Способ резки металла взрывом

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технике взрывных работ при демонтаже различных сооружений, например при резке металлоконструкций буровой, резервуаров, мостовых ферм и т. п. Цель изобретения - повышение эффективности воздействия и безопасности работ, уменьшение вредного воздействия на окружающую среду, сокращение расхода взрывчатых веществ за счет снижения прочности металла. Способ резки металла путем взрывного воздействия, например линейными кумулятивными зарядами, заключается в том, что перед подрывом зарядов перерезаемый металл охлаждают до температуры его хладоломкости, например жидким азотом, с целью усиления взрывного воздействия, причем используют взрывчатое вещество с высокой скоростью детонации, например выше 7500 м/с. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технике взрывных работ при демонтаже различных сооружений, например при резке металлоконструкций буровой, резервуаров, мостовых ферм и т.п.

Известен способ резки металлоконструкций рассредоточенными линейными кумулятивными зарядами, которые непосредственно накладывают на элементы металлоконструкции, повторяя в большей или меньшей степени форму этих элементов.

Однако этот способ недостаточно эффективен при резании высокопрочных конструкций. В этих случаях необходимо либо увеличивать мощность зарядов, либо производить повторные взрывы. В том и в другом случаях увеличение опасности проведения работ и ущерба, наносимого окружающей среде, может привести к отказу от высокопроизводительных взрывных работ.

Известен также способ дробления материалов взрывом с предварительным его охлаждением до криогенных температур, позволяющих уменьшить массу применяемых взрывчатых веществ и увеличить эффективность их действия при разрушении металлов.

Однако применение известного способа не всегда эффективно и носит ограниченный характер вследствие относительно равномерного воздействия взрыва на разрушаемый металл.

Целью изобретения является повышение эффективности путем создания больших температурных градиентов при резании.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе резки металла, включающем предварительное охлаждение металла до температуры его хладноломкости, воздействие на него взрывом заряда взрывчатого вещества, в качестве заряда взрывчатого вещества используют кумулятивный линейный заряд. Кроме того, для усиления суммарного эффекта может быть использовано взрывчатое вещество со скоростью детонации выше 7500 м/с.

Свойством хладноломкости обладают многие конструкционные стали и другие металлы с кубической или гексагональной кристаллической решеткой (цинк, его сплавы и др.). Аустенитные стали, алюминий, медь, никель приобретают свойств хладноломкости при наличии в них примесей по границам зерен.

Экспериментально установлено, что с увеличением скорости детонации взрывчатого вещества (ВВ) скорость деформации металла увеличивается. Следовательно, с увеличением скорости детонации ВВ взрывное воздействие ВВ на разрушаемый металл возрастает. Поэтому предпочтительно использовать в реализуемом способе ВВ с большими скоростями детонации, например, гексоген (7500-7700 м/с в зависимости от плотности заряда), октоген (7900-8200 м/с тоже в зависимости от плотности заряда).

Работы по предлагаемому способу производят в следующей последовательности.

Если представляется возможность, средства взрывания, например шнуровой кумулятивный заряд типа ШКЗ, без средств инициирования устанавливают внутри резервуара. Для уменьшения воздействия взрыва на окружающую среду с помощью жидкого азота, температура которого (минус 190^оС) ниже температуры хладноломкости конструкционных металлов, производят охлаждение. При этом благодаря высокой теплопроводности металлов охлаждаемые участки резервуара могут не совпадать с зоной размещения зарядов. За время охлаждения разрезаемого металла подсоединяют средства инициирования и после достижения температуры хладноломкости дистанционно осуществляют подрыв.

Реализация указанного способа расширяет область применения производительных методов резки металлов взрывом, например, при ограничениях по мощности заряда ВВ, когда необходимо производить взрывные работы вблизи действующих предприятий или жилых зданий. Уменьшение потребной массы заряда ВВ упрощает работы по организации защиты зданий и сооружений от действия взрыва (укладка мешков с песком, сооружение укрытий и др.).

Формула изобретения

1. СПОСОБ РЕЗКИ МЕТАЛЛА ВЗРЫВОМ, включающий предварительное охлаждение металла до температуры его хладоломкости и воздействие на него взрывом заряда взрывчатого вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем создания больших температурных градиентов при резании, в качестве заряда взрывчатого вещества используют кумулятивный линейный заряд.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кумулятивном линейном заряде используют взрывчатое вещество со скоростью детонации выше 7500 м/с.