СПОСОБ РАССНАРЯЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 1997 года по МПК F42B33/06 C06B21/00 

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов и предназначено для извлечения компонентов взрывчатых веществ (ВВ), последующего их разделения и переработки в изделия и обеспечения дальнейшего использования материалов конструкционных элементов очищенного от ВВ корпуса в народном хозяйстве.

Известен способ выплавления ВВ из боеприпасов горячим воздухом, нагретым до 130^oC (патент ФРГ, кл. 78 С 21/02 N 1678212 заявл. 09.03.68, опубл. 15.06.72).

Недостатками способа являются малая производительность вследствие низкого коэффициента теплоотдачи газовой среды, большой расход тепла на нагревание воздуха, недостаточно высокое качество очистки боеприпасов со сложной внутренней конфигурацией, боеприпасов, наполненных высоковязкими литьевыми составами, необходимость последующего разделения компонентов ВВ для их дальнейшей переработки в изделия для народного хозяйства.

Прототипом предлагаемого изобретения выбран способ расснаряжения боеприпасов, основанный на извлечении взрывчатого вещества из корпуса боеприпаса при воздействии жидкого теплоносителя путем подачи этого теплоносителя в корпус боеприпаса под давлением (патент Великобритании N 139207, кл. F 42 B 33/06, 1920).

Недостатками способа-прототипа являются:
1) необходимость изменений в технологическом процессе расснаряжения и оборудовании для его реализации при переходе от рецептуры к рецептуре извлекаемого ВВ или замене одного теплоносителя на другой;
2) достаточно высокая материалоемкость процесса и значительная загрузка взрывчатыми материалами (ВМ) производственных мощностей вследствие использования аппаратов и устройств различного целевого назначения, часть из которых заполнена ВВ;
3) невозможность организации непрерывного извлечения компонентов из смесевых литьевых и прессованных ВВ, содержащих гексоген, октоген и алюминий широко распространенных в наше время, но не существовавших к моменту публикации способа-прототипа (1920).

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в универсализации способа расснаряжения и оборудования для его реализации на практике, снижении материалоемкости процесса при одновременном повышении безопасности и организации непрерывного извлечения компонентов из взрывчатых материалов (ВМ), содержащих гексоген, октоген и алюминий.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способе расснаряжения боеприпасов извлечением взрывчатых веществ путем подачи жидкого теплоносителя в корпус боеприпаса, отделения теплоносителя от извлеченных компонентов взрывчатых веществ, возврата очищенного теплоносителя в непрерывный рабочий цикл расснаряжения и подачи извлеченных компонентов на дальнейшую переработку используют обогреваемую центрифугу.

Отличительным признаком предлагаемого способа является использование обогреваемой центрифуги для нагрева теплоносителя, отделения теплоносителя от извлеченных компонентов взрывчатых веществ, возврата очищенного теплоносителя в непрерывный рабочий цикл расснаряжения и подача извлеченных компонентов на дальнейшую переработку.

Нагрев любого инертного по отношению к компонентам взрывчатых материалов теплоносителя до заданной температуры в обогреваемой центрифуге исключает необходимость использования подогревателей или теплообменников различного типа.

Подача в корпус боеприпаса теплоносителя под давлением, создаваемым на выходе из обогреваемой центрифуги за счет центробежных сил вращения ротора, позволяет обходиться без насосов для перекачки горячих жидкостей и специальных насосов для перекачки тротила, используемого в качестве теплоносителя. Величина давления, развиваемая на выходе теплоносителя из обогреваемой центрифуги (0,1 4 ати) зависит от скорости вращения ротора и особенностей конструкции аппарата.

Отделение в обогреваемой центрифуге теплоносителя от извлеченных компонентов ВМ и возврат его в рабочий цикл обеспечивает непрерывность циркуляции теплоносителя и исключает необходимость использования различных для каждого типа ВВ разделительных камер или устройств (нутч-фильтры, осадительные камеры и т.д.).

Подача нагретых до оптимальной для их дальнейшей переработки температуры (80 130^oC) извлеченных компонентов, производимая в любой момент рабочего цикла с помощью разгрузочного клапана обогреваемой центрифуги, исключает наличие дополнительных разгрузочных устройств к разделительным камерам и аппаратам различного типа, определяемого рецептурой извлекаемого ВМ.

При использовании теплоносителей, твердых при комнатной температуре (тротил, парафин, церезин и т.д.), плавление их начальной порции перед началом процесса извлечения ВМ производят также в обогреваемой центрифуге, что позволяет обходиться без такого аппарата, как плавитель.

Применение обогреваемой центрифуги, совмещающей функции целого ряда устройств и аппаратов различного целевого назначения, исключает необходимость замены оборудования и дополнительных затрат времени на организацию технологического процесса при извлечении ВМ самого широкого ассортимента (заряды тротила, аммиачно-селитренные ВВ, литые смесевые заряды на основе тротила, гексогена, октогена и алюминия, прессованные заряды на основе гексогена и октогена и т.д.), переходе с одного вида теплоносителя на другой (расплавы тротила, церезина, парафина, полиметилсилоксаны, вода, аммиачно-селитренные растворы и т. п.) и обеспечивает предложенному способу расснаряжения боеприпасов универсальность.

Использование обогреваемой центрифуги, заменяющей целый ряд устройств и аппаратов различного целевого назначения, в значительной степени снижает материалоемкость процесса расснаряжения боеприпасов. Исключение из технологической схемы расснаряжения значительного количества оборудования, часть которого постоянно заполнена взрывчатым веществами (насосы для тротила и извлеченной смеси, разделительные камеры и аппараты, разгрузочные устройства, нагреватели, теплообменники, плавитель и т.п.), влечет за собой упрощение обслуживания и контроля процесса расснаряжения боеприпасов и значительное снижение загрузки взрывчатыми материалами производственных мощностей. При извлечении взрывчатых веществ по предложенному способу в рабочем помещении находятся только обогреваемая центрифуга, массопроводы с головкой размыва и боеприпас (см. фиг. 1), причем масса ВМ в боеприпасе постоянно убывает. Снижение загрузки производственных мощностей взрывчатыми веществами при одновременном упрощении обслуживания и контроля технологического процесса поднимает на качественно новый уровень безопасности предложенный способ расснаряжения боеприпасов, что особенно важно для производств, занятых переработкой ВМ.

Использование обогреваемой центрифуги позволяет за счет совмещения в одном аппарате ряда необходимых функций других устройств организовать непрерывный процесс расснаряжения боеприпасов, наполненных как литыми, так и прессованными ВМ, содержащими гексоген, октоген и алюминий. Это становится возможным вследствие высокого качества очистки теплоносителя, возвращаемого из центрифуги в корпус боеприпаса (концентрация твердых компонентов не более 0,01 0,05 мас.) и своевременной выдачи на переработку из рабочего цикла извлеченных гексогена, октогена и алюминия. Применение обогреваемой центрифуги именно для расснаряжения боеприпасов и разделения взрывчатых материалов, содержащих гексоген, октоген и алюминий, обеспечивает увеличение производительности по извлеченным компонентам в два раза на каждое повышение температуры на 10^oC, начиная с 80^oC (т.е. при 90^oC производительность в два раза выше, чем при 80^oC, при 100^oC в два раза выше, чем при 90^oC и т.д.).

Предложенный способ позволяет расснаряжать боеприпасы, наполненные прессованными взрывчатыми веществами на основе гексогена и октогена. При этом горячий теплоноситель, подаваемый под давлением в корпус боеприпаса, проникает в поры прессованного вещества на границе раздела фаз и за счет хорошей адгезии к извлекаемым компонентам образует легкотекучие смеси с содержанием гексогена или октогена от 1 до 5 мас. Концентрация твердой фазы в смеси, поступающей из корпуса боеприпаса в обогреваемую центрифугу, зависит от температуры теплоносителя и возрастает с ее увеличением от 80 до 130^oC.

На технологической схеме (фиг. 1) показаны: 1) корпус боеприпаса; 2) взрывчатое вещество; 3) головка размыва; 4) привод обогреваемой центрифуги; 5) корпус центрифуги; 6) ротор; 7) разгрузочный клапан.

ПРИМЕР 1. Боеприпас наполнен прессованной смесью гексогена и алюминия. Рабочая жидкость (теплоноситель) тротил. Предварительно расплавленный и нагретый в центрифуге до 130^oC тротил одновременно с включением обогреваемой центрифуги подают по массопроводу через головку размыва в корпус боеприпаса. В центрифугу по мере извлечения поступает смесь тротила, гексогена и алюминия. При величине критерия Фруда Fr W² • R/g 100 120 (где W частота вращения рад/c; R радиус камеры центрифуги, м; g - ускорение свободного падения м/c²) происходит отделение частиц алюминия от гексогена и тротила. По окончании расснаряжения боеприпаса или по мере наполнения центрифуги увеличивают число Фруда до 180 200 и отделяют от тротила частицы гексогена. Подачу на переработку алюминия и гексогена, нагретых до 115 125^oC производят автоматически при работающей центрифуге по мере необходимости.

ПРИМЕР 2. Боеприпас наполнен смесью тротила и гексогена. Рабочая жидкость полиметилсилоксан (ПМС-100). Полиметилсилоксан нагревают в центрифуге до 100^oC и подают на расснаряжение. Поступающую в аппарат смесь ПМС-100, тротила и гексогена при величине Fr 200 240 разделяют на чистый теплоноситель и суспензию гексогена в тротиле. Очищенный ПМС-100 снова поступает под давлением на расснаряжение, а суспензию гексогена в тротиле отправляют на переработку.

ПРИМЕР 3. Боеприпас наполнен тротилом. Рабочая жидкость вода. Воду нагревают в центрифуге до 85^oC и производят разделение воды и выплавленного тротила при величине Fr 100 150 так же, как в Примере 2.

ПРИМЕР 4. Боеприпас наполнен тротилом. Рабочая жидкость тротил. Тротил плавят и нагревают в центрифуге до 120^oC и подают на расснаряжение. В данном примере отсутствует разделение компонентов, а центрифуга выполняет функцию плавителя, подогревателя, сборника-накопителя и насоса одновременно. Избыток тротила в системе периодически сливают через разгрузочный клапан центрифуги.

Сущность изобретения: способ заключается в извлечении взрывчатых веществ из снаряжением путем подачи под давлением в корпус боеприпаса жидкого теплоносителя, инертного по отношению к извлекаемым компонентам, причем нагрев теплоносителя, подача его в корпус боеприпаса и отделение от извлеченных компонентов, возврат очищенного теплоносителя в цикл и подача извлеченных компонентов на дальнейшую переработку осуществляют с помощью обогреваемой центрифуги. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ расснаряжения боеприпасов извлечением взрывчатых веществ при воздействии жидкого теплоносителя, инертного по отношению к извлекаемым компонентам взрывчатых веществ, путем его подачи в корпус боеприпаса под давлением, отличающийся тем, что для нагрева теплоносителя, подачи его в корпус боеприпаса, отделения теплоносителя от извлеченных компонентов взрывчатых веществ, возврата очищенного теплоносителя в непрерывный рабочий цикл расснаряжения и подачи извлеченных компонентов на дальнейшую переработку используют обогреваемую центрифугу. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в обогреваемой центрифуге дополнительно осуществляют плавление твердого теплоносителя перед началом рабочего цикла.