(21), (22) Заявка: 2006130134/02, 22.08.2006
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
22.08.2006
(46) Опубликовано: 20.01.2008
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
Электродетонатор ЭД-ПН ТУ 84-7513607.023, 2001. RU 2179544 С2, 20.02.2002. СА 2252353 А, 04.05.2000. GB 1529467 А, 18.10.1978. GB 2312274 A, 22.10.1997. US 3415189 А, 10.12.1968.
Адрес для переписки:
142180, Московская обл., г. Климовск, ул. Комсомольская, 3, ЗАО “БИ-ВЕСТ”, генеральному директору Ю.М.Баскакову
|
(72) Автор(ы):
Королев Владимир Петрович (RU), Баскаков Юрий Матвеевич (RU), Аброськин Евгений Юрьевич (RU), Бибнев Николай Михайлович (RU), Михайлов Юрий Михайлович (RU), Васин Александр Петрович (RU), Васин Юрий Петрович (RU), Сидоров Сергей Владимирович (RU), Ховансков Владимир Николаевич (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Закрытое акционерное общество “БИ-ВЕСТ” (RU)
|
(54) ТЕРМОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к электродетонаторам. Предложен термостойкий электродетонатор, состоящий из трубки, содержащей снаряженный взрывчатым веществом колпачок, и электровоспламенителя, зафиксированного в трубке методом обжимки ее дульца. Электровоспламенитель выполнен из воспламенительного состава, содержащего перхлорат калия, пикрат калия, полифенилсилоксановую смолу и полибутилметакрилатную смолу. Изобретение направлено на обеспечение надежной работы электродетонатора при температурах 200-210°С. 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к электродетонаторам, нечувствительным к бытовым и переносным источникам постоянного тока и тока промышленной частоты, зарядам статического электричества, предназначенным для инициирования детонирующего шнура в герметичной прострелочно-взрывной аппаратуре, спускаемой в нефтяные и газовые скважины с температурой до плюс 200-210°С.
В настоящее время одним из важнейших технических требований к электродетонаторам является его термостойкость. Это связано с тем, что возникла необходимость в экономичном оживлении существующих неработающих (засоренных) нефтяных и газовых скважин.
Эффективным способом оживления (устранения засоров) в скважинах является прострел засоренного участка кумулятивной струей, образующейся при срабатывании взрывчатого вещества в перфораторе, который запускается от электродетонатора. Большое количество скважин бездействует потому, что заблокированы на большой глубине, где температуры достигают более 150°С и существующие электродетонаторы в таких условиях становятся неработоспособными.
Предлагаемые авторским коллективом электродетонаторы предназначены для инициирования кумулятивных корпусных перфораторов при прострелочно-взрывных работах в глубоких нефтяных и газовых скважинах с температурой выше плюс 150°С.
Электродетонатор (ЭД) состоит из трубки, содержащей колпачок, снаряженный взрывчатым веществом (ВВ), и электровоспламенителя, зафиксированного в трубке методом обжима ее дульца.
В электродетонаторах в качестве ВВ используются гремучертутнотетриловые смеси или азидотетриловые смеси /1/. В электровоспламенителях в качестве воспламенительных составов, наносимых на мостик, используется смесь из пироксилина (40%), железистосинеродистого свинца (30%) и хлората калия (30%) /1/.
Недостатком этого состава является относительно низкая температура разложения пироксилина. При температурах выше 150°С этот состав становится неработоспособным, что приводит к невозможности использования электродетонаторов при прострелочно-взрывных работах в глубоких нефтяных и газовых скважинах.
В современных электродетонаторах /2/, например ЭД-ПН ТУ 7513607.023-2001, в электровоспламенителе применяется воспламенительный состав из 18 частей бертолетовой соли, 11 частей роданистого свинца и 21 мл колоксилинового лака. Этот электродетонатор выбран нами в качестве прототипа.
Недостатком выбранного за прототип электродетонатора является то, что он безотказно срабатывает и обеспечивает безотказное инициирование детонирующего шнура после выдержки при температуре не более плюс 150°С в течение 2 ч.
При более высоких температурах, что требуется для выполнения вышеизложенных задач, ЭД, выбранный в качестве прототипа, становится неработоспособным. Это связано с разложением воспламенительного состава при температурах выше 150°С, приводящим к отказам при работе электровоспламенителя в составе ЭД.
Другим недостатком выбранного за прототип электродетонатора являются более низкие показатели безопасного тока и минимального тока срабатывания по сравнению с мировым уровнем изготовления электровоспламенителей.
Указанные недостатки устранены в предлагаемом электродетонаторе.
Технический результат достигается тем, что термостойкий электродетонатор, состоящий из трубки, содержащей снаряженный взрывчатым веществом колпачок, и электровоспламенителя, зафиксированного в трубке методом обжимки ее дульца, выполненного из воспламенительного состава, содержащего перхлорат калия, пикрат калия, полифинилсилоксановую смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
перхлорат калия |
60-70 |
пикрат калия |
26-20 |
полифинилсилоксановая смола |
9-7 |
полибутилметакрилатная смола |
5-3 |
Изобретение поясняется чертежом, где:
1 – трубка с колпачком, снаряженным взрывчатым веществом
2 – электровоспламенитель с воспламенительным составом из перхлората калия, пикрата калия, полифинилсилоксановой смолы и полибутилметакрилатной смолы;
3 – этикетка;
4 – герметизирующее покрытие.
Перхлорат калия и пикрат калия получают путем химического соосаждения в водных растворах компонентов в одну стадию /3/. Компоненты Mg(ClO4)2, Mg(C6H3N3O7)2, KNO3 растворяют в воде, а затем полученные растворы смешивают.
Выпавший осадок отфильтровывают и промывают этанолом. Далее готовят смесь раствора полифенилсилоксановой смолы в толуоле и раствора полибутилметакрилатной смолы в ацетоне, этилацетате и бутилацетате. Приготовленный раствор смол смешивают в соотношении 1:1 с промытым этанолом осадком, состоящим из перхлората калия и пикрата калия.
Приготовленный состав путем макания наносится на мостик воспламенителя. Капельки на мостике развешивают на стеллажах или помещают на лоток и провяливают при комнатной температуре 30-40 мин.
Сушка воспламенительного состава на мостике может быть осуществлена также при комнатной температуре в течение 3 и более часов, с последующей подсушкой в термостате, при температуре 40-50°С в течение 10-15 мин.
В табл.1 приведены сравнительные технические характеристики нового узла воспламенителя и узла воспламенителя прототипа.
В табл.2 приведены результаты сравнительных испытаний предлагаемого электродетонатора и электродетонатора прототипа.
Из табл.1 видно, что предлагаемый термостойкий электродетонатор имеет ряд преимуществ перед прототипом. При одинаковом гарантированном числе подрывов нового ЭД и прототипа от одного и того же источника тока новый ЭД обеспечивает большую безопасность при работе. Кроме того, новые воспламенительные составы, используемые в предлагаемом ЭД, значительно расширяют его диапазон применения. Они менее опасны в эксплуатации и изготовлении.
Из табл.2 видно, что новый предлагаемый ЭД удовлетворяет требованиям технических условий на современные электродетонаторы.
По термостойкости новый ЭД значительно превосходит прототип.
Новые ЭД, выдержанные при температуре 200°С в течение 2 часов, оставались годными и сработали при испытаниях после термостатирования 100%. ЭД прототипа после термостатирования вышли из строя, процент срабатывания 0.
Новые составы были проверены при различных соотношениях компонентов, указанных в формуле изобретения. При изменении массового содержания компонентов, указанного в формуле, электродетонаторы не удовлетворяют требованиям современных ТУ по надежности работы.
Таким образом, предлагаемый термостойкий электродетонатор обоснован и отвечает новым повышенным требованиям для современной техники взрывных работ.
Источники информации
1. П.Ф.Бубнов, И.П.Сухов «Средства инициирования». НКАП, Оборонгиз, М., 1945, с.162.
2. Электродетонатор ЭД – ПН Технические условия ТУ 847513607.023.- 2001.
3. Патент РФ №2179544.
Формула изобретения
Термостойкий электродетонатор, состоящий из трубки, содержащей снаряженный взрывчатым веществом колпачок, и электровоспламенителя, зафиксированного в трубке методом обжимки ее дульца, отличающийся тем, что электровоспламенитель выполнен из воспламенительного состава, содержащего перхлорат калия, пикрат калия, полифенилсилоксановую смолу и полибутилметакрилатную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
перхлорат калия |
60-70 |
пикрат калия |
26-20 |
полифенилсилоксановая смола |
9-7 |
полибутилметакрилатная смола |
5-3 |
РИСУНКИ
|