RU2226665C2

RU2226665C2 - Igniter for detonation unit

Info

Publication number: RU2226665C2
Application number: RU2002108264/02A
Authority: RU
Inventors: В.А. Солдаткин; А.В. Киселев; С.Д. Руденко; В.А. Зазнобин
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2004-04-10

Abstract

FIELD: detonation equipment activated by specified mechanical effort. SUBSTANCE: igniter for detonation unit includes body housing firing pin and blasting cap containing weight of high explosive. Firing pin comes in the form of cylindrical sections different in length. Height of section with smaller diameter corresponds to height of weight of high explosive in cup of blasting cap and has cross-section area in point bordering on blasting cap, which does not exceed cross-section of weight of high explosive placed in cap. EFFECT: enhanced reliability of operation of detonation unit. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к детонирующим устройствам (ДУ) для взрывных головок кумулятивных перфораторов, спускаемых в нефтяные и газовые скважины на насосно-компрессорных трубах.The invention relates to the field of blasting, in particular to detonating devices (DU) for explosive heads of cumulative perforators, lowered into oil and gas wells on tubing.

Известно ДУ на основе бризантных взрывчатых веществ (ВВ), конструкция которого представляет собой корпус, в котором последовательно на одной оси расположены боек, деформируемый элемент из инертного материала в форме диска, капсюль, передаточный заряд и детонатор. Капсюль и передаточный заряд разделены осевым каналом, диаметр которого меньше диаметра бойка (пат. RU 2083948, МПК 6 F 42 С 19/10, опубл. Бюл. 19, 1997 г.). Возбуждение взрыва бризантного ВВ в этом ДУ осуществляется механическим ударом при деформировании капсюля методом выдавливания в осевой канал малого диаметра. Исключение возможности выдавливания ВВ при ударе в кольцевой зазор между бойком и корпусом обеспечивается за счет уплотнения этого зазора затекающим в него материалом диска. Однако при взрыве капсюля такое уплотнение не способно воспрепятствовать выбросу через кольцевой зазор газообразных продуктов, вследствие чего снижается интенсивность огневого инициирующего импульса, воспламеняющего передаточный заряд через канал малого диаметра.It is known remote control based on blasting explosives (BB), the design of which is a casing in which a firing pin, a deformable element of an inert material in the form of a disk, a capsule, a transfer charge and a detonator are arranged sequentially on the same axis. The capsule and the transfer charge are separated by an axial channel whose diameter is smaller than the diameter of the hammer (US Pat. RU 2083948, IPC 6 F 42 C 19/10, publ. Bull. 19, 1997). The explosion of a blasting explosive in this remote control is excited by mechanical shock during deformation of the capsule by extrusion into an axial channel of small diameter. The exclusion of the possibility of extruding explosives upon impact into the annular gap between the striker and the housing is ensured by sealing this gap by the material of the disc flowing into it. However, during the explosion of the capsule, such a seal is not able to prevent the emission of gaseous products through the annular gap, as a result of which the intensity of the firing initiating pulse, igniting the transfer charge through the small-diameter channel, decreases.

Этот недостаток отсутствует в другой известной конструкции ДУ (пат. RU 2103661, МПК 6 F 42 С 7/00, опубл. Бюл. 3, 1998 г.), выбранного в качестве прототипа, которое также состоит из последовательно расположенных в корпусе бойка, капсюля, передаточного заряда и детонатора. Капсюль в данном ДУ выполнен в виде металлического колпачка, заполненного бризантным ВВ. Но такая конструкция капсюля, обеспечивая эффективное уплотнение кольцевого зазора между корпусом и бойком, требует увеличения энергии удара, необходимой для возбуждения взрыва капсюля, так как часть энергии тратится на деформирование стенки колпачка. А малая чувствительность капсюля к инициирующему механическому импульсу приводит к необходимости повышения энергии удара за счет увеличения габаритов и массы ударно-предохранительного механизма, служащего для приведения в действие ДУ.This disadvantage is absent in another known design of remote control (US Pat. RU 2103661, IPC 6 F 42 C 7/00, publ. Bull. 3, 1998), selected as a prototype, which also consists of sequentially located in the body of the striker, the capsule , transfer charge and detonator. The capsule in this remote control is made in the form of a metal cap filled with a blasting explosive. But this design of the capsule, providing effective sealing of the annular gap between the body and the striker, requires an increase in the impact energy necessary to initiate the explosion of the capsule, since part of the energy is spent on deformation of the cap wall. And the low sensitivity of the capsule to the initiating mechanical impulse leads to the need to increase the impact energy by increasing the size and mass of the shock-safety mechanism, which serves to actuate the remote control.

Задачей, стоящей в данной области техники, является создание конструкции ДУ с высокой безопасностью в обращении и уменьшение массы и габаритов ударно-предохранительного механизма, приводящего в действие ДУ.The challenge in this technical field is to create the design of the remote control with high safety in use and reduce the weight and dimensions of the shock-safety mechanism that drives the remote control.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности срабатывания ДУ путем уменьшения доли энергии, затрачиваемой на деформирование капсюля при механическом ударе.The technical result of the invention is to increase the reliability of operation of the remote control by reducing the proportion of energy spent on deformation of the capsule during mechanical shock.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в конструкции воспламенителя ДУ, состоящего из корпуса, в котором расположены капсюль в виде колпачка, заполненного ВВ, и боек, выполненный с уменьшающейся в сторону капсюля площадью поперечного сечения, которая не превышает в месте соприкосновения с капсюлем площади поперечного сечения размещенной в капсюле навески ВВ. А при выполнении бойка в виде разновеликих цилиндрических участков высота участка с меньшим диаметром соответствует высоте навески ВВ в колпачке капсюля.The specified technical result is achieved due to the fact that in the design of the igniter remote control, consisting of a housing in which the capsule is located in the form of a cap filled with explosives, and the firing pin is made with a cross-sectional area decreasing towards the capsule, which does not exceed the place of contact with the capsule the cross-sectional area of the explosive portion placed in the capsule. And when the striker is made in the form of different-sized cylindrical sections, the height of the section with a smaller diameter corresponds to the height of the explosive hinge in the capsule cap.

Выполнение бойка с уменьшающейся в сторону капсюля площадью поперечного сечения позволяет подвергать деформации при механическом ударе лишь навеску ВВ, расположенную в колпачке капсюля, благодаря чему снижается значение энергии удара, необходимой для приведения в действие ДУ. При выполнении бойка в виде разновеликих цилиндрических участков наилучшие результаты по уменьшению энергии удара с обеспечением герметичности кольцевого зазора между бойком и корпусом получаются в том случае, когда высота участка с меньшим диаметром равна высоте размещенной в колпачке капсюля навески ВВ.Performing the striker with the cross-sectional area decreasing toward the capsule allows deforming during mechanical impact only the explosive hitch located in the capsule cap, thereby reducing the value of the impact energy necessary for actuating the control unit. When the striker is made in the form of different-sized cylindrical sections, the best results in reducing the impact energy with ensuring the tightness of the annular gap between the striker and the body are obtained when the height of the section with a smaller diameter is equal to the height of the explosive hinge placed in the cap.

На чертеже представлен общий вид заявляемого устройства. Состоит оно из расположенных в корпусе 1 бойка 2 с участками, имеющими разновеликие площади поперечного сечения, капсюля в виде навески ВВ 3, размещенной в колпачке 4, и передаточного заряда 5, отделенного от капсюля каналом малого диаметра. Участок бойка 2 с меньшей площадью поперечного сечения примыкает к капсюлю.The drawing shows a General view of the claimed device. It consists of a striker 2 located in the housing 1 with sections having different cross-sectional areas, a capsule in the form of a sample of explosives 3 placed in the cap 4, and a transfer charge 5 separated from the capsule by a small-diameter channel. The area of the striker 2 with a smaller cross-sectional area adjoins the capsule.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить воспламенитель ДУ (см. чертеж), в корпусе 1 которого размещены боек 2 с разновеликими цилиндрическими участками, имеющими диаметры 3,6 и 3,4 мм, капсюль, представляющий собой навеску термостойкого бризантного ВВ 3, запрессованную в металлический колпачок 4 с наружным и внутренним диаметрами соответственно 3,6 и 3,4 мм, и передаточный заряд 5. Высота навески ВВ 3 в капсюле равна 1,9 мм, что соответствует высоте участка бойка 2 с меньшим диаметром. Капсюль и расположенный в корпусе 1 передаточный заряд 5 разделены каналом, имеющим в несколько раз меньший диаметр, чем диаметр бойка 2. Срабатывает устройство следующим образом. При ударе по бойку 2 вначале происходит деформация донышка колпачка 4 и навески ВВ 3. Затем при достижении давления прочностного разрушения, превышающего критическое значение, вышеуказанная навеска выбрасывается в канал малого диаметра, в результате чего ВВ воспламеняется и струя продуктов горения через этот канал зажигает передаточный заряд 5.An example of a specific implementation of the claimed device can serve as a remote control igniter (see drawing), in the housing 1 of which there is a firing pin 2 with different-sized cylindrical sections having diameters of 3.6 and 3.4 mm, a capsule representing a hinge of heat-resistant blasting explosive 3, pressed into a metal cap 4 with outer and inner diameters of 3.6 and 3.4 mm, respectively, and a transfer charge 5. The height of the explosive 3 in the capsule is 1.9 mm, which corresponds to the height of the striker 2 with a smaller diameter. The capsule and the transfer charge 5 located in the housing 1 are separated by a channel having a diameter several times smaller than the diameter of the hammer 2. The device operates as follows. When striking the striker 2, the bottom of the cap 4 and the explosive 3 hinge are first deformed. Then, when the pressure of the strength fracture exceeds the critical value, the above hitch is ejected into the small-diameter channel, as a result of which the explosive ignites and the stream of combustion products ignites the transfer charge through this channel 5.

Экспериментально было установлено, что предлагаемая конструкция воспламенителя по сравнению с прототипом позволяет уменьшить энергию удара, необходимую для приведения в действие ДУ, с ≈10 до ≈7 Дж.It was experimentally found that the proposed design of the igniter in comparison with the prototype allows to reduce the impact energy required to actuate the remote control, from ≈10 to ≈7 J.

Claims

The igniter of the detonating device, consisting of a housing in which the firing pin and capsule are located in the form of a cap containing a sample of a blasting explosive, characterized in that the firing pin is made in the form of cylindrical sections of different sizes, the height of the section with a smaller diameter corresponds to the height of the explosive sample in the capsule cap and a cross-sectional area not exceeding, in a portion adjacent to the capsule, a cross-section of an explosive sample placed in the capsule.