СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2004 года по МПК C06B21/00 F42B33/06 F42D5/04 

Изобретение относится к области утилизации взрывчатых материалов (ВМ), извлеченных из боеприпасов и твердых ракетных топлив (ТРТ) на баллиститной основе, в промышленные взрывчатые вещества (ПВВ).

Проблема утилизации трубчатых артиллерийских порохов, ракетных баллиститных топлив, тротиловых и гексогенсодержащих шашек, кусков, гранул, в дальнейшем - утилизируемых взрывчатых материалов (УВМ) весьма актуальна.

Известен способ утилизации взрывчатых материалов и ракетного топлива, включающий измельчение утилизируемых материалов и добавление к ним определенного количества окислителя для обеспечения при детонации максимального энергетического потенциала [Патент США № 5445690, С 06 В 21/00, Экологически безопасный способ утилизации боевых взрывчатых материалов и ракетного топлива, David S. Wulfman, заявл. 29.03.93]. Данные способы требуют специальных станков и технологий, обеспечивающих измельчение утилизируемых материалов.

Известен способ утилизации вкладных зарядов ракетных двигателей на твердом топливе [Патент РФ №2176230, С2, Способ утилизации зарядов твердых ракетных топлив (ТРТ), заявл. 27.12.1999], в котором утилизация зарядов ТРТ заключается в том, что заряды режут на заданную длину, полученная после резки шашки-заготовки покрывают защитной оболочкой и располагают инициатор детонации, только либо располагают инициатор детонации. В качестве защитной оболочки используют картон бумажный, либо полимерный материал. Инициатор детонации выполняют в виде наклейки из высокочувствительного к ударной волне состава, например тротила, пластита, кольцеобразной формы, в форме секторов или иной формы, либо в виде заряда цилиндрической формы, располагаемого в предварительно высверленном в шашке-заготовке гнезде.

Данный способ взят нами в качестве прототипа. Достоинством этого способа является обеспечение возможности утилизации мало-, средне- и крупногабаритных зарядов баллиститных твердых ракетных топлив. Однако этот способ требует специальных опасных операций (резка, сверление УВМ) и не решает проблему утилизации большой номенклатуры баллиститных порохов и шашек ТРТ с низкими детонационными характеристиками и мощных взрывчатых веществ на тротиловой и гексогенновой основах, обладающими высокой чувствительностью к механическим воздействиям.

Задачей настоящего изобретения является повышение безопасности при утилизации взрывчатых материалов и расширение номенклатуры утилизируемых взрывчатых материалов, позволяющих производить на их основе широкую номенклатуру промышленных ВМ.

Поставленная задача решается в предлагаемом способе утилизации взрывчатого материала (ВМ), извлеченного из боеприпасов и зарядов твердых ракетных топлив (например, пороха, тротиловые и гексогеносодержащие шашки и шашки зарядов твердых ракетных топлив), включающем покрытие ВМ защитной оболочкой, согласно которому в качестве защитной оболочки используют водосодержащий взрывчатый состав с критическим диаметром детонации не более 10 мм, при этом покрытие защитной оболочкой выполняют толщиной не менее полутора критических диаметров детонации водосодержащего взрывчатого состава, а соотношение взрывчатого материала и водосодержащего взрывчатого состава составляет от одного к трем до трех к одному (от 1:3 до 3:1).

ВВС преимущественно должен инициироваться штатными средствами инициирования.

Сущностью изобретения является то, что защитной оболочкой является водосодержащий взрывчатый состав, имеющий низкую чувствительность к механическим воздействиям, но при этом обладающий высокой детонационной способностью. Использование таких составов в качестве защитной оболочки позволяет, с одной стороны, существенно снизить опасность в обращении с утилизируемыми ВМ, обладающих высокой чувствительностью к механическим воздействиям, с другой стороны - утилизировать ВМ с низкой детонационной способностью. В окружении активной взрывчатой оболочки последние - шашки ТРТ и пороха на баллиститной основе - будут устойчиво детонировать в вынужденном режиме.

Предлагаемое соотношение УВМ и ВВС получено экспериментальным путем. Минимальное отношение 1:3 характерно для УВМ с высокими детонационными способностями, таких как гексогенсодержащие шашки, для защиты которых потребовался более толстый защитный слой ВВС, не чувствительный к механическим воздействиям. Максимальное отношение 3:1 определено необходимостью полного покрытия (обволакивания) ВВС утилизируемых ВМ, особенно средне- и крупногабаритных шашек и кусков ТРТ, толщиной слоя не менее полутора критических диаметров детонации, обеспечивающего детонационные свойства.

Выбор минимального критического диаметра детонации ВВС в 10 мм определен, с одной стороны, надежным инициированием при толщине защитной оболочки 15 мм (1,5 Дкр) и заполнения пространства между отдельными кусками УВВ, с другой стороны, уменьшение минимального критического диаметра детонации ВВС становится экономически невыгодным.

Три образца ВВС приведены в таблице, в которой также помещены примеры отдельных реализаций заявляемого способа утилизации ВМ. Эти составы имеют нулевую чувствительность к механическим воздействиям по ГОСТ 4545-88, не горят в огне и детонируют от штатных промышленных детонаторов.

Пример 1

Объект утилизации - гексогенсодержащие шашки ВВ марок А-IХ-I и А-1Х-2, извлеченные из боеприпасов. Шашки расположены по оси цилиндрического полиэтиленового рукава, залиты водосодержащим взрывчатым составом с содержанием компонентов 2:1; 1:1; 1:2; 1:3, приведенных в таблице (образцы: 1.1, 1.2, 1.3, 1.4).

Получены следующие экспериментальные характеристики зарядов:

- все образцы надежно инициируются от штатных детонаторов ЭД-8;

- к прострелу пулей калибра 7,62 мм из автомата АК-47 с расстояния 25 м не чувствительны для соотношений компонентов 1:2 и 1:3 (образцы 1.3 и 1.4). При соотношениях 2:1 и 1:1 (образцы 1.1 и 1.2) отмечены случаи детонации УВМ при простреле пулей из автомата АК-47.

Пример 2

Объект утилизации - шашки твердого ракетного баллиститного топлива - располагаются по оси цилиндрического полиэтиленового рукава и заливаются взрывчатым составом с содержанием компонентов, приведенных в таблице (образцы: 2.1, 2.2, 2.3, 2.4) с соотношением 5:1; 4:1; 3:1; 2:1 соответственно.

Получены следующие экспериментальные характеристики зарядов:

- образцы 2.3 и 2.4 надежно инициируются от штатных детонаторов: ЭД-8 при соотношениях компонентов 3:1 и 2:1. При больших соотношениях (5:1 и 4:1, образцы 2.1 и 2.2 соответственно) наблюдались неполная детонация УВМ и его горение;

- к прострелу пулей калибра 7,62 мм из автомата АК-47 с расстояния 25 м все образцы не чувствительны при всех проверенных соотношениях УВМ и ВВС.

Пример 3

Объект утилизации - порох баллиститный трубчатый (без его измельчения) помещается плотно в полиэтиленовый рукав (по длине трубки) и диаметром 1200 мм, заполняется ВВС до верхнего края трубки с содержанием компонентов, приведенных в таблице (образцы: 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) с соотношением компонентов 5:1; 4:1; 3:1; 2:1.

Получены следующие экспериментальные характеристики зарядов:

- образцы 3.3 и 3.4 надежно инициируются от штатных детонаторов ЭД-8 при соотношений компонентов 3:1 и 2:1. При больших соотношениях (5:1 и 4:1, образцы 3.1 и 3.2 соответственно) наблюдалась неполная детонация УВМ и его горение;

- к прострелу пулей калибра 7,62 мм из автомата АК-47 с расстояния 25 м все образцы не чувствительны при всех проверенных соотношениях УВМ и ВВС.

Предлагаемый способ утилизации позволяет утилизировать трубчатые пироксилиновые и баллиститные пороха, мало-, средне- и крупногабаритные заряды твердых ракетных топлив, тротиловые и гексогенносодержащие шашки, куски и гранулы без их измельчения.

Таким образом, разработанный способ утилизации взрывчатых материалов, извлеченных из боеприпасов, с использованием водосодержащего взрывчатого состава позволяет:

- осуществлять безопасную утилизацию УВМ непосредственно на военных арсеналах, осуществляющих расснаряжение боеприпасов, ввиду простоты технологического процесса получения ПВМ и их взрыво- и пожаробезопасности;

- утилизировать широкую номенклатуру взрывчатых материалов и производить на их основе промышленные ВМ с заданными и стабильными детонационными характеристиками.

Изобретение относится к области утилизации взрывчатых материалов, извлеченных из боеприпасов и твердых ракетных топлив, в промышленные взрывчатые вещества. Предложен способ утилизации взрывчатого материала, включающий покрытие его защитной оболочкой, в качестве которой используют водосодержащий взрывчатый состав с критическим диаметром детонации не более 10 мм. Покрытие защитной оболочкой выполняют толщиной не менее полутора критических диаметров детонации водосодержащего взрывчатого состава, при этом соотношение взрывчатого материала и водосодержащего взрывчатого состава составляет от одного к трем до трех к одному. В качестве взрывчатого материала могут быть использованы пороха, тротиловые и гексогеносодержащие шашки и шашки зарядов твердых ракетных топлив. Изобретение направлено на повышение безопасности при утилизации взрывчатых материалов и расширение номенклатуры утилизируемых взрывчатых материалов, позволяющих производить на их основе широкую номенклатуру промышленных взрывчатых веществ. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ утилизации взрывчатого материала, извлеченного из боеприпасов и зарядов твердых ракетных топлив, включающий его покрытие защитной оболочкой, отличающийся тем, что в качестве защитной оболочки используют водосодержащий взрывчатый состав с критическим диаметром детонации не более 10 мм, при этом покрытие защитной оболочкой выполняют толщиной не менее полутора критических диаметров детонации водосодержащего взрывчатого состава, а соотношение взрывчатого материала и водосодержащего взрывчатого состава составляет от одного к трем до трех к одному.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве взрывчатого материала используют пороха, тротиловые и гексогеносодержащие шашки и шашки зарядов твердых ракетных топлив.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют водосодержащий взрывчатый состав, инициируемый штатными средствами инициирования.