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影响聚能切割器切割效果的探讨

2015-06-30 19:12:16.0 责任编辑：崔玮娜

陈成芳张英豪魏绪珂

(山东天宝化工股份有限公司，山东平邑，273300)

摘要：聚能切割技术广泛应用于预裂爆破、光面爆破和油气井作业中，此外在拆除钢架桥梁、水下工程、贵重石材开采等方面也有着广泛的应用^[1]，切割效果直接影响工程质量和进度。本文分别从影响聚能射流侵彻效果因素即炸约的性能，药型罩的材料、锥角、壁厚和罩形状，炸高，装药外壳等方面进行了试验和论述。装药组分为(TNT／PETN=50／50)。药型罩材料的选择为厚度1mm铁板，药型罩形状的选择为轴对称轴向聚能罩，固定药型罩的高度，取25mm，角度从30°～120°实验装药。

关键词：聚能射流；装药组分；装药形状；炸高；装药外壳

1 引言

聚能效应是炸药爆炸直接作用的一种特殊情况。随着测试手段的科学化和现代化，高压做功的物理力学过程得到揭示，使炸药爆炸的聚能作用、聚能效应得到日益广泛的应用。众所周知，爆轰产物运动方向与表面垂直或近似垂直。利用这一基本规律，将药包制成特殊形状如锥形空穴，当爆轰时，靠空穴闭合产生冲击、高压、碰撞、高密度、高速运动的气体流或金属流(带金属罩时)，使爆轰产物聚集，能量密度提高。这种沿轴线向外射出的高能流密度的聚能流统称为聚能效应或诺尔曼效应，能形成聚能流的装药称为聚能装药，能形成聚能流的装置称为聚能装置。聚能装置首先用于军事，以后又逐渐推广用于工程技术领域。在解体拆除钢架桥梁、快速挖坑、抢险、打捞沉船疏通航道、拆除海上钻井平台和贵重石材开采等方面都有着大量的应用^[2]。

本文试图通过聚能切割器的实验，探讨找出影响聚能切割效果因素的最佳参数，为改善切割器的设计乃至提高工程应用质量创造条件。

2实验设计

本实验方案主要是利用聚能效应原理，参照聚能矿岩破碎具的结构的基础上，将聚能罩由半球体改为长三角体，在不同角度下对目标切割能力进行试验，为进一步提高炸药爆炸能的利用率和控制爆炸能的转化率及为聚能切割装置更广泛地在球探篮球比分_球探体育app下载-直播|官网中的应用提供有力的实验依据。

3实验方案

3．1聚能装药类型的选择

影响聚能射流侵彻效果的因素很多，主要因素是炸药的性能，装药形状，药型罩的材料、锥角、壁厚和罩形状，炸高，装药外壳等^[3]。依据影响聚能爆破威力的上述因素，进行了装药参数和实验器材等的设计。

(1)炸药的选择：为提高药包聚能威力必须选用爆速高、猛度大的炸药。因此本实验就选择TNT／PETN为50／50的浇注成型的方式为实验装药。

(2)药型罩材料的选择：可压缩性要小；密度大；延展性要好。

根据实际情况和现有条件，本实验选择厚度为lmm的铁板作为聚能罩的材料。

(3)药型罩形状的选择：设计成轴对称轴向聚能罩。

(4)药型罩参数及炸高的选择：取药型罩的高度分别为25mm(炸高为O)、35mm(炸高为10mm)，角度从30°～120°，每隔15°加工1个药型罩进行实验，其结构如图l所示。