PL
 |
EN
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
  1. 7 Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
  2. 7 Bulletin of the Military University of Technology
  3. 3 Nafta-Gaz
  4. 3 Problemy Techniki Uzbrojenia
  5. 2 Przegląd Górniczy
Więcej...
Autorzy help
  1. 7 Wilk Z.
  2. 5 Zygmunt B.
  3. 3 Trębiński R.
  4. 2 Burian W.
  5. 2 Cudziło S.
Więcej...
Lata help
  1. 2 2021
  2. 1 2020
  3. 1 2019
  4. 1 2018
  5. 1 2016
Więcej...
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  ładunki kumulacyjne
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Modelowanie numeryczne ładunków kumulacyjnych z wkładkami dzielonymi dwuczęściowymi
Hebda Kamil, Habera Łukasz, Koślik Piotr
Nafta-Gaz
|
2021
|
R. 77, nr 4
264--269
PL
Niniejszy artykuł powstał na podstawie wyników modelowania numerycznego ładunków kumulacyjnych z nietypowym kształtem wkładki kumulacyjnej. Standardowy ładunek typu deep penetrating (głęboko penetrujący) posiada wkładkę kumulacyjną w kształcie stożka wykonaną z miedzi. Zamodelowano trzy geometrie ładunków kumulacyjnych o niekonwencjonalnym kształcie, które porównano do modelu klasycznego ładunku. Ładunki te porównano pod względem maksymalnego ciśnienia podczas detonacji, prędkości strumienia kumulacyjnego, uzyskanej energii kinetycznej oraz długości strumienia kumulacyjnego po czasie 22 µs. Celem modelowania ładunków kumulacyjnych z wkładkami o niekonwencjonalnym kształcie było sprawdzenie, czy są one w stanie poprawić parametry zabiegu perforacji w odwiertach naftowych. Perforacja otworu naftowego to krytyczny zabieg, dzięki któremu możliwe jest rozpoczęcie wydobycia węglowodorów z danego złoża. Zabieg ten polega na wykonaniu serii kanałów prostopadłych do osi otworu penetrujących ścianki rur okładzinowych, cementu oraz skałę złożową w celu utworzenia połączenia hydraulicznego pomiędzy otworem wiertniczym a złożem węglowodorów. W przemyśle naftowym ładunki typu deep penetrating są projektowane, aby zapewnić optymalną długość kanału perforacyjnego przy zachowaniu odpowiedniej średnicy perforacji. Obecnie najpowszechniej używanymi ładunkami kumulacyjnymi głęboko penetrującymi są ładunki osiowosymetryczne z wkładkami kumulacyjnymi w kształcie stożka wykonanymi z proszków miedzi. Ładunki te osiągają prędkość strumienia kumulacyjnego na poziomie 7000 m/s i w sprzyjających warunkach są w stanie spenetrować do 1 m calizny skalnej. W artykule opisano parametry ładunków kumulacyjnych, które uzyskano w wyniku modelowania numerycznego. W celu potwierdzenia zdolności przebijania celów przez zamodelowane ładunki należałoby sprawdzić ich fizyczne modele w warunkach poligonu doświadczalnego.
EN
The article was created on the grounds of numerical modelling of shaped charges with a focus on the unconventional shape of their liners. The standard shaped charge of the “deep penetrating” type is equipped with a conical liner made of copper. Three various geometries of shaped charges featuring unconventional shape have been modelled and compared with the classical model of a shaped charge. The shaped charges have been compared for maximum pressure during detonation, cumulative jet velocity, kinetic energy gained and length of cumulative jet after 22 µs. The purpose of modelling shaped charges, featuring unconventionally formed liners, was to check whether they are able to improve the perforation job parameters in oil and gas wells. Perforation of the borehole is a critical job, enabling the initiation of hydrocarbons production from a specific reservoir. The job consists in making series of channels perpendicular to the borehole axis, penetrating casing walls, the cement layer and the formation rock, in order to create a hydraulic link between the borehole and the reservoir of hydrocarbons. In the oil industry, the “deep penetrating” type shaped charges are designed in order to provide optimal length of the perforation channel, while maintaining its adequate perforating diameter. Nowadays, the most commonly deep-penetrating shaped charges used, are the axially-symmetric shaped charges with conical liners made of copper powders. The charges create a cumulative jet reaching a velocity of approx. 7000 m/sec and are able to penetrate up to 1 m of rock matrix in favourable conditions. The article describes the parameters of shaped charges, that have been obtained as a result of numerical modelling. In order to finally confirm the target penetrating ability by the modelled shaped charges, one should check their real physical models in fire-ground conditions.
2
Content available Analysis of a self-centring detonation wave generator
Trzciński Waldemar A., Paszula Józef, Szymańczyk Leszek
Materiały Wysokoenergetyczne
|
2021
|
T. 13
34--47
EN
The aim of the study was to determine the parameters of a detonator generating a self-centring detonation wave, based on experimental and theoretical analysis. The methods for manufacturing self-centring detonation wave generators available in literature were reviewed and a detonator comprised of two explosives was proposed. The detonator geometry was analysed for its ability to centre the detonation wave. A physical detonator model was created and the detonation wave front downstream of the detonator, analysed and the detonator’s capability to compensate an off-centre detonation initiation, evaluated. The wave fronts were recorded using pulsed x-ray radiography. The study showed that the proposed detonator provides a symmetrical initiation of the main charge for the initiation point (location) offset, lower than the assumed maximum offset.
PL
Celem pracy był dobór na drodze eksperymentalno-teoretycznej parametrów detonatora do generowania samocentrującej się fali detonacyjnej. Dokonano literaturowego przeglądu sposobów wytwarzania generatorów samocentrującej się fali detonacyjnej i zaproponowano detonator składający się z dwóch materiałów wybuchowych. Dokonano analizy geometrii takiego detonatora pod kątem możliwości centrowania się fali detonacyjnej. Zbudowano model fizyczny detonatora i zbadano kształt frontu fali detonacyjnej po wyjściu z detonatora oraz oceniono zdolność detonatora do kompensowania niecentralnego zainicjowania detonacji. Do rejestracji frontów falowych wykorzystano zestaw do rentgenografii impulsowej. Wykazano, że zaproponowany detonator jest w stanie zapewnić symetryczność pobudzenia ładunku głównego dla przesunięcia punktu (miejsca) zainicjowania detonacji mniejszego od założonego przesunięcia maksymalnego.
3
Content available Numerical modelling of shaped charges with an elliptical liner
Hebda Kamil, Habera Łukasz
Nafta-Gaz
|
2020
|
R. 76, nr 12
929--933
EN
The article elaborates upon the numerical modelling of shaped charges equipped with various types of elliptical (trumpet-like) liners. Three various geometries of shaped charges with elliptical liners were modelled, which have been compared against a model of a traditional shaped charge with a conical liner. The charges were compared for maximum pressure during charge detonation, velocity of cumulative jet, kinetic energy obtained, as well as length of cumulative jet after a 15 µs interval. The modelling of shaped charges with elliptical liners was aimed at improvement of perforation job parameters in oil wells. Realization of the perforation job is a key element, enabling initialisation of production from a given reservoir of hydrocarbons. The purpose of perforation is the creation of a channel series, perpendicular to borehole axis, penetrating the wall(s) of the casing, cement layer and formation rock, in order to make a hydraulic connection of the borehole with the reservoir of hydrocarbons. The longest possible perforation channels are desired, which enable better completion of the reservoir. Currently, for a perforation job, shaped charges of axial symmetry equipped with conical liners made of copper powders are used, which enable achieving a cumulative jet velocity of 7000 m/s, which can penetrate up to 1 m of undisturbed rock in favourable conditions. The modelled shaped charges, featuring the elliptical liners, achieved much better values of pressure, maximum velocity, kinetic energy and channel length within the same time interval as compared to the results of modelling a cumulative jet created by standard shaped charge. However, it should be remembered that in order to confirm the effectiveness of target penetration by modelled shaped charges, their physical models should be fabricated and tested in ground-fields experiments.
PL
Artykuł został opracowany na podstawie wyników modelowania numerycznego ładunków kumulacyjnych z różnymi typami wkładek eliptycznych (trąbkowych). Zamodelowano trzy geometrie ładunków kumulacyjnych z wkładkami eliptycznymi, które porównano do modelu klasycznego ładunku kumulacyjnego z wkładką stożkową. Ładunki porównano pod względem maksymalnego ciśnienia podczas detonacji ładunku, prędkości strumienia kumulacyjnego, uzyskanej energii kinetycznej oraz długości strumienia kumulacyjnego po czasie 15 µs. Celem modelowania ładunków kumulacyjnych z wkładkami eliptycznymi była poprawa parametrów zabiegu perforacji w odwiertach naftowych. Wykonanie perforacji to kluczowy element, dzięki któremu możliwe jest zapoczątkowanie produkcji w danym złożu węglowodorów. Perforacja ma na celu wykonanie serii otworów prostopadłych do osi odwiertu, przebijających ścianki rur okładzinowych, cementu oraz skałę złożową, aby połączyć hydraulicznie otwór wiertniczy i złoże węglowodorów. Pożądane są jak najdłuższe otwory perforacyjne, które wraz ze wzrostem długości lepiej udostępniają złoże. Obecnie do perforacji wykorzystuje się ładunki osiowosymetryczne ze stożkowymi wkładkami kumulacyjnymi wykonanymi z proszków miedzi, które osiągają prędkość strumienia kumulacyjnego na poziomie 7000 m/s i penetrują do 1 m calizny skalnej przy sprzyjających warunkach. Zamodelowane ładunki kumulacyjne z wkładkami eliptycznymi osiągnęły znacznie lepsze wartości ciśnienia, prędkości maksymalnej, energii kinetycznej oraz długości po czasie dla strumienia kumulacyjnego w porównaniu do wyników modelowania strumienia powstałego z klasycznego ładunku kumulacyjnego. Należy jednak pamiętać, że aby potwierdzić skuteczność przebijania celów przez zamodelowane ładunki kumulacyjne, należałoby wykonać ich fizyczne modele i poddać je testom na poligonie doświadczalnym.
4
Content available Wykonywanie otworów strzałowych technologią wybuchową przy zastosowaniu kumulacyjnej głowicy PG-7M
Pytlik Mateusz, Burian Wojciech, Magier Mariusz, Janiszewski Jacek, Sobala Jacek, Lachmajer Jerzy, Czajka Bartosz, Szastok Michał, Hildebrandt Robert
Przegląd Górniczy
|
2019
|
T. 75, nr 8
7--15
PL
Głównym sposobem urabiania skał w górnictwie podziemnym i odkrywkowym jest wykorzystanie materiałów wybuchowych. Najbardziej optymalnym sposobem urobienia skały jest w tym przypadku wprowadzenie ładunku do otworu strzałowego. Proces wiercenia otworów w porównaniu do załadunku i detonacji materiału wybuchowego jest najbardziej czasochłonną operacją. Dodatkowo względy techniczne mogą utrudniać lub uniemożliwiać wykonanie otworów strzałowych. Głowice kumulacyjne są głównie stosowane do celów wojskowych, jednak wykorzystuje się je również w górnictwie naftowym i gazowym. Wyeliminowanie procesu wiercenia poprzez zastosowanie ładunków kumulacyjnych może znacząco wpływać na zwiększenie postępów drążenia. Niniejsza praca ma na celu określenie możliwości wykonywania otworów strzałowych, wykorzystując głowicę kumulacyjnego pocisku przeciwpancernego PG-7M do granatnika RPG-7. Wyniki przeprowadzonych badań będą służyły do opracowania, wykonania i wprowadzenia do górnictwa nowego typu ładunków kumulacyjnych, które w przyszłości umożliwią zwiększenie efektywności górnictwa przy utrzymaniu lub obniżeniu kosztów.
EN
The use of explosives constitutes the primary method of rock extraction in underground and surface mining. The most optimal method of rock extraction in this case is the insertion of a charge into a blasthole. Compared to the loading and detonation of explosives, the blasthole drilling process is the most time-consuming operation. Additionally, technical factors may render the drilling of blastholes difficult or impossible. Shaped charges are primarily used for military purposes, but they also find application in oil and gas mining. Elimination of the drilling process based on the application of shaped charges could significantly increase the progress of tunnelling. The purpose of this article is to determine the possibility to produce blastholes through the application of the warheads PG-7M anti-tank projectiles used in RPG-7 rocket-propelled grenade launchers. The results of the conducted tests will serve to develop, produce and implement a new type of shaped charge for mining purposes, which in the future will increase the efficiency of mining while retaining or lowering its costs.
5
Content available Eksperymentalna weryfikacja metody wykonywania otworów strzałowych technologią wybuchową z zastosowaniem głowic kumulacyjnych w warunkach podziemnych
Magier M., Zielenkiewicz M., Hildebrandt R., Pytlik M., Sobala J., Szastok M., Burian W., Kulasa J., Juszczyk B., Janiszewski J., Lachmajer J.
Problemy Techniki Uzbrojenia
|
2018
|
R. 47, z. 148
31--41
PL
Głównym sposobem urabiania skał w górnictwie podziemnym i odkrywkowym jest wykorzystanie materiałów wybuchowych. Optymalnym sposobem urobienia skały jest w tym przypadku wprowadzenie ładunku do otworu strzałowego. Proces wiercenia otworów w porównaniu do załadunku i detonacji materiału wybuchowego jest najbardziej czasochłonną operacją. Dodatkowo względy techniczne mogą utrudniać lub uniemożliwiać wykonanie otworów strzałowych. Wyeliminowanie procesu wiercenia poprzez zastosowanie ładunków kumulacyjnych może znacząco wpływać na zwiększenie postępów drążenia. Niniejsza praca ma na celu określenie możliwości wykonywania otworów strzałowych wykorzystując głowice kumulacyjne amunicji przeciwpancernej. Wyniki przeprowadzonych badań będą służyły do opracowania, wykonania i wprowadzenia do górnictwa nowego typu ładunków kumulacyjnych, które w przyszłości umożliwią zwiększenie efektywności górnictwa przy utrzymaniu lub obniżeniu kosztów.
EN
Use of explosives constitutes a primary method of rock extraction in underground and surface mining. The optimal method of rock extraction in this case is the insertion of a blasting charge into a blasthole. Process of blasthole drilling is the most time-consuming operation comparing to loading and detonation of explosives. Additionally, technical factors may render the drilling of blastholes difficult or impossible. Elimination of the drilling process through application of shaped charges could significantly increase the advancement of face mining. The purpose of this article is to determine possibilities for preparing blastholes through the application of shaped charge warheads of anti-tank ammunition. Results of conducted tests will be used to develop, produce and implement a new type of shaped charges for mining purposes, which in the future will increase the mining efficiency at keeping the costs down or by lowering them.
6
Content available Badania możliwości otworowania z wykorzystaniem ładunków kumulacyjnych
Burian W., Magier M., Rotkegel M., Sobala J., Szymała J., Żak A.
Przegląd Górniczy
|
2016
|
T. 72, nr 7
20--25
PL
W artykule przedstawiono przebieg i wyniki badań penetracji betonu przez ładunki kumulacyjne stosowane w przemyśle zbrojeniowym. Badania te stanowią pierwszy etap prac badawczych prowadzonych w kierunku rozpoznania możliwości stosowania ładunków kumulacyjnych do otworowania skał. Badania prowadzono na poligonie Wojskowego Instytutu Technicznego Uzbrojenia z wykorzystaniem amunicji czołgowej. Prezentowane w artykule badania i wyniki pozwalają wnioskować o możliwości stosowania ładunków kumulacyjnych do otworowania skał w przemyśle wydobywczym.
EN
This paper presents the course and results of concrete penetration tests conducted with shaped charges used in the arms industry. These tests are the first stage of research focused on the possible use of shaped charges for rock punching. The study was conducted at the training ground of the Military Institute of Armament Technology with the use of tank ammunition. The tests and results presented in the paper allow to conclude that there is a possibility to use shaped charges for rock punching in the mining industry.
7
Content available Wpływ wybranych typów uszkodzeń/deformacji ładunków kumulacyjnych na ich efektywność
Panowicz R., Kołodziejczyk D., Szymańczyk L.
Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki
|
2014
|
Nr 2
124--140
PL
W poniższej pracy przedstawione zostały wyniki badań eksperymentalnych procesu tworzenia się strumienia kumulacyjnego z uszkodzonej wkładki kumulacyjnej. Badania te w dużej mierze są wynikiem prac prowadzonych w ramach projektu obrony biernej pojazdów. Celem badań było określenie wpływu imperfekcji wkładki kumulacyjnej na strumień kumulacyjny. W wyniku przeprowadzonych badań udało się pokazać niekorzystny wpływ deformacji wkładki na proces kumulacji. Sposób uszkodzenia wkładek nie był przypadkowy, odzwierciedlał on między innymi deformacje możliwe do osiągnięcia podczas zderzenia głowicy pocisku typu PG–7 z pancerzem ochronnym. Badania te są potwierdzeniem skuteczności działania tego typu pancerzy. Przedstawione tu wyniki badań obejmują kilka rodzajów imperfekcji wkładek kumulacyjnych od deformacji poprzez ścięcie aż do pokruszenia materiału wybuchowego. Do oceny deformacji wkładki wykorzystano skaner 3D, natomiast proces formowania się strumienia kumulacyjnego zarejestrowano przy użyciu aparatury do rejestracji rentgenowskiej.
EN
The paper presents the results of experimental studies of the process of creating a shape charge jet from the damaged/deformed shape charge. The aim of the study was to determine the effect of the different types of shape charge imperfections on the jet forming process. As a result of the conducted studies, it was possible to show an adverse effect of the different deformations on the formation of the shape charge jet and its interaction with the armour. The presented results include several types of imperfections: from the shape charge deformation through chamfer of its part to the impact of heterogeneity of explosive materials. A 3D scanner was used for the evaluation of liner deformation, while the formation of the shape charge jet was recorded using X–ray photography. The effect of deformation on the formation of the shape charge jet and its effectiveness were compared with the normal, typical shape charge – undeformed. The tested types of shape charge deformation caused eightfold reduction in the effectiveness of the jet. The method of shape charge damage/deformation was not random but corresponded, inter alia, to deformations possible to obtain during interaction between a PG–7 missile and a bar armuor.
8
Content available Koncepcja technologii spiekanych wkładek metalicznych do ładunków EFP
Zygmunt B., Wilk Z., Koślik P.
Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
|
2014
|
Vol. 5, Nr 2 (16)
63-76
PL
Badania strumieni kumulacyjnych powstających z metalicznych wkładek proszkowych, przeprowadzone z wykorzystaniem impulsowej techniki rentgenowskiej, ujawniły ich wysoką przebijalność oraz zdolność do stabilnego lotu przy zachowaniu ciągłości, znacznie dłużej trwającej w porównaniu ze strumieniami kumulacyjnymi z litego metalu. Ujawnione specyficzne zachowanie regularności i stabilności strumieni kumulacyjnych z wkładek proszkowych skłoniło autorów do wykorzystania tej cechy proszkowych wkładek do konstrukcji innego rodzaju amunicji przebijającej – pocisków formowanych wybuchowo (EFP). W ładunkach kumulacyjnych typu EFP wkładka kumulacyjna ma kształt wycinka powierzchni kuli (sfera) lub stożka o kącie wierzchołkowym większym od 120º. Podobnie jak zweryfikowano utarty pogląd o konieczności wykonywania stożkowych wkładek kumulacyjnych z litego metalu, również wkładki sferyczne wykonane technologią metalurgii proszków mogą okazać się pełnowartościowym zamiennikiem skomplikowanych technologicznie litych wkładek sferycznych wytwarzanych z trudno dostępnych i drogich materiałów. W pracy przedstawiono różnice w działaniu przebijającym obu rodzajów amunicji oraz opracowano koncepcję technologii proszkowych wkładek do ładunków EFP i wykonano partie modelowe różnych typów wkładek o średnicy do 45 mm.
EN
Liners mounted in shaped charges, used mainly for piercing of armours in military applications, are made of plastic metals, mainly from copper. Authors have implemented small-caliber shaped charges used in oil industry, consisting liners made of sintered metal powders. Applying flash rtg technics, has been proved that jets generated by powder liner were regular (straight and uniform) and have had high capability to perforate a steel barrier. Positive results of studies encouraged to apply a powder metallurgy technology to manufacture spherical liners for using in EFP charges. In the paper the main differences between properties of charges with conical and spherical liners were described. Technology of spherical sintered powder liners was tested. Several metallic powders were used for examining the idea of manufacturing uniform and multi-layers liners. Heavy liners consisting by mass majority of tungsten powder were produced. As results of technological works the lot of 45 mm in diameter spherical powder liners were manufactured and a lot of model EFP charges were elaborated
9
Content available Ładunki kumulacyjne i modelowanie numeryczne ich wybuchu
Wojewódka A., Bełzowski J., Witkowski T.
Chemik
|
2010
|
Vol. 64, nr 1
25-32
PL
Ładunki kumulacyjne stosowane są szeroko zarówno w wojsku, przemyśle, jak i górnictwie. Pozwalają na niszczenie elementów uzbrojenia przeciwnika, a także umożliwiają perforację otworów wiertniczych w branży gazu i ropy naftowej. Numeryczne modelowanie procesu detonacji ładunków kumulacyjnych, pozwala na dokładne, tanie i skuteczne ich projektowanie, bez konieczności stosowania drogich surowców, niebezpiecznych materiałów i prowadzenia prac poligonowych.
EN
The shaped charges are applied wide both in army, industry, how and the mining. They allow to become spoiled the elements of the enemy armament, and also make possible the perforation of drilling openings in the trade of gas and petroleum. Numerical modeling the process of the detonation of shaped charges, projecting allows to exact, cheap and effective their, without the necessity of applying dear materials, dangerous materials and testing ground.
10
Potencjalne zastosowania ładunków kumulacyjnych w pracach inżynieryjnych. Komunikat
Wilk Z., Zakrzewski A., Staś J.
WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie
|
2007
|
nr 9/1
111-112
PL
W artykule przedstawiono aktualne i rozwijane kierunki stosowania ładunków kumulacyjnych dostępnych na polskim rynku. Zaproponowano również nowe możliwości wykorzystania tych ładunków w pracach inżynieryjnych związanych z wydobywaniem kopalin, wyburzeniami, demontażem oraz działaniami ratowniczymi.
EN
This article shows actual and being developed ways of accessible on polish market shaped charges usage. There is also a proposition of new potentional usage of such shaped charges in engineering works during minerals exploration, demolition works and rescue works.
11
Content available Zastosowanie ładunków kumulacyjnych do perforacji odwiertów geologicznych
Wilk Z., Zygmunt B.
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
|
2007
|
Vol. 56, nr 1
245-258
PL
W pracy zaprezentowano charakterystykę wyrobów przeznaczonych dla prac strzałowych w otworach wiertniczych wykorzystujących ukierunkowane działanie materiałów wybuchowych. Przedstawiono przykłady nowych krajowych konstrukcji ładunków kumulacyjnych do perforacji odwiertów z zastosowaniem nowoczesnych technologii produkcji wkładek kumulacyjnych o wysokich gęstościach prasowanych z proszków metali oraz wysokoenergetycznych materiałów wybuchowych zawierających fluoropolimery do prasowania ładunków o wysokiej gęstości.
EN
Short history of the development of geological wells perforation techniques has been described. The paper focused on the construction and features of shaped charges used for perforation. The achievements of Polish R&D institutions are reviewed.
12
Content available remote The research of shaped charges with powder liners for geological borehole perforation
Zygmunt B., Wilk Z.
Archives of Mining Sciences
|
2007
|
Vol. 52, no 1
121-133
EN
The characteristics of shaped charges with metal powder liners for perforating of borehole pipes are described. Liners were manufactured using metalic powder technology. Two type of powder liners were made: a homogeneous one made of copper powder and a heavy one made of copper and tungsten powder composition. X-ray pulse technique was applied to research the process of jet stream formation. Radiograms revealed the discontinuous structure of jets formed from powder liners. The corresponding computer simulations of jets formation are presented.
PL
Górnictwo nafty i gazu jest jedną z dziedzin gospodarki, w której ukierunkowana energia detonacji materiału wybuchowego (MW) jest wykorzystywana powszechnie w celu wykonania użytecznej pracy. Wkrótce po II wojnie światowej, doświadczenia uzyskane w konstrukcji przeciwpancernych ładunków kumulacyjnych (LK) zostały wykorzystane w USA do perforacji odwiertów naftowych. Opracowano i wypróbowano różnego rodzaju systemy perforacji oraz inne środki strzałowe z ładunkami kumulacyjnymi służącymi m. in., do obcinania rur okładzinowych, wykonywania szczelin wzdłużnych lub do usuwania twardych przeszkód w czasie wiercenia otworów. Perforacja kumulacyjna polega na utworzeniu kanałów perforacyjnych za pomocą strumieni kumulacyjnych wytworzonych przez odpowiednio rozmieszczone wewnątrz rur okładzinowych odwiertu małogabarytowe ładunki kumulacyjne (rys. I). Technika perforacji kumulacyjnej jest obecnie powszechnie stosowaną metodą uzyskiwania połączenia pomiędzy złożem i otworem geologicznym. Zjawisko kumulacji wybuchowej polega na ukierunkowaniu energii produktów detonacji generowanych przez ładunek materiału wybuchowego posiadający symetryczne wydrążenie zamknięte warstwą metalu, zwykle miedzi lub żelaza (rys. 2). Koncentracja energii produktów detonacji ma miejsce w osi wydrążenia, gdzie w trakcie detonacji ładunku kumulacyjnego następuje dynamiczne zgniecenie metalowej wkładki. W wyniku zderzenia elementów wkładki następuje uformowanie strumienia kumulacyjnego o prędkości 6-8 km/s, który w zderzeniu z przeszkodą wywołuje silny efekt erozji ośrodka i wydrążenie głębokiego otworu. Strumień kumulacyjny stanowi mniejszą część masy wkładki, pozostała część wkładki tworzy zbitkę, która poruszając się z mniejszą prędkością w ślad za strumieniem kumulacyjnym nie wpływa na głębokość przebicia. Z praktycznego punktu widzenia zbitka stanowi bezużyteczny balast i często wpływa szkodliwie na efekt kumulacyjny, np. czopując otwór wydrążony przez strumień kumulacyjny. Wymagania, które powinny spełniać ŁK do perforacji orurowań odwiertu geologicznego są radykalnie odmienne od wymagań stawianych ŁK stosowanym w technice wojskowej, ze względu na radykalnie odmienne warunki zewnętrzne ich stosowania Odwiert zwykle wypełniony jest cieczą (płuczką) o gęstości powyżej I g/cm3. Na głębokości kilku tysięcy metrów ciśnienie wynosi kilkadziesiąt MPa, temperatura znacznie przekraczać może 100°C. Średnica wewnętrzna rur okładzinowych odwiertu geologicznego lub rurek wydobywczych z reguły ogranicza wymiary gabarytowe ładunku (średnica i wysokość) do kilkudziesięciu milimetrów. Mając na uwadze ochronę konstrukcji otworu wiertniczego, dodatkowym ograniczeniem zwiększenia zdolności przebicia przeszkody przez strumień kumulacyjny jest konieczność zminimalizowania masy MW w ładunku. Szczególnie istotnym i specyficznym dla perforacji odwiertów wymaganiem jest warunek, aby tworząca się zbitka kumulacyjna nie czopowała utworzonego przez strumień kumulacyjny kanału perforacyjnego, co było powszechną wadą dotychczas stosowanych ŁK. W niniejszej pracy przedstawiono propozycje konstrukcji oraz właściwości ŁK do efektywnej perforacji z nowym rodzajem wkładek kumulacyjnych wykonanych technologią metalurgii proszków. Dla wybranej do badań konstrukcji ładunku wykonano proszkowe wkładki kumulacyjne jednakowego kształtu (rys. 3) o średnicy podstawy 33,3 mm i kącie wierzchołkowym 45°, różniące się rodzajem materiału, masą, gęstością oraz grubością ścianek. Wkładki kumulacyjne zastosowane w konstrukcji ŁK badanych w niniejszej pracy wykonano metodą prasowania matrycowego z proszków miedzi elektrolitycznej (ECu) oraz z mieszaniny proszku miedzi i proszku metalu o wysokiej gęstości np. wolframu (Ecu/W). W zależności od założonych wymagań, otrzymane wkładki kumulacyjne podlegały dalszym operacjom np. spiekaniu oraz obróbce technicznej i mechanicznej. Jako wzorzec odniesienia do badania właściwości ŁK z nowymi wkładkami służyła tradycyjna wkładka wytłoczona z litej miedzi, powodująca omówiony we wstępie niekorzystny efekt czopowania otworów. Drugi rodzaj badanych wkładek wykonano z proszku miedzi, a trzeci z równowagowej mieszaniny proszku miedzi i wolframu. Duży udział proszku wolframu spowodował W4fost gęstości wkładki o prawie połowę, w porównaniu z gęstością wkładki wykonanej z proszku miedzi. Zaproponowano również wkładkę o budowie warstwowej charakteryzującej się znaczną różnicą gęstości obu warstw - wewnętrznej (z proszku ECu/W) i zewnętrznej (z proszku ECu). Dla każdego z rodzajów badanych wkładek proszkowych przeprowadzono badania optymalizacyjne dotyczące ich masy, którą zmieniano regulując grubość ścianki wkładki. Jako kryterium optymalizacji przyjęto maksymalizację podstawowego parametru ŁK jakim była wartość przebicia stalowej przegrody. W tablicy I zamieszczono podstawowe dane charakteryzujące zastosowane w badanych ŁK proszkowe wkładki kumulacyjne w porównaniu z właściwościami wkładki wykonanej z litej miedzi. Wkładki spiekane z proszków charakteryzowały się większą masą oraz grubszą ścianką w porównaniu z wkładką wykonaną z litej miedzi. Do badania właściwości strumieni kumulacyjnych wytwarzanych w procesie detonacji ładunków z różnymi wkładkami zastosowano sprawdzony w praktyce układ kumulacyjny (rys. 4). Materiałem wybuchowym (MW) zastosowanym do elaboracji ŁK był opracowany przez autorów niniejszej pracy heksoflen (heksogen drobnokrystaliczny flegmatyzowany tworzywem fluoropolimerowym). Ładunki prasowano w temperaturze otoczenia pod ciśnieniem 250 MPa. Gęstość zaprasowanego MW w ładunku wynosiła 1,74 g/cm3. Strumienie kumulacyjne wytwarzane przez ŁK z różnymi rodzajami wkładek badano za pomocą diagnostyki rentgenografii impulsowej. Dzięki krótkiemu czasowi ekspozycji, rzędu 10-8 sekundy, technika ta umożliwia fotografowanie procesu formowania i lotu strumienia kumulacyjnego poruszającego się z prędkością rzędu 105 m/s. Najwyższą prędkość czoła strumienia kumulacyjnego (7500 m/s) zaobserwowano dla ładunku z wkładką wykonaną z litej miedzi (rys. 5). Wkładki z proszku miedzi generują strumienie kumulacyjne poruszające się z prędkością o 300 m/s mniejszą (rys. 6). Strumień kumulacyjny z wkładki proszkowej o zwiększonej gęstości (Cu/W), porusza się z prędkością poniżej 7000 m/s (rys. 7), jednak z uwagi na wysoką gęstość strumienia, zdolność przebijania metalowej przeszkody jest najwyższa. Zdjęcia rentgenowskie strumieni kumulacyjnych wytworzonych z wkładek proszkowych ujawniają typową jak dla strumieni pochodzących z wkładek litych zdolność do zwiększania swojej długości przy zachowaniu ciągłości strumienia (rys. 6 i 7). Wkładka wykonana z mieszaniny proszku miedzi i wolframu, metali różniących się znacznie gęstością, wytwarza regularny strumień kumulacyjny o wysokiej zdolności przebijania przegrody, większej niż dla wkładki miedzianej, pomimo niższej prędkości czoła strumienia. Wytworzony z wkładki proszkowej strumień kumulacyjny zachowuje dyskretną strukturę wyjściowego materiału, co jest szczególnie wyraźne w powiększeniu (zdjęcie dolne na rys. 7). Strukturę taką posiada również zbitka, co powoduje jej niską wytrzymałość mechaniczną, korzystną do zastosowania w perforacji odwiertów geologicznych. Wykonano również komputerową symulację procesu formowania strumienia kumulacyjnego dla obu rodzajów zastosowanych wkładek kumulacyjnych - z litej miedzi oraz z proszku miedzi przy uwzględnieniu porowatości wkładki wykonanej z proszku (rys. 8). Symulacje komputerowe zjawiska kumulacji wykazały dobrą zgodność wyników z danymi eksperymentalnymi. Wyprodukowane według nowej technologii wkładki proszkowe charakteryzują się korzystnymi właściwościami użytkowymi w porównaniu z wkładkami z litej miedzi wytworzonymi technologią obróbki plastycznej.
13
Zastosowanie ładunków kumulacyjnych do perforacji odwiertów geologicznych
Wilk Z., Zygmunt B.
Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
|
2006
|
z. spec.
221-237
PL
Zaprezentowano charakterystykę wyrobów przeznaczonych dla prac strzałowych w otworach wiertniczych wykorzystujących ukierunkowane działanie materiałów wybuchowych. Zaprezentowano przykłady nowych konstrukcji ładunków kumulacyjnych do perforacji odwiertów z zastosowaniem nowoczesnych komponentów: wkładek kumulacyjnych prasowanych z proszków metali o wysokich gęstościach i kompozycji wysokoenergetycznych materiałów wybuchowych z fluoropolimerami do prasowania ładunków. Przedstawiono fragmenty zagadnień dotyczących konstrukcji i technologii produkcji ładunków kumulacyjnych osiowo-kierunkowych o wysokiej efektywności, które są tematem realizowanej w IPO-Krupski Młyn pracy doktorskiej.
14
Content available remote Optymalizacja konstrukcji ładunków kumulacyjnych do perforacji odwiertów z wykorzystaniem metod symulacji komputerowych
Wilk Z., Zakrzewski A., Griesgraber K., Frodyma A., Jach K., Świerczyński R.
Nafta-Gaz
|
2006
|
R. 62, nr 12
673-679
PL
Udostępnianie orurowanych otworów wiertniczych do eksploatacji węglowodorów odbywa się standardowo metodą perforacji strzałowej. Dotychczas stosowany proces projektowania ładunków kumulacyjnych przebiega zwykle w sposób empiryczny. W drodze kolejnych eksperymentów, optymalizuje się konstrukcję ładunku kierunkowego. Jest to proces kosztowny i czasochłonny. W przedstawionym artykule zaprezentowano możliwości stosowania, w projektowaniu ładunków kumulacyjnych dla górnictwa otworowego, numerycznych metod symulacji. Analiza komputerowa i symulacja numeryczna detonacji ładunku i penetracji tworzonej strugi kumulacyjnej w tarczy, jaką jest orurowana ściana otworu wiertniczego, stanowi pierwszy etap projektowania. Wybrane rozwiązania podlegają weryfikacji eksperymentalnej w badaniach poligonowych.
EN
The paper shows the results of computer simulation of perforation in steel and concrete using cumulative charges. Analyses of perforation shaped charges (especially in a complex system of wellbore pipes and layers of sand) are possible only when the methods of computer physics are applied. The results of computer simulation based on a new version of free particle method are given and their comparison with experimental results is presented. New version of a free particle method makes possible computer simulation of the problem with very complex initial-boundary conditions.
15
Content available remote Koncepcja stanowiska do eksperymentalnych badań wkładek kumulacyjnych w fazie redukcji
Jackowski A.
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
|
2005
|
Vol. 54, nr 2-3
135-147
PL
W pracy przedstawiono koncepcję stanowiska do badań wkładek kumulacyjnych w początkowej fazie redukcji i tworzenia się strumienia kumulacyjnego oraz umożliwiającego odzyskiwanie wkładek po próbach. W modelowym rozwiązaniu zastosowano układ symulavyjny, w którym redukcja wkładki zachodzi w wyniku oddziaływania na nią fali uderzeniowej, generowanej w wodzie przez ładunek materiału wybuchowego. W pracy oparto się na wynikach badań przedstawionych w [1] Na podstawie przeprowadzonej analizy sformuowano wnioski dotyczace charakterystyki geometrycznej układu badawczego. Oszacowano także maksymalne wartości ciśnienia obciążającego wkładkę dla kilku wariantów masy ładunku zastosowanego ładunku wybuchowego.
EN
The conceptual design study of stand for researches of the shaped charge liners during early stage of collapse and formation of the jet are presented in this paper. In this design the recovery of liners after tests was assumpted. Collaps of the liner realised by shock wave generated into water by explosive charge was used in model system simulation. This paper based on reults presented in [1]. The conclusions about geometry characteristic of experimental stand were formulated on the basis analysis. The maximum value of the liner load pressure for same variants of mass explosive was estimated.
16
Content available remote Eksperymentalna weryfikacja stanowiska do badań wkładek kumulacyjnych we wczesnej fazie redukcji i formowania się strumienia
Jackowski A.
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
|
2005
|
Vol. 54, nr 2-3
149-164
PL
W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalnej weryfikacji stanowiska badawczego wykonanego wg koncepcji opisanej w pracy [1]. Na podstawie wyników przeprowadzonych prób mozna zauważyć, że mozliwe jest odzyskiwanie wkładek z "zamrożonym" efektem redukcji. Badania metalograficzne struktur materiału wkładki po redukcji umozliwiają odtworzenie przebiegu deformacji materiału.
EN
The results of experimental verification of the stand made according to conceptual design described in paper. On the basis of results caried out tests one can notice that is possible recovery of the liners with "freezed" effect of collapse. Metallographic study of the linear material structures after collapse allows to reconstruct course of the material deformation.
17
Content available remote Badania ładunku EFP z wybranymi układami inicjowania detonacji
Śliwiński J.
Problemy Techniki Uzbrojenia
|
2003
|
R. 32, z. 86
117--126
PL
W referacie przedstawiono przykłady zastosowania w wojsku różnego typu ładunków kumulacyjnych, w tym również ładunków w których wykorzystuje się specjalne układy do wybuchowego formowania pocisków (EFP). Omówiono sposób postępowania przy opracowaniu ładunku EFP polegający na dobraniu metodą symulacji cyfrowej głównych parametrów konstrukcyjnych ładunku, opracowaniu konstrukcji i wykonaniu ładunku, a następnie jego badań w waunkach poligonowych. Przedstawiono wyniki badań porównawczych ładunku EFP w którym stosowano układy inicjowania detonacji zawierające zapalnik elektryczny typu ERG oraz zapalnik z zapałem elektrycznym ZE posiadający dwustopniowy układ zabezpieczeń. Omówiono również wymagania stawiane ładunkom EFP stosowanych w minach przeciwburtowych.
EN
Some examples of hollow charges including EFP being on service are presented. The process of EFP development by using the numerical code simulations of main charge characteristics through the development and performance of a design to the range testing is described.
18
Content available remote Badanie odpowiedzi modelowego pancerza reaktywnego na uderzenie strumienia kumulacyjnego
Cudziło S., Trębiński R., Trzciński W.
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
|
2002
|
Vol. 51, nr 3
123-138
PL
W pracy badano eksperymentalnie i teoretycznie odpowiedź modelowego pancerza reaktywnego na uderzenie strumienia kumulacyjnego. Dokonano analizy procesu napędzania metalowych płytek pancerza gazowymi produktami detonacji zainicjowanej w osłoniętej warstwie materiału wybuchowego strumieniem kumulacyjnym o różnym kącie natarcia. Ruch płytek rejestrowano na dwóch prostopadłych kierunkach techniką rentgenografii impulsowej. Do teoretycznej analizy procesu miotania zastosowano uproszczony model uwzględniający deformację płyt i skończony czas ich przyśpieszania, zaproponowany w pracy [1]. Otrzymane z eksperymentu oraz modelowania numerycznego czasowo-przestrzenne charakterystyki ruchu elementów modelowego pancerza reaktywnego mogą być wykorzystane w procesie projektowania głowic kumulacyjnych przeznaczonych do zwalczania pancerzy osłoniętych pancerzem reaktywnym.
EN
In the paper, the reaction of a model reactive armour to an attack of a shaped charge jet was studied in experimental and theoretical ways. An analysis of the process of driving metal plates of the armour by the gaseous products of the detonation initiated in confined layer of explosive by the jet at various incidence angles was performed. The pulse X-ray photography was applied to record the motion of plates at two perpendicular directions. The theoretical analysis was performed by using a simple model, in which the plate deformation and finite time of its acceleration were taken into account. The time-space characteristics of motion of model reactive armour elements obtained from experiment and numerical modelling can be applied for design cumulative heads destined for destroying armours protected by reactive armour.
19
Content available remote Badania efektów rekrystalizacji wywołanych nagrzewaniem spieku miedzianego w fali uderzeniowej
Trębiński R., Michałowski M.
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
|
2001
|
Vol. 50, nr 12
103-125
PL
Przeprowadzono badania efektów rekrystalizacji w obciążonych uderzeniowo cylindrycznych próbkach spieków miedzi o różnej wyjściowej gęstości. Warunki obciążenia dobrano w taki sposób, aby temperatura jedynie w wewnętrznej części próbki była większa od temperatury początku pierwotnej rekrystalizacji. Dla oceny zajścia rekrystalizacji wykorzystano pomiary twardości próbek oraz obserwacje mikrostruktury materiału za pomocą mikroskopu optycznego. Wykorzystując metody komputerowego modelowania oszacowano wartości ciśnienia i temperatury wywołane obciążeniem wybuchowym oraz zmiany w czasie przestrzennego rozkładu temperatury. Zestawiając wyniki obliczeń z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzono dyskusję odnośnie czasowej skali procesu rekrystalizacji w badanym układzie i oszacowano energię aktywacji rekrystalizacji.
EN
Investigations were performed of recrystalization effects in shock loaded cylindrical samples of copper sinters having various initial density. Loading conditions were chosen in such a way, so as the temperature at the inner parts of the samples were higher than the temperature at the beginning of the primary recrystallization.Hardness measurements and optical observations of the microstructure were used for the evidence of recrystallization. Pressure and temperature generated by the shock loading, as well as time changes of the spatial distribution of temperature were estimated by the use of computer modelling. Comparing the results of calculations with the results of experimental investigations a discussion concerning the duration of the recrystallization process in the investigated setup was performed and a value of the activation energy of recrystallization was assessed.
20
Wpływ inercyjności obudowy i wkładki głowicy kumulacyjnej na prędkość napędzania ich elementów i masę aktywną ładunku materiału wybuchowego
Włodarczyk E.
Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych. Technika Lotnicza
|
2000
|
nr 11
117-135
PL
W pracy zbadano wpływ inercyjności obudowy i wkładki klinowego ładunku kumulacyjnego na prędkość przemieszczania się wybuchowo napędzonych ich elementów oraz na masę aktywną materiału wybuchowego. Wyprowadzono proste algebraiczne wzory pozwalające szacować, z wystarczającą dla celów technicznych dokładnością, wartości wymienionych parametrów (uw, Uo i ma). Uzyskane wyniki obliczeń teoretycznych są zgodne z danymi eksperymentalnymi podawanymi w dostępnej literaturze.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.