by increasing the coefficient of energy extraction in the radial direction, for which the pipe cavity in the axial direction must be reliably closed. Structurally, this problem is solved using a combined stub.

Заявляемое устройство взрывное режущее (УВР) показано на чертеже. УВР, содержащее цилиндрический корпус, в полости которого размещены заряд взрывчатого вещества и средства инициирования, по обе стороны заряда в непосредственном контакте с ним установлены заглушки, заглушки выполнены из последовательно размещенных вдоль оси корпуса, примыкающих друг к другу трех частей, крайние из которых выполнены из пластичного металла, а средняя - из пластмассы с акустической жесткостью, меньшей акустической жесткости материала крайних частей заглушки, при этом общая высота h2 заглушки и диаметр заряда d3 удовлетворяют условию h2 ≥ 0,9d3. Значение акустической жесткости металла крайних частей заглушки должно составлять R ≥ 30-106 кг•с-1 • м-2, а акустическая жесткость материала средней части заглушки равняется (4-10) •106 кг•с-1 • м-2 и ее масса не превышает 10% общей массы заглушки. Часть заглушки, примыкающей к заряду ВВ, имеет массу не более 10-20% общей массы заглушки.The inventive device explosive cutting (UVR) is shown in the drawing. A water-blasting device containing a cylindrical body, in the cavity of which an explosive charge and initiating means are placed, plugs are installed on both sides of the charge in direct contact with them, plugs are made of three parts adjacent to each other along the axis of the shell, the last of which are made of ductile metal, and the average - from plastic with an acoustic stiffness lower acoustic impedance material covers edge portions, wherein the total height h 2 of the charge plug and the diameter d 3 satisfies yayut h 2 ≥ 0,9d 3 condition. The value of the acoustic stiffness of the metal of the extreme parts of the stub should be R ≥ 30-10 6 kg • s -1 • m -2 , and the acoustic stiffness of the material of the middle part of the stub is (4-10) • 10 6 kg • s -1 • m -2 and its mass does not exceed 10% of the total mass of the stub. The part of the plug adjacent to the explosive charge has a mass of not more than 10-20% of the total mass of the plug.

Фугасное действие заряда ВВ в радиальном направлении будет тем эффективнее, чем меньше будет увеличиваться полость ПВ в осевом направлении. В начале заглушка "удерживает" увеличение полости в осевом направлении за счет акустической жесткости. И здесь в случае стали, а также других тяжелых металлов, когда R ≥ 30•106 кг•с-1•м-2, заглушка выполняет эту функцию наиболее эффективно. Однако продолжительность этой фазы при разумной длине заглушки (т. е. ее массе) может составлять не более нескольких десятков микросекунд и определяется временем двойного пробега звука по длине заглушки при том, что длительность всего процесса разрушения трубы может измеряться миллисекундами. Ясно, что здесь должен присутствовать дополнительный механизм, способствующий увеличению фугасного воздействия ВВ в радиальном направлении. В предлагаемом устройстве он связан с использованием комбинированной конструкции заглушки и обусловлен бризантным воздействием на нее продуктов взрыва.The high-explosive action of the explosive charge in the radial direction will be more effective, the smaller the PV cavity in the axial direction will increase. At the beginning, the plug “holds” the axial cavity expansion due to acoustic rigidity. And here, in the case of steel, as well as other heavy metals, when R ≥ 30 • 10 6 kg • s -1 • m -2 , the plug performs this function most effectively. However, the duration of this phase with a reasonable length of the plug (i.e., its mass) can be no more than several tens of microseconds and is determined by the double sound travel time along the length of the plug, while the duration of the entire process of pipe destruction can be measured in milliseconds. It is clear that an additional mechanism should be present here, contributing to an increase in the high explosive impact in the radial direction. In the proposed device, it is associated with the use of the combined design of the plug and is caused by the blasting effect of explosion products on it.

После воздействия ПВ в заглушке возникает двумерное течение его материала. Скорость смещения заглушки в осевом (продольном) направлении и соответственно рост полости ПВ обратно пропорциональны R. Это негативный фактор, но за счет использования в качестве заглушки материала с R ≥ 30•106 кг•с-1 • м-2 его можно свести к минимуму. Поперечное (радиальное) течение материала заглушки возникает при разгрузке ударно-сжатой заглушки в стенку трубы. За счет него происходит увеличение диаметра заглушки и закупорка полости. Ее рост в осевом направлении становится невозможным и ПВ, имеющие давление, превышающее предел текучести материала стенки трубы, должны расширяться в радиальном направлении, которое приводит в конечном итоге к разрушению трубы. Таким образом, под бризантным действием ПВ из заглушки в осевом направлении формируется пластическая пробка и увеличивается фугасное воздействие устройства в радиальном направлении.After exposure to PV, a two-dimensional flow of its material occurs in the plug. The stub displacement rate in the axial (longitudinal) direction and, accordingly, the PV cavity growth are inversely proportional to R. This is a negative factor, but due to the use of material with R ≥ 30 • 10 6 kg • s -1 • m -2 as a stub, it can be reduced to to a minimum. The transverse (radial) flow of the plug material occurs when the shock-compressed plug is unloaded into the pipe wall. Due to it, an increase in the diameter of the plug and clogging of the cavity occurs. Its growth in the axial direction becomes impossible and PV having a pressure exceeding the yield strength of the material of the pipe wall must expand in the radial direction, which ultimately leads to the destruction of the pipe. Thus, under the blasting effect of the PV, a plastic plug forms from the plug in the axial direction and the high-explosive effect of the device in the radial direction increases.

Эффективность запирания заглушкой полости трубы определяется соотношением поперечной скорости u1 к продольной u0. Необходимо, чтобы этот параметр УВР был максимальным. В этом случае утечка энергии ПВ в осевом направлении будет минимально возможной. Для стали этот параметр равен η = u1/uo~ 0,7 (uo~ 0,85 км/с, u1~ 0,6 км/с для случая, когда в качестве ВВ взято ТГ5/5, а стенка трубы в основном представляет цементный раствор). Если заглушку изготовить из фторопласта Ф-4, R ≅ 8•106 кг•c-1 • м-2, то в этом случае u1 увеличивается до 1,5 км/с, однако еще заметнее возрастает продольная скорость, u0 = 2,5 км/с. Она возрастает по сравнению со сталью в три раза и параметр η для фторопласта снижается до 0,6. Т.е. замена стали на фторопласт ухудшает свойства УВР. Однако возможно создание УВР с комбинированной заглушкой, показанной на чертеже. У такой заглушки продольная скорость будет, как у стальной, uo~ 0,85 км/с, так как основная масса заглушки состоит из стали, а поперечная будет определяться фторопластом, u1 = 1,5 км/с. Тогда η = u1/uo= 1,8. И поставленная техническая задача будет решена.The effectiveness of locking the plug cavity of the pipe is determined by the ratio of the transverse velocity u 1 to longitudinal u 0 . It is necessary that this UVR parameter be maximum. In this case, the leakage of PV energy in the axial direction will be the minimum possible. For steel, this parameter is η = u 1 / u o ~ 0.7 (u o ~ 0.85 km / s, u 1 ~ 0.6 km / s for the case when TG5 / 5 is taken as an explosive, and the wall pipe mainly represents cement mortar). If the plug is made of fluoroplastic F-4, R ≅ 8 • 10 6 kg • s -1 • m -2 , then in this case u 1 increases to 1.5 km / s, however, the longitudinal speed increases even more noticeably, u 0 = 2.5 km / s. It increases in comparison with steel three times and the parameter η for fluoroplastic decreases to 0.6. Those. replacing steel with fluoroplastic degrades the properties of water-blasting. However, it is possible to create an IWR with a combined plug shown in the drawing. For such a plug, the longitudinal velocity will be, like steel, u o ~ 0.85 km / s, since the bulk of the plug consists of steel, and the transverse one will be determined by fluoroplastic, u 1 = 1.5 km / s. Then η = u 1 / u o = 1.8. And the set technical task will be solved.

Конструктивно комбинированная заглушка УВР состоит из трех частей: части а, с изготовлены из материала с R ≥ 30 • 106 кг•с-1•м-2 (сталь, медь), часть б - изготовлена из материала, акустическая жесткость которого R=(4-10) • 106 кг•с-1•м-2 (ПММА, фторопласт, капролон и т.д.). Масса части б не должна превышать 10% от массы заглушки. В этом случае продольный размер заглушки возрастает несущественно, а средняя плотность заглушки близка к плотности "жесткого" материала. Вместе с тем этого достаточно, чтобы надежно и быстро перекрыть внутреннее сечение трубы. Часть б располагается после стального диска а. Высота этого диска h1 должна быть такой, чтобы масса диска а составляла 10-20% общей массы заглушки. Назначение этой части сводится к равномерному обжатию части б и отсутствию ее дробления под действием ПВ. Так как части а, с заглушки также испытывают поперечное течение и должны формировать пластический затвор, то его материал должен быть пластичным. Следовательно, прочным легированным сталям при изготовлении заглушки необходимо предпочесть сталь марки Ст. 3.Structurally, the combined UVR plug consists of three parts: part a, c are made of material with R ≥ 30 • 10 6 kg • s -1 • m -2 (steel, copper), part b is made of material whose acoustic rigidity R = (4-10) • 10 6 kg • s -1 • m -2 (PMMA, fluoroplast, caprolon, etc.). The mass of part b shall not exceed 10% of the mass of the plug. In this case, the longitudinal size of the stub increases insignificantly, and the average density of the stub is close to the density of the “hard” material. At the same time, this is enough to reliably and quickly block the inner section of the pipe. Part b is located after the steel disk a. The height of this disk h 1 should be such that the mass of the disk a is 10-20% of the total mass of the stub. The purpose of this part is reduced to uniform compression of part b and the absence of its crushing under the action of PV. Since the parts a and the plug also experience a transverse flow and must form a plastic shutter, its material must be plastic. Consequently, strong alloy steels in the manufacture of the plug must prefer steel grade St. 3.

Выбор массы заглушки УВР производится из условия, что она должна превышать массу разрезаемой трубы в радиальном направлении. Это ограничение вытекает из начальных условий работы УВР. После подрыва давление ПВ действует равномерно во всех направлениях, радиальном и осевом, и сообщает скорость в соответствии с их массой. В радиальном направлении масса определяется толщиной стенки (Д-d3), плотностью ее материала ρ6 , в осевом ρ2•h2•d3. Тогда с учетом цилиндрической геометрии запишем условие выбора массы или габарита h2 заглушки:
ρ6•(D2-d 2 3 ) ≤ 4ρ2•h2•d3, (1)
где ρ2 - плотность заглушки. В дальнейшем заглушка после расклинивания практически останавливается во внутренней трубе.
The selection of the mass of the UVR plug is made on the condition that it should exceed the mass of the cut pipe in the radial direction. This limitation follows from the initial conditions of operation of the water supply system. After blasting, the air pressure acts uniformly in all directions, radial and axial, and reports the speed in accordance with their mass. In the radial direction, the mass is determined by the wall thickness (D-d 3 ), the density of its material ρ 6 , in the axial ρ 2 • h 2 • d 3 . Then, taking into account the cylindrical geometry, we write the condition for choosing the mass or size h 2 plugs:
ρ 6 • (D 2 -d 2 3 ) ≤ 4ρ 2 • h 2 • d 3 , (1)
where ρ 2 is the density of the stub. In the future, the plug after wedging practically stops in the inner pipe.

Условия (1) недостаточно для определения параметров УВР. Необходимо рассчитать массу фугасного заряда ВВ, достаточную для разрезания трубы, в зависимости от ее параметров. Экспериментально было определено, что если стенке трубы с помощью ВВ придать радиальную скорость более 400 м/с, то этой энергии достаточно для достижения деформации стальной трубы, превышающей предельную (50-60%). После чего произойдет ее разрушение с образованием сквозных кольцевых трещин. Радиальную скорость можно оценить с помощью формулы Гарни:

Figure 00000002

где D - скорость детонации ВВ, μ - отношение массы ВВ к массе трубы. Подставляя в (2) D = 8000 м/с, v = 400 м/c, а также с учетом того, что μ << 1, получим
μ ≥ 0,02 (3)
При расчете μ необходимо учесть следующее. ВВ сообщает импульс во всех направлениях равномерно: в радиальном импульс передается стенке трубы, в осевом импульс воспринимают заглушки. В соответствии с принятыми условиями масса каждой заглушки равна массе в радиальном направлении (см. (1)). Тем самым мы считаем, что начальная скорость каждой заглушки также будет составлять v = 400 м/с. Тогда с учетом указанных замечаний параметр μ через геометрию УВР, приведенную на фиг. 1, определится как
Figure 00000003

где где ρ3 плотность ВВ.Condition (1) is not enough to determine the parameters of the water management system. It is necessary to calculate the explosive charge mass sufficient to cut the pipe, depending on its parameters. It was experimentally determined that if a radial velocity of more than 400 m / s is given to the pipe wall using an explosive, then this energy is sufficient to achieve deformation of the steel pipe exceeding the limit (50-60%). After that, its destruction will occur with the formation of through annular cracks. Radial velocity can be estimated using the Garni formula:
Figure 00000002

where D is the explosive detonation velocity, μ is the ratio of the explosive mass to the mass of the pipe. Substituting in (2) D = 8000 m / s, v = 400 m / s, and also taking into account the fact that μ << 1, we obtain
μ ≥ 0.02 (3)
In calculating μ, the following must be taken into account. The explosive gives a pulse in all directions evenly: in a radial pulse it is transmitted to the pipe wall, and plugs perceive in the axial pulse. In accordance with the accepted conditions, the mass of each plug is equal to the mass in the radial direction (see (1)). Thus, we believe that the initial velocity of each stub will also be v = 400 m / s. Then, taking these remarks into account, the parameter μ through the water-velocity geometry shown in FIG. 1, defined as
Figure 00000003

where where ρ 3 is the density of explosives.

Исключая из (1) и (4) параметр ρ6•(D2-d 2 3 ) характеризующий свойства разрезаемой трубы, и полагая плотность ВВ ρ3~ 1,8 г/см3, а плотность заглушки возьмем равной плотности стали, ρ2~ 7,8 г/см3 , получим связь между высотой заглушки УВР и диаметром заряда d3:
h2 ≥ 0,9•d3 (5)
которая является в формуле изобретения определяющей. При заданных параметрах УВР (d3, h2) размеры разрушаемой трубы рассчитываются согласно (1) или (4). Таким образом, уравнения (1) - (5) полностью определяют параметры фугасно-бризантного УВР и объекта, который УВР может разрезать.
Excluding from (1) and (4) the parameter ρ 6 • (D 2 -d 2 3 ) characterizing the properties of the pipe being cut, and assuming that the density of the explosive is ρ 3 ~ 1.8 g / cm 3 , and the density of the plug is taken to be equal to the density of steel, ρ 2 ~ 7.8 g / cm 3 , we obtain a relationship between the height of the plug and the diameter of the charge 3 :
h 2 ≥ 0.9 • d 3 (5)
which is crucial in the claims. With the specified parameters of the water management system (d 3 , h 2 ), the dimensions of the pipe being destroyed are calculated according to (1) or (4). Thus, equations (1) - (5) completely determine the parameters of a high-explosive blasting water blast and an object that the air-blast can cut.

На чертеже приведено заявляемое УВР. В корпусе 7 расположены заряд ВВ 1, в непосредственном контакте с ним находятся две составных заглушки 2. Для задействования устройства на одной из заглушек установлена система инициирования 3, состоящая из электродетонатора (ЭД) и детонирующего шнура (ДШ) В собранном виде УВР вводится в полость разрезаемого проводника, состоящего из наружной 4 и внутренней 5 труб, межтрубное пространство проводника заполнено цементным раствором 6. The drawing shows the claimed UVR. In case 7, the explosive charge 1 is located, in direct contact with it are two composite plugs 2. To activate the device, one of the plugs has an initiation system 3 consisting of an electric detonator (ED) and a detonating cord (LH). cut conductor, consisting of outer 4 and inner 5 pipes, the annular space of the conductor is filled with cement mortar 6.

После подачи электрического импульса в цепь ЭД с помощью ДШ подрывается фугасный заряд ВВ 1. При взаимодействии ПВ с составной заглушкой 2 из нее формируется пластическая пробка. Рост размеров полости в осевом направлении прекращается, практически вся энергия ПВ используется для радиальной деформации стенки трубы. Когда ее окружная деформация превысит предельное значение (50-60%), происходит образование кольцевой сквозной трещины и полное разделение проводника на две части. After applying an electrical impulse to the ED circuit, the explosive charge of explosive 1 is blown up by means of a high-voltage explosive. During the interaction of the explosive with composite plug 2, a plastic plug forms from it. The increase in the dimensions of the cavity in the axial direction stops, almost all of the PV energy is used for radial deformation of the pipe wall. When its circumferential deformation exceeds the limiting value (50-60%), an annular through crack is formed and the conductor is completely divided into two parts.

При конкретном исполнении УВР имел алюминиевый корпус толщиной стенки 2 мм и наружным диаметром 146 мм, диаметр заряда ВВ d3=141 мм, длина заряда h3 = 600 мм, плотность заряда ρ3~ 1,8 г/см3. Составная заглушка имела общую высоту h2= 140 мм, при этом высота стальной части а 20 мм, а капролонового диска 6-25 мм. Остальная часть с заглушки была изготовлена из стали Ст.3. На одной из заглушек располагалась розетка с ЭД типа Д-22. От ЭД к заряду ВВ инициирующий импульс передавался с помощью детонирующего шнура диаметром 8 мм. УВР устанавливался в проводник с внутренним диаметром 148 мм и наружным диаметром 720 мм. Межтрубное пространство было заполнено цементным раствором.For a specific design, the water-cooling device had an aluminum case with a wall thickness of 2 mm and an outer diameter of 146 mm, explosive charge diameter d 3 = 141 mm, charge length h 3 = 600 mm, charge density ρ 3 ~ 1.8 g / cm 3 . The composite plug had a total height of h 2 = 140 mm, with a steel part having a height of 20 mm and a caprolon disk of 6–25 mm. The rest of the plug was made of steel Art. 3. On one of the plugs was a socket with a D-22 type ED. From the ED to the explosive charge, the initiating pulse was transmitted using a detonating cord with a diameter of 8 mm. The UVR was installed in a conductor with an inner diameter of 148 mm and an outer diameter of 720 mm. The annulus was filled with cement mortar.

Источники информации
1. Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник под ред. Л.Я. Фридляндера. 2-е издание, переработанное и дополненное. М., Недра, 1990.
Sources of information
1. Shooting and explosive equipment. Handbook Ed. L.Ya. Friedlander. 2nd edition, revised and supplemented. M., Nedra, 1990.

2. Чернышев В.К., Жаринов Е.И., Бузин В.Н., Куделькин И.Д., Зимаков С.Д. , Ионов А.И., Бидыло Н. П. Труборез. Патент 2093660. БИ, 1997, N 23. 2. Chernyshev V.K., Zharinov E.I., Buzin V.N., Kudelkin I.D., Zimakov S.D. , Ionov A.I., Bidlo N.P. Pipe cutter. Patent 2093660. BI, 1997, N 23.

Claims (4)

1. Устройство взрывное режущее, содержащее цилиндрический корпус, в полости которого размещены заряд взрывчатого вещества и система его инициирования, по обе стороны заряда в непосредственном контакте с ним установлены заглушки, отличающееся тем, что заглушки выполнены из последовательно размещенных вдоль оси корпуса, примыкающих друг к другу трех частей, крайние из которых изготовлены из пластичного металла, а средняя - из пластмассы с акустической жесткостью, меньшей акустической жесткости крайних частей заглушки, при этом общая высота h2 заглушки и диаметр d3 заряда удовлетворяют условию h2 ≥ 0,9 d3.1. An explosive cutting device containing a cylindrical body, in the cavity of which an explosive charge and its initiation system are placed, plugs are installed on both sides of the charge in direct contact with it, characterized in that the plugs are made of sequentially placed along the axis of the body adjacent to each other a friend of three parts, the extreme of which are made of ductile metal, and the middle one is made of plastic with acoustic stiffness, less acoustic stiffness of the end parts of the plug, while the overall height and 2 h and the diameter d stub charge 3 satisfy the condition h 2 d 3 ≥ 0.9. 2. Устройство взрывное режущее по п.1, отличающееся тем, что акустическая жесткость металла крайних частей заглушки не менее 30 • 106 кг • c-1 • м-2.2. The explosive cutting device according to claim 1, characterized in that the acoustic rigidity of the metal of the extreme parts of the plug is not less than 30 • 10 6 kg • s -1 • m -2 . 3. Устройство взрывное режущее по п.1, отличающееся тем, что акустическая жесткость материала средней части заглушки составляет (4 - 10) • 106кг • c-1 • м-2, а ее масса не превышает 10% общей массы заглушки.3. The explosive cutting device according to claim 1, characterized in that the acoustic rigidity of the material of the middle part of the plug is (4 - 10) • 10 6 kg • s -1 • m -2 , and its mass does not exceed 10% of the total mass of the plug. 4. Устройство взрывное режущее по п. 1, отличающееся тем, что часть заглушки, примыкающая к заряду взрывчатого вещества, имеет массу не более (10 - 20)% общей массы заглушки. 4. An explosive cutting device according to claim 1, characterized in that the part of the plug adjacent to the explosive charge has a mass of not more than (10 - 20)% of the total mass of the plug.
RU98120278A 1998-11-05 1998-11-05 Device for cutting by blasting RU2155262C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98120278A RU2155262C2 (en) 1998-11-05 1998-11-05 Device for cutting by blasting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98120278A RU2155262C2 (en) 1998-11-05 1998-11-05 Device for cutting by blasting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2155262C2 true RU2155262C2 (en) 2000-08-27
RU98120278A RU98120278A (en) 2000-09-10

Family

ID=20212135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98120278A RU2155262C2 (en) 1998-11-05 1998-11-05 Device for cutting by blasting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2155262C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500889C1 (en) * 2012-05-15 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Electrodischarge destruction method of solid materials
RU2701600C2 (en) * 2017-07-03 2019-09-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Charge for cutting solid materials (embodiments)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник под ред.ФРИДЛЯНДЕРА Л.Я. - М.: Недра, 1990, с.123. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500889C1 (en) * 2012-05-15 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Electrodischarge destruction method of solid materials
RU2701600C2 (en) * 2017-07-03 2019-09-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") Charge for cutting solid materials (embodiments)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5131329A (en) Fragmentation projectile
US5814758A (en) Apparatus for discharging a high speed jet to penetrate a target
US5415101A (en) Shaped explosive charge, a method of blasting using the shaped explosive charge and a kit to make it
CA2598981A1 (en) Shaped charge assembly and method of damaging a target
RU2277692C2 (en) Destructive element of cluster ammunition
US5847312A (en) Shaped charge devices with multiple confinements
RU2524829C2 (en) Charge
RU2155262C2 (en) Device for cutting by blasting
RU2276318C1 (en) Lengthened shaped charge
US3782283A (en) Defined disintegration of the casing of an explosive element
RU2235965C2 (en) Charge
RU2453807C2 (en) Warhead of fragmentation shell and method of its manufacturing
SU1808991A1 (en) Pipe cutting device
RU2486453C1 (en) Cassette shot hitting element
EP1200791A2 (en) Shaped charge
RU2093660C1 (en) Pipe cutter
RU2031724C1 (en) Method to crush steel and slag/cast-iron scraps
RU2091562C1 (en) Downhole pipe cutter
SU1751302A1 (en) Device for damping shock waves
Weickert Demolitions
CN116499327A (en) Passive strong magnetic field coupling shaped charge device
RU2486457C1 (en) Cassette shot hitting element case
RU2583331C1 (en) Charge
RU2622976C1 (en) Explosive charge
RU2174210C1 (en) Multi-purpose warhead with transformable impact-action envelope

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081106