Электродетонатор
Владельцы патента RU 2466349:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)
Электродетонатор относится к области безопасных средств взрывания, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования при проведении взрывных работ. Электродетонатор содержит гильзу 1 с установленным в ней вкладышем 2 с размещенным в нем зарядом ВВ, выполненным в виде навесок выходной 3 из вторичного ВВ высокой плотности, промежуточной навеской 4 из дефлагрирующего ВВ низкой плотности и инициирующей навески 5 из дефлагрирующего ВВ высокой плотности, сопряженной с взрывающимся мостиком 7, установленным на герметизирующей колодке 6 с токовыводами 8, и предохранительной навеской 10, установленной между выходным торцом гильзы 1 и выходной навеской 3 заряда ВВ из бездымного пороха, с высотой предохранительной навески по оси, определяемой из формулы h=(l,4…1,8)H, где Н - толщина корпуса гильзы. Повышена безопасность электродетонатора при аварийных ситуациях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования при проведении взрывных работ.
Известен электродетонатор по а.с. №1746778 от 27.10.1988 г., МПК7 F42C 19/12, опубл. 20.01.1995 г. Электродетонатор содержит гильзу с размещенным в ней зарядом взрывчатого вещества (ВВ), инициатор, установленный на герметизирующей колодке с токовыводами.
К недостаткам данного устройства можно отнести низкое быстродействие и сложность в изготовлении устройства.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является электродетонатор, описанный в заявке №2009109494 от 16.03.2009 г., МПК7 F42C 19/12, содержащий гильзу с установленным в ней вкладышем с зарядом взрывчатого вещества (ВВ), выполненным в виде выходной, промежуточной и инициирующей навесок, инициатор, установленный на герметизирующей колодке с токовыводами, и разрядник, размещенный между герметизирующей колодкой и токовыводами. Однако данный электродетонатор не обладает достаточной безопасностью при аварийных ситуациях, например пожаре, локальном взрыве, сопровождающемся возникновением очага горения.
Целью изобретения является повышение безопасности электродетонатора при аварийных ситуациях.
Это достигается тем, что электродетонатор, содержащий гильзу с установленным в ней вкладышем с зарядом ВВ, выполненным в виде выходной, промежуточной и инициирующей навесок, инициатор, установленный на герметизирующей колодке с токовыводами, и разрядник, размещенный между герметизирующей колодкой и токовыводами, согласно изобретению снабжен предохранительной навеской, установленной между выходным торцом гильзы и выходной навеской заряда ВВ и выполненной из материала, имеющего температуру воспламенения ниже, чем температура воспламенения навесок заряда ВВ, с высотой по оси, определяемой по формуле h=(l,4…1,8)H, где Н - толщина корпуса гильзы.
Кроме того, предохранительная навеска выполнена из бездымного пороха.
Технический результат заключается в том, что удалось обеспечить свойство самоликвидации электродетонатора за счет исключения детонации инициируемого заряда ВВ в результате опережающего загорания предохранительной навески и исключения перехода горения в детонацию.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки (предохранительная навеска, установленная между выходным торцом гильзы и выходной навеской заряда ВВ и выполненная из материала, имеющего температуру воспламенения ниже, чем температура воспламенения навесок заряда ВВ с высотой по оси, определяемой по формуле h=(l,4…1,8)H), не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
На чертеже представлен общий вид электродетонатора.
Электродетонатор состоит из гильзы 1, вкладыша (металлической втулки) 2, завальцованного в гильзу 1, с зарядом ВВ в виде навесок: выходной 3 из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности, сопряженной с ней промежуточной 4 из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и инициирующей 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности, запрессованными непосредственно во вкладыш 2, вклеенной в гильзу 1 пластиковой герметизирующей колодки 6 с установленным на ней инициатором 7 (мостиком накаливания), выполненным из нихромовой проволоки диаметром 0,04 мм и токовыводами 8, разрядника 9, выполненного по технологии изготовления печатных плат и припаянного к токовыводам 8 для защиты от разрядов статического электричества, предохранительной навески 10, выполненной из бездымного пороха и установленной между выходным торцом гильзы и выходной навеской заряда ВВ.
Работа электродетонатора осуществляется следующим образом. При штатной работе при подаче на инициатор 7 (мостик накаливания) электрического импульса происходит инициирование навески 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности и последовательное срабатывание последующих навесок промежуточной 4 из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и выходной 3 из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности. Наличие предохранительной навески 10 из бездымного пороха не влияет на выходные параметры инициирующего импульса электродетонатора. В аварийных ситуациях последовательность задействования используемых в электродетонаторе взрывчатых веществ прямопротивоположна, чем при штатной работе. В аварийных условиях, например при пожаре, первой воспламеняется предохранительная навеска 10 из бездымного пороха, которая поджигает навески выходную 3 из бризантного ВВ и промежуточную 4 из дефлагрирующего ВВ. В этом случае выходные параметры инициирующего импульса недостаточны для возбуждения детонации инициируемого заряда ВВ. Высота по оси предохранительной навески 10 (после запрессовки в гильзу 1 выходной навески 3 из вторичного взрывчатого вещества) определяется по формуле h=(1,4…1,8)Н, где Н - толщина корпуса гильзы, составляет 0,24…0,31 мм при толщине корпуса Н=0,17 мм и выбирается из соображения неухудшения выходных параметров инициирующего импульса электродетонатора. Значение 1,4…1,8 в формуле определения высоты предохранительной навески выбрано в результате проведенных экспериментов, данные которых приведены в таблице (курсивом выделены оптимальные толщины предохранительной навески h), в скобках приведены соответствующие значения коэффициентов.
| h, мм | Рmax, ГПА(выходное давление электродетонатора) |
| 0,23(1,39) | 23,4 |
| 0,24(1,42) | 23,4 |
| 0,25(1,48) | 23,0 |
| 0,27(1,59) | 22,8 |
| 0,29(1,68) | 22,4 |
| 0,31(1,81) | 22,1 |
| 0,32(1,91) | 15,9 |
| 0,34(2,00) | 13,8 |
При высотах h<0,23 мм предохранительной навески 10 не происходит эффективного зажигания прилегающей к ней выходной навески 3.
Из таблицы видно, что оптимальные значения h лежат в указанном диапазоне.
Использование данного изобретения позволит повысить безопасность электродетонатора при аварийных ситуациях.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:
- в электродетонаторе, предназначенном для инициирования при проведении взрывных работ, повышена безопасность при аварийных ситуациях за счет его самоликвидации без возбуждения детонации инициируемого заряда ВВ;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью выше описанных конструктивных решений, а именно получен электродетонатор, обладающий свойством самоликвидации при аварийных ситуациях;
- электродетонатор, воплощенный в заявленном изобретении при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
1. Электродетонатор, содержащий гильзу, с установленным в ней вкладышем с зарядом ВВ, выполненным в виде выходной, промежуточной и инициирующей навесок, инициатор, установленный на герметизирующей колодке с токовыводами, и разрядник, размещенный между герметизирующей колодкой и токовыводами, отличающийся тем, что он снабжен предохранительной навеской, установленной между выходным торцем гильзы и выходной навеской заряда ВВ и выполненной из материала, имеющего температуру воспламенения ниже, чем температура воспламенения навесок заряда ВВ, с высотой по оси, определяемой по формуле h=(l,4…1,8)H, где Н - толщина корпуса гильзы.
2. Электродетонатор по п.1, отличающийся тем, что предохранительная навеска выполнена из бездымного пороха.
