水下爆破知识总结

水下爆破知识总结水下爆破知识总结水下爆破一、专有名词基本概念（1）广义地讲，爆炸是指一物质系统在发生迅速的物理和化学变化①物理爆炸：仅仅是物质形态发生变化，而化学成份和性质没有改变的爆炸现象，称为物理爆炸。最常见有自行车轮胎爆炸、锅炉爆炸等现象。②化学爆炸：由物质化学结构发生急剧变化而引起的爆炸现象，称为化学爆炸。炸药的爆炸就是属于化学爆炸现象。在工程爆破中，广泛应用的是化学爆炸，而且主要是利用其破坏作用。③核子爆炸：由于核裂变，或核聚变反应放出巨大的能量，使裂变或聚变产物形成高温高压的蒸汽而迅速膨胀作功，造成巨大的破坏作用。这种由核裂变或核聚变释放出巨大的能量所引起的爆炸现象，称为核爆炸。（2）物质的势能或内能在极短的时间内转变成冲击波能、热辐射能、光能和声能，并在爆炸中心形成高温、高压、高能量密度气体产物区，且气体产物迅速膨胀，能对周围介质和物体产生剧烈的破坏作用的现象。（3）爆破：利用炸药爆炸时所产生的冲击波及气体膨胀力来破坏物体，以破坏的形式达到新的建设目的一种方式。（4）炸药：一种能把它所集中的能量在外部激发能作用下能瞬间释放出来（5）也称低级炸药，只发生燃烧，而不发生爆轰（可以简单称为爆炸。（6）猛炸药：也称高级炸药，这类炸药具有相当大的稳定性。也就是说，它们比较钝感，需要有较大的能量才能引起爆炸。常用的有梯恩梯、黑索金、太安及其它军用混合炸药。乳化炸药属于民用猛炸药。（7）冲击波：是指在介质中以比音速还要快的速度传播的波。冲击波在气体、液体、固体中都存在。冲击波通常是纵波（疏密波。炸药爆炸时产生冲击波。（8）密度：炸药的密度是指单位体积内所含的炸药质量。通常以克/立方厘米表示。（9）安定性：是指在一定的条件下，炸药保持其物理、化学性能不发生超外界能被①热感度：是指炸药在热作用下发生燃烧或爆炸的易难程度；②撞击感度：是指在机械撞击作用下，炸药发生燃烧或爆炸的难易程度；③摩擦感度：是指在摩擦作用下，炸药发生燃烧或爆炸的难易程度；④起爆感度：是指在起爆药、传爆药或其它猛炸药的直接作用下，炸药发生爆轰的难易程度，也称爆轰感度；在炸药工业中一般用雷管的威力来表示（6。⑤静电火花感度：是指在静电放电作用下，炸药发生燃烧或爆炸的难易程度；⑥枪击感度：是指在枪弹等高速抛射体撞击下，炸药发生燃烧或爆炸的难易程度。⑦殉爆感度：在一定的试验条件下，炸药包之间爆轰传播的能力（当一个炸药包爆炸时，引起与它不相接触的邻近炸药包爆炸的能力。用主发药包和殉爆药包间的最大空气间隔长度（mm）来表示。（11）爆轰速度（爆速：是指爆轰波通过药柱的速度。该速度应该等于或稍高于炸药中的声速。爆轰速度是用于计算炸药爆轰压力的重要参数。（12）爆轰压力（爆压是指爆轰波波阵面后部查普曼—柔格面C－J）（13）威力：是指炸药作有用功的能力。（14）抗水性以小时数来度量。指的是炸药浸在水中多少小时后性（静止和流动的影响。二、水下爆破工程概述水下爆破工程的原理：就是利用乳化炸药爆炸时产生的爆轰现象，主要由其（冲击破坏（能产生破坏力极强的气泡脉动效应）所产生的剧烈破坏作用将船体钢板和结构破坏，达到能清理沉船的目的。爆破工程的主要材料是炸药，炸药是易燃易爆物品，在特定条件下，其性能是稳定的，储存、运输、使用时也是安全的。进行爆破作业时，最重要的是怎样。为了提高作业人员的素质，帮助作业人员熟悉、掌握爆破器材的性能与功能，下面就水下爆破工程所必需的爆破器材性能和作用、爆破作业流程、安全规则、爆破器材制作、组装工艺等作一些简单的介绍。三、水下爆破工程必需的爆破装置器材及作用水下爆破工程必需的爆破器材有：火雷管、非电雷管（导爆管雷管、导火索、塑料导爆管、塑料导爆索、乳化炸药、军用猛炸药；水下爆破工程所需的其它必备器材和辅助工具有：塑料编织布、能密封的塑料管（或铁质管、细铁丝、绳索（根据工程所需采用相应合适类型的绳索，如塑料绳、尼龙绳、麻绳等、圈条型医用胶布、塑胶胶带、密封胶（玻璃胶、快AB环氧粘接胶等、钢丝钳、剪刀、锋利的刀具等。爆破器材主要分为两大类：一类是爆破功能材料，主要有炸药；另一类是起。（1）导火索导火索是一种传爆器材，它能以比较稳定的速度连续传递火焰去起爆火雷管中的热敏炸药。把火雷管与导火索组装在一起就成为一种起爆装置。；包缠的作用是：①使药芯能防止影响其燃烧速度或使其钝感的油、水或其他物质；当正确点火时，导火索芯燃烧时喷出一股火焰，这股火焰称为“火舌40mm，在药芯被点燃的瞬间从导火索一端喷射出来的“火舌”证明药芯被点着了，在点火时，一直要看到“火舌”后才算完结。导火索的性能必须符合下列要求：①外观：表面粗细和绕线均匀；无损伤、变形、发霉、油污、剪断处散头等现象；5.5±0.32.26g/m左右，250100米两种；③喷火强度：不低于40mm；100～125s/m，燃烧时不得有断火、透火、外壳燃烧、爆声及速燃现象；1米深的常温（20℃）2小时，燃速及燃烧性能不变。（2）火雷管8火雷管的结构它由管壳、起爆药、主装药、加强药柱、加强帽组成。管壳的一端开口，另一端封闭并带有凹槽，起聚能作用，结构如下图：77654321纸火雷管结构示意图1－管壳；2－虫胶漆；3－加强帽；4－正起爆药；5－主装药；6－加强药柱；7－聚能穴①管壳：管壳有一定的强度，能减少起爆药、主装药、加强药柱爆炸时的侧向扩散，保证起爆能力。并可以避免起爆药受外力的直接作用，保证安全，提高雷管的防潮能力；②虫胶漆：起粘接、密封、防潮作用；（，多为铜片或铁片冲压而成。它有三个作用：减少起爆药的暴露面积，提高抗震能力，避免外力作用，加强雷管的安全性；防止起爆药受潮，增加雷管④正起爆药：它受到导火索火焰的作用，迅速爆轰。其主要特征是感度高。国产火雷管大多采用二硝基重氮酚（DDN；压制而成；⑥加强药：主要作用是增强爆轰能力，提高起爆能力和可靠性。⑦聚能穴：聚能穴是提高雷管该方向的起爆能力。雷管号数和起爆能力8号雷管。（3）塑料导爆管（简称导爆管2.95±0.15mm1.35±0.1mm，管的内壁喷涂有一层薄薄的炸药（黑索金或奥克托今、铝粉和少量附加物组成的混合物。每米装药量16±1mg20±1mg。（以利质量检查导爆管起爆后，在管内产生两种波，一种是爆轰波，另一种是冲击波，冲击16002000m／s的速度向前传播。由于管道的约束，使高压聚氯乙烯导爆管的性能：1650±50m/s1950±50m/s两种；冲击波在管内传播5～10cm2000m后，爆速无明显下降。②耐电性：能抗30kv以下的直流电。③抗拉性：常温下拉力68N（牛）仅伸长而不破坏；④耐水性：导爆管两头密封浸水深度为100米，经48小时，性能不变；80～－4016小时，性能不变；700700米长的导爆管，用自动步枪在距离352515米处射击，不爆炸、不传爆；⑧引爆炸药试验：导爆管末端对着2号岩石炸药、松散黑索金、泰安、奥克托今等猛炸药，导爆管引爆后，不能引爆炸药。导爆管不能直接引爆炸药，它必须与雷管连接后才能起爆。导爆管与非电雷管是通过塑料塞经卡口器而连接的。（4）非电雷管（导爆管雷管）1123456789非电毫秒雷管结构示意图1－塑料导爆管；2－塑料连接套；3－消爆空腔；4－空信帽；5－延期药；6－加强帽；7－正起爆药DDNP；8－副起爆药RDX；9－金属管壳任何雷管内装都装有敏感炸药，所以拿用时要小心，轻拿轻放，不得重摔、拍砸。（5）猛炸药（太安、奥克托今、黑索金）太安：是现在最安定的硝酸酯炸药，也是最猛的炸药之一，其作功能力和猛撞击感度（H撞击感度（H50）12型工具 12cm12型工具 33cm12型工具 28cm猛炸药的性能炸药名称 太安奥克托今黑索金性能指标（PETN）（HMX）（RDX）物理状态固体固体固体颜色白色白色白色密度（g/cm3）1.761.891.77熔点（℃）139～142285～287205爆速（m/s）826091108700爆压（GPa）3439.533.8猛度（mm）14～162524.9（6）塑料导爆索塑料导爆索的性能标准：3段，索头要套有金属或塑料防潮帽；②药量：不小于38±2g/m；③外径：不大于9.5mm，每卷长100±1m；④爆速：6500m/s以上；2200gTNT药块；⑥传爆性能：按规定连接后，用8号雷管起爆，应爆轰完全；⑦抗水性能：取615～3050kPa，两索头露出水面（或索头密封后浸入水中615段，8号雷管起爆，应爆轰完全；550米处用7.62mm步枪射击，5发子弹射中索干，不应爆轰。（5068（－40±2）℃28号雷管起爆，应起爆完全；⑪弯曲试验：用高温和低温后的试样做弯曲试验，不应露出内层线及洒药现象，用8号雷管起爆应爆轰完全；⑫抗拉力试验：承受490N（牛）拉力后，仍能保持爆轰性能；⑬火焰感度试验：导爆索药面被导火索喷出的火焰点燃时，不许爆轰。由6700米的速度爆轰，因此塑料导爆索是一种安全可靠的非电起爆器材。（7）乳化炸药乳化炸药是水下爆破工程中主要使用的炸药。乳化炸药是指一类用乳化技术制备的油包水（W/O）乳胶型抗水工业炸药。乳化炸药的生产工艺简便，原料来源广泛，组成中不含爆炸性物质，低毒，对环20mm时可稳定爆轰)，且有较强的抗水性，猛度和作功能力也可按需要调节。可以认为，乳化炸药具备下列优点：①生产工艺简单，操作简便；②炸药组成中不含有毒物质，对环境污染小；③生产原料来源广泛；④安全性能较好⑤猛度和威力的变化范围较大⑥具有较强的抗水性能。70年代末期开始研制，目前生产厂家已遍布全国各地,且生产技术、工装设备也有很大发展，密度0.95～1.35爆速(km/s):4.00～5.80殉爆距离（cm）:7～15临界直径（mm）: 15～20猛 度（mm）: 15～20储存期（月）: 6～8（个别厂家的能达到12个月）乳化炸药的种类目前对乳化炸药还没有统一的分类方法。一般地说，按爆轰感度可分为雷管敏感的乳化炸药和非雷管敏感的乳化炸药；按使用目的可分为露天型乳化炸药、岩石型乳化炸药和煤矿许用型乳化炸药；按包装形式又可分为以下三种：①药卷状乳化炸药。药卷状乳化炸药均对雷管敏感，使用时无需起爆药包。它一般是专门的炸药工厂生产的产品，要求产品有较长的贮存期。药卷的包装材料有浸蜡纸和塑料薄膜等。药卷直径一般为25～50mm。我国许多工厂的产品即为药卷型。③散装的乳化炸药散装乳化炸药多数是对雷管不敏感的产品通常是在爆破现场混 合制备的，通过混装车或泵送车直接装入炮孔中。四、水下爆破工程作业流程水下爆破工程作业流程：（1）资质的审核，并办理水下爆破工程的相关手续，只有在当地公安部门（县、市级）批准的情况（2）探摸（沉船的结构参数、沉船姿态、所处水深、淤泥掩埋状况、沉船海域的海况等一系列相关情况；（3）制定爆破方案根据潜水员的水下探摸情况及对清航的要求，制定出切实可行的爆破方案。方案中包括工程所需的爆破器材的需求量和品种、爆破指挥机构和作业人员的组成（包括在爆破技术专业人员指导下参与工作的甲方人员）及分工、安全作业规则等；（4）采购爆炸器材（指定的商业部门和工厂预定或采购定制爆破器材（主要是根据水深定制生产相适合的炸药；爆破器材到位后，应将所有的（炸药可以（5）爆破作业前的准备工作（探摸和下炸药的地方定（甲方人员可以在爆破技术专业人员的指导下协助捆扎炸药条和其它的准备工作；按爆破方案潜水员进行水下探摸及（；（6）布放炸药作业（尤其是要了解作业海域的天气是否能连续作业多天的可行性）才能（主要检查炸药条是否按要求进行布放、捆绑；有无漏捆、断接的地方；炸药网“，在潜水员出水报（起爆头实施爆破作业；（7）点火起爆（8）清除油污（9）探摸爆炸效果（主要指海水能见度达到一定的清晰度，（。（10）再次爆破的准备或收工撤场五、水下爆破工程安全规则炸药是易燃易爆物品，在特定条件下，其性能是稳定的，储存、运输、使用，装载爆破器材的船舶的船头和船尾要按规定悬挂危险品标志，夜间和雾天要有红色安全灯。遇浓雾、大风、大浪无法作业驶回锚地时，停泊地点距其它船只和岸上250～500米。从装药条开始至爆破警报解除的时间内，作业母船须要加强瞭望、注意爆破器材必须按照其功能和危险等级分别存放，与爆破器材无关的杂物潜水爆破工程作业时，尤其是在海上作业，为确保作业安全，起爆装置在水下布设炸药作业时、完成后，禁止进行电氧切割、电焊或其它与爆破无关的水下作业；必须使用锋利的刀具切割导火索、导爆索，严禁使用钝的刀具进行切割作业；起爆点火作业船上的人员，作业时必须穿好救生衣，禁止无关人员乘坐导火索必须使用暗火（如香烟）或专用点火器具进行点火作业；盲炮应及时处理，遇有难处理而又危及航行船舶安全的盲炮，应延长警戒时间，继续处理直至排除盲炮。炸药和起爆器材严禁重摔、拍砸；用于深水区域的爆破器材必须具有足够的抗压性能，或采取有效的抗压措施（起爆器材必须密封防水；传爆网络的塑料导爆管严禁有打结、压扁、表皮划破、拉抻变细等现象；爆破工程完成后的（远离居民、企业及其它建筑ft沟最佳安全距离的确定（GB6722－86）对人员的水中冲击波最小安全距离：水中炸药量对人员的水中冲击波最小安全距离：水中炸药量（k：≤50＞50≤200＞200≤1000游 泳 者（m：90014002000潜 水 者（m：120018002600对船舶的水中冲击波最小安全距离：水中炸药量（k：≤50＞50≤200＞200≤1000木 船（m：200300500铁 船（m：100150250②1000kg时，对人员和船舶的水下冲击波最小安全距离可按下列公式计算：R K 3Q0式中：R：水中冲击波的最小安全距离，m；Q：一次起爆的药量，kg；K：系数 木船：50 铁船250六、爆破器材作业工艺要求①炸药条的捆扎 炸药条必须严格按照爆破技术人员的技术要求和操作工艺进行作业（炸药的直径、每米的重量等，炸药必须被塑料编织布完整包裹；捆扎力要均匀，保证药条粗细的均匀性；捆扎间距要均匀、牢固；两条炸药条连接捆绑交错搭接长度大于300毫米捆绑材料可用细铁丝或其它绳类捆绑要结实、牢固、可靠。②起爆装置③炸药条的布设 在炸药条布放之前需用电焊枪在炸药排布路线上开孔并放好捆绑用的细铁丝，开孔间距要均匀，间距在700～800毫米左右。炸药条需沿事先开好孔的线路实施布放并必须紧贴沉船船体钢板，捆绑务必要结实牢靠。杜绝捆绑铁丝松脱炸药条被水流冲走的现象发生。（。如下图所示。最终起爆装置插入炸药条时，起爆装置头部的朝向要迎着炸药条弯头的朝向。起爆装置插入炸药条中时，起爆装置插入炸药条中时，头部朝向要迎着药条弯头朝向。爆轰波传播方向炸药条弯头朝向要一致④塑料导爆索的连接两根导爆索需要连接时需采用麻花缠接的连接方式，200毫米并用塑料电工胶布封裹导爆索的端头并捆扎好搭接处。如下图所示。00mm⑤火雷管的装配与捆绑 插入火雷管内的导火索一端，必须是新切割出来20～30mm90度角。要轻轻将导火索插入雷管一直到贴着雷管中的装药位置（加强帽的顶部，然后用塑料胶布将接（即有聚能穴的一端）朝向朝着导爆管传爆的方向（即朝装最终起爆装置的方向，水下井口系统水下井口系统(Fig.1)是一个压力容器，在钻井过程中，它提供了套管的悬挂和密封途径。井口还为水下防喷器和隔水管提供了锁紧端面，使之可以连接到浮式钻机上。用这种方法，到达井口的路径就处于压力可控的环境中了。水下井口系统位于海底，需要使用下入工具和钻杆进行远程安装。Fig.1—图例是一种典型的水下井口系统，安装了临时弃井盖帽。井口中配置了额30×20×13⅜×9⅝×7-in的套管。ContentsContents1 水下井口系统oooooooDrillingguidebaseLow-pressurehousingHigh-pressurehousingCasinghangersMetal-tometalannulussealassemblyBoreprotectorsandwearbushingsRunningandtesttoolsConductorwellheadrunningtoolHigh-pressurewellheadrunningtoolCasing-hangerseal-assemblyrunningtoolMultipurposetoolandaccessoriesBOPisolationtesttoolSeal-assemblyrunningtool水下井口系统一旦钻井结束，井口就会提供一个生产管柱和水下采油树的接口，或者，如果有需要的话，一个回接到平台的点。水下井口系统的设计目的有两点：为作业者提供最新的设备技术，除了功能超强，还能针对井的问题融合最可靠的解决方案提供易于安装的系统，节省安装和钻机时间:.低压罩.高压井口罩一般是18¾in.).)....Drillingguidebase钻井引导基座基座Fig.2可以引导和对齐防喷器，使之连接到井口上。基座钢丝从钻机连接到基座的引导柱上，钢丝随基座到达海底，为从钻机到井口系统提供引导。Fig.2—图例为典型的引导基座,每个基座均可融合用户指定功能，例如远程回收和特殊流动.Low-pressurehousing低压罩底压罩(typically30or36in.;seeFig.3)为引导基座提供了一个定位点，同时为18¾-in.的高压罩提供接口。第一个管柱找准位置进行喷射或固井，是很重要的，因为它是油井其余部分的基础。Fig.3—图例是一种典型的低压井口罩。每个低压罩都可以基于具体应用和钻井环境，来融合不同的功能。High-pressurehousing高压罩水下高压井口罩(typically18¾in.)是一种高效整合的井口，不存在环空通道。它为水下防喷器组和油气井之间提供接口。水下井口是大井眼连接的公扣部分，如图Fig.4对应的母扣是进口连接器，位于防喷),井口的内径就会为密封总成提供金属对金属的密封面。井口有一个初级着陆台肩，可以支撑全部的套管重量，容纳两到三个套管悬挂器和一个油管悬挂器。井口的最小内径是允许17½-in.的钻头通过。Fig4—18¾-in.井口在制造时就有好几种锁紧剖面，匹配防喷器或采油树底部的井口接头。井10,000或15,000Casinghangers套管悬挂器所有的水下套管悬挂器都是芯轴式的,如图Fig.5.它为密封总成提供了金属对