林学圣和他的战友在长达半年的反复修改后,已尽其一代知识分子之精华,倾其毕生精力。然而,尚有许多复杂的参数需要论证,这些,只不过是沧海一粟,对于炮台山大爆破设计而言,这只是起爆系统设计的一个序曲。
10月是一个不平凡的月份,我国爆破史上的里程碑开始呈现出清晰的轮廓——
根据总体设计中最大一段装药量、被保护目标的位置和距离、药室位置及装药量、爆破效果和块度要求,按照现有起爆器材的性能确定起爆段数、顺序及延期时间间隔,分段延时参数确定为33段,爆炸持续时间为3。75秒,正负不超过100毫秒。
工程兵工程学院与冶金工业部武汉安全环保研究院共同研制的“DD—I型大爆破专用电延期雷管”,经多次测试和实际使用,这种新型雷管能满足多段次、大间隔微差爆破的技术要求。
起爆系统设计对导线也提出了严格的要求:在满足电阻要求和良好绝缘性前提下,尽可能选择轻便、具有足够强度防止台风、海浪及其他外力破坏的产品,所采用的三种导线长达46千米。
起爆系统设计之复杂,不是三言两语能描述得清楚的。对于外行人来说,若想弄清这个设计简直是在自找苦吃,犹如进入易迷路的密林。文学见了科学,简直是进入了语言的“贫困地区”,你无法深入到科学的内部,只能比喻炮台山大爆破可与第一颗原子弹设计之复杂异曲同工。
因为这种复杂,起爆体分为主起爆体和副起爆体。主起爆体由外壳、四发同段毫秒延期电雷管、RDX和TNT炸药及导爆索束构成。集团装药时,每个药室放置一个;条形药室装药时,每段药室放置一个。外壳为木箱,顶盖为抽拉式,两侧中间各开设一个直径3。3厘米的导爆索束孔,一侧开设四个直径一厘米的导线孔。内装四发同段电雷管,及一根导爆索束。木箱自身可承受210千克以上的垂直压力。装配时,分别对雷管、炸药、导爆索束及木箱采取严格的密封措施。副起爆体由导爆索束和两发同段毫秒延期电雷管、导爆索、TNT炸药构成,集团装药每段设一个副起爆体;条形装药采用连续型副起爆体。
导爆索的总用量长达30千米!
设计者的心中没有一个完整的体系是不行的,没有群策群力也是不行的,一个高级知识分子扎堆的地方,也是智慧浩**的地方。尽管一切都在严格、严密、严谨的状态下进行,但只要大爆破一日没发出吼声,设计者们就会一日不得安宁。
总指挥和设计部人员的心情稍为平静下来是在1:1试验之后,他们是在分组试验的基础上进行的综合试验。
首次分组试验,是分别用22发不同段号阻值差较大的雷管构成串联线路,用DSG—51型稳压源依次输入1安、3安和4安直流电,检验雷管成串起爆时的准爆性。
第二次分组试验,是对使用的33段雷管进行抽检,每段任抽三发测试。
第三次分组试验,是对使用的各种导线及其雷管脚线,按规定接法接续包缠后,分别置于室内、室外和潮湿洞内,放置一个月后检测接头电阻变化情况。
最后的分组试验,是根据1:1试验网路总电阻(即实际起爆网路总电阻),用明矾水阻代替网路负载,检验网路中输入的总电流是否与计算值相符。
综合试验也就是1:1预报网络可靠性试验,完全按照实际爆破的起爆网路形式、各支路电阻值、各区域线梯段电阻值、干线电阻值及起爆电源电压值(270伏),组成1:1试验起爆系统,用多通道数据采集及处理系统和SC—16光线示波器两套独立测试系统对网络准爆和延时参数进行测试,并将每个雷管分开间隔一定距离埋入地下,以便爆后检查是否出现个别拒爆。其中,干线及起爆电源装置与最后的爆破条件完全相同;区域线及支路连接线分别用两种不同规格的导线代替,与实际网路相比,长度不同,阻值等效,因所用电源为非交变的准直流源,故可忽略容抗和感抗的影响,视网路负载为纯电阻电路,从而保证试验条件与实际起爆网路情况相符;试验用雷管为筛选下来的阻值差异较大的雷管,其中主线路所用雷管段数及阻值与实际网路基本相同,副线路用41~57段的雷管,且雷管阻值散布范围较大,以保证实际起爆网路条件优于试验条件,且实际起爆网路每四发雷管捆在一起,只要一发引爆则四发全部爆炸,而试验时是分开放置的,这样,试验条件更加严于实际起爆条件。
这是理论上的结论,那么,试验效果到底怎样呢?
分组试验:66发雷管全部准爆;各段雷管延时精度基本符合设计要求;接头放置月余,经仪器测量,未发现电阻有明显变化,去掉绝缘层,未发现锈蚀现象,而且电流表显示的总电流与设计值完全吻合。
综合试验:起爆后,572发雷管全部准爆,无一拒爆;延时参数符合要求,从而验证了设计的正确性和参数的合理性。
在得到这些数据后的当晚,林学圣美美地睡了一觉,一直睡到次日中午。这是林总在炮台山的日子里的唯一一次“早晨从中午开始”。设计部年富力强的同志在片刻的休息后,又忙碌了起来,进行起爆系统的施工设计。
朱振海是林总的得意门生。他思维敏捷,年轻、富有朝气,一项工作交到他手上,他可以不吃不喝不讲条件不讲怨言一气呵成。本来,他刚分到炮台山指挥部时,北京的调令就到了学院。钱院长希望朱振海能留下来,完成炮台山工程后再走。朱振海二话没说,一下子扑到了炮台山工程上。
以纪永适为部长的设计部全体人员,个个都是炮台山工程的顶梁柱。他们的事业心强,不怕苦累的精神,让人陡生崇敬之情。
仔细是他们的共同特点。纪永适拟定的起爆系统设计的施工计划,是细中有细,编制完施工网路图后,他们确定了各施工阶段所需人员、器材数量及各阶段工作的起止时间要求。
起爆前必须完成器材准备与检测。它包括:导线、电杆、接线工具及起爆装置所需之器件等选购、租用、加工;干线、区域线规划;起爆站选址;加工制作起爆体木箱、接线箱,加工准备洞内支线保护用木桩、竹片(将竹杆劈成两半,打掉竹节,两片捆在一起);导线和器材性能检测验收(长度、阻值、绝缘性等);按照设计的起爆顺序、段数、支路电阻要求,各段雷管阻值散布范围等检测、筛选、分配各支路所用雷管。
起爆站与网路架设准备,包括:规划、构筑起爆站,安全防护;装配、加工、调试起爆电源供电装置;准备副起爆电源——电瓶组,并进行充放电试验;埋设干线、区域线电杆和洞内支线挂靠木桩,测定校核网路实际长度。
起爆系统分项检测试验包括:成串雷管输入不同强度电流时准爆试验;导线索束浸油、水后传爆和起爆能力试验;雷管延时准确性测试和起爆能力试验;导线接头电阻试验;大电流输出时器件承载能力及动作可靠性试验;起爆系统1:1网路可靠性预报;对爆区可能存在的外界电能(杂散电流、静电、射频能、雷电等)进行测试和模拟试验,并提出相应的预防措施。
这些工作实施,必须有严格的技术保障,因此,他们必须对参加网路施工人员进行技术交底,并进行起爆体制作、接线方法、线路检测等技术和安全教育。
导爆索加工是用玻璃绳将四根导爆索捆扎成束,用塑料薄膜包缠;对起爆体箱实行编号、标注;对起爆体中所作用的炸药,装入塑料袋中,用封口机密封;雷管实行“两两串联”;装配起爆体最后用防潮蛇皮袋包装……
在细节上,科学与文学是易共鸣的。科学注重细节,文学也注重细节,这是因为细节太重要了。林学圣和他的战友,面对科学的态度是精而又精细而又细,在起爆体设置与洞内网路施工设计上也可见这种精神贯穿其中。他们的设计是:起爆体的雷管与炸药分别用人工运至洞口后装配,装配后再运至规定的药室;在起爆体进洞前,拆除洞内照明线路,改用塑料手电照明;设置洞内支线和防护用竹管;将起爆体置于药室内距导洞一米处,先接续导爆索束,后接支路联接线并用竹管防护,洞内用竹管防护的支线固定在导洞侧上方;导洞内所有起爆体设置完毕,测量该洞支路电路,并记录在接线箱上;洞室填塞完毕,对支路进行复测,合格后用沙袋堵住洞口。
洞外的网路施工设计是:考虑到网路联接方法在某种程度上决定了网路施工的质量,方法不合理将会导致接头电阻增大、断路或不稳定,对网路可靠性威胁极大,难以保证准爆。所以,爆破采用的方法是,除4平方毫米的导线自身接续用手工扭接外。其余均采用机械压钳压接;对导线的联接,为防止两种不同材质相接后产生半导体效应,压接前先在芯线上搪锡唇再与另一种导线的芯线压接。接续工艺是先将两端头对钩接好后再压接电缠绝缘,这种方法对保证接头质量极为有效,接头电阻趋于零。
区域线和干线均用木杆架设,并通过绝缘子固定在电杆上。干线、区域线采用高度不同的木杆架设。