СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 1997 года по МПК F42B33/06 F42D5/04 B01J3/08 C01B31/02 

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов с получением технических (кластерных) алмазов и отходов металлов, пригодных для дальнейшей обработки.

Известен способ получения материалов в дисперсном состоянии с кластерной структурой частиц (алмазов, в частности) путем подрыва заряда взрывчатого вещества в присутствии диспергированной жидкости [1]
Известен способ утилизации боеприпасов, в котором полученные при расснаряжения боеприпасов взрывчатые материалы используются для получения ультрамелкодисперсных (кластерных) алмазов [2]
Недостатком указанных способов является невозможность их применения для утилизации боеприпасов без их предварительного расснаряжения с целью получения заряда взрывчатого вещества.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности утилизации боеприпасов до уровня массового промышленного процесса, обеспечение взрывобезопасности, технологичности и экологической безопасности.

Поставленная задача решается тем, что в способе утилизации боеприпасов осуществляют подрыв по меньшей мере одного боеприпаса или его части в жидкой среде, имеющей свободную поверхность и находящейся в резервуаре, материал стенок которого имеет акустическую жесткость выше акустической жесткости жидкой среды, при этом разрушают газовый пузырь из продуктов детонации путем несимметричного ударно-волнового воздействия боеприпасов. При этом дно резервуара может иметь вогнутую форму, которая позволяет усилить воздействие на газовый пузырь. Использование рассекателя, установленного между свободной поверхностью жидкой среды и боеприпасом, позволяет завершить дробление фрагментов газового пузыря. Для предохранения стенок резервуара от разрушения в процессе подрыва осуществляют подачу газа в зону, примыкающую к внутренней боковой поверхности резервуара.

Заявленным способом могут быть утилизированы боеприпасы фугасного, осколочного, осколочно-фугасного и кумулятивного действия целиком или по частям.

Способ осуществляется следующим образом (см. чертеж).

В резервуар 1 с жидкой средой 2 при помощи средства фиксации 3 устанавливают утилизируемый боеприпас 4 (группу боеприпасов или часть боеприпаса) на одинаковом удалении от боковых стенок емкости между рассекателем 5, расположенным под поверхностью жидкой среды, и поддоном 6. Параметры резервуара для жидкой среды, в качестве которой может быть использована вода, зависят от массы взрывчатого вещества в подрываемом за один раз изделии или изделиях. Поддон 6 для удобства сбора осколков может быть выполнен перфорированным. При подрыве боеприпаса распространяющаяся в нижнем пространстве ударная волна отражается от стенок и дна резервуара, т.к. их материал имеет акустическую жесткость выше акустической жесткости жидкой среды, возвращается к точке подрыва и, не встречая противодействия ударной волны, ушедшей вверх к свободной поверхности жидкой среды, оказывает несимметричное воздействие на газовый пузырь из продуктов детонации, вызывающее его разрушение. Рассекатель 5, выполненный, например, в виде решетки или другой перфорированной конструкции, размещаемой на заданной глубине, завершает дробление фрагментов газового пузыря. Таким образом интенсифицируется охлаждение продуктов детонации и переход твердых продуктов детонации в жидкую среду, что приводит к повышению выхода конечного продукта - алмазосодержащей шихты, после обработки которой известными способами выделяют кластерные алмазы. Кроме того, предотвращается выброс в атмосферу вредных веществ, образующихся при подрыве.

Для усиления разрушающего воздействия на газовый пузырь можно использовать резервуар с вогнутой формой дна, а для предотвращения разрушения стенок резервуара в процессе подрыва можно подавать газ в зону, примыкающую к внутренней боковой поверхности резервуара. Образующиеся при подрыве боеприпаса (его части, или частей, или группы боеприпасов) осколки попадают на поддон, с помощью которого их затем извлекают. Поскольку в состав боеприпасов входят элементы, изготовленные из разных металлов, то в дальнейшем их осколки можно разделить и использовать в качестве металлолома.

Утилизации заявленным способом могут быть подвергнуты либо штатные боеприпасы, либо их фрагменты, получаемые предварительно методом взрывного или какого-либо иного резания. Тем самым исключается этап подготовки бескорпусных зарядов взрывчатого вещества.

Полученные предложенным способом кластерные алмазы имеют чрезвычайно малый размер не более 60 ангстрем и образуют в жидкой среде взвесь, равномерно распределенную по объему резервуара. После отстаивания на определенной глубине резервуара обогащенная взвесь отсасывается по подведенным туда трубам, подвергается фильтрации, после чего очищенная от шихты жидкость возвращается в резервуар, а выделенный осадок, содержащий до 95% жидкой среды, поступает в установку для частичной сушки. Частично высушенный осадок содержит до 45% ультрамелкодисперсной углеродной шихты, в которой в зависимости от состава снаряжения в утилизируемом боеприпасе содержится до 50% кластерных алмазов.

Предложенный способ позволяет утилизировать боеприпасы и осуществлять производство алмазосодержащей шихты в рамках одного технологического процесса, что, очевидно, более экономично.

Важным достоинством является также возможность использования в качестве резервуара шахтной пусковой установки баллистической ракеты, выведенной с боевого дежурства и подлежащей уничтожению в рамках выполнения международных соглашений.

Возвращение после фильтрации жидкой среды в резервуар позволяет проводить процесс по замкнутому циклу, т.е. экологически чисто.

Способ предусматривает возможность последующей утилизации металлических осколков боеприпасов, полученных при подрыве.

Использование: утилизация боеприпасов с получением технических (кластерных) алмазов и отходов металлов в виде осколков боеприпасов. Сущность изобретения: при подрыве по меньшей мере одного боеприпаса или его части в резервуаре, заполненном жидкой средой, акустическая жесткость которой ниже акустической жесткости стенок резервуара, получают алмазосодержащую шихту и металлические осколки боеприпасов, пригодные для дальнейшей переработки. Способ позволяет повысить производительность до уровня массового промышленного процесса, обеспечивает взрывобезопасность, технологичность и экологическую безопасность. 6 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ утилизации боеприпасов с последующим извлечением алмазов, отличающийся тем, что осуществляют подрыв по меньшей мере одного боеприпаса или одной его части в жидкой среде, имеющей свободную поверхность и находящейся в резервуаре, материал стенок которого имеет акустическую жесткость выше акустической жесткости жидкой среды, при этом разрушают газовый пузырь из продуктов детонации путем несимметричного ударно-волнового воздействия на него, после чего осуществляют выделение алмазов и извлечение осколков боеприпасов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дно резервуара имеет вогнутую форму. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в процессе подрыва осуществляют подачу газа в зону, примыкающую к внутренней боковой поверхности резервуара. 4. Способ по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что между свободной поверхностью жидкой среды и боеприпасом устанавливают рассекатель газового пузыря. 5. Способ по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что рассекатель выполнен перфорированным. 6. Способ по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что между дном резервуара и подрываемым изделием устанавливают поддон. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что поддон выполнен перфорированным.