СПОСОБ РАССНАРЯЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 1999 года по МПК F42B33/00 C06B21/00 

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов (БП), подлежащих утилизации, и предназначено для извлечения компонентов взрывчатых веществ (ВВ), последующей их переработки в изделия и дальнейшего использования материалов конструкционных элементов и корпусов БП, очищенных от ВВ, в народном хозяйстве.

В качестве примера реализации извлечения ВВ из корпусов БП может служить способ расснаряжения [1], согласно которому осуществляют выплавление ВВ, содержащих алюминий, воздействуя теплоносителем, в виде солевых растворов при 80-130^oC.

Недостатком данного способа является сложность технологических операций по разделению теплоносителя и ВВ.

Прототипом изобретения является способ разрушения изделий из ВВ с одновременной утилизацией ВВ [2], по которому на поверхность изделия из ВВ подают рабочее тело и осуществляют последующую совместную переработку продуктов разрушения изделия из ВВ и рабочего тела в гранулы, или отливки промышленного ВВ, при этом в качестве рабочего тела используют жидкую фазу или смесь жидкой и кристаллической фаз бризантных ВВ с целевыми добавками или без них.

Недостатком данного способа является то, что для разрушения заряда необходимо использовать в качестве рабочего тела бризантные вещества и целевые добавки, которые необходимо разогревать до жидкой фазы или смеси жидкой и кристаллической фаз. Разогретый поток жидкой фазы рабочего тела обеспечивает малую производительность процесса разрушения ВВ. Обеспечение же устойчивой смеси жидкой и кристаллической фаз при постоянном разогреве рабочего тела технически сложно реализовать, к тому же использование в качестве рабочего тела ВВ отрицательно сказывается на безопасности технологического процесса и создает определенные проблемы при последующем использовании ВВ, удаленного из корпуса БП, вследствие изменения свойств ВВ. Это неизбежно при использовании в качестве рабочего тела ВВ, отличных от утилизируемых. Использование в каждом случае в качестве рабочего тела ВВ, идентичных утилизируемым, невозможно по соображениям безопасности работ с высокочувствительными ВВ. Поэтому способ утилизации, соответствующий прототипу, может быть использован для утилизации только тротилсодержащих БП.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности очистки корпусов БП от ВВ при обеспечении безопасности, непрерывности и экологичности процесса расснаряжения БП и сокращению расходов на восстановление утилизируемого ВВ для дальнейшего повторного его использования в промышленности.

Поставленная задача решается тем, что в способе расснаряжения БП, по которому на поверхность ВВ подают скоростной поток рабочего тела, в качестве рабочего тела используют поток водных ледяных гранул.

Способ получения потока водных ледяных гранул может быть различным. В частности, формирование потока водных ледяных гранул может быть осуществлено следующими двумя способами, не исключающими другие возможные варианты.

По первому способу поток водных ледяных гранул формируют путем предварительного смешения струи воды и потока газа до образования аэрозольного потока и последующего его охлаждения до образования потока водных ледяных гранул.

По второму способу поток водных ледяных гранул формируют путем предварительного смешения потока газа и хладагента и последующего смешения полученной смеси со струей воды.

Во всех случаях для ускорения процесса формирования потока водных ледяных гранул воду перед формированием струи охлаждают.

На фиг. 1 представлена схема расснаряжения БП, реализующая способ, при котором охлаждают предварительно сформированный аэрозольный поток.

На фиг. 2 представлена схема расснаряжения БП, реализующая способ, при котором осуществляют предварительное охлаждение газового потока.

Устройство расснаряжения БП содержит емкость 1 с хладагентом 2 (например, жидкий углекислый газ или жидкий азот), камеру охлаждения 3, заканчивающуюся диффузором 4, канал 5 для подачи сжатого газа, канал 6 для подачи технологической жидкости (воды). Аэрозольный поток 7, проходя через камеру охлаждения 3, формирует поток водных ледяных гранул 8. Расснаряжаемый БП 9 установлен напротив диффузора 4 камеры охлаждения 3 вскрытым торцoм ВВ 10.

Способ расснаряжения БП по первому способу формирования потока ледяных гранул реализуется следующим образом. Сжатый газ, подаваемый по каналу 5, смешивается с жидкостью, подаваемой по каналу 6, с образованием скоростного аэрозольного потока 7. Сформированный аэрозольный поток 7, проходя через камеру охлаждения 3, куда поступает хладагент 2 из емкости 1, превращается в ледяные гранулы, которые через диффузор 4 подаются на торцевую поверхность ВВ 10 расснаряжаемого БП 9.

Камера охлаждения может быть выполнена с кожухотрубными испарителями с кипением хладагента на наружной поверхности гладких труб, на которых нанесено пористое металлическое покрытие [3]. Пористый слой толщиной 0,1-1 мм состоит из множества теплопроводных частиц, образующих разветвленную систему капиллярных каналов, сообщающихся с наружным пространством. Жидкий хладагент поступает через открытые поры в капиллярные каналы, где происходит интенсивное парообразование, и далее пар через другие поры выходит наружу. В этом случае процесс охлаждения аэрозоля происходит более интенсивно, и с меньшими кинетическими потерями скоростного потока.

Способ расснаряжения БП по второму способу отличается тем, что сжатый газ, подаваемый по каналу 5, смешивается с хладагентом 2, подаваемым из емкости 1, с образованием низкотемпературной смеси 7 воздуха и жидкого хладагента (аэрозольного потока). Сформированный аэрозольный поток 7, проходя через камеру охлаждения 3, куда поступает по каналу 6 жидкость, превращается в ледяные гранулы. Скоростной поток водных ледяных гранул 8, выходящий из диффузора 4, действует аналогично способу 1. Полученная в результате разрушения заряда жидкость с частицами заряда собирают в резервуаре 11, жидкость очищают и очищенная вода используется для дальнейшего расснаряжения БП, что обеспечивает непрерывный цикл расснаряжения, а отфильтрованные ВВ используются для дальнейшей переработки.

Преимущество использования предложенной технологии утилизации БП заключается в воздействии на взрывчатое снаряжение БП рабочим телом в виде потока водных ледяных гранул. Использование твердых включений, выполняющих роль абразива, обеспечивает выполнение работы по разрушению (фрагментизации) снаряжения БП, что способствует интенсификации процесса вымывания заряда ВВ из корпуса БП. Вместе с тем воздействие твердых фракций, полученных путем кристаллизации капель воды, на заряд ВВ носит инертный с точки зрения химической реакции характер, т.е. не приводит к изменениям химической формулы ВВ и соответственно к изменению его физических свойств. Удаление воды, образованной в результате таяния ледяных гранул, не вызывает трудностей и может быть достигнуто путем выпаривания, что имеет место при реализации технологического процесса утилизации посредством воздействия на снаряжение БП струей воды высокого давления.

Пример.

Фугасный артиллерийский снаряд, подлежащий утилизации, калибра 203 мм, содержащий 23,4 кг тротила, вскрывали со стороны головной части путем ее отворачивания. Затем формировали скоростной поток водных ледяных гранул со скоростью взаимодействия, равной V=447 м/с. В результате процесс расснаряжения осуществлялся за время менее минуты. Собранное ВВ отфильтровывалось и в неизменном химическом составе было готово к повторному использованию.

С помощью этого изобретения можно безопасно и экологически чисто с высокой производительностью утилизировать любые БП без ограничений по габаритно-массовому характеру, типу, материалу и корпусов, зарядов ВВ и порохов.

Источники информации
1. Патент RU N 2045744, МКИ 6 F 42 B 33/00, C 06 B 21/00. Способ расснаряжения боеприпасов.-1995.

2. Патент RU N 2055824, МКИ 6 C 06 B 21/00, F 42 B 33/00. Способ разрушения изделий из взрывчатых веществ с одновременной утилизацией взрывчатых веществ.-1996.

3. Вольных Ю.А., Кротков В.Н., Бондарев В.Н. Основные направления развития холодильного аппаратостроения.- В журнале: Химическое и нефтяное машиностроение// М.: Машиностроение, 1984, с. 10.

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов (БП), подлежащих утилизации. В способе осуществляют получение потока водных ледяных гранул и его подачу на поверхность взрывчатого вещества (ВВ) расснаряжаемого БП. Поток ледяных гранул формируют путем предварительного образования аэрозольного потока и последующего его охлаждения или путем предварительного охлаждения газового потока и последующего смешения полученного охлажденного газового потока со струей воды. Изобретение позволяет повысить производительность очистки корпусов БП от ВВ при обеспечении безопасности, непрерывности процесса расснаряжения БП и сократить расходы на восстановление утилизируемого ВВ для дальнейшего повторного его использования в промышленности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ расснаряжения боеприпасов, включающий подачу на поверхность взрывчатого вещества скоростного потока рабочего тела, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела используют поток водных ледяных гранул. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток водных ледяных гранул формируют путем предварительного смешения струи воды и потока газа до образования аэрозольного потока и последующего его охлаждения с образованием потока ледяных гранул. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток водных ледяных гранул формируют путем предварительного смешения потока газа и хладагента и последующего смешения полученной смеси со струей воды. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что перед формированием струи воды ее предварительно охлаждают.