Устройство для ослабления ударных волн при подводных взрывах

 

Использование: взрывные работы под водой. Сущность изобретения: устройство для ослабления ударных волн при подводных взрывах, содержащее размещенную горизонтально над зарядом сетку из эластичных пористых шнуров с водонепроницаемым покрытием, по периметру которой закреплены ряды свободно свисающих вертикальных, размещенных в шахматном порядке шнуров переменной плотности, возрастающей в направлении прохождения ударных волн. Шнуры также выполнены из эластичных пористых материалов с водонепроницаемым покрытием. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к взрывным работам и предназначено для ослабления ударных волн (УВ) при подводных взрывах.

Известна защита инженерных сооружений и ихтиофауны завесой из воздушных пузырьков [1] Недостатки пузырьковых завес: невозможность защиты от УВ объектов, размещенных над зарядом или под зарядом взрывчатого вещества (ВВ), так как барботажем воздуха из перфорированных труб создаются лишь вертикальные пузырьковые завесы; неоднородность размещения воздушных пузырьков в пространстве времени, необходимость применения компрессора с источником энергии.

Известно гашение воздушных УВ в горных выработках экранами из свободно свисающих канатов и шнуров, выполненных из синтетических волокон [2] Размещенные под водой канаты и шнуры создают физически и механически неоднородную среду и снизят пиковое давление гидравлических УВ, но тоже создают лишь вертикально ориентированные экраны.

Целью изобретения является повышение эффективности ослабления УВ и всесторонняя локализация очага подводного взрыва.

Для достижения поставленной цели устройство для ослабления УВ, содержащее экран из свободно свисающих канатов и шнуров, дополнительно снабжено расположенной горизонтально над зарядом сеткой, образующей экран, состоящий из шнуров, выполненных из эластичных пористых материалов (микропористой резины, пенопласта), по периметру сетки размещены аналогичные свободно свисающие пористые шнуры, образующие вокруг очага взрыва вертикальные экраны, в которых пористые шнуры размещены в шахматном порядке с переменной плотностью, возрастающей в направлении распространения ударных волн.

На фиг. 1 4 приведены схемы устройства, где 1 заряд ВВ (для сейсморазведки на шельфе), 2 свободно свисающие шнуры из пористой резины, 3 сетка из взаимно перпендикулярно расположенных пористых шнуров, образующих горизонтальный экран над зарядом ВВ, 4 пластина из куска конвейерной ленты с отверстиями для крепления шнуров 2 и соединенная с сеткой 3 по ее периметру; 4 поплавок; 5 тросы, боковые для крепления экранов с поплавком, а центральный трос удерживает заряд ВВ и детонирующий шнур или кабель к проводникам электродетонатора.

Так как вспененные материалы содержат смесь закрытых и открытых пор, пористые шнуры защищены слоем гидроизолирующего покрытия (фиг. 3). Для вертикальных шнуров 2 предпочтительно применение микропористой резины плотностью 1,05-1,2 г/см³.

Применение шнуров из пористой резины или пенопласта плотностью 0,7-0,8 г/см³ улучшить действие экрана благодаря повышенному содержанию пузырьков воздуха, но снизит механическую прочность шнуров и придаст им положительную плавучесть, что исключит возможность применения шнуров 2 для создания вертикального экрана.

На фиг. 4 шнур 2 сдублирован с полоской ("ремнем") 7 из материала высокой прочности шириной не менее диаметра пористого шнура. Подложка 7 наряду с повышением прочности пористого шнура с повышенным содержанием воздушных включений придаст ему отрицательную плавучесть. При сборке устройства пористые шнуры должны быть обращены к заряду ВВ, чтобы они воспринимали падающую УВ.

Аналогичный эффект повышение прочности пористых шнуров и придание ему отрицательной плавучести может быть достигнут без подложки 7 нанесением на шнур вместо пленочного водоизолирующего покрытия (фиг. 3) утолщенной оболочки из резины по известной технологии изготовления кабеля.

За рядами пористых шнуров 2, наиболее удаленных от очага взрыва, размещены плотные ряды шнуров 8 из синтетических волокон, например полиэфирных с плотностью 1,3-1,4 г/см³, или полоски из конвейерных лент, отслуживших срок эксплуатации по прямому назначению.

Ударные волны с пиковым давлением, пониженным при прохождении через экран из пористых шнуров 2, будут окончательно погашены плотными рядами шнуров 8 из синтетических волокон. Для гашения затухающих УВ важна не способность к деформации эластичных пористых шнуров, а их повышенная масса в гетерогенной среде вода твердое тело.

Наряду с изложенным ряды шнуров с повышенной плотностью по примеру экранов (8 на фиг. 2) придадут отрицательную плавучесть всему устройству, необходимую для его применения.

Преимущества устройства: равномерное в пространстве и времени распределение воздуха в экранах; действие экранов усиливается завесами в воде резиновых или пластмассовых шнуров, рассекающих фронт УВ и гасящих УВ как система твердых тел; всесторонняя локализация экранами очага взрыва и конструктивная простота устройства, не требующая компрессора с источником энергии.

Формула изобретения

1. Устройство для ослабления ударных волн, содержащее экран из свободно свисающих шнуров из синтетических материалов, отличающееся тем, что при ведении взрывных работ под водой оно дополнительно снабжено размещенной горизонтально над зарядом сеткой из эластичных пористых шнуров с водонепроницаемым покрытием, по периметру которой закреплены ряды свободно свисающих вертикальных, размещенных в шахматном порядке шнуров переменной плотности, возрастающей в направлении прохождения ударных волн, которые также выполнены из эластичных пористых материалов с водонепроницаемым покрытием.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к эластичным пористым шнурам присоединены гибкие ленты из материала высокой прочности с шириной не менее диаметра шнура, причем пористые шнуры ориентированы в сторону падающей ударной волны.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что за наиболее удаленным от заряда рядом пористых шнуров размещены ряды шнуров из синтетических волокон.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4