СПОСОБ ДЕСТРУКТУРИЗАЦИИ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2007 года по МПК F42B33/06 B09B5/00 

Изобретение относится к технике утилизации объектов техники, конкретно к деструктуризации (разборке на составные элементы) и предварительной утилизации вооружения и военной техники (ВВТ) в местах их дислокации или хранения.

Известен способ деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ [1], включающий доставку радиационно-опасных объектов ВВТ на стационарные пункты деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ, дозиметрический контроль доставленных объектов ВВТ, выемку радиоактивно опасных элементов и/или их дезактивацию, деструктуризацию радиоактивно безопасных объектов на составные элементы, разборку составных элементов на металлолом и сортировку металлолома.

Недостатком известного способа является необходимость перевозки радиоактивно опасных объектов ВВТ в стационарные пункты деструктуризации и предварительной утилизации, что связано с большими материальными затратами на перевозку и c радиационной опасностью самой перевозки.

Известен способ деструктуризации и предварительной утилизации боеприпасов ВВТ [2], заключающийся в доставке заряженных боеприпасов в стационарные пункты деструктуризации и предварительной утилизации, демонтаж с доставленных боеприпасов взрывателей, механической резке корпуса боеприпаса, механизированной разборке радиоэлектронной начинки боеприпаса и визуальной сортировке разобранных частей на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом. При этом сортировку металлических частей на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом производят визуально и с использованием технической документации и заводских спецификаций на элементную базу боеприпасов.

Недостатком известного способа является необходимость экономически затратной перевозки взрывоопасных объектов с удаленных мест хранения на стационарный пункт деструктуризации и предварительной утилизации, а также трудность получения соответствующих разрешений на перевозку ВВТ, особенно через сопредельные государства.

В связи с этим возникает задача деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ непосредственно в местах дислокации и/или хранения ВВТ.

Известен способ деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ [3] включающий деструктуризацию объектов ВВТ в местах дислокации или хранения ВВТ на составные элементы, перевозку измельченных частей ВВТ на стационарный пункт - завод по переработке металлолома, разборку на стационарном пункте составных элементов на металлические и неметаллические отходы, сортировку металлических отходов на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом и утилизацию лома.

При этом деструктуризацию (в месте дислокации) объектов ВВТ на составные элементы ВВТ производят путем неоднократного подъема последних с помощью аэростата и сбрасывания на твердые наземные предметы до степени измельчения, обеспечивающей возможность перевозки обломков ВВТ на стационарный пункт приема металлолома на автомобильном и/или железнодорожном транспорте. Дальнейшую разборку составных элементов (не развалившихся при ударе об землю) на металлические и неметаллические отходы, сортировку металлических отходов на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом и утилизацию лома производят на стационарном пункте переработки вторсырья. Сортировку металлических обломков на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом производят при этом визуально и с использованием технической документации и заводских спецификаций на элементную базу ВВТ. Указанный способ позволяет оперативно превратить объекты ВВТ в груды металлолома и вывезти последние из мест дислокации, на пункты приема и детальной переработки металлолома, минуя процедуру транспортного лицензирования и таможенных ограничений, характерных для перевозки ВВТ.

Недостатком известного способа являются ограниченные возможности его применения, связанные с трудоемкостью реализации способа из-за необходимости использования аэростатных средств для деструктуризации ВВТ и невозможностью применения способа для утилизации ВВТ, содержащих взрывоопасные, радиационно-опасные, биологически опасные и химически опасные элементы.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания способа деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ в местах дислокации, позволяющего расширить возможности утилизации путем расширения круга возможных объектов утилизации и глубины предварительной утилизации объектов ВВТ в местах их дислокации.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ, включающем деструктуризацию изделия на составные элементы в местах дислокации, разборку составные элементов изделия на металлические и неметаллические неделимые отходы, сортировку неделимых металлических отходов на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом, согласно изобретению перед деструктуризацией изделий дополнительно проводят проверку их на наличие взрывоопасных, радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных элементов, при наличии опасных элементов проводят выемку последних или соответствующее обезвреживание изделия, после обезвреживания изделия и до его разборки на составные элементы проводят рентгенофлуоресцентный анализ распределения драгоценных материалов внутри его корпуса, на основе полученной рентгенофлуоресцентограммы изделия определяют рациональный раскрой и резку его корпуса при деструктуризации, деструктуризацию изделий проводят путем плазменной и механической резки его корпуса, механизированной и/или ручной разборки содержимого изделия на составные элементы, разборку составных элементов на металлические и неметаллические отходы, сортировку металлических неделимых отходов на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом проводят непосредственно в местах дислокации или хранения изделий ВВТ, в процессе сортировки инструментально определяют наличие драгоценных материалов на поверхности и в сплавах металлических отходов, при обнаружении в неделимом отходном элементе хотя бы одного вида драгоценных металлов измеряют процентное содержание последних и при содержании драгоценных металлов более заданного процентного предела относят неделимый отходный элемент к лому, содержащему драгоценные металлы, после сортировки металлолома, содержащего драгоценные металлы, производят механическое обогащение металлолома и разделение последнего на лом с высоким, средним и низким содержанием драгоценных металлов.

При этом к лому, содержащему драгоценные металлы, относят неделимые элементы разборки изделия ВВТ, содержащие на своей поверхности или в сплаве металла, из которого выполнен элемент, золото, серебро, палладий, платину и/или иридий, не менее одной десятой процента или серебро - не менее трех десятых процента от общей массы неделимого элемента. К лому с высоким, средним и низким содержанием драгоценных металлов относят неделимые элементы разборки изделия ВВТ, содержащие на своей поверхности или в сплаве металла, из которого выполнен элемент/драгоценные металлы более 5%, от 1 до 5% и менее одного процента от общей массы неделимого элемента соответственно. Механическое обогащение лома, содержащего драгоценные металлы, производят путем механического удаления частей неделимого элемента, не содержащих драгоценных металлов, путем отпиливания или откусывания последних ручным инструментом. Рентгенофлуоресцентный анализ изделия до разборки, а также инструментальные обнаружение и измерение процентного содержания драгоценных металлов на поверхности и в сплавах неделимых отходных элементов в процессе разборки изделия и сортировки металлолома производят рентгенофлуоресцентным анализатором типа Призма - М Au. Обезвреживание взрывоопасных элементов осуществляют путем удаления детонаторов, механической резки их корпуса, в механическом, химическом или термическом удалении взрывчатого вещества из разрезанного корпуса боеприпаса или путем подрыва последнего в земляном или бетонном укрытий. Обезвреживание радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных изделий проводят соответственно путем их дезактивации, обеззараживания, дегазации. При наличии в изделии соответствующих опасных элементов, не подлежащих разборке, предварительно вынимают их из изделия для захоронения или переработки на соответствующих заводах-утилизаторах.

Использованием плазменной и механической резки, механизированной и/или ручной разборки в процессе деструктуризации позволяют исключить необходимость использования для деструктуризации изделий ВВТ в местах их дислокации дорогостоящих и неудобных в использовании аэростатов, а также исключить при этом в дальнейшем дополнительные затраты времени на разборку гнутых деталей.

Использование инструментального метода сортировки (рентгенофлуоресцентного анализа спектрального отклика элемента металлолома на точечное облучение) позволяет оперативно до разборки изделия определить местонахождение элементов, содержащих драгметаллы, и точно рассортировать после его разборки по спектральному отклику неделимые металлические элементы на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом по преимущественному процентному их содержанию в сплаве элемента без привлечения специалистов высокой квалификации. Это в свою очередь позволяет проводить сортировку металлома не на аффинажных заводах, а непосредственно в местах дислокации ВВТ. Следствием этого резко уменьшается объем и стоимость удаленных перевозок металлолома за счет возможности реализации переработанного металлолома, не относящегося к драгоценным металлам, в местных пунктах приема металла или на заводах переработки вторсырья в непосредственной близости от мест дислокации ВВТ. Введение дополнительной проверки изделий перед их деструктуризацией на наличие взрывоопасных, радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных элементов, выемка обнаруженных опасных элементов и соответствующее их обезвреживание, дезактивация, обеззараживание и дегазация позволяют расширить круг утилизируемых объектов ВВТ.

В целом использование указанных технических преимуществ позволяет расширить круг утилизируемых объектов ВВТ с одновременным уменьшением экономических затрат на их утилизацию.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2.

На фиг.1 представлена схема технологического процесса деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ в местах дислокации или хранения, поясняющая содержание основных операций заявленного способа, фиг.2 поясняет технологию процесса разборки изделия на составные элементы, результаты инструментальной сортировки металлолома по относительному спектральному содержанию в нем химических элементов таблицы Менделеева, виды металлолома, содержащие драгоценные металлы в изделиях ВВТ, и возможные варианты реализации результатов предварительной утилизации по предложенному способу по черному, цветному и содержащему драгоценные металлы лому.

Деструктуризация и предварительная утилизации изделий 1 ВВТ осуществляется непосредственно в мессах дислокации или хранения изделий 1 ВВТ силами выездной механизированной бригады монтажников на мобильном комплексе предварительной утилизации ВВТ, оснащенном передвижной контрольно-измерительной лабораторией, средствами дезактивации, обеззараживания и дегазации, экскаватором с гидроножницами, пресс-пакетером, инструментом, транспортными средствами и средствами жизнеобеспечения бригады.

Вначале средствами контрольно-измерительной лаборатории осуществляют (фиг.1) радиационный, химический и биологический контроль 2 изделия 1 ВВТ на наличие взрывоопасных, радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных элементов, проводят выемку обнаруженных опасных элементов и соответствующее обезвреживание 3 изделий. Обезвреживание 3 взрывоопасных элементов осуществляют путем удаления детонаторов, механической резки корпуса, в механическом, химическом или термическом удалении взрывчатого вещества из разрезанного корпуса боеприпаса или путем подрыва последнего в земляном или бетонном укрытий. Обезвреживание 3 радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных изделий 1 проводят соответственно путем их дезактивации, обеззараживания, дегазации. Далее до начала деструктуризации обезвреженное в целом изделие подвергают рентгенофлуоресцентному анализу. Рентгенофлуоресцентный анализ 3 изделия 1 в целом проводят до его разборки на детали путем последовательного точечного просвечивания узким рентгеновским лучом изделия по всему его объему, приема и измерения спектрального отклика материалов изделия, находящихся в корпусе изделия на пути распространения луча для получения распределения видов материалов, находящихся в корпусе изделия. Полученная объемная рентгенофлуоресцентограмма (спектрограмма) изделия используется далее для рационального раскроя (деструктуризации 4) изделия на составные элементы без повреждения частей изделия, содержащих цветные и драгоценные металлы. Деструктуризацию изделия проводят путем плазменной (огненной 5) и механической 6 резки 7, механизированной 8÷11 и/или ручной 12 разборки на составные делимые элементы первого уровня (фиг.2): блоки 13, узлы 14, конструкции 15. Затем элементы 13÷15 сортируют по двум группам лома: содержащие 16 и не содержащие 17 драгоценные металлы. Первоначальную сортировку элементов по указанным группам производят инструментально с помощью переносного рентгенофлуоресцентного анализатора, например типа «Призма-М» путем последовательного облучения короткими рентгеновскими импульсами исследуемого элемента и приема флуоресцентных сигналов (отклика на частотах спектральных составляющих золота, серебра, палладия, платины, родия, иридия и других драгоценных металлов, находящихся в элементах 13÷15).

Критерием отбора лома, содержащего драгоценные металлы, является наличие отклика хотя бы на один из видов драгоценных металлов. К лому, содержащему драгоценные металлы, относят неделимые элементы разборки изделия ВВТ, содержащие на своей поверхности или в сплаве металла, из которого выполнен элемент, золото, серебро, палладий, платину и/или иридий не менее одной десятой процента или серебро - не менее трех десятых процента от общей массы неделимого элемента. Если указанное условие не соблюдается, лом относят к группе 17, не содержащей драгметалл.

После разделения на группы элементы группы 17 (не содержащие драгоценные металлы) сортируются аналогичным образом по спектру Gu, Al, Fe на металлические 18 отходы и неметаллические 19, включая смешанные отходы, такие как кабельная продукция 20, резинотехнические изделия 21, прочее (мусор 22). Мусор 22 сжигают или захоранивают в земле. Одновременно металлические 18 (фиг. 2) отходы сортируются 23 (фиг.1) указанным выше инструментальным методом на черный 24 и цветной 25 металлолом. Критерием отбора черного металлолома при сортировке отходов 18 является флуоресцентное свечение последних в спектральной части Fe. Остальная часть отходов 18 относится к цветным металлам 25 и подлежит дальнейшей разборке и инструментальной сортировке 26 (фиг.2) по спектрам цветных металлов (фиг 1): медь 27, алюминий 28, латунь 29, бронза 30.

Лом 16 (фиг.2), содержащий драгоценные металлы разбирают вручную 12 (фиг.1) и инструментально (по спектру) на радиоэлектронные платы 31, другие 32 разборные элементы второго уровня деструктуризации (реле, разъемы, контакторы датчики).

Элементы 31÷32 (фиг.2), содержащие драгметаллы, разбирают на элементы третьего уровня деструктуризации: печатные платы 33 с микросхемами и транзисторами, элементы 34 (конденсаторы, потенциометры, реле, разъемы плат и др.) радиоэлектронных плат 31, детали 36, 37 элементов 32. Элементы (33÷37) третьего уровня разбираются и одновременно механически обогащаются 38 (фиг.2). Механическое обогащение 38 производится путем механического удаления частей лома, не содержащих драгметаллов, путем отпиливания или откусывания и соответствующих частей. Одновременно в процессе обогащения 38 (фиг.2) лом сортируют по содержанию драгоценных металлов соответственно (фиг.1) на лом с низким 39 (<1%), средним 40 (1-5%) и с высоким 41(>5%) драгметаллов (золота, серебра, палладия, платины, родия, иридия и других драгоценных металлов). При этом инструментальная сортировка 38 (фиг.2) лома ведется с помощью указанного выше анализатора драгметаллов ПРИЗМА-М-Au в процессе разборки и механического обогащения лома. Отсортированный металлолом 40, 41 со средним и высоким содержанием драгметаллов соответственно отправляют на аффинажный завод 42 для дальнейшей переработки. Металлолом 39 на основе сплавов меди с низким содержанием серебра отправляют на соответствующий медеплавильный завод 43 для литья катодной, меди 44 (фиг.1). Результаты инструментальной сортировки 26 (фиг.2) по спектрам цветных металлов (фиг 1): медь 27, алюминий 28, латунь 29, бронза, 30, а также кабельная продукция и резинотехнические изделия реализуются на соответствующих заводах по переработке вторичного сырья или местных пунктах приема вторсырья, находящихся вблизи мест дислокации утилизируемого ВВТ.

Предложенный способ разработан на уровне технического предложения по утилизации ВВТ, математического моделирования процесса утилизации и экспериментальных работ по утилизации. Изобретение стало возможным благодаря обнаруженным авторами возможностям рентгенофлуоресцентного энергодисперсионного анализатора драгметаллов ПРИЗМА-M-Au, используемого инспекцией Пробирного надзора России в валютных и банковских операциях с драгметаллами, для использования по новому назначению, в данном случае для оперативного решения задач утилизации ВВТ. Соответствующие доработки последнего в части повышения чувствительности и снабжение его выносным датчиком с удлиненным кабелем до единиц метров позволяет проводить точечный анализ крупногабаритных изделий ВВТ на местонахождение и содержание в нем драгоценных металлов, в данном случае по иному назначению для оперативной сортировки металлолома как до, так и в процессе деструктуризации ВВТ по интенсивности спектральных составляющих материала изделий ВВТ на черные, цветные и содержащие драгоценные металлы изделий ВВТ, подлежащих списанию и утилизации. Изобретение рекомендовано использовать для деструктуризации и предварительной утилизации ВВТ (таблица), подлежащих списанию и утилизации по истечению установленных сроков их эксплуатации.

№ п/пНаименование вооружения и военной техники1.РАКЕТНОЕ ВООРУЖЕНИЕ И КОСМИЧЕСКИЕ1.1Межконтинентальные баллистические ракеты наземного и морского1.2Пусковые установки наземного и морского базирования1.3Спускаемые космические аппараты и капсулы1.4Крылатые ракеты1.5Зенитные ракеты1.6Авиационные ракеты1.7Противолодочные ракеты2.АВИАЦИОННАЯ ТЕХНИКА2.1Тяжелые (стратегические) бомбардировщики2.2Самолеты и вертолеты3.ТЕХНИКА ВОЕННО-МОРСКОГО ФЛОТА3.1Атомные подводные лодки3.2Надводные корабли с ядерными энергетическими установками и суда3.3Затопленные дизельные подводные лодки, корабли и суда4.БРОНЕТАНКОВАЯ ТЕХНИКА5.АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ5.1Артиллерийские установки (зенитные ракетные комплексы,5.2Станковые гранатометы6.РАДИОТЕХНИЧЕСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ6.1Радиолокационные станции и радиотехнические системы7.Автоматизированные системы управления и вычислительная техника8.СРЕДСТВА СВЯЗИ9.СТРЕЛКОВОЕ ОРУЖИЕ10.БОЕПРИПАСЫ10.1Патроны к стрелковому оружию (ПСО)10.2Боеприпасы (без ПСО)11.СРЕДСТВА РАДИАЦИОННОЙ, ХИМИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

Источники информации

1. RU 2085365, кл. B 26 F 3/08, В 23 Н 3/00, 1997.

2. Севастьянов Б.В. Лисина Е.Б. Автоматизированные устройства для разделки выстрелов унитарного заряжания: Вооружение. Политика. Конверсия. М.: Воентехлит, №5, 1999 год. Стр.35-37.

3. RU 94018371/08, кл. F 41 H 7/00, F 42 B 33/06, F 42 D 3/00, В 23 Н 3/00, 1996.

Изобретение относится к способам деструктуризации и предварительной утилизации вооружения и военной техники (ВВТ). Способ заключается в том, что перед деструктуризацией изделий дополнительно проводят проверку их на наличие взрывоопасных, радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных элементов, при наличии опасных элементов проводят выемку последних или соответствующее обезвреживание изделия, после обезвреживания изделия и до его разборки на составные элементы дополнительно проводят рентгенофлуоресцентный анализ распределения драгоценных материалов внутри его корпуса, на основе полученной рентгенофлуоресцентограммы изделия определяют рациональный раскрой и резку его корпуса при деструктуризации, деструктуризацию изделий проводят путем плазменной и механической резки его корпуса, механизированной и/или ручной разборки содержимого изделия на составные элементы, разборку составных элементов на металлические и неметаллические отходы, сортировку металлических неделимых отходов на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом проводят непосредственно в местах дислокации или хранения изделий ВВТ, в процессе сортировки инструментально методом рентгенофлуоресцентного анализа определяют процентное содержание драгоценных материалов на поверхности и в сплавах металлических отходов. Изобретение направлено на расширение круга возможных объектов утилизации и глубины предварительной утилизации объектов вооружения и военной техники (ВВТ) в местах их дислокации. 6 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ деструктуризации и предварительной утилизации вооружения и военной техники (ВВТ), включающий деструктуризацию изделия на составные элементы в местах дислокации, разборку составных элементов изделия на металлические и неметаллические неделимые отходы, сортировку неделимых металлических отходов на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом, отличающийся тем, что перед деструктуризацией изделий дополнительно проводят проверку их на наличие взрывоопасных, радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных элементов, при наличии опасных элементов проводят выемку последних или соответствующее обезвреживание изделия, после обезвреживания изделия и до его разборки на составные элементы проводят рентгенофлуоресцентный анализ распределения драгоценных материалов внутри его корпуса, на основе полученной рентгенофлуорограммы изделия определяют рациональный раскрой и резку его корпуса при деструктуризации, деструктуризацию изделий проводят путем плазменной и механической резки его корпуса, механизированной и/или ручной разборки содержимого изделия на составные элементы, сортировку металлических неделимых отходов на цветной, черный и содержащий драгоценные металлы лом проводят непосредственно в местах дислокации или хранения изделий ВВТ, в процессе сортировки инструментально определяют наличие драгоценных материалов на поверхности и в сплавах металлических отходов, при обнаружении в неделимом отходном элементе хотя бы одного вида драгоценных металлов измеряют процентное содержание последних и при содержании драгоценных металлов более заданного процентного предела относят неделимый отходный элемент к лому, содержащему драгоценные металлы, после сортировки металлолома, содержащего драгоценные металлы, производят механическое обогащение металлолома и разделение последнего на лом с высоким, средним, и низким содержанием драгоценных металлов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к лому, содержащему драгоценные металлы, относят неделимые элементы разборки изделия ВВТ, содержащие на своей поверхности или в сплаве металла, из которого выполнен элемент, золото, палладий, платину и/или иридий не менее 0,1% или серебро - не менее 0,3% от общей массы неделимого элемента.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что к лому с высоким, средним и низким содержанием драгоценных металлов относят неделимые элементы разборки изделия ВВТ, содержащие на своей поверхности или в сплаве металла, из которого выполнен элемент, драгоценные металлы соответственно более 5%, от 1 до 5% и менее 1% от общей массы неделимого элемента.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что механическое обогащение лома, содержащего драгоценные металлы, производят путем механического удаления частей неделимого элемента, не содержащих драгоценных металлов.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что рентгенофлуоресцентный анализ изделия до разборки, а также инструментальные обнаружение и измерение процентного содержания драгоценных металлов на поверхности и в сплавах неделимых отходных элементов в процессе разборки изделия и сортировки металлолома производят рентгенофлуоресцентным анализатором.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвреживание взрывоопасных элементов осуществляют путем удаления детонаторов, механической резки корпуса, в механическом, химическом или термическом удалении взрывчатого вещества из разрезанного корпуса боеприпаса или путем подрыва последнего в земляном или бетонном укрытии.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвреживание радиационно-опасных, биологически опасных и химически опасных изделий проводят соответственно путем их дезактивации, обеззараживания и дегазации.