CN212538987U - 一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器 - Google Patents
一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,包括切割器外壳、药型罩、主装药、***放置槽体和电子***;切割器外壳底端开口,顶端封闭,且封闭端开有通孔;药型罩置于切割器外壳中,且与切割器外壳封闭端底部不接触;主装药铺设在切割器外壳封闭端底部和药型罩之间形成的容腔,***放置槽体为上下开口的长方体方框状,位于切割器外壳封闭端顶部;电子雷置于***放置槽体内;药型罩的聚能穴方向与切割器外壳上开有的通孔、***放置槽体的中心线三者均同轴;药型罩的聚能穴方向与切割器外壳的开口方向一致。本实用新型采用固体***带V型槽的长方体装药结构,此种装药结构具有装药密度大、能量集中均匀、便于安放的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于管道***切割技术领域,具体涉及一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器。
背景技术
输气管道断裂控制试验通过模拟真实输气管道运行条件,采用天然气介质开展高压输气管道全尺寸断裂研究,真实模拟管道破裂释放的天然气***后对环境产生的影响,完成对环境造成的灾害评估。开展这项工作的关键之一在管道初始裂纹的产生,并行管道影响的***切割验证性聚能切割器应运而生。根据***基本理论,***爆轰产物运动方向具有与药包表面垂直或大体垂直的基本规律。利用这一规律在药包底部预留聚能穴(或加金属药型罩),并选取适当的炸高。在药包爆轰时,靠聚能穴闭合时产生的高温、高速、高密度的气体(金属)射流,使得爆轰产物在一定方向上聚集,***能量密度大大提高,沿轴线向外射出高能流密度的聚能流,这种射流具有很强的穿透能力,从而大大提高了药包对该方向上的局部破坏作用,这种效应称为“聚能效应”,又称为“诺尔曼效应”。利用这种聚能效应制成聚能切割器,并应用到大型钢结构物的***切割中,不仅可以缩短工期,减小工作量,还可以大大提高***切割的安全性和可靠性。
然而,目前线型聚能切割器的制作没有一个统一的标准,只有一些经验和公式,每次使用都是根据工程的需要进行设计制作,使之既具有足够的切割能力达到工程设计的要求,又没有太多的***能量剩余,同时还要便于安放,十分不便。
发明内容
针对现有技术中的不足之处,本实用新型提供一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,可远程起爆聚能切割装置后形成稳定的射流刀,射流刀在管道壁上切开一定尺寸的裂纹,可提高整个施工过程的安全性、可靠性和便捷性。
为了达到上述目的,本实用新型技术方案如下:
一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,包括切割器外壳、药型罩、主装药、***放置槽体和电子***;切割器外壳底端开口,顶端封闭,且封闭端开有通孔;药型罩置于切割器外壳中,且与切割器外壳封闭端底部不接触;主装药铺设在切割器外壳封闭端底部和药型罩之间形成的容腔,***放置槽体为上下开口的长方体方框状,位于切割器外壳封闭端顶部;电子雷置于***放置槽体内;药型罩的聚能穴方向与切割器外壳上开有的通孔、***放置槽体的中心线三者均同轴;药型罩的聚能穴方向与切割器外壳的开口方向一致,实现纵向三点位置切割管道。
进一步的,所述切割器外壳选用5mm厚的钢板。
进一步的,所述药型罩选用1.5mm厚度的压制成形的紫铜板。
进一步的,所述电子***选用双发数码电子***,采用并联连接。
进一步的,所述主装药采用混合***。
还包括固定支架,所述固定支架将切割器外壳底部固定在管道上。
还包括防护罩,所述防护罩盖住切割器外壳和***放置槽体的外侧。
有益效果:本实用新型采用固体***带V型槽的长方体装药结构,此种装药结构具有装药密度大、能量集中均匀、便于安放的特点。
附图说明
图1为本实用新型的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器结构示意图;
图2为本实用新型的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器截面示意图;
图3为本实用新型的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器计算标注示意图;
图4为本实用新型的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器安装示意图;
图5为本实用新型的***试验中线性聚能切割器纵向三点位置切割管道示意图;
图6为本实用新型的***试验流程图。
图中,1-切割器外壳,2-药型罩,3 -主装药,4-***放置槽体,5-电子***,6-通孔,7-固定支架,8-防护罩。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本实用新型。本领域技术人员能够理解,这些实施例仅用于说明本实用新型,其不以任何方式限制本实用新型的范围。
如图1和图2所示,一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,包括切割器外壳1、药型罩2、主装药3、***放置槽体4和电子***5;切割器外壳1的横截面为倒置的类V型槽,其底端开口,顶端封闭,且封闭端开有通孔6;药型罩2的横截面为标准的倒置V型板状,其置于切割器外壳1中,且与切割器外壳1封闭端底部不接触;主装药3铺设在切割器外壳1封闭端底部和药型罩2之间形成的容腔,主装药3根据施工需求选择,选用高爆压、威力大的TNT、太安、黑索金混合***,为了提高侵彻能力,还必须尽可能地提高装填密度;***放置槽体4为上下开口的长方体方框状,位于切割器外壳1封闭端顶部;电子***5置于***放置槽体4内;药型罩2的聚能穴方向与切割器外壳1上开有的通孔6、***放置槽体4的中心线三者均同轴;药型罩2的聚能穴方向与切割器外壳1的开口方向一致,实现纵向三点位置切割管道。需要说明的是,需要保证药型罩两侧的装药量和装药密度均一致。如果两侧装药量不一致,切割光速都不会成型,达不到切割效果。
具体的,如图4所示,并行管道影响的***切割验证性聚能切割器底部通过固定支架7固定在管道上,其上方还设有防护罩8。
具体的,选用5mm厚的钢板作为切割器外壳1和防护罩8;选用1.5mm厚度的压制成形的紫铜板作为药型罩2。
具体的,电子***5选用双发数码电子***,采用并联连接,以提高起爆安全可靠性。
如图3所示,切割器计算数据
D:外壳底部宽度
d:聚能穴宽度 d=0.370D
λ:聚能穴上部***高度 λ=0.625D(1-0.25/tanα)
h:聚能穴高度 h=0.47D/tanα
h 1:外壳高度 h 1=0.18D/tanα
H:装药总高度 H=0.625D(1+0.5/tanα)
d 1:药型罩顶部宽 d 1=0.14D;
d0通过计算得出来的,d0=19mm。
具体的,药型罩母线长、罩厚、装药厚度等参数对射流的速度和质量也有一定的影响,它们之间存在一个最合适的匹配关系,可以通过正交实验法优化得到。药型罩厚度为其底部宽度0.05~0.08倍时切割效果最好。根据切缝控制在10mm及药型罩厚度,确定药型罩底部宽度为35mm,装药高度设计为92mm,药型罩母线长度选为25mm。切割器药型罩张开角的范围是60°~101°之间,本次工程应用中取为70°。切割器的最佳炸高一般近似取药型罩底部宽度,切割深度随着炸高的增加而加深,但装药时如果炸高超过最佳炸高,则金属射流会发散,使切割深度明显降低。
制造时,先将药型罩2放入切割器外壳1内,聚能穴方向与切割器外壳1开口方向一致,在药型罩2与主装药3相接触的一面涂上粘结剂,然后将压制成型的主装药1放在药型罩2上方;最后将电子***5安装与连接,完成管道线性聚能切割装置的制造,将制造完成后的线性聚能切割装置固定在待切割的管道上,将电缆两接线头与安全***两脚线连接,盖上土层,两公里外起爆,完成切割任务。
测试试验:
1. 管道断裂控制试验场:距离哈密市南湖花园乡以南50km的戈壁滩。
2. ***施工内容:如图5所示,线性聚能切割器纵向三点位置切割管道。
3. ***试验参数:
3.1 ***对象:OD1219 X80 16.5mm厚的钢管;
3.2线性***切割器参数:
1)切割器材质:2mm厚紫铜;长度:50cm;炸高:2cm;聚能角:70°;
2)主装药选用TNT:黑索金:太安=45:45:10;
3)切割器均为两发***起爆,采用中间起爆方式;装药量:476g;
3.3起爆网络的电缆:
1)型号:RVSP2*2.0,采用屏蔽双绞线;
2)2080米电阻:40欧姆;
2.4 起爆距离:2040m。
4. ***试验目标:使用线型聚能切割器在直径为OD1219 X80 16.5mm的X80输气管道上纵向三点位置切割一条长500mm宽10mm的裂缝;同时高性能***切透一侧钢管后不允许损伤对面的钢管内壁;确保短时间内管道内泄出的高压空气形成物理***。
5. ***试验:
5.1 如6图所示的***试验方案,在进行切割前,要在管道内灌输空气,使管道内的压力达到12MPa;切割器要保证能完全侵彻穿透管道壁,在切割透管道壁后,高压空气随即向上空喷射;从而完成此次试验;
5.2 ***试验工作流程:
为实施可靠安全的起爆,结合类似工程经验,确定采用电子微芯片控制线型聚能切割器的***时间,确保***前检测是否存在问题,保证在恶劣条件下使用,实现了全过程只需按一下控制仪上的起爆按钮,安全无误完成起爆。
6. ***试验效果:
(1)在现场查看时未发现哑炮、盲炮,说明***器材已全部正常作用;
(2)切缝长度在500mm,两端比较尖锐,切缝宽度在10mm;管道的切割断面平整,断裂方向是沿侧向3点位置方向展开的,满足了试验技术要求;
(3)切割器切透最上侧的钢管后没有损伤对面的钢管内壁;
(4)空气喷射出来后达到一定高度后形成很典型,可视效果很好,达到了预期的目的;
(5)线性***切割器完全切透OD1219mm X80 16.5mm管道钢板,满足切割要求;
(6)距起爆点2000米采用PSVP2*2.0型电缆能可靠起爆。
7. 试验总结:
(1)实验结果表明,当切口质量要求较高时,采用切割厚度略大于待切钢板厚度的切割器,能获得较好的切割效果,但药量不宜过大,否则切口处会发生卷曲或出现缺口;
(2)对同样材质和厚度的钢板进行切割,采用聚能装药可以大大减少药量,而且聚能切割器具有体积小、布设方便、切割迅速等优点;
(3)当切割器装药采用中间起爆时,则切口比较均匀,切割槽深度相近;起爆点设置于切割器上方时,对切割器中爆轰波的传播和药型罩形成金属粒子射流有利,可明显改善切割效果。
Claims (8)
1.一种并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:包括切割器外壳、药型罩、主装药、***放置槽体和电子***;切割器外壳底端开口,顶端封闭,且封闭端开有通孔;药型罩置于切割器外壳中,且与切割器外壳封闭端底部不接触;主装药铺设在切割器外壳封闭端底部和药型罩之间形成的容腔,***放置槽体为上下开口的长方体方框状,位于切割器外壳封闭端顶部;电子雷置于***放置槽体内;药型罩的聚能穴方向与切割器外壳上开有的通孔、***放置槽体的中心线三者均同轴;药型罩的聚能穴方向与切割器外壳的开口方向一致,实现纵向三点位置切割管道。
2.如权利要求1所述的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:所述药型罩选用1.5mm厚度的压制成形的紫铜板。
3.如权利要求1所述的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:所述电子***选用双发数码电子***,采用并联连接。
4.如权利要求1所述的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:所述主装药采用TNT、太安、黑索金混合***。
5.如权利要求1所述的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:所述药型罩厚度为其底部宽度0.05~0.08倍。
6.如权利要求1所述的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:所述药型罩张开角的最佳范围是70°。
7.如权利要求1所述的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:还包括固定支架,所述固定支架将切割器外壳底部固定在管道上。
8.如权利要求1所述的并行管道影响的***切割验证性聚能切割器,其特征在于:还包括防护罩,所述防护罩盖住切割器外壳和***放置槽体的外侧。
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CN111551087A (zh) * | 2020-06-13 | 2020-08-18 | 新疆环疆***工程有限公司 | 一种并行管道影响的线性聚能切割器及试验方法 |
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