[发明专利]一种内聚爆炸压缩管道超快速封闭装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超快速封闭装置，特别是一种内聚爆炸压缩金属管道超快速封闭装置。

背景技术

利用炸药爆轰形成内聚爆炸载荷压缩金属管道可以实现超快速封闭，可应用于瞬间物理参数（光、射线等对象的物理量）测量时高速碎片的防护、高速有害材料破片的超快速密封等。

美国Lawrence Livermore实验室的JASPER装置利用内聚爆炸压缩圆管超快速封闭装置协助进行核材料高速破片的超快速密封，该技术采用较低密度（低于1g/cm³）的炸药作为驱动炸药，管道材料为经过热处理的铝，由多个高性能瞬发雷管均布于驱动炸药外周线上，同时引爆各起爆点后，驱动炸药爆炸形成圆形内汇聚爆炸载荷压缩管道，实现管道100us内封闭。由于驱动炸药需要专门压制，制作工艺比较复杂，且使用密度小于1g/cm³的低密度炸药作为驱动炸药，需要采用多个瞬态雷管起爆驱动炸药，使得起爆方案比较复杂，试验成本也较高。

中国物理工程研究院在爆轰试验中也研究了相关技术，采用多根直径3mm的柔爆索引爆泰安起爆药柱，再引爆装药密度约0.8g/cm³的黑索金驱动炸药，实现紫铜管的超快速封闭，同样受限于低密度炸药，需要压制专门的起爆药柱，使得起爆方案复杂，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有金属管道爆炸封闭过程中因采用低密度炸药而存在的起爆方案复杂、成本高等不足，提供一种成本较低、操作方便、技术可靠的内聚爆炸压缩管道超快速封闭装置。

本发明的技术解决方案是：

一种内聚爆炸压缩管道超快速封闭装置，包括起爆器、一支瞬发雷管、多支柔爆索、驱动炸药、缓冲层和金属管道，其特殊之处在于：所述驱动炸药由包裹在金属管道外壁一周的多层炸药薄片组成；所述多支柔爆索的一端与驱动炸药相连，另一端与瞬发雷管相连，所述瞬发雷管与起爆器相连；所述柔爆索与炸药薄片表面垂直；所述驱动炸药的密度大于1g/cm²。

上述驱动炸药与金属管道之间设置有缓冲层，所述的缓冲层由多层橡胶薄片层堆叠而成或者由多层橡胶薄片与多层金属箔层交替堆叠而成。

上述缓冲层由多层1mm厚橡胶薄片层堆叠而成或者多层0.2mm厚紫铜箔和多层1mm厚橡胶薄片层交替堆叠而成。

所述每支柔爆索的长度相同，其与驱动炸药的连接点均匀分布在驱动炸药轴向中心位置横截面的外周线上。

上述驱动炸药由泰安炸药薄片组成或者由泰安炸药薄片和黑索金炸药薄片组成。

上述泰安炸药薄片厚度为0.2~0.5mm，所述黑索金炸药薄片的厚度为2~5mm。

上述驱动炸药由泰安炸药薄片和黑索金炸药薄片组成的情况下，所述泰安炸药薄片布置在黑索金炸药薄片的外表面。

上述的柔爆索为直径1mm、线装药密度为0.5g/m的铅皮柔爆索。

上述的金属管道为退火紫铜圆管或纯铝圆管，内径为6-20mm。

本发明具有的有益效果有：

1、本发明采用密度大于1g/cm³的炸药作为驱动炸药，具有优良的起爆性能，这使得起爆方案简单、可靠。

2、本发明采用炸药薄片层叠在金属管道外壁构成驱动炸药，试验中可根据管道的参数合理布置炸药薄片的数量和种类，使得试验操作简单方便，效果良好。

3、本发明在驱动炸药与管道之间设置有橡胶薄片或橡胶薄片与金属箔层叠的缓冲层，可避免管道发生层裂，保证管道有效封闭。

4、本发明采用一支瞬发雷管引爆多支同长度柔爆索、柔爆索在各个起爆点直接引爆驱动炸药的起爆方案，且柔爆索与驱动炸药的连接点分布在驱动炸药的轴向中心位置横截面外周线上，该方案操作简单，并形成圆形向轴线汇聚的爆炸力作用在管道的外表面，封闭效果良好。

附图说明

图1为本发明内聚爆炸压缩管道超快速封闭装置示意图；

图2为本发明在试验中管道封闭过程的时间特性曲线图；

其中：1—金属管道；2—缓冲层；3—驱动炸药；4—柔爆索；5—驱动炸药轴向中心位置横截面的外周线；6－瞬发雷管；7－起爆器。

具体实施方式