НПАОП 0.00-1.67-13Про затвердження технічних правил ведення вибухових робіт на денній поверхні

У розрахунках за формулою (8.17) залежно від матеріалу конструкції приймаються такі значення коефіцієнта q, кг/м - 3 : сірий чавун - 4,5 - 5,0; білий чавун - 5,5 - 6,0; крихка розжарена сталь - 6,6 - 7,5; грузла сталь - 8,0 - 9,0. Заряд ВР повинен бути опущений на 2/3 глибини води в ємності.

6. Руйнування металоконструкцій

6.1. При руйнуванні металоконструкцій дозволяється використовувати шпурові, накладні та неконтактні заряди.

6.2. Шпурові заряди дозволяється використовувати для дроблення металевих виробів при товщині конструкції більше 15 см. Шпури діаметром 30 - 35 мм у металі дозволяється бурити свердлами або пропалювати киснем (кисневий спис). Шпури необхідно розташовувати по лінії різання із кроком, що дорівнює 1 - 1,5 довжини шпуру, але не більше 30 - 40 см один від одного. Довжина шпуру повинна становити 1/2 - 2/3 товщини конструкції, що підривається, для сталі може доходити до 3/4 товщини. Довжина заряду повинна становити 0,7 довжини шпуру, а частину шпуру, що залишилася, необхідно забити сухим піском або глиною.

6.3. Накладні заряди дозволяється застосовувати для перебивання фасонних або складених конструкцій, металевих листів і плит товщиною до 15 мм. Масу накладного заряду необхідно визначати за формулою

Розрахунковий коефіцієнт K s приймають відповідно до табл. 8.3 ( додаток 38).

При перебиванні фасонних і складених конструкцій масу заряду необхідно визначати для кожної частини окремо.

6.4. Сталеві труби та пустотілі об'єкти дозволяється дробити зарядами, розташованими на зовнішній поверхні труб довжиною не менше 3/4 кола. Площу поперечного перерізу конструкції, що перебивається, у цьому випадку необхідно визначати за формулою

6.5. Сталеві стрижні, троси та інші металоконструкції дозволяється перебивати парними зосередженими зарядами, розташованими з двох протилежних боків предмета, що перебивається, зі зрушенням одного відносно іншого. Вибух обох зарядів необхідно проводити одночасно. Масу кожного із зарядів необхідно приймати з розрахунку 0,05 кг на 1 см - 2 перерізу при діаметрі до 4 см і 0,1 кг - при діаметрі більше 4 см.

6.6. Для перебивання та прибивання сталевих листів необхідно застосовувати кумулятивні заряди. Діаметр кумулятивної порожнини необхідно визначати за формулою

Кумулятивна порожнина повинна бути облицьована жерстю завтовшки 0,5 - 2,0 мм.

6.7. При перерізуванні металоконструкцій необхідно використовувати переважно ШКЗ і подовжені кумулятивні заряди заводського виготовлення. ШКЗ залежно від марки повинен забезпечити на повітрі розрізання перешкоди (Ст3) завтовшки 4 - 25 мм (табл. 8.4 ( додаток 39)).

7. Зварювання вибухом

7.1. Зварювання вибухом дозволяється використовувати для виготовлення багатошарових (найчастіше біметалічних) листів, штаб, циліндричних виробів, композиційних матеріалів волокнистої будови з різноманітних металів і сплавів, у тому числі з тих, зварювання яких іншими способами ускладнене.

7.2. Зварювання вибухом плоских пластин (кутової та паралельної) необхідно проводити за основними схемами зварювання вибухом, що наведені на рис. 8.7 ( додаток 40).

При детонації шару ВР ділянки пластин, що метають, під дією високого тиску продуктів детонації, що розширюються, послідовно набувають швидкості U, що дорівнює декільком сотням метрів на секунду, пластина, яку метають, повертається відносно свого початкового положення та ударяється з нерухомою пластиною під певним кутом зіткнення γ . При цьому точка контакту K рухається уздовж поверхні нерухомої пластини зі швидкістю V k . Унаслідок високої швидкості співударяння в місці контакту розвивається високий тиск і метал переходить у пластичний стан, відбувається очищення поверхонь, що зварюються, їх активація та утворення з'єднання. Міцне зварене з'єднання утвориться при деяких значеннях параметрів зіткнення. Для забезпечення випереджувального пластичного деформування в місці контакту необхідне дотримання умови V k < C o , де C o - швидкість звуку в матеріалах пластин, що зварюються.

Якщо швидкість детонації D перевищує швидкість звуку C o , то для забезпечення дозвукового режиму зіткнення необхідно застосовувати кутову схему зварювання (рис. 8.7а ( додаток 40)).

При використанні зарядів ВР з відносно низькою швидкістю детонації (D > C o ) необхідно застосовувати тільки паралельну схему розташування пластин, які метають (рис. 8.7б ( додаток 40)). Кутова схема повинна використовуватися тільки при зварюванні вибухом досить товстих пластин з відносно невеликими за площею масивними слябами.

7.3. Зварювання вибухом необхідно застосовувати для з'єднання вісесиметричних виробів і плакування циліндричних поверхонь за схемами. Схеми плакування стрижнів, трубчатих заготовок наведені на рис. 8.8 ( додаток 41). Плакування стрижнів наведено на рис. 8.8а (додаток 41), плакування трубчатих заготовок - на рис. 8.8б - ґ (додаток 41)).

Для запобігання руйнуванню трубчатих заготовок і зменшення деформацій при плакуванні внутрішніх поверхонь необхідно використовувати міцні матриці та оправлення (рис. 8.8б ( додаток 41)). Якщо заготовка, яку плакують, має діаметр, більший 500 мм, то замість масивної матриці необхідно використовувати додатковий заряд ВР, який розташовують на зовнішній поверхні цієї заготовки (рис. 8.8в (додаток 41)), і підривати одночасно з внутрішнім зарядом ВР.

При плакуванні зовнішніх поверхонь трубчатих заготовок усередину заготовки необхідно вставляти стрижень з деяким зазором, що заповнюють водою або легкоплавким матеріалом (рис. 8.8г (додаток 41)).

7.4. Висоту заряду необхідно визначати за формулою

Для інших металів коефіцієнт K 3 необхідно визначати експериментально.

7.5. Товщина заряду ВР для більшості металів і сплавів, що зварюються (конструкційні та корозійностійкі сталі, мідь, нікель та їх сплави, титан тощо), повинна вибиратися за умови: товщина шару ВР 6 - 10 мм на 1 мм товщини пластини, яку метають. При товщині пластини, що метають, δ1 = 3 - 15 мм товщина шару ВР h = 8 - 10 мм на 1 мм товщини пластини, а при δ1 > 15 мм h = 6 - 8 мм.

Вагу плоского заряду ВР необхідно визначати за формулою

Параметри зарядів, що визначаються за цими формулами, повинні уточнюватися у кожному конкретному випадку експериментально.

7.6. Витрата ВР на зварювання вибухом для біметалу сталь - мідь (латунь - бронза) повинна становити 0,7 - 0,8 ваги пластини, що метають, або листа шару, що плакують; для біметалу сталь або нержавіюча сталь і титан - 0,8 - 1 ваги пластини, що метають.

7.7. При плакуванні тонкими пластинами ( δ1 < 3 мм) між шаром ВР і пластиною, що метають, необхідно розміщати проміжну прокладку з гуми або пластмаси. У цьому випадку при виборі товщини шару ВР необхідно враховувати наявність прокладки. Початкова ширина зварювального зазору приймається рівною Δ0 = (1,0 - 1,5) ⋅ δ1 .

При зварюванні металів, що вступають у хімічні реакції з утворенням крихких з'єднань (сталь + титан, сталь + алюмінієві сплави, сталь + свинець), необхідно використовувати проміжні прокладки з матеріалів, що не утворюють крихких фаз з металами, що зварюються. Необхідна товщина прокладки повинна становити 0,5 - 1,0 мм.

Оптимальні початкові параметри зварювання вибухом деяких пар металів наведені в табл. 8.5 ( додаток 42).

8. Штампування вибухом

8.1. Штампування металу вибухом дозволяється застосовувати при виготовленні великогабаритних виробів, які важко штампувати (особливо з надміцних металів), частин літаків, кораблів, резервуарів тощо. Цей метод вибухової обробки металу необхідно використовувати також при виробництві дрібносерійних виробів із металів, що добре піддаються штампуванню.

8.2. Енергією вибуху дозволяється здійснювати такі операції: пробивання отворів у заготовках, а також у вже відформованих деталях; вирізку отворів вікон і різних отворів у заздалегідь виготовлених великогабаритних деталях типу обшивок, кожухів і капотів; формоутворення, тобто одержання з плоскої або об'ємної заготовки різних криволінійних поверхонь; витяжку; відбортування отворів; утворення жорсткостей і рифів; обтиснення країв трубчатих деталей; калібрування; плоску та просторову правку тощо.

8.3. При листовому штампуванні з використанням енергії вибуху дозволяється застосовувати порох і потужні ВР.

Способи передачі енергії від заряду до заготовки наведені в табл. 8.6 ( додаток 43).

8.4. При формоутворенні листових деталей з використанням енергії порохового заряду обладнання для ведення процесу повинне відповідати таким вимогам:

робоча частина установки, в якій відбувається горіння порохового заряду та деформування заготовки, повинна являти собою герметично закриту камеру, розраховану на максимальний робочий тиск;

для більш інтенсивного горіння порохових зарядів вільні від заряду обсяги камери повинні бути мінімальними; для заповнення зайвих первинних обсягів дозволяється використовувати проміжне еластичне або рідке нестисливе середовище;

пороховий заряд повинен бути ізольований від рідкого середовища, щоб уникнути припинення горіння в результаті змочування пороху рідиною.

Порох (димний або бездимний) ініціюється електрозапальником.

8.5. При штампуванні вибухом з використанням потужних ВР дозволяється отримувати деталі різних розмірів з високоміцних матеріалів.

8.6. Контактний вибух дозволяється застосовувати при операціях видавлювання, вирубки тощо. При формуванні вибухом неконтактного заряду, розташованого на деякій відстані від заготовки, у якості середовища, що передає тиск вибуху на заготовку, дозволяється використовувати повітря, рідину або сипке середовище.

8.7. У якості передавального середовища дозволяється використовувати повітря та воду.

8.8. Сипка речовина (пісок, алюмінієвий порошок тощо) повинна застосовуватися у якості передавального середовища при формуванні та калібруванні з підігрівом.

8.9. Роботи з формування плоских деталей необхідно проводити в установці басейнового або наземного типу.

8.10. Величину заряду для штампування листового металу, форму та інші параметри необхідно визначати дослідним шляхом.

8.11. При штампуванні зосередженими зарядами (у вигляді сфери, напівсфери тощо)

8.12. При використанні кільцевих або спіральних зарядів із ДШ або пластичних ВР відстань від центру заряду до заготовок дозволяється зменшити.

9. Вибухові роботи з подрібнення криги на водоймах

9.1. Підривання криги на річках і водоймах при льодоході необхідно проводити з метою захисту мостів, гребель, гідроелектростанцій, річкових портів, суден та інших інженерних споруд, для попередження повеней тощо. Вибухові роботи для боротьби з кригою дозволяється проводити там, де неможливе застосування звичайних методів руйнування криги на водоймах (підняття або пониження рівня води, застосування криголамів тощо). Необхідність проведення вибухових робіт, їх обсяги необхідно визначати на основі досвіду минулих років і залежно від умов майбутнього льодоходу.

9.2. При обстеженні об'єктів, що необхідно захистити, повинні бути визначені технічний стан найбільш уразливих елементів, їх система, кількість і величина прольотів у світлі, висота розташування прольотної споруди, наявність кригорізів, їх конструкція, стан тощо.

Окрім цього повинні бути встановлені і визначені:

товщина крижаного покриву, його структура та ширина (від них залежить потужність льодоходу), витрати ВМ і трудомісткість робіт;

торосисті та заторні ділянки, утворені в період льодоходу, що збільшують небезпеку, загрозливу для споруд, і потребують збільшених витрат ВМ;

полії, що збільшують товщину крижаного покриву і, як правило, витрати ВМ;

водойми, звідки можуть з'явитися великі крижані поля;

низьководні та наплавні мости і поромні переправи, зірвані льодоходом;

вмерзлі в кригу плоти, колоди, плавучі засоби, залишки прольотних споруд, опор мостів тощо, які можуть бути зірвані льодоходом і являти небезпеку для об'єктів, які необхідно захистити;

розташування підводних кабелів зв'язку, трубопроводів, підводних споруд і комунікацій, місця розташування зимувальних ям риби та рибних заповідників.

9.3. Для визначення маси заряду та несучої спроможності крижаного покриву його товщину, міцність і структуру необхідно визначати безпосередньо перед початком вибухових робіт. Для виміру глибини водойми і товщини криги в ній пешнею або льодобуром підготовлюють ополонки. Відстань між ополонками, що дорівнює 20 - 100 м, залежить від площі, товщини та структури крижаного покриву і маси обладнання, що застосовується.

9.4. Для складання повного плану робіт до їх початку необхідно обстежити ділянки ріки, що розташовані проти течії у межах 5 - 10 км вище від об'єктів і нижче них за течією - 2 - 3 км залежно від місцевих умов. Підготовку до боротьби з кригою необхідно починати заздалегідь з таким розрахунком, щоб на час початку сходу криги всі підготовчі роботи було закінчено. До підготовчих робіт належать: обколювання криги навкруги об'єктів, які необхідно захистити, розколювання крижаного покриву у визначених місцях, подрібнення донної криги, розбивання криги на зимових дорогах, виколювання дерев та інших предметів, що вмерзли в кригу, вибивання криги з-під плавучих засобів тощо. Обсяг вибухових робіт визначається за даними прогнозу крижаного стану, обстеження споруд, які необхідно захистити.

9.5. При проведенні вибухових робіт необхідно враховувати зону руйнівної дії вибуху на крижану поверхню, що визначається масою та конструкцією заряду, а також його положенням відносно поверхні криги відповідно до схем розташування зарядів, що наведені на рис. 8.9 ( додаток 44).

Підривання заряду невеликої маси без забивки на поверхні товстої криги (рис. 8.9а (додаток 44)) повинно викликати невеликі руйнування з утворенням воронки, навкруги якої утворюється зона подрібненої і тріщинуватої криги. Вибух характеризується значною УПХ.

Від підривання такого самого заряду із забивкою (рис. 8.9б (додаток 44)) крига подрібнюється більше. При цьому зменшується УПХ і звуковий ефект.

При підриванні заряду в товщі криги із забивкою (рис. 8.9в ( додаток 44)) утворюється наскрізний отвір (майна, ополонка) і руйнується значна площа криги. УПХ і звук зменшуються, але збільшується розліт шматків криги.

Підривання підводного заряду, що розташований під кригою на оптимальній глибині (рис. 8.9г (додаток 44)), руйнує площу крижаного покриву в 1,5 - 2 рази більшу, ніж підривання такого самого заряду в товщі криги (утворюється майна).

При опусканні заряду на глибину, приблизно в 1,5 раза більшу оптимальної (рис. 8.9ґ (додаток 44)), крига вибухом не викидається (майна не утворюється), а тільки спучується та розколюється на великі шматки. При підриванні зарядів на ще більшій глибині спостерігається лише невеликий підйом води через ополонку.

9.6. Підривання криги біля об'єктів, які необхідно захистити, повинно проводитися до розкривання річки (профілактичні підготовчі роботи) і в період льодоходу. Під час льодоходу необхідно проводити роботи з розколювання плавучих крижин для того, щоб забезпечити проходження криги під мостами та попередити або ліквідувати можливі затори криги.

9.7. Для розколювання криги необхідно застосовувати водостійкі ВР. За відсутності зарядів заводського виробництва можливе використання зарядів, виготовлених з водостійких пресованих і порошкових ВР. Для занурення зарядів у воду з порошкових ВР до патронів необхідно прив'язувати баласт. Заряди з неводостійких ВР повинні бути вміщені в гідроізолювальну оболонку для захисту від намокання. Місце введення ЕД в патрон-бойовик покривають ізолювальною сумішшю. Підривання зарядів під водою дозволяється проводити за допомогою ДШ, електричним способом або неелектричною системою ініціювання за умови, якщо проводи електричної мережі - у гумовій або пластиковій ізоляції. Застосування ВШ при боротьбі з кригою забороняється.

9.8. Для підривання криги застосовують підводні заряди. Поверхневі заряди застосовують за необхідності швидкого проведення вибуху, а також неможливості застосування підводного підривання через змивання зарядів течією, зривання кригою та сейсмічну дію.

9.9. Заряди в товщі криги необхідно підривати для подрібнення суцільного масиву криги, утворення ополонок і ліквідації потужних заторів. Схеми встановлення зарядів наведені на рис. 8.10 ( додаток 45).

9.10. Величина підводного заряду (рис. 8.10 (додаток 45)) при подрібненні крижаного покриву розраховується згідно з формулою (5.1). При цьому значення ЛНО приймається рівним відстані від центра заряду до верху крижаного покриву (W = 1,5 - 2,0) м при товщині криги до 40 см і 2,0 - 3,5 м при більш товстому крижаному покриві).

Величина q приймається в межах від 0,3 до 1,5 кг/м - 3 залежно від заданого діаметра майни, необхідного ступеня подрібнення в ній криги та допустимої величини розкидання шматків криги.

При q = 0,3 кг/м - 3 відбувається подрібнення криги для утворення майни;

при q = 0,5 кг/м - 3 утворюється майна діаметром (3,0 - 3,5) ⋅ W, повністю забита великими шматками криги;

при q = 0,9 кг/м - 3 відбувається розкидання криги і утворення майни діаметром 4 ⋅ W.

Подальше збільшення розрахункових питомих витрат ВР дозволяє утворювати майни діаметром (7,0 - 8,0) ⋅ W.

9.11. Відстань між зарядами залежить від умов підривання та необхідного діаметра майни і приймається від 5 ⋅ W до 15 ⋅ W. При утворенні майни безпосередньо біля об'єкта, який необхідно захистити, відстань між зарядами приймається мінімальною, рівною 5 ⋅ W. За наявності закраїн і ополонок відстань між зарядами повинна прийматися у межах (10,0 - 15,0) ⋅ W. Для розчленування крижаного покриву на окремі карти заряди розташовують рядами.

9.12. Підривання зарядів повинно проводитись від середини річки до берегів, від крутого берега до пологого, знизу вверх (проти течії річки). Утворення ополонок або каналів біля опор, льодорізів і труб проводиться після їх ручного обколювання і починається з підривання зарядів вагою, що не перевищує 0,3 кг. При застосуванні зарядів вагою 0,3 кг і більше необхідно дотримуватись безпечних відстаней, що виключають пошкодження об'єктів, що необхідно захистити.

9.13. Крижини великого розміру, що пливуть, забороняється допускати до об'єктів, які необхідно захистити. Їх необхідно дрібнити підводними або поверхневими зарядами проти течії ріки на відстані вище на 1 - 5 км від об'єкта (залежно від кількості крижин, які необхідно подрібнити, та швидкості течії води).

9.14. У період льодоходу, коли крига йде цілісною масою та неможливо застосувати плавучі засоби для висадки підривників на великі крижини, розколювання їх проводять зарядами, які кидають з берега з укриття. Вага зарядів визначається на місці залежно від міцності, товщини і поперечного розміру крижин. При глибині ріки не більше 3 м крижини, що пливуть, дозволяється розколювати киданням зарядів на дно річки з таким розрахунком, щоб приблизний центр крижини виявився над зарядом у момент його вибуху.

9.15. Затори, що утворились вище об'єктів, які необхідно захистити, ліквідують зарядами ВР, розташованими в замку затору, який, як правило, знаходиться в голові затору і визначається в місцях торосіння криги.

Потужні затори необхідно ліквідовувати одночасним безкапсульним підриванням зарядів, що розташовують уздовж затору в один - два ряди.

9.16. Великі крижини в заторі вище об'єктів, які необхідно захистити, що можуть завдати великих пошкоджень об'єктам, розколюють вибухом до ліквідації затору. Ліквідацію заторів біля об'єктів, які необхідно захистити, проводять шляхом підривання зарядів, розташованих в один ряд уздовж затору, і утворення в результаті вибуху каналу напроти найбільшого прольоту. На великих річках канали утворюють одночасно напроти декількох прольотів.

9.17. Вибухові роботи поблизу підводних кабелів, дюкерів, телефонних і електричних ліній та інших підводних споруд і комунікацій проводять за узгодженням з відповідними організаціями, поблизу яких проводяться вибухові роботи, і при дотриманні заходів, що виключають їх пошкодження.