基于爆压耦合约束原理的双锥复合药型罩成型及侵彻特性

为有效应对大容积中、轻型装甲目标,提升破甲战斗部综合毁伤能力,本文设计了一种基于爆压耦合约束原理的双锥药型罩,通过小锥角上锥与大锥角下锥的配合,兼顾侵彻深度与扩孔直径。设计了双锥药型罩的射流模拟方案,通过靶场实验结果与数值模拟结果对比,得出了穿深和孔径数值仿真结果误差分别为4.8%、8.1%,验证了数值模拟方案的可靠性。通过正交试验,探究了药型罩罩高比、装药高度与装药直径比和壁厚对射流成型参数的影响规律,并进行了侵彻分析,结果表明:基于爆压耦合约束原理的双锥药型罩可以保持射流的侵彻深度,提升射流的扩孔能力;探究了罩高比、装药高径比、壁厚3个因素对射流头部速度与断裂时间的影响趋势。其中药型罩壁厚、罩高比不会对射流头部速度与断裂时间产生明显影响关系,装药高径比增加使得射流断裂时间提前,射流头部速度增加。最后,通过大量数值模拟确定了装药高径比对射流头部速度、断裂时间的影响曲线,并根据曲线结果,优化了双锥药型罩的结构和炸高,使得药型罩侵彻深度增加23%,穿孔孔径增加了35%。

基于冲击Hugoniot关系的爆压性质和不确定度量化

精确评估炸药冲击Hugoniot参数的可信区间,有效量化冲击起爆、状态方程等唯象模型的不确定度,提高模型的鲁棒性和可靠性,会极大地降低爆压标定的成本。利用线性回归拟合方法得到冲击Hugoniot参数,采用参数估计法推导出Hugoniot参数的置信区间,使用国内试验数据确认方法的有效性。在合理假设的基础上,结合Chapman-Jouguet理论和冲击Hugoniot关系,导出爆压与装药厚度、冲击波走时、初始密度、Hugoniot斜率和0-压声速之间的函数关系式。分别用对数正态分布和Beta分布表征输入不确定度,通过Rosenblatt变换将输入不确定度转化成相互独立的标准正态分布,使用自适应基函数多项式混沌不确定度传播量化方法,给出了爆压的概率密度函数和置信区间。研究结果表明,爆压与样品厚度、爆轰走时、爆速具有拟单调性,在特殊前提下证实了前人的判断。应用于PBX9502炸药,发现给出的置信区间较宽,与试验专家的先验论断吻合。该研究发展了一套有效量化爆轰不确定度的传播量化方法,为发展可信、强预测能力爆轰模拟软件提供了技术支撑。

海上油田中深井多段优快爆燃压裂技术优化与应用

海上油田中深井实施爆燃压裂技术将产生较高峰值压力,易造成施工管柱破坏、电缆断裂等安全问题,并存在作业时效及作业效果较差等难题。针对爆燃压裂难点,研发了低燃速、耐175℃高温、耐72 MPa高压爆燃压裂推进剂火药,可满足海上油田中深井高温高压储层要求;优化形成了中深井电缆传输爆燃压裂工艺,作业时效相对于油管传输爆燃压裂至少可提高8倍以上,同时能够有效保证每米储层火药质量,所采用的高强度电缆和电缆井口防喷器解决了系列安全风险问题。优化形成的海上油田中深井多段优快爆燃压裂技术,在海上油田L-10a、X-B6井进行了现场试验,具有作业安全性高、时效快、效果好等优点,可为国内外类似中深井储层改造技术应用提供借鉴。

爆燃压裂技术在海上油田的运用

爆燃压裂技术能通过对爆燃药品的引爆,在短时间内迅速产生大量的高温、高压气体,对周围的环境尤其是油气层产生脉冲加载作业,使得破裂的油气层能产生放射状的裂缝,由此达到提高产出率的目的。这种技术相比较于其他技术具有自身独特的增产机理,而近些年来也在许多油服企业中得到了广泛的应用和推广,目前这项技术已经在海上部分油田得到应用并取得不错的效果,为更好地推广到其他油田,解决技术应用伴随的安全性以及高效增产的难点问题,需要进一步探究技术的工艺原理、关键技术以及安全控制措施,以便于后期得到持续性的运用。

爆炸危险性厂房的建筑设计控制要点分析

对于有爆炸危险性的医药厂房建筑设计,由于相关规范条文较少,实际工程设计时经常会遇到难以判定的情况。或一切从严造成造价浪费且使用不便;或措施不到位而无法保证建筑的合理安全。应结合实际项目,从工程设计的角度,对此类有爆炸危险性的医药厂房进行系统分析。按照设计考虑因素的有机顺序,进行归纳总结。根据列举的实际项目设计案例,列举了设计难点的解决方案,常用建材及选择方法;同时对当前类似厂房的现行规范深度、国标图集存在的问题提出了探讨;并结合此类项目特点提出了新材料应用的可能性,以利于有爆炸危险性医药厂房设计项目的执行。

含能材料的密度、爆速、爆压和静电感度的理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-31G*基组水平下,全优化计算了系列硝胺类和硝基芳烃类爆炸物的几何构型,用Monte-Carlo方法和自编程序,基于0.001e·bohr-3等电子密度面所包围的体积空间求得分子平均摩尔体积(V)和理论密度(ρ).用Kamlet-Jacobs方程基于理论密度(ρ)和PM3计算生成焓(△Hf)估算标题物的爆速(D)和爆压(p),发现多环硝胺类化合物的爆轰性能优于芳烃硝基类化合物,故此,在寻求高能量密度材料(HEDM)时,我们应特别关注多环硝胺化合物.与ρ和D文献值比较,表明本理论计算方法和结果是适用可靠的.将爆速(D)和爆压(p)计算值与静电感度实验值(EES)进行比较和关联,发现:若对化合物进行细致分类讨论,则它们之间存在较好的线性关系.据此建议,在含能材料分子设计中,可通过理论计算爆轰性质(D或p)去预估难以定量求得或尚未合成的含能材料的静电火花感度值(EES).此外,我们还讨论了取代基对ρ,D和p的影响,也有助于分子设计.

铝含量对RDX基含铝炸药爆压和爆速的影响

利用锰铜压力传感器和测时仪测量了不同铝含量的RDX基含铝炸药的爆压和爆速。拟合出爆压、爆速与铝含量的关系式，分析了铝含量对RDX基含铝炸药爆压、爆速的影响因素。结果表明，随着铝含量的增加，RDX基含铝炸药的爆压和爆速呈线性减小。计算了铝粉的质量分数在0～40％时所对应的PC-J=A（x）ρ0D^2中的A（x）值，拟合出A（x）值与铝含量的关系式，得到RDX基含铝炸药爆压与爆速之间的关系式。

水力压裂潜在危险及钻爆压抽一体化技术

采用FLAC3D软件分析了水力压裂后的孔隙压力和地应力的分布情况,指出水力压裂导致卸压的同时也产生高孔隙压力和地应力集中。压裂方向的不可控导致孔隙压力和地应力分布混乱,成为新的安全隐患。通过控制爆破技术先产生导向裂隙或弱面,控制压裂方向,形成钻爆压抽一体化技术,均匀压裂煤岩体,达到整体卸压目的。结合某矿突出实例,得知控制爆破和水力压裂的时空协同关系和钻孔的布置情况直接影响技术使用效果。

多级脉冲爆燃压裂作用过程耦合模拟

针对多级脉冲爆燃压裂作用过程瞬态性、多场耦合复杂性,建立多级脉冲爆燃压裂过程耦合求解方法,并进行模拟计算和矿场应用分析。将多级脉冲爆燃压裂作用过程分解为火药爆燃加载、压挡液柱运动、射孔孔眼泄流、裂缝起裂和裂缝延伸5个子系统,基于给定的基本假设建立各子系统的动力学模型,并借助节点系统分析方法得出多级脉冲爆燃压裂过程耦合求解方法,既可定量计算合理装药量,又可对爆燃压力、裂缝形态进行定量动态预测。通过模拟计算分析了多级脉冲爆燃压裂过程中爆燃压力、压挡液气液界面位移、裂缝长度的变化规律,并将全过程按时间分为5个阶段。矿场应用结果表明:基于该方法开展的多级脉冲爆燃压裂在设计药量下可成功压裂油层并降低破裂压力,确保后期措施顺利进行。

铝粉含量对梯铝炸药爆压和冲击波参数的影响

测试了以TNT为基不同含量含铝炸药的爆压和空中爆炸冲击波参数,通过分析铝粉对炸药爆压、空中爆炸参数和爆炸冲击波超压的影响,建立了爆压与铝氧比的关系曲线、5种TNT基含铝炸药的冲击波相似律方程和TNT/Al炸药的爆压与空中爆炸冲击波超压的关系式。结果表明,随着铝粉含量的增加,炸药的爆压呈指数衰减,近距离的冲击波超压也快速减小,但爆炸场温度和爆炸火球的直径及持续时间会增大。

爆压法对马钱子总生物碱的影响及急性毒性试验研究

目的 :观察爆压法对马钱子的总生物碱含量和急性毒性的影响。方法 :采用溶剂提取法提取总生物碱并测定其含量 ,用薄层层析对总生物碱中士的宁和马钱子碱进行定性分析 ,并通过小白鼠灌胃给药测定爆压品和生品的LD50 。结果 :马钱子经爆压法和砂烫法炮制后 ,总生物碱的含量下降甚微 ,与生品比较仍达 92 %～ 95 .6 % ,而爆压法与生品急性毒性比较下降了 38.3% (P <0 .0 1)。结论 :爆压法既能显著降低马钱子毒性 ,又能保证其效价不会明显下降。

含铝炸药爆压及能量释放过程的研究

利用有机玻璃法计算了不同配方的含铝炸药的爆压,并根据有机玻璃中冲击波的传播轨迹分析比较了不同含铝炸药的能量释放过程。结果表明,RDX/AP比例一定时,铝含量增加,含铝炸药的爆压减小,后期释放的能量增加。铝含量一定时,随RDX/AP比值的增大,含铝炸药的爆压增加,后期释放的能量基本一致。

筛管完井爆燃压裂技术可行性研究

运用地面打靶实验方法,利用不同类型和用量的火药进行筛管完井爆燃压裂实验,并检测压裂后水泥靶中筛管挡砂精度的变化,对筛管完井爆燃压裂技术可行性进行了研究。研究表明:星孔筛管不适合进行爆燃压裂,存在较大风险;绕丝筛管受限于检测方法,其适用性还需进一步研究;复合筛管在满足火药类型、火药用量、峰值压力等限制条件下可进行爆燃压裂。在中国海上油田惠州26-1油田20sb井进行了现场试验,效果显著,一口关停2 a的井成功复产,并且压裂枪完好,油井不出砂,验证了复合筛管完井在一定限制条件下实施爆燃压裂技术的可行性。该技术对国内外类似油田的开发具有借鉴意义。

装药密度及尺寸对RDX基含铝炸药爆压爆速的影响

利用锰铜压力传感器和测时仪测量了不同装药密度和尺寸下的RDX基含铝炸药的爆压和爆速,拟合出了爆压、爆速与装药密度的关系式,研究了装药密度和尺寸对RDX基含铝炸药爆压、爆速的影响。结果表明,随着密度的增加,RDX基含铝炸药的爆压和爆速均增加;当装药直径和装药长度分别达到20 mm和40 mm时,RDX基含铝炸药已经达到稳定爆轰,装药直径和装药长度再增加,爆压和爆速基本不变。

正交实验探讨爆压法炮制马钱子的最佳条件

目的 :优化选择爆压法炮制马钱子的最佳条件。方法 :用正交设计对爆压法炮制马钱子的工艺进行研究。结果 :加热 5min,气压达 15 2 k Pa,马钱子中士的宁的含量均可达砂烫炮制的效果 ,符合《中国药典》炮制马钱子的标准。结论 :筛选的爆压法炮制工艺 ,能确保马钱子炮制品的临床用药安全和疗效。

爆压酸化技术在中国海上低渗油田适应性分析

中国海上存在大量的低渗油田处于待开发状态,油气储量大,动用程度低,它是未来海上油田油气接替的重要组成部分。目前海上低渗透油田的增产措施技术手段非常有限,海上平台受到空间限制,部分储层还存在厚度薄、边底水活跃的特征,水力压裂等低渗透油藏改造措施也难以实施;常规的酸化措施改造力度弱,酸液很难注入地层,导致酸化效果不理想。通过大量、深入的研究及论证,爆燃压裂酸化是一种低渗油藏储层改造技术,它适合于海上油田特殊油藏、平台条件,工艺简单,安全可靠,在中国海上油田LF13-1油田26H井进行首次应用,作业前该井由于产量较低,长期处于关井状态,作业后产液量为127 m3/d,目前已累增油1 237 m3,增产效果十分显著,在中国海上低渗油田具有广泛应用前景。

油气层爆燃压裂裂缝动态延伸模型

基于油气层爆燃压裂造缝加载模型,建立地层破裂和止裂压力、爆燃气体渗滤、裂缝延伸长度和宽度以及爆燃气体的质量守恒与能量守恒计算模型,并耦合求解,分析爆燃压裂过程中井筒压力、裂缝几何形态变化。结果表明:火药爆燃后,井筒中的压力、温度迅速上升,达到地层破裂压力时起裂,裂缝开始延伸;在火药爆燃、气体渗滤作用下,爆燃气体的压力先增加后减小,最后降至地层初始压力;在爆燃加载条件相同的情况下,随裂缝条数的增加峰值压力和裂缝长度均减小;裂缝延伸过程中裂缝宽度先增大后减小,裂缝条数越少,裂缝宽度最大值和最终值越大。

约束条件及装药直径对HMX/F2641传爆药爆压影响的实验研究

采用锰铜压力传感器法测量了约束条件和装药直径对传爆药HMX/F2641爆压的影响,传爆药密度为90%的理论密度。装药直径小于5mm时,小型化传爆序列爆压随装药直径和约束条件阻抗的减小而降低,装药直径3～5mm范围内,约束条件及装药直径对传爆药爆压的影响较小;在装药直径1.5～3mm范围内,小型化传爆序列约束条件和装药直径对传爆药爆压的影响较大。在装药密度一定时,通过装药尺寸及约束条件的匹配,可以控制并调整传爆药的爆压输出来满足不同主装药起爆的需求。

爆燃压裂及其适用的地质条件研究

爆燃压裂作为具有独特增产机理的一种油气井增产技术 ,已在长庆油田各产油区进行了广泛应用。笔者分析了 2 68井次的 GEGF施工效果 ,对其适应的地质条件和影响效果的主要因素进行了分析研究 ,给出了选择爆燃药量大小的原则 ,找出了该技术适合的地层条件。经现场试验证明是有效的、科学的 ,极具推广价值。

点火能量等因素对脉冲爆震室压的影响实验

以汽油 /空气两相混气为可爆混合物 ,采用汽油机点火系统和半导体高能点火系统 ,实验研究了不同点火频率对脉冲爆震室中不同位置脉冲爆震波压力的影响。结果发现 ,充满度大 ,产生的紊流强度大 ,有利于爆震波的形成 ;在大多数情况下 ,用低能量 (5 0mJ)的点火系统点火时 ,点火频率大于实际产生的爆震频率 ;用高能(1J)点火系统时 ,可缩短从爆燃向爆震转变 (DDT)的距离 ,易产生爆震 ,所得爆震波的峰值压力明显增大。所得结果可为脉冲爆震发动机的设计。