WJ Z 9034-2002 无壳高能气体压裂弹通用技术条件.pdf

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1、ICS 71. 100.30 G 89 备案号:11517-2003 J 中华人民共和国兵器行业标准WJ/Z 9034 2002 Ga6399 无壳高能气体压裂弹通用技术条件General requirements of caseless high energy gas fracturing bullet 2002一门一20发布2003-02一01实施国防科学技术工业委员会发布WJ/Z 9034-2002 无壳高能气体压裂弹通用技术条件范围本标准规定了无完高能气体压裂弹(简称压裂弹的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。本标准适用子压裂弹的制造与验收。2 规范性引用文件4

2、 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 190 危险货物包装标志GBfT 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB 9969.1 工业产品使用说明书总则GJB 770A一1997火药试验方法GJB 2773 铜球jjW压法3 分类压裂弹按使用条件分为常温压裂弹和高温压裂弹，常温压裂弹适用于井温不大于100C的油气井，耐压为30MPa;高温压裂弹适用于井

3、温不大于150C的泊气井，耐压为50MPa.4要求4. 1 压裂弹4. 1. 1 外观应无明显刻划或撞击凹痕。4. 1. 2 外形尺寸应符合产品图样的要求。4. 1. 3 单节质量应符合产品图样的要求。4. 1.4 耐压密封性压裂弹和部件在30MPa或50MPa压力下放置12h.应不渗漏。4. 1. 5 峰值压力应满足泊气井施工工艺条件和王艺的要求。4.2 主装药4.2.1 耐温性能在100C或150C的温度下放置12h.应不自燃、不自爆。4.2.2 燃速应满足压裂弹选用装药的燃速要求。4.2.3 比容WJ/Z 9034-2002 应满足压裂弹选用装药的比容要求。4.2.4 爆热应满足压裂弹选

4、用装药的爆热要求。4.2.5 摩擦感度应不大于18%。4.2.6 撞击感度应不大于76%。4. 3 元器件压裂弹的主要元器件应满足产品图样的要求。5 试验方法5. 1 压裂弹5: 1. 1 外观目祝检查。5. 1. 2 外形尺寸 采用卷尺(精度为1mm)、游标卡尺(精度为0.02mm)、标准规进行测量。5. 1. 3 单节质量采用10kg台称(精度为5g)称量。5. 1. 4 耐压密封性按附录A或其它等效方法进行。5. 1. 5 峰值压力按GJB2773进行。5. 2 主装药5.2. 1 耐温性能按附录B或其它等效方法进行。5.2.2 燃速按GJB770A -1997中方法706.1进行。5.

5、2.3 比容按GJB770A -1997中方法702.1进行。5.2.4 爆热按GJB770A一1997中方法701.1进行。5.2.5 摩擦感度按GJB770A -1997中方法602.1进行。5.2.6 撞击感度按GJB770A -1997中方法601.1进行。6 检验规则6. 1 检验分类产品检验分为型式检验和出厂检验。型式检验在生产定型时，或停产一年以上恢复生产时，或产品结构、材料有重大变更时进行。6.2检验项目型式检验和出厂检验项目见表10 2 WJ/Z 9034-2002 表1压裂弹检验表序号项目名称要求章条号试验方法章条号型式检验出广检验压裂弹外观4. 1. 1 5. 1. 1

6、J J 2 压裂弹外形尺寸4. 1.2 5. 1.2 J J 3 压裂弹单节质量4. 1.3 5. 1.3 J J 4 压裂弹雨压密封性4. 1.4 5. 1.4 J J 5 压裂弹峰值压力4. 1.5 5. 1.5 J J 6 主装药耐温性能4.2.1 5.2.1 J 7 主装药燃速4.2.2 5.2.2 J 8 主装药比容4.2.3 5.2.3 J 9 主装药爆热4.2.4 5.2.4 J 10 主装药摩擦感度4.2.5 5.2.5 J 11 主装药撞击感度4.2.6 5.2.6 J 6.3 组批规则每批产品应由具有相同原材料(同一生产厂和同一规格)、在相同的工艺条件下连续生产的产品组成。

7、批量应不超过1000发。6.4 抽样6.4. 1 压裂弹外观、外形尺寸、单节质量和耐压密封性的检验，抽样方案和转移规则按GB厅2828的规定执行，所需样本从提交检验批中随机抽驭。其不合格分类、AQL值、检验水平凡表20 型式检验执行一次加严抽样方案。表2压裂弹外观、外形尺寸、单节质量和耐压密封性检验抽样方案序号检验项目缺陷种类AQL值检验水平压裂弹外观有明显:JJ痕，撞击凹痕。4.0 2 压裂弹外形尺寸外形尺寸超差4.0 3 压裂弹单节质量装药量超差4.0 4 压裂弹耐压密封性耐水耐油时间低于规定值4.0 S一l注z样本单位为发(节)6.4.2 除压裂弹外观、外形尺寸、单节质量和耐压密封性四项

8、外其他项目的检验，所需样本?从上述四项检验合格的样本中随机抽取一发(节)，并按相应试验方法所需试样量随机取祥。6.5 判定规则所检项目均符合要求，则判该批产品合格，否则，判该批产品不合格。3 WJ/Z 9034-2002 7 标志、标识、使用说明书7. 1 标志产品外包装箱上应有下列内容的标志:a) 产品名称，型号规格:b) 批号，c) 数量:d) 毛室:e) 体积，f) 制造厂名称、地址;g) 爆炸品标志，应符合GB190的规定:t. h) 生产许可证标记与编号:。不得与雷管共存字样:j) 标准编号:k) 商标:1) 生产日期。7.2 标识每发压裂弹上应有包括弹的型号、规格、制造日期、制造厂

9、名称的标识。7.3 使用说明书使用说明书应符合GB9969.1的规定，至少应包括压裂弹的耐压密封性、峰值压力，以及主装药耐温性能、燃速、比容、爆热、摩擦感度和撞击感度等内容。8 包装、斤运输、贮存l 81 包装8. 1. 1 包装方法i 压裂弹应采用由厚木板制成且符合产品规格要求的包装箱包装，每节之间须用泡沫塑料或纸屑| 充填，包装箱内应附有产品合格证及使用说明书。每个包装件质量应不超过50kgo i 8.1.2 包装检验包装检验抽样方案按GB厅2828的规定执行，所需样本从提交检验批中随机抽取。不合格分类、AQL值、检验水平及抽样方案类型见表3。表3包装检验抽样方案不合格分类AQL值检验水平

10、抽样方案类型B类不合格=标志错误:弹上无标识:每节间无充填物:无使用说明书。2.5 一次抽样方案C类不合格z标志不清.弹上标识不清:箱内未装合格证.4.0 一次抽样方案注2样本单位为箱。8.2运输压裂弹运输时，应防止雨淋、日光曝陋，并应符合国家有关危险货物运输的规定。8.3 贮存8.3.1 压裂弹存放时应保持通风、干燥、!防止日光直按照射，并应隔绝火源，远离热源，贮存温度应不超过35.C。8.3.2 在8.3. 1规定的条件下保存压裂弹，保质期为三年。4 L 呐J/Z9034-2002 附录A(规范性附录)压裂弹耐压密封性试验方法A. 1方法原理耐压密封系统与试验装置主要由压力容器、加压系统、

11、压力检测与控制系统等组成。其工作原理如图A.1所示。整个压力试验系统由一台计算机集中控制，试验数据由计算机采集、处理、存储、显示和打印。试验时，先将试样放入压力容器内，上端加盖密封，在计算机的控制下，电磁阀处于循环状态，循环泵开始工作，其作用是将压力容器中的空间充满泊介质，在做常温压力试验时，电磁阀处于打压状态，循环泵停止，高压泵工作，当压力达到预定值后，高压泵停止工作，整个系统处于保压状态，通过计算机可检测压力值变化情况，试验完成后，首先打开电磁阀泄压，三通电磁阀处于循环状态，循环泵工作，抽空压力容器内的泊介质，最后打开上端盖取出试件。三通电磁阀图A.l压裂弹耐压密封性试验装置示意图A.2试

12、剂和材料泊介质:20#机泊，使用前必须过滤。A.3仪器、设备5 WJ/Z 9034-2002 a DA M AU AU u h为M级权等配度范确压准耐LD 肌MLm缸mAW伊2山ROC5nM+ mw过仙川础时巾加2应范协力压发压压测一区JJ栅栋栋回阳脚慨捕一如呵呵呵叩配制一如他讯瞄机扎扎i阳力压度力磁通环却箱热口自算印件样样压高温压电三循冷油加接电计打躁试试UUWood0时川说JUAAT AA A.5试验步骤A.5.1 在计算机内输入试验日期、室内温度、升压速度、额定压力、保压时间。A.5.2 向油箱内加满经过滤的20机泊，检测试验装置、测压系统是否正常，检查正常后，打开压力容器上端密封盖，将

13、试样竖直轻放于压力容器内，再将密封盖安装好aA.5.3 开启循环泵，将油介质充满压力容器，充满后循环泵自动关闭。A.5.4 调节压力控制开关至额定压力值，并设定保压时间，打开高压泵阀门，向压力容器内注入泊介质加压，压力上升速度控制在5MPa/ min以内，到达额定压为后，高压泵自动关闭，系统处于保压状态。A.5.5 按下检测仪的标志按钮，在电脑上自动显示压力数据变化，并自动存贮。A.5.6 当试件发生变化时，保压压力值突降，电脑可记录压力随时间变化的全过程。A.5.7 当到达设定保压时间后，警示信号自动鸣叫，工作系统自动关闭，此时打开循环泵阀门，速度控制在5MPa/min泄压，抽空压力容器内的

14、油介质后自动关闭。A.5.8 打开压力容器上端密封盖，取出试样观察。A.5.9 通过打印机打印出全部试验数据及压力一时间变化曲线。A. 试验结果表述根据压力一时间变化曲线判定试件在某设定压力下、保压一定时间后，压裂弹的耐压密封性能。6 明J/Z9034 - 2002 附录B(规范性附录)压缩弹主装药耐jE性能试验方法B. 1方法原理火药或炸药受热发生分解并放出热量，当分解反应放出的热量不能完全散失时，产生热积累，火药或炸药自身加热并加速分解反应的进行，最终导致燃烧或爆炸，这种爆炸称为热爆炸，能使火药发生爆炸的外界介质的最低温度为热爆炸临界温度，火药或炸药从受热开始到发生燃烧或爆炸的时间称为热爆

15、炸延滞期，热爆炸延滞期及I面界温度之间的关系遵循H.H.CeMeH08关系式(8.1) , 将式(8.1)两边取对数得式(8.2)。T =C.JRT (8.1) In T =lnC+EIRT=A十BIT(8.2) 式中:T一热爆炸延滞期，S; C 与炸药成分有关的常数:E 炸药的活化能，J/mo1; R 气体常数，8.314JI (molK) ; T一热爆炸临界温度，K。通过试验测出某一温度(T)相对应的热爆炸延滞期(叶，取囚组以上数据，即可通过作图法或回归分析法求出常数(C)和活化能(E)，从而计算出不同热爆炸延滞期的临界温度或不同热爆炸临界温度的延滞期。试验装置示意图见图8.1。.10 l

16、一热电隅;2一加热炉;3试样容器座;4-药柱;5一玻璃称量瓶;6一反应器;7-加热丝38-石棉盖;9热电阻;10-防爆墙;11-控温仪;12-调压器;13一记录仪;14-补偿导线图8.1压裂弹主装药试验装置示意图7 WJ/Z 9034-2002 B. 2仪器、设备a) 称量瓶中Xh为25mmx25 mm、40mmx25 mm、50mmx30 mm和30mmx60 mm囚种:b) 试样容器座.Xh为70mmx12 mm的玻璃培养皿:c) 石棉盖.Xh为97mm叫ommo d) 加热炉:IJ日热功率为1000W左右，试样所在恒温区温度波动为i:1.5C: e) 控温仪.控温范围为100C300C，

17、控温精度为土I.5C;f) 记录仪:测温范围为0C400C:测量精度为i:l%(T型热电偶);走纸速度为20mm/h、60 mmJh; g) 调压器:功率为3kW; h) 玻璃水银温度计:范围为0C360C，分度值为2C.飞。反应器:j) 热电隅:kl 热电阻。B.3试验条件B. 3. 1 试样火药药柱，药量为5g、10g、20旦，其药柱直径分别为10mm、20mm和25mm; B.3.2 试样所在恒温区温度波动土I.5C.B.4试验程序B.4.1 温度一时间试验B. 4. 1. 1 开启记录仪、控温仪电源，升温到预定温度，用玻璃水银温度计测量反应器温度，对记录仪进行较正，恒温20min. B

18、.4. 1. 2 将试样放于玻璃称量瓶内，然后置于加热炉内的试样容器座上，盖上加热炉的石棉盖。B. 4. 1. 3 按下记录仪的标志按钮，在记录纸上打印出试验开始的标记。B. 4. 1. 4 当试样发生热爆炸时，产生巨大声响和放出热量，在记录仪上可观察到温度急剧上升，标志试验结束。记录温度，通过记录走纸长度和走纸速度确定记录时间。B. 4. 1.5 每种试样至少做四个温度点，每个温度点做两个平行试验。B. 4. 2 100C或150C耐热极限试验B. 4. 2.1 按B.4.1.1B.4.1.4执行。B.4.2.2 在100C或150C，若放置试样12h后没有发生自燃，则继续保温，直至发生自燃

19、后，降温取出试样，再将温度升高5C或10C，放入新试样，重复B.4.2.1步骤，若在12h内自燃，则降低温度5C或10C，放入新试样，重复8.4.2.1步骤，直到找出在100C或150C试样发生自燃的最短时间。B. 5试验结果的表述B. 5. 1 将温度一时间试验所得数据作图或回归分析处理，得出回归方程中的A、B值，将A、B值代入式(B幻中，则可求出任一时间下的爆炸温度或任一温度下的爆炸时间。B.5.2 100C或150C耐热极限试验，试样在IOOC或150C不发生自燃的最短耐热时间即为试样的耐热极限时间。B. 6允许差8 WJ/Z 9034-2002 在某一恒定温度下，获得一组爆炸延滞期数据，其相对允许差应不大于10%.否则，试验需重做。9