RU2161769C2 - Primer detonator based of high explosive - Google Patents
Primer detonator based of high explosive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2161769C2 RU2161769C2 RU99104071A RU99104071A RU2161769C2 RU 2161769 C2 RU2161769 C2 RU 2161769C2 RU 99104071 A RU99104071 A RU 99104071A RU 99104071 A RU99104071 A RU 99104071A RU 2161769 C2 RU2161769 C2 RU 2161769C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- initiating
- explosive
- density
- primary
- Prior art date
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 53
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 28
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000028 HMX Substances 0.000 claims abstract description 20
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 38
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 18
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 claims description 14
- 241001676573 Minium Species 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 17
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 15
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 101150038956 cup-4 gene Proteins 0.000 description 6
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- OPDFUQJBZZJZRG-WPJYNPJPSA-N (4r,4as,7r,7ar,12bs)-7-[2-[2-[2-[[(4r,4as,7r,7ar,12bs)-3-(cyclopropylmethyl)-4a,9-dihydroxy-1,2,4,5,6,7,7a,13-octahydro-4,12-methanobenzofuro[3,2-e]isoquinoline-7-yl]amino]ethoxy]ethoxy]ethylamino]-3-(cyclopropylmethyl)-1,2,4,5,6,7,7a,13-octahydro-4,12-me Chemical compound N1([C@@H]2CC3=CC=C(C=4O[C@@H]5[C@](C3=4)([C@]2(CC[C@H]5NCCOCCOCCN[C@H]2[C@@H]3OC=4C(O)=CC=C5C[C@@H]6[C@]([C@@]3(CCN6CC3CC3)C5=4)(O)CC2)O)CC1)O)CC1CC1 OPDFUQJBZZJZRG-WPJYNPJPSA-N 0.000 description 3
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229940081330 tena Drugs 0.000 description 3
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 3
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- -1 bis-trinitroethylethylene dinitramine Chemical compound 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRVSSHMTUXUBEM-UHFFFAOYSA-N [Pb](=O)=O.[Si] Chemical compound [Pb](=O)=O.[Si] HRVSSHMTUXUBEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 1
- 229940065285 cadmium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001662 cadmium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005493 condensed matter Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- ZGUQQOOKFJPJRS-UHFFFAOYSA-N lead silicon Chemical compound [Si].[Pb] ZGUQQOOKFJPJRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
- F42B3/10—Initiators therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области создания средств инициирования и может быть использовано при изготовлении безопасных капсюлей-детонаторов (КД), электродетонаторов (ЭД) и других взрывных устройств, необходимых для проведения взрывных работ в горнорудной, угледобывающей, нефтедобывающей и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of creating means of initiation and can be used in the manufacture of safe detonator caps (CD), electric detonators (ED) and other explosive devices necessary for blasting in mining, coal mining, oil and other industries.
В настоящее время выпускаемые отечественной промышленностью КД ГОСТ 6254-85 и ЭД ДИШВ. 773951.300 ТУ содержат в своем составе инициирующие взрывчатые вещества (ИВВ), что делает их производство и использование небезопасным из-за высокой чувствительности ИВВ к механическим воздействиям. At present, KD GOST 6254-85 and ED DISHV produced by the domestic industry. 773951.300 TU contain initiating explosives (TRS), which makes their production and use unsafe due to the high sensitivity of TRS to mechanical stress.
Известен КД (патент РФ N 2104466, кл. F 42 B 3/10, F 42 C 19/08 от 12.01.96), где ИВВ заменено на ВВ переходного типа "ЦИРКОН" (комплексное соединение соли кадмия - трискарбодигидразидперхлорат Cd (II)). Однако этот детонатор также обладает, хотя и меньшей чувствительностью к механическим воздействиям, чем КД на основе ИВВ, но гораздо большей, чем КД, снаряженные одним бризантным ВВ (БВВ), не содержащие в своем составе ИВВ. К недостаткам такого КД следует также отнести сложность технологии получения исходных компонентов для производства "ЦИРКОНА" и, соответственно, более высокую стоимость его по сравнению со штатными БВВ. Кроме того, использование в качестве инициатора в КД "ЦИРКОНА" приводит к образованию в продуктах взрыва высокотоксичных соединений кадмия. Known KD (RF patent N 2104466, class F 42
Известен ЭД (патент США N 3978791, кл. F 42 B 3/12, 1976) на основе бризантного ВВ, содержащий полый корпус, в котором последовательно расположены воспламенительный элемент (электровоспламенитель), инициирующий заряд из БВВ, жестко закрепленная в корпусе перегородка (мембрана), перекрывающая направляющий канал, и инициируемый заряд БВВ высокой плотности, расположенный в конце канала. Принцип работы КД основан на том, что после срабатывания воспламенителя зажигание инициирующего заряда БВВ приводит к росту давления в камере, достаточному для вырубания и метания части перегородки (мембраны), ее разгону в направляющем канале корпуса и удару о заряд высокоплотного БВВ, что обеспечивает инициирование детонации и заряде БВВ. Недостатками этой конструкции является низкая надежность возникновения детонации после метания из-за непредсказуемого характера соударения перегородки с инициируемым зарядом БВВ. Недостатком также является сложность снаряжения и конструкции изделия. Known ED (US patent N 3978791, class F 42
Известно детонирующее устройство на основе БВВ (пат. Россия N 2089828, кл. F 42 В 3/20, 30.01.95), которое содержит корпус с размещенными в нем воспламенительным элементом и промежуточной оболочкой, в которой размещены инициирующий и инициируемый заряды. Known detonating device based on BVV (US Pat. Russia N 2089828, class F 42 B 3/20, 01/30/95), which contains a housing with an ignition element and an intermediate shell, which contains the initiating and initiated charges.
Сущность изобретения состоит и том, что инициирующий заряд БВВ помещен в дополнительную оболочку, размещенную частично или полностью в промежуточной оболочке и выполненную с отверстием со стороны воспламенительного элемента. The essence of the invention lies in the fact that the initiating charge of the explosive charge is placed in an additional shell, partially or completely placed in the intermediate shell and made with a hole on the side of the igniter element.
Недостатком данного изобретения является использование толстостенной дополнительной оболочки толщиной 2.5 мм сложной формы. Кроме того, в качестве инициирующего заряда использовано дорогостоящее БВВ бис-тринитроэтилэтилендинитрамин (вещество "H") в смеси с алюминиевым порошком или смесь ТЭНа с алюминиевым порошком. Данные смеси обладают повышенной чувствительностью к механическим воздействиям по сравнению со штатными БВВ, введение алюминиевого порошка в состав ВВ усложняет технологию изготовления. The disadvantage of this invention is the use of thick-walled additional shell with a thickness of 2.5 mm of complex shape. In addition, as an initiating charge used expensive BVV bis-trinitroethylethylene dinitramine (substance "H") in a mixture with aluminum powder or a mixture of TENA with aluminum powder. These mixtures are highly sensitive to mechanical stresses compared to regular explosive mixtures; the introduction of aluminum powder into explosives complicates the manufacturing technology.
Известны детонаторы (согласно патентам РФ N 2095734, F 42 B 3/10 от 24.04.96 и N 2113685, F 42 B 3/10 от 13.03.97), где отсутствуют ИВВ. Существенным отличием этих КД является то, что инициирующий заряд (первичный инициирующий заряд) из пентаэритриттетранитрата (ТЭН) выполнен с осевым каналом, который заполнен воспламенительным составом, причем в качестве воспламенительного состава использован состав с детонирующими свойствами, а в качестве промежуточного и основного заряда использован ТЖ. Known detonators (according to the patents of the Russian Federation N 2095734, F 42
Следует отметить, что снаряжение такого детонатора достаточно трудоемкий и трудно контролируемый процесс, что значительно осложняет технологию снаряжения. Кроме того, в качестве воспламенительного состава используются смеси ТЭНа с воспламенительными составами (смесь ТЭНа с тонкодисперсным цирконием и перхлоратом калия), которые обладают высокой чувствительностью к механическим воздействиям, трудоемкой и опасной технологией приготовления таких смесей, или смеси на основе тонкодисперсного карбонильного гексогена, которые являются дорогостоящими (требуют специальной технологии получения). It should be noted that the equipment of such a detonator is a rather laborious and difficult to control process, which significantly complicates the technology of equipment. In addition, mixtures of TENA with igniter compositions (a mixture of TENA with finely dispersed zirconium and potassium perchlorate), which are highly sensitive to mechanical stress, laborious and dangerous technology for preparing such mixtures, or mixtures based on finely dispersed carbonyl hexogen, which are expensive (require special production technology).
Наиболее близким к заявляемому детонатору является детонатор без первичного ВВ (патент СССР N 1521291, кл. F 42 B 3/10, 1989). Капсюль-детонатор содержит корпус с закрытым дном, в котором последовательно размещены воспламенительный элемент, промежуточная оболочка, содержащая инициирующий заряд из бризантного ВВ и перегородку в виде чашечки, и инициируемый заряд БВВ, состоящий из двух частей: промежуточный, плотность которого меньше плотности инициирующего наряда ВВ, и основной высокоплотной части заряда. При срабатывании воспламенительного элемента (ЭВ, ударно-волновой трубки) загорается инициирующий заряд, давление газов в промежуточной оболочке повышается с образованием слабой ударной волны, которая, наталкиваясь на перегородку, становится достаточной для обеспечения ускоренного перехода горения в низкоплотном промежуточном заряде в детонацию, которая вызывает детонацию основного наряда. Closest to the claimed detonator is a detonator without a primary explosive (USSR patent N 1521291, CL F 42 B 3/10, 1989). The detonator capsule contains a housing with a closed bottom, in which the igniter element is sequentially placed, an intermediate shell containing an initiating charge of a blasting explosive and a cup-shaped partition, and an initiated explosive charge consisting of two parts: an intermediate one whose density is less than the density of the explosive initiating detachment , and the main high-density part of the charge. When the igniter element (EV, shock wave tube) is triggered, the initiating charge lights up, the gas pressure in the intermediate shell increases with the formation of a weak shock wave, which, upon encountering the baffle, becomes sufficient to provide an accelerated transition of combustion in the low-density intermediate charge to detonation, which causes detonation of the main outfit.
Недостатками данной конструкции является сложность технологии изготовления детонатора, обусловленная необходимостью изготовления высокодисперсного сыпучего бризантного ВВ (ТЭHa, гексогена) с удельной поверхностью 5000- 7000 см2/г, обеспечение очень жестких требований по плотности при снаряжении промежуточного наряда (0,8-1,1 г/см3), изготовления и установки в промежуточную оболочку перегородки сложной формы, изготовления сложного элемента для снаряжения замедляющего состава.The disadvantages of this design is the complexity of the detonator manufacturing technology, due to the need to manufacture a highly dispersed free blasting explosive (TEHa, RDX) with a specific surface of 5000-7000 cm 2 / g, providing very stringent density requirements for intermediate gear (0.8-1.1 g / cm 3 ), the manufacture and installation in the intermediate shell of a partition of complex shape, the manufacture of a complex element for equipment of a retarding composition.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности, технологичности и безопасности КД. Техническим регулятором изобретения является упрощение технологии изготовления КД путем исключения высокодисперсных БВВ из конструкции, использование штатных (не дефицитных продуктов) и элементов конструкции, пригодных для серийного производства на действующих технологических линиях производств России, создание унифицированных инициирующих и замедлительных узлов, повышение надежности и безопасности работы изделия. The aim of the present invention is to increase the reliability, manufacturability and safety of CD. The technical regulator of the invention is to simplify the manufacturing technology of CDs by eliminating highly dispersed BVV from the structure, using standard (non-deficient products) and structural elements suitable for mass production on the existing production lines of Russia, creating unified initiating and delaying units, increasing the reliability and safety of the product .
Настоящая цель достигается тем, что в предлагаемом изобретении: капсюль-детонатор на основе бризантного взрывчатого вещества содержит полый корпус с закрытым дном, в котором размещены основной заряд из бризантного взрывчатого вещества, промежуточная оболочка с инициирующим и инициируемым зарядом из вторичного взрывчатого вещества, воспламенительный элемент, в торце промежуточной оболочки со стороны воспламенительного элемента выполнено отверстие. Отличается от известного тем, что инициирующий заряд выполнен в виде отдельного унифицированного элемента, который содержит в своем составе первичный инициирующий заряд, который состоит из заряда крупнокристаллического бризантного взрывчатого вещества высокой плотности и заряда крупнокристаллического бризантного взрывчатого вещества меньшей плотности, и заряд вторичного инициатора, состоящий из бризантного взрывчатого вещества с плотностью не более 1,3 г/см3, находящийся в дополнительной оболочке с отверстием со стороны первичного инициирующего заряда, входящий в промежуточную оболочку.The present objective is achieved in that in the present invention: a detonator capsule based on a blasting explosive contains a hollow body with a closed bottom in which the main charge of a blasting explosive is placed, an intermediate shell with an initiating and initiated charge from a secondary explosive, an igniter, a hole is made in the end face of the intermediate shell on the igniter side. It differs from the known one in that the initiating charge is made in the form of a separate unified element, which contains the primary initiating charge, which consists of a charge of a high-density coarse-grained explosive explosive substance and a charge of a coarse-grained high-explosive blasting explosive, and a secondary initiator charge consisting of the blasting agent having a density of not more than 1.3 g / cm 3, located in the additional shell with a hole from pervichnog booster charge, included in the intermediate sheath.
В качестве первичного инициирующего заряда может быть взят крупнокристаллический гексоген или октоген с размером частиц более 200 мкм. Coarse-grained hexogen or octogen with a particle size of more than 200 microns can be taken as the primary initiating charge.
Унифицированный элемент со стороны основного заряда закрыт тонкостенной чашечкой. The unified element on the side of the main charge is closed by a thin-walled cup.
Унифицированный элемент отделен от основного заряда чашечкой с отверстием, причем отношение диаметра отверстия к диаметру основного заряда равно 0,39-0,63. The unified element is separated from the main charge by a cup with a hole, and the ratio of the diameter of the hole to the diameter of the main charge is 0.39-0.63.
В качестве вещества меньшей плотности первичного инициирующего заряда используется крупнокристаллический гексоген или октоген с плотностью не более 1,5 г/см3, а отношение высоты заряда к его диаметру должно быть не менее 0,9.Coarse-grained hexogen or octogen with a density of not more than 1.5 g / cm 3 is used as a substance with a lower density of the primary initiating charge, and the ratio of the height of the charge to its diameter should be at least 0.9.
В качестве заряда вторичного инициатора используется ТЭН или октоген, или гексоген, или их смеси. As the charge of the secondary initiator, a TEN or an octogen, or hexogen, or a mixture thereof is used.
Отношение площади поперечного сечения отверстия в дополнительной оболочке к площади поперечного сечения заряда вторичного инициатора, снаряженного в дополнительную оболочку, составляет 0,35-0,65. The ratio of the cross-sectional area of the hole in the additional shell to the cross-sectional area of the charge of the secondary initiator equipped in the additional shell is 0.35-0.65.
В унифицированном элементе над первичным инициирующим зарядом помещен воспламенительный состав и (или) замедлительный состав. In the unified element above the primary initiating charge placed igniter composition and (or) retarding composition.
В унифицированном элементе после замедлительного состава или частично в качестве его помещен зажигательный шлакообразующий состав следующей рецептуры:
Кремний - 45 ± 5%
Свинцовый сурик - 55 ± 5%
Унифицированный элемент выполнен в виде двух отдельных элементов: замедлительного и инициирующего и над унифицированным элементом помещена втулка или чашечка, по которой произведен обжим гильзы капсюля-детонатора.In the unified element after the retarding composition or partially as its incendiary slag-forming composition of the following formulation is placed:
Silicon - 45 ± 5%
Lead minium - 55 ± 5%
The unified element is made in the form of two separate elements: a delaying element and a initiating element, and a sleeve or cup is placed over the unified element, along which the sleeve of the detonator capsule is crimped.
В отличие от прототипа, где используется высокодисперсный ТЭН или гексоген с высокой удельной поверхностью, в данной конструкции применен крупнокристаллический октоген, гексоген (предпочтительно) или ТЭН. In contrast to the prototype, where a highly dispersed heating element or hexogen with a high specific surface is used, a large-crystalline octogen, hexogen (preferably) or heating element are used in this design.
Как известно из литературы (Беляев А.Ф., Боболев В.К., Коротков А.И., Сулинов А.А., Чуйко С.В. "Переход горения конденсированных систем во взрыв". - М. : Наука, 1973, С. 138) в области малых давлений до 100-300 кгс/см2 у бризантных ВВ (ТЭН, гексоген, октоген и др.) в начале наблюдается устойчивое послойное горение, скорость которого почти не зависит от плотности и линейно растет с давлением. При достижении критического давления (критическое давление срыва) происходит резкое увеличение скорости горения и возникает конвективный режим, характерной особенностью которого является сильная зависимость скорости горения от давления. По мере увеличения скорости процесса возрастает интенсивность волн сжатия, движущихся впереди фронта воспламенения. Использование крупнокристаллических продуктов (БВВ) на начальной стадии развития процесса взрывчатого превращения является более эффективным, поскольку увеличение размера частиц при постоянной плотности приводит к существенному снижению критического давления срыва и переходу к конвективному или взрывному горению с образованием волн сжатия. Критическое давление срыва зависит от относительной плотности бризантного ВВ, возрастает с ее увеличением, а также от размера частиц. Чем меньше при данной относительной плотности частицы, тем выше критическое давление. Время нормального горения (время перехода к конвективному горению) гексогена и октогена в несколько раз меньше, чем ТЭНа при одинаковом размере частиц и плотности. Это различие обусловлено меньшей скоростью горения ТЭНа, а также значительно меньшим давлением, обусловленным большими теплопотерями (Теория взрывчатых веществ / Сб. под ред. К.К.Андреева. Выпуск 53. - М.: Высш. шк., 1973, С. 138). Использование высокодисперсного высокоплотного ТЭНа на начальных стадиях развития процесса горения является менее эффективным, поскольку приводит к увеличению участка горения до срыва во взрывное горение. Более эффективным является использование высокодисперсного ТЭНа, гексогена на второй стадии развития процесса, поскольку они обладают пониженным критическим давлением инициирования детонации и меньшим критическим диаметром детонации по сравнению со штатными продуктами, однако, они более дорогостоящие продукты. Анализ экспериментальных данных показывает, что надежное инициирование детонации заряда вторичного инициатора, помещенного в дополнительную оболочку, возможно только при плотности крупнокристаллического гексогена или октогена не более 1,5 г/см3 и при отношении высоты заряда к его диаметру не менее 0,9. Высота заряда вторичного инициатора, помещенного в дополнительную оболочку, зависит от БВВ (ТЭН, октоген, гексоген) и размера частиц. Для ТЭНа и октогена с размером частиц от 60 до 200 мкм необходимая длина заряда должна быть не менее 15 и 20 мм соответственно и плотность не более 1,3 г/см3.As is known from the literature (Belyaev A.F., Bobolev V.K., Korotkov A.I., Sulinov A.A., Chuiko S.V. "Transition of the combustion of condensed systems into an explosion." - M.: Nauka, 1973 , P. 138) in the low-pressure range up to 100-300 kgf / cm 2 for brisant explosives (heating elements, hexogen, octogen, etc.), stable layered combustion is observed at the beginning, the rate of which is almost independent of density and increases linearly with pressure. When critical pressure is reached (critical pressure of stall), a sharp increase in the burning rate occurs and a convective mode arises, a characteristic feature of which is a strong dependence of the burning rate on pressure. As the process speed increases, the intensity of the compression waves moving in front of the ignition front increases. The use of large-crystalline products (BWS) at the initial stage of the development of the explosive transformation process is more effective, since an increase in particle size at a constant density leads to a significant decrease in the critical pressure of the breakdown and the transition to convective or explosive combustion with the formation of compression waves. The critical pressure of the breakdown depends on the relative density of the blasting explosive, increases with its increase, and also on the size of the particles. The smaller the particle at a given relative density, the higher the critical pressure. The normal burning time (the transition to convective burning) of RDX and HMX is several times shorter than a heating element with the same particle size and density. This difference is due to the lower burning rate of the heating element, as well as significantly lower pressure due to large heat losses (Theory of explosives / Sat. edited by K.K. Andreev. Issue 53. - M.: Higher school, 1973, p. 138 ) The use of a finely dispersed high-density heating element at the initial stages of the development of the combustion process is less effective, since it leads to an increase in the combustion area before disruption to explosive combustion. It is more effective to use finely dispersed TEN, RDX at the second stage of the development of the process, since they have a reduced critical pressure for initiation of detonation and a smaller critical diameter of detonation compared to standard products, however, they are more expensive products. An analysis of the experimental data shows that reliable initiation of the detonation of the charge of the secondary initiator, placed in an additional shell, is possible only when the density of coarse-grained RDX or HMX is not more than 1.5 g / cm 3 and when the ratio of the height of the charge to its diameter is not less than 0.9. The height of the charge of the secondary initiator, placed in an additional shell, depends on the explosive charge (heater, octogen, hexogen) and particle size. For a heating element and octogen with a particle size of 60 to 200 μm, the required charge length should be at least 15 and 20 mm, respectively, and a density of not more than 1.3 g / cm 3 .
На фиг. 1 изображено сечение предлагаемого детонатора. Капсюль-детонатор состоит из гильзы 1, унифицированного элемента 2, основного, заряда 3 и электровоспламенителя 5. Унифицированный элемент 2 состоит из заряда высокоплотного гексогена (октогена) 6 (ρ ≈1,6 г/см3), заряда крупнокристаллического гексогена (плотностью 1,0-1,45 г/см3) - 7, заряда вторичного инициатора (ТЭН плотностью 1,0-1,25 г/см3) - 8, запрессованного в дополнительной оболочке 10 с отверстием и промежуточной оболочки 9 с отверстием.In FIG. 1 shows a cross section of the proposed detonator. The detonator capsule consists of a
Для повышения технологичности изготовления и надежности работы капсюля-детонатора унифицированный элемент 2 со стороны заряда вторичного инициатора закрыт тонкостенной чашечкой 11 (фиг. 4), а основной заряд 3 отделен от унифицированного элемента 2 чашечкой 4 с отверстием. КД в разрезе показан на фиг. 2, его составные элементы на фиг. 3, 4. To increase the manufacturability and reliability of the detonator capsule, the unified
Чашечка 4 выполняет две функции: во-первых, при снаряжении КД (при досылке унифицированного элемента 2 в гильзу 1 с основным зарядом 3) она предотвращает возможную перепрессовку заряда вторичного инициатора 8; во-вторых, усиливает инициирующую ударную волну, что облегчает условия возбуждения детонации в основном заряде. Тонкостенная чашечка 11 в унифицированном элементе 2, закрывающая заряд вторичного инициатора 8, выполняет не только технологическую функцию, но также в сочетании с чашечкой 4 за счет отраженной ударной волны обеспечивает надежность перехода горения в детонацию в заряде 8. The cup 4 performs two functions: firstly, when equipping the CD (when sending the
В унифицированном элементе 2 поверх заряда гексогена или октогена можно запрессовывать как воспламенительный, так и замедлительный и зажигательный составы. На фиг.5 показан разрез унифицированного элемента 2 (замедлительного и инициирующего), входящего в состав капсюля-детонатора, показанного на фиг. 6. КД состоит из гильзы 1, унифицированного элемента 2, основного заряда 3, чашечки 4 и воспламенительного элемента (ударно-волновой трубки) 5. Унифицированный элемент 2 (фиг.5) состоит из воспламенительного состава 12, замедлительного состава 13, заряда крупнокристаллического гексогена или октогена высокой плотности 6, заряда гексогена крупнокристаллического 7 с плотностью до 1,45-1,5 г/см (подсыпка), снаряженных в промежуточную оболочку 9, и заряда вторичного инициатора 8, снаряженного в дополнительную оболочку 10, которая находится в промежуточной оболочке 9 и тонкостенной чашечке 11. In the
На фиг. 7 изображен разрез КД сборной конструкции, который в отличие от вышеприведенных конструкций имеет дополнительно отдельный замедлительный элемент 15, и обжимную втулку 16. Замедлительный элемент 15 состоит из воспламенительного состава 12, замедлительного состава 13, запрессованных в колпачок 14 (фиг. 8). In FIG. 7 shows a section through a CD of a prefabricated structure, which, in contrast to the above structures, has an additional
Для предотвращения возможного движения замедлительного элемента 15 в гильзе 1 капсюля-детонатора при горении замедлительного состава, что может влиять как на точность времени замедления работы КД, так и на надежность перехода горения в детонацию в инициирующем элементе, сверху над замедлительным элементом 15 помещается втулка или чашечка 16 высотой не более 5 мм, по которой производится обжим гильзы 17, что предотвращает возможное движение замедлительного элемента. To prevent the possible movement of the retarding
В тех случаях, когда замедлительный состав не обеспечивает на поверхности первичного инициатора (гексогена, октогена) достаточно высоких температур и давления с длительностью, необходимой для начала интенсивного горения инициирующего заряда, между замедлительным составом и первичным инициатором помещается зажигательный состав, например кремний - свинцовый сурик - 15/85 или 45/55 в зависимости от физико-химических характеристик замедлительного состава. Также он может частично входить в состав замедлительного элемента и (или) инициирующего элемента. In cases where the retardant composition does not provide sufficiently high temperatures and pressures on the surface of the primary initiator (RDX, HMX) with the duration necessary to start the intense burning of the initiating charge, an incendiary composition is placed between the retardant composition and the primary initiator, for example, silicon - lead minium - 15/85 or 45/55 depending on the physicochemical characteristics of the retarding composition. It can also partially be part of the retarding element and / or the initiating element.
Вариант конкретного выполнения КД, показанный на фиг. 2. КД состоит из биметаллической гильзы с внутренним диаметром 6,4 мм длиной 70 мм с толщиной стенки 0,3 мм, куда запрессован основной заряд из гексогена массой 1 г под давлением 1000 кгс/см2, прессование проводится в два приема, второе прессование вместе со стальной чашечкой 4. В качестве воспламенительного элемента использован стандартный электровоспламенитель с жестким креплением мостика. Промежуточная оболочка 9 инициирующего элемента представляла из себя стальной колпачок с наружным диаметром 6,4 мм, длиной 24 мм с толщиной стенки 0,6 мм, выполненная с отверстием со стороны воспламенительного элемента, где расположен заряд первичного инициатора. Дополнительная оболочка, входящая в промежуточную оболочку, изготовлена из стали с наружным диаметром 5,25-0,05 мм, длиной 17 мм с отверстием со стороны первичного инициатора и снаряжена ТЭНом (ρ = 1,2 г/см3). Чашечка 11, закрывающая заряд вторичного инициатора, выполнена из алюминия с толщиной донышка 0,1 мм. Первичный инициирующий заряд состоял из 0,05 г крупнокристаллического гексогена (ρ ≈ 1,6 г/см3) 6 и 0,150-0,160 г крупнокристаллического гексогена 7 (подсыпки), запрессованного вместе с дополнительной оболочкой до плотности 1,4-1,45 г/см3. Заряд вторичного инициатора, запрессованный в дополнительную оболочку 10, до плотности 1,2-1,25 г/см3 состоял из штатного ТЭНа.A particular embodiment of the CD shown in FIG. 2. CD consists of a bimetallic sleeve with an inner diameter of 6.4 mm, length 70 mm, and a wall thickness of 0.3 mm, where the main charge of 1 g of RDX is pressed under a pressure of 1000 kgf / cm 2 , pressing is carried out in two steps, the second pressing together with a steel cup 4. As an igniter, a standard electric igniter with rigid bridge fastening is used. The
КД работоспособен в широком интервале отношения площади поперечного сечения отверстия в дополнительной оболочке (S1) к площади поперечного сечения вторичного инициатора (S2). Примеры конкретного выполнения вторичного инициатора, снаряженного ТЭНом в дополнительную оболочку с разным внутренним диаметром и диаметром отверстия в дополнительной оболочке, приведены в таблице.The CD is operable in a wide range of the ratio of the cross-sectional area of the hole in the additional shell (S 1 ) to the cross-sectional area of the secondary initiator (S 2 ). Examples of specific performance of the secondary initiator, equipped with a heating element in an additional shell with different internal diameters and bore diameters in the additional shell, are given in the table.
Вариант 2 конкретного выполнения КД отличался от варианта 1 тем, что вместо крупнокристаллического гексогена использовался крупнокристаллический октоген, как в первичном инициирующем заряде, так и во вторичном инициаторе инициирующего элемента. В качестве вторичного инициатора, снаряженного в дополнительную оболочку, использован октоген с размерами частиц 60-200 мкм, при этом длина дополнительной оболочки составляла 24 мм.
Вариант 3 конкретного выполнения КД (см. фиг. 6) с замедлением. В качестве воспламенительного состава использован состав кремний - двуокись свинца 0,2 г, а замедлительного ферросиликохром - свинцовый сурик 0,6 г. В качестве воспламенительного элемента использована ударно-волновая трубка.
Использование различных замедлительных составов в сочетании с зажигательным составом согласно конструкции фиг. 6 позволяет получать времена замедления от 5 мс до 10000 мс. The use of various retarding compositions in combination with the incendiary composition according to the construction of FIG. 6 allows retardation times from 5 ms to 10,000 ms to be obtained.
КД, представленный на фиг. 1, 2, работает следующим образом. При срабатывании воспламенительного элемента 5 газообразные продукты через отверстие в промежуточной оболочке 9 воспламеняют первичный инициирующий заряд 6, который в свою очередь воспламеняет заряд 7, горение которого при нарастающем давлении переходит в конвективное горение, особенностью которого для пористых конденсированных систем является передача тепла из зоны горения к конденсированному веществу в результате опережающей фронт химической реакции фильтрации продуктов горения в поры образца, что приводит к объемному горению. Проходя через отверстие в дополнительной оболочке 10, продукты сгорания приобретают ускорение, в результате чего создается ударная волна, которая инициирует заряд вторичного инициатора 8, детонация возникает на расстоянии до 10-15 мм во вторичном заряде ТЭНа. Чашечка 4 повышает надежность возникновения детонации за счет отраженной слабой ударной волны, идущей впереди фронта горения (низкоскоростного режима детонации), которая, складываясь при отражении, создает необходимое условие возникновения детонации (повышает давление во фронте ударной волны до критического давления инициирования). The CD represented in FIG. 1, 2, works as follows. When the
КД, представленный на фиг. 6, 7, работает аналогичным образом, за исключением того, что воспламенение первичного инициирующего заряда 6 (фиг. 5) идет от замедлительного состава. The CD represented in FIG. 6, 7, works in a similar way, except that the ignition of the primary initiating charge 6 (Fig. 5) comes from a retarding composition.
Следует также отметить, что заявляемая конструкция КД является более безопасной (менее чувствительной к механическим воздействиям) к удару, чем прототип, так как первичный инициирующий заряд состоит из гексогена или октогена, которые являются менее чувствительными к удару, чем ТЭН. В случае удара по вторичному инициатору, находящемуся в дополнительной оболочке, возникновение детонации становится маловероятным из-за нарушения конструкции (идет выгорание). It should also be noted that the claimed design of the CD is safer (less sensitive to mechanical stress) to shock than the prototype, since the primary initiating charge consists of RDX or HMX, which are less sensitive to shock than TEN. In the event of a blow to the secondary initiator located in the additional shell, the occurrence of detonation becomes unlikely due to structural disruption (burnout is in progress).
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104071A RU2161769C2 (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Primer detonator based of high explosive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99104071A RU2161769C2 (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Primer detonator based of high explosive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2161769C2 true RU2161769C2 (en) | 2001-01-10 |
| RU99104071A RU99104071A (en) | 2001-01-20 |
Family
ID=20216551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99104071A RU2161769C2 (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Primer detonator based of high explosive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2161769C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2342351C2 (en) * | 2005-06-06 | 2008-12-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Rdx composition and method of its obtaining |
| RU2364820C1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-08-20 | Алексей Викторович Думенко | Primer cap (versions) |
| RU175063U1 (en) * | 2017-07-05 | 2017-11-17 | Амир Рахимович Арисметов | TRANSMISSION-CHARGE FOR SURROUND-EXPLOSIVE EQUIPMENT |
| CN110926274A (en) * | 2019-11-27 | 2020-03-27 | 北京凯米迈克科技有限公司 | a safety detonator |
| RU2772413C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-05-19 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознамёнец" | Impression detonator and its manufacturing method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2257367C1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-07-27 | Закрытое акционерное общество "Институт взрыва" | Explosive composition for manufacture of detonating cords and capsules of detonators |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3978791A (en) * | 1974-09-16 | 1976-09-07 | Systems, Science And Software | Secondary explosive detonator device |
| SU1521291A3 (en) * | 1984-08-23 | 1989-11-07 | Чайна Металлурджикал Импорт Энд Экспорт Корпорейшн (Инопредприятие) | Detonator without primary explosive |
| RU2095734C1 (en) * | 1996-04-24 | 1997-11-10 | Константин Андреевич Дубровский | Detonator |
| RU2113685C1 (en) * | 1997-03-13 | 1998-06-20 | Константин Андреевич Дубровский | Detonator |
| RU2113684C1 (en) * | 1997-03-13 | 1998-06-20 | Константин Андреевич Дубровский | Initiation means |
-
1999
- 1999-02-26 RU RU99104071A patent/RU2161769C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3978791A (en) * | 1974-09-16 | 1976-09-07 | Systems, Science And Software | Secondary explosive detonator device |
| SU1521291A3 (en) * | 1984-08-23 | 1989-11-07 | Чайна Металлурджикал Импорт Энд Экспорт Корпорейшн (Инопредприятие) | Detonator without primary explosive |
| RU2095734C1 (en) * | 1996-04-24 | 1997-11-10 | Константин Андреевич Дубровский | Detonator |
| RU2113685C1 (en) * | 1997-03-13 | 1998-06-20 | Константин Андреевич Дубровский | Detonator |
| RU2113684C1 (en) * | 1997-03-13 | 1998-06-20 | Константин Андреевич Дубровский | Initiation means |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2342351C2 (en) * | 2005-06-06 | 2008-12-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Rdx composition and method of its obtaining |
| RU2364820C1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-08-20 | Алексей Викторович Думенко | Primer cap (versions) |
| RU175063U1 (en) * | 2017-07-05 | 2017-11-17 | Амир Рахимович Арисметов | TRANSMISSION-CHARGE FOR SURROUND-EXPLOSIVE EQUIPMENT |
| CN110926274A (en) * | 2019-11-27 | 2020-03-27 | 北京凯米迈克科技有限公司 | a safety detonator |
| RU2772413C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-05-19 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознамёнец" | Impression detonator and its manufacturing method |
| RU2853230C1 (en) * | 2025-05-20 | 2025-12-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Electric detonator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU586983B2 (en) | Non-primary explosive detonator and initiating element therefor | |
| US4664033A (en) | Pyrotechnic/explosive initiator | |
| CN100513987C (en) | Detonator excimer and detonator therewith | |
| EP0365503A1 (en) | Initiating element for nonprimary explosive detonators | |
| JP4632610B2 (en) | detonator | |
| JPS6041638B2 (en) | delayed detonator | |
| CN101825419B (en) | Exploding device with multi-varying section and detonator applying same | |
| RU2120101C1 (en) | Detonating device based on high explosive | |
| RU2161769C2 (en) | Primer detonator based of high explosive | |
| RU2089828C1 (en) | Detonating device based on blasting agent | |
| CA2044682C (en) | Delay initiator for blasting | |
| US3638572A (en) | Delay train for ordnance fuse | |
| US3587466A (en) | Relay charge with a fuse of weakened explosive power | |
| US4005659A (en) | Impact actuated projectile fuze | |
| RU2113684C1 (en) | Initiation means | |
| RU2046275C1 (en) | Blasting cap and initiating compounds | |
| US5196646A (en) | Dual purpose fuze | |
| RU2156945C1 (en) | Detonator without primary explosive | |
| RU2113685C1 (en) | Detonator | |
| CA1295185C (en) | Non-primary explosive detonator | |
| RU2122704C1 (en) | Detonation device without primary explosive | |
| US2112974A (en) | Electric initiator | |
| RU2074373C1 (en) | Primer detonator | |
| US4771693A (en) | Detonator with instant-trigger primer element | |
| GB2134230A (en) | Mine activation device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070227 |