188814. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és robbanószerkezet csövek robbantás útján történő elvágására
1 188 814 2 A találmány tárgya eljárás és robbanószerkezet csövek robbantás útján történő elvágására. A műszaki gyakorlatban nem ritka az olyan eset, amikor ember által közvetlenül el nem érhető helyen, például szénhidrogén kútban kell csövet elvágni. Az egyik ismert megoldás lényege az, hogy a vágási helyre leengedett és ott körbeforgatott fúvókákból kiáramló nagysebességű szemcsék (pl. kvarcszemcsék) koptató hatásával vágják el a csövet (ún. eróziós eljárás). Ez a módszer bonyolult cs lassú, amellett nem is mindig eredményes. Egy másik ismert megoldásnál a csőbe nagyobb mennyiségű (5—10 kg-nyi) robbanóanyagot, ún. torpedó töltetet robbantanak el. A robbanás a cső tágulását és törését eredményezi, aminek következtében a cső folytonossága megszakad. Hiányossága ennek a módszernek, hogy a cső olyan mértékben kihajolhat, hogy az a környező anyaghoz — pl. a béléscsőhöz - préselődik, ami lehetetlenné teszi a fúrólyukból való kihúzását. Egyes országokban a robbantásos csővágáshoz különleges töltetkonstrukciókat fejlesztettek ki (lásd a csatolt rajzokon az la, lb ábrákat). Ilyen csővágó tölteteket gyárt például az USA-ban működő Gearhart Industries Inc. cég, de a Szovjetunióban is készülnek hasonló töltetek. Közös jellemzője ezen tölteteknek, hogy az la, lb ábrák szerinti AA’ tengelyre forgásszimmetrikusak, míg a BET tengelyre tükörszimmetrikusak. Az 1 gyutacs robbanása a 2 robbanóanyag robbanását váltja ki. A töltet oldalpalástján elhelyezeti ferde homlokú 3 vagy félkör keresztmetszetű 4 betétek a BB’ tengelynek az AA’ tengely körüli körbeforgatásával meghatározott síkban nagysebességű vágósugarai hoznak létre a robbanás során. Az ilyen robbanótölteteket perforátoroknak vagy kumulatív tölteteknek nevezzük. Hiányosságot jelent ennél a megoldásnál, hogy mivel a vágótöltetnek a BB' tengely körbeforgatásával nyert síkkal párhuzamos minden metszete kör, és a töltet indítása a középpontban történik, a vágósugár széttartó. így minél távolabb van a töltettől a vágandó cső fala, annál kisebb tömegű és kisebb sebességű vágósugár jut annak egységnyi hosszára. A töltet hatékonysága tehát csak egy adott maximális távolságig garantálható. Ez a távolság a Gearhart cég tölteteinél legfeljebb 4,3 mm, míg a szovjet tölteteknél legfeljebb 3,5 mm. így a deformálódott cső vagy csőfal belső oldalán bekövetkező lerakódások esetén előfordulhat, hogy a vágótöllel csak nehezen vagy egyáltalán nem juttatható be a vágás kívánt helyére. A találmány célja a fenti ismert megoldások említett hiányosságainak kiküszöbölése. A találmány feladata olyan eljárás és robbanószerkezel létrehozása csövek robbantás útján történő elvágására, amelynél a robbanótöltet és a csőfal belső oldala közötti sugárirányú távolság az eddiginél lényegesen nagyobb lehet, és a vágótöltet kialakítása és elhelyezése révén nagyobb csöfalvastagságok esetén is biztonságos vágást eredményezzen. Ismeretes, hogy az irányított hatású töltetek, az ún. perforátorok által létrehozott kumulatív sugár a robbanóanyag mennyiségétől függően folyadékban, acélban néhány száz mm távolságra is elhatol, és a céltárgy anyagába történő behatolásakor az anyagot oldalirányban elnyomva hozza létre a lyukat, amikoris az anyagban lökéshullám jön létre. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a cső üregében a vágási sík alatt és felett úgy helyezzük d a perforátorokat, hogy azok hatásvonalai a csőfalat a vágási síkban metsszék, akkor a kumulatív ’öltetek egyidejű elrobbantásáva! a csőfal körbenerforálódik a robbantás primer hatásaként, ugyanakkor a perforátorok közti teret kitöltő robbanó'.öltct - amely lényegében a perforátorok töltetével egy töltetet képez — robbanása szekunder hatásként a csőfalban körben tengelyirányú húzóerőt, lökéshullámot vált ki, amely a cső elszakadását eredményezi. Ez a lökéshullám dinamikus húzóigénybevétell jelent a két lyuk között megmaradt anyagrészre, és abban repedést hoz létre. A megrepedt anyagrészeket a robbanási gázok hatása el tudja távolítani egymástól. Ezen felismerés alapján az elsődleges feladat megoldása olyan eljárás csövek robbantás útján történő elvágására, amelynek során a cső belsejében a cső fala felé irányított hatású robbantást végzünk oly módon, hogy a vágási sík alatt és felett, hatásvonalukkal a vágási sík és a csőfal középvonalának metszéspontjaira — célszerűen azonos szög alatt — irányuló kumulatív betéteket alakítunk ki, a kumulatív betétek közti részen a töltetet burkolattal - betétlemezzel - látjuk el, majd a robbanótöltetet egyidejűleg elrobbantjuk. A másodlagos feladat mgoldása olyan robbanószerkezel csövek robbantás útján történő elvágására, amelynek robbanóanyagba ágyazottan a vágási sík alatt és felett körben - célszerűen azonos szög alatt — a vágási sík és a csőfal középvonalának metszéspontjaira irányított hatásvonallal elrendezett kumulatív betétei vannak, és a kumulatív betétek közti részen a robbanótöltet betétlemezzel van burkolva. A találmány szerinti robbanószerkezet egy előnyös kiviteli alakjánál a vágási sik alatt és felett a kumulatív betétek úgy vannak elrendezve, hogy azok hatásvonalai a vágási sikban egymást nem metszik, vagyis a vágási sík két oldalán a robbanótöltetben a kumulatív betétek egymáshoz képest egy fél betétoszlással eltoltan vannak elrendezve. A vágási sík két oldalán a kumulativ betéteket célszerűen egy-egy csonkakúp felületén helyezzük el. amely csonkakúpok fedősíkja a vágási síkba esik, és kialakításuk a vágási síkhoz képest szimmetrikus a kumulatív betétek eltolt elrendezésétől eltekintve. Az. eltolt elrendezés lényegében azt jelenti, hogy a vágási sík alatt és felelt elrendezett kumulatív betétek által létrehozott perforációk a csőfalban egymás mellé kerülnek. A találmány szerinti robbanószerkezet olyan kialakítású, hogy a kumulatív betétek és a robbanóanyag indítási helye között azonos úthosszok vannak. Ezt azáltal érjük el, hogy a robbanóanyag indítási helye - ez célszerűen a gyutacstartó hüve-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
