СРЕДСТВА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И ВЗРЫВАНИЯ.

Средства воспламенения и взрывания используются для инициирования горения порохов и детонации ВВ. Они являются важнейшим составляющим элементом прострелочно – взрывной аппаратуры и должны отвечать диаметрально противоположным требованиям. С одной стороны все средства воспламенения и врывания должны быть абсолютно безопасными , а с другой - надёжно срабатывать от сравнительно слабого импульса в условиях действия высоких температур и давлений . Воспламенение взрывчатых веществ обеспечивается применением различных электрозапалов, электровоспламенителей и пиропатронов .Детонация зарядов ВВ возбуждается взрывом капсюлей – детонаторов (КД), электродетонаторов ( ЭД) капсюлей- детонаторов накольного действия , а также взрывных патронов. Взрывные патроны всегда содержат электродетонаторы. Передача детонации от детонатора к группе кумулятивных зарядов осуществляется детонирующими шнурами.

Простейший электровоспламенитель представляет собой гильзу . закрытую с одного конца пробкой, через которую пропущено два проводника, соединённые мостиком накаливания , на который в виде капельки нанесён чувствительный к нагреву быстрогорящий порох или пиротехнический состав. При пропускании тока мостик нагревается , капелька воспламеняется и даёт луч огня . Элементы , обеспечивающие поджигание , могут входить непосредственно в состав изделия., как, например . в термостойких электродетонаторах (рис. 4.1, г ).Существуют также капсюли – воспламенители, срабатывающие от удара бойка. Капсюли – детонаторы (рис.4.1, а)- комбинированные заряды инициирующего и 4 и бризантного 5 ВВ, размещённые в гильзе 1. Срабатывают от от луча электовоспламенителя или огнепроводного шнура . Промышленностью выпускаются гремуче – ртутные КДМ в медной оболочке и КД8Б в бумажной оболочке с зарядом о5 г гремучей ртути и 1г гексогена , а также азидные КД8А в алюминиевой оболочке с зарядом 0,15, г азида свинца , 0,1г ТНРС и 1г гексогена. В перфораторах и торпедах, спускаемых на трубах применяются капсюли –детонаторы накольного действия. Схема накольного капсюля ,изображена на рисунке 4.1 , б. В оболочку 5 помещают чашечку 1 с чувствительным к удару и трению составом 2( часто сенсибилизированным). Последний контактирует с инициирующим ВВ 3 , а он в свою очередь – с бризантным 4. При ударе бойка металл оболочки сминается или пробивается и происходит воспламенение чувствительного к трению состава с последующей детонацией инициирующего ВВ.

Электродетонаторы являются простой комбинацией электровоспламенителя с капсюлем – детонатором . Одним из самых надёжных является электродетонатор ЭД8.(рис.4.1. в) В металлическую гильзу 8 с небольшой кумулятивной выемкой помещён заряд бризантного ВВ 7, и на него установлена чашечка 6 с запрессованным инициирующим ВВ 5. При подаче электрического импульса на линию 1 мостик накаливания 3 поджигает капельку пиротехнического состава 4 и его горения вызывает воспламенение инициирующего вещества. Электродетонатор герметизируется пластиковой пробкой 2.

Рис. 4.1 Капсюли-детонаторы и электродетонаторы

Сопротивление мостика 1,5 -3 Ом. Максимальный безопасный ток , не вызывающий срабатывания, для большинства электродетонаторов составляет 0, 18 А. Проверка сопротивления цепи осуществляется только специальными приборами , допущенными Федеральной службой по технологическому надзору и дающими ток в цепь не более 50Ма. Импульс воспламенения - наименьший импульс тока , при котором происходит безотказное воспламенение электродетонатора , для ЭД8 не превышает 2,5мс А² .Инициирующую способность капсюлей проверяют по пробитию свинцовой пластинки толщиной 5 мм. Тротиловый эквивалент ЭД8 равен 1,4 г.Испытания капсюлей проводят в условиях, исключающих поражение окружающих осколками оболочки или кумулятивной струёй. Электродетонаторы не не подлежат разборке. Запрещено брать электродетонатор за провод и тянуть за него.

Широкое применение при ПВР получили темостойстойкие электродетонаторы. Так ТЭД200 и ТЭД250 могут быть использованы при температуре 200 и 250⁰ С. Принципиальная схема термостойкого детонатора изображена на рис.4.1,г. В металлическую гильзу запрессована колодочка 2, через которую пропущены проводники 1, соединённые мостиком накаливания 3, лежащим на поверхности колодочки . В контакте с колодочкой и мостиком запрессован воспламенительный состав 4 , за ними инициирующее ВВ 5 и заряд бризантного ВВ. Для ТЭД165, ТЭД 200 в качестве инициирующего ВВ применяют азид свинца , ТЭД250 - азид серебра.

Взрывные патроны.Из патронов, примняемых в скважинной жидкостинаиболее проста конструкция ВТШ (см.рис.4.2,а ), прочный корпус 1 которого с размещёнными внутри шашкой2 и электродетонатором 3 с герметичным уплотнителем 5,опирающимся на шайбу 4, выдерживает внешнее давление. Патрон и в настоящее время находит применение в торпеде ТШ84.

Патрон взрывной герметичный усиленный ПВГУ4 , изображённый на рис.4.2,б имеет прочный корпус1, шашку ВВ 2, ТЭД3, герметизирующие детали и токоввод.

Для того чтобы избавиться от прочного и толстостенного патрона и повысить эффективность передачи детонации пассивному заряду ( детонирующему шнуру) П.В. Воль

Рис. 4.2 Конструкции взрывных патронов

ницким и Е.А.Левиным был разработан патрон ПВГУ250/1500.Суть этого предложения состояла в том, что донышко патрона толщиной 0,5 мм опиралось на спрессованное термостойкое (до 250 ⁰ С) бризантное вещество, которое упрочняло дно патрона и сам патрон до 150МПа. Благодаря этому патрону удалось провести взрывные работы в самых глубоких скважинах, пробуренных в нашей стране. Сходную по элементам ,но отличную в деталях оформления конструкции имеет взрывной патрон ПВГУ 5. рассчитанный на применение при температурах до 180⁰ С.

Перечисленные выше патроны предназначены для использования непосредственно в скважинной жидкости в условиях действия высокого давления и температуры . Имеется класс патронов которые удобны для применения в малогабаритных перфораторах и их задача - возбуждение взрыва детонирующего шнура На рис.4.2в изображён взрывной патрон ПВГ4, вместе с отрезком детонирующего шнура 4, состоящий из корпуса 1,электродетонатора 2,и пробки с электровводом3. Контакт дна патрона с ДШ обеспечен скобой . в отверстие которой и пропускается шнур. Последняя модификация патрона ПВГ разработана В.И.Павловым.

Отдельная группа патронов используется для возбуждения взрыва детонирующих шнуров в герметичных корпусах перфораторов корпусных (ПК) или корпусных одноразовых (ПКО ).

К таким патронам предъявляются совсем другие требования.. Примером такого патрона может служить взрывной патрон предохранительного действия (ПВПД ).Использование для прострелочных работ корпусных перфораторов и особенно одноразовых не исключает вероятности утечки жидкости при больших давлениях в скважине через их резьбовые соединения. В такой ситуации часть заряда оказавшихся в жидкости сработает фугасно и ударная волна, распространяющаяся в жидкости , деформирует корпус и перфоратор выполнит несанкционированную функцию пакера. Изображённый не рис. 4.2.г. ПВПД состоит из корпуса 4 с окном 2в корпусе размещены электродетонатор1 промежуточный детонато3 и втулка 5 с гнездом под детонирующий шнур 6. Расстояние между электродетонатором и промежуточным детонатором подобраны таким образом что взрыв первого в обычных условиях вызывает надёжное срабатывание только в случае заполнения разрыва воздухом. Заполнение промежутка водой исключает срабатывание промежуточного детонатора и тем самым устраняется возможность подрыва зарядов перфоратора