Науково-господарська задача створення детонуючого хвилеводу для вибухових робіт шляхом визначення закономірностей залежності детонаційних характеристик хвилеводу від композиції, густини та розміру кристалів детонуючого складу полімерної композиції-носія.
Аннотация к работе
В даний час розроблені і застосовуються більш безпечні іноземні неелектричні системи ініціювання (НСІ) з провідником детонаційної хвилі низькоенергетичного типу - детонуючим хвилеводом (ДХ), такі як: "Нонель" фірма Dyno Nobel (Швеція), "Эксел" фірма ICI (Канада), "Примадет" фірма Insine Bikford (США), а також ряд інших. Таким чином, задачею роботи є виявлення закономірностей, що повязують склад та будову полімерної оболонки хвилеводу, технологічні параметри її одержання та особливості порошків вибухових речовин з функціональними характеристиками ДХ. Визначено, що максимальна стійкість детонаційної хвилі в порожнині хвилеводу досягається завдяки формуванню тришарової коаксіальної будови хвилеводу з полімерів на основі поліетиленів високого тиску (ПЕВТ 15803-020) і низького тиску (ПЕНТ 273-83) та сополімеру (Сарлін 8940), співвідношення модулів пружності яких відповідає умові (1-1,2):(4,5-6):(2-3,5), відповідно, внаслідок чого значення коефіцієнту надійності використання хвилеводу дорівнює 0,9993. Визначено вплив температур фазового переходу та геометричної форми кристалів октогену і тена на адгезійні, детонаційні, фізико-механічні характеристики композицій вибухових матеріалів і доведено, що для забезпечення стабільності детонаційної хвилі в порожнині трубки хвилеводу необхідно використати кристали відповідної форми і розмірів: для октогену - тетраедрична форма, причому не менше 90 % (по масі) повинно припадати на кристали з довжиною грані 40-60 мкм; для тена - голчаста форма, причому не менше 85 % (по масі) повинно припадати на кристали з довжиною 160-200 мкм. Розроблено детонуючий хвилевід, що підвищує рівень безпеки і експлуатаційну надійність вітчизняної неелектричної системи ініціювання в порівнянні з використанням НСІ "Нонель" і ДШЕ-12, який становить 0,9993 проти 0,9991 та 0,9989 відповідно і перевершує аналог "Нонель" шведської фірми Dyno Nobel по температурному діапазону використання, причому експлуатаційна надійність застосування хвилеводу обумовлена особливостями властивостей тришарової полімерної оболонки, що забезпечує: температурний діапазон застосування - 50... 85 ?С, вологонепроникнення протягом шести діб при тиску 0,2 МПА, міцність на розрив 160 Н для поверхневого і 230 Н для свердловинного хвилеводів, надійність детонації при розтягненні на 50 % і локалізацією детонаційної хвилі в порожнині трубки хвилеводу.У контексті вищезазначеного поза увагою залишилися багато аспектів повязаних з вивченням характеристик кристалів бризантних вибухових речовин, полімерних матеріалів та способів їх переробки, а також детонуючого хвилеводу на основі полімерної композиції та композиції з вибухових речовин та ін. Однак практично не розглянуті питання оцінки адгезії композиції детонуючого складу до першого шару трубки хвилеводу, впливу фізико-хімічних і технологічних характеристик кристалів детонуючого складу на його чутливість до початкового імпульсу, впливу поверхневої густини композиції детонуючого складу на стабільність фронту детонації і можливість композиції полімерного матеріалу трубки хвилеводу локалізувати фронт детонаційної хвилі. Для проведення експерименту був виготовлений ряд зразків одно-, двох-і тришарового хвилеводу трьома основними методами: методом екструзії з наступним охолодженням трубки і нанесенням наступного шару з того ж або іншого полімерного матеріалу; методом екструзії з наступним охолодженням трубки і нанесенням наступного шару з того ж або іншого полімерного матеріалу із введенням проміж шарами трубки хвилеводу армуючих поліамідних ниток 93,5 текс; методом спільної екструзії (соекструзії) двох полімерів зі складного двохшнекового екструдера, або з двох зєднаних екструдерів, через одну екструзійну голівку. Дослідженнями обґрунтовано, що полімерна трубка ДХ, для надійності експлуатації, повинна забезпечувати достатні механічні, міцностні і фізичні характеристики, такі як: локалізація детонаційної хвилі в порожнині трубки хвилеводу; руйнівне напруження при розтягненні полімерної трубки складає 1,5-2,3 МПА, відносне подовження при розриві - 600-800 %; вологонепроникливість протягом шести діб при тиску 0,2 МПА; теплостійкість при температурі 85 ?с; морозостійкість при температурі-50 ?с; монолітність, тобто відсутність зсуву полімерних шарів відносно один одного; достатня адгезія між детонуючим складом і полімером основи. Для визначення оптимальних режимів екструдування полімерів основи хвилеводу та подальшого визначення адгезії кристалів ВР до полімера основи були виведені температурні залежності тангенса кута діелектричних втрат для полімерів внутрішнього шару хвилеводу - поліетилену високого тиску і сополімеру Сарлін.Дисертація вирішує актуальну науково-господарську задачу створення вітчизняного детонуючого хвилеводу для вибухових робіт шляхом визначення закономірностей залежності детонаційних характеристик хвилеводу від композиції, густини та розміру кристалів детонуючого складу, кількості і характеристик шарів полімерної композиції-