Способ расснаряжения боеприпасов

Способ расснаряжения боеприпасов

Реферат

 

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов (БП), подлежащих утилизации. В способе осуществляют формирование скоростного водного аэрозольного потока жидкости и потока гранул углекислоты посредством охлаждения жидкой углекислоты потоком низкотемпературного воздуха до образования потока гранул. Сформулированные потоки направляют на поверхность взрывчатого вещества (ВВ), где в результате взаимодействия скоростного потока гранул углекислоты и водного аэрозольного потока на поверхности взрывчатого вещества происходит микровзрыв, посредством чего осуществляется разрушение ВВ. Изобретение позволяет повысить производительность очистки корпусов БП от взрывчатого вещества при обеспечении безопасности, непрерывности и экологичности процесса расснаряжения БП и сократить расходы на восстановление утилизируемого ВВ для дальнейшего повторного его использования в промышленности. 1 з. п.ф-лы, 1 ил.

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 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 тротилосодержащих БП. Задачей настоящего изобретения является повышение производительности очистки корпусов БП от ВВ при обеспечении безопасности, непрерывности и экологичности процесса расснаряжения ВП и сокращение 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 жидкости, предварительно формируют водный аэрозольный поток, который смешивают с потоком гранул углекислоты в зоне взаимодействия потоков с поверхностью ВВ. Причем целесообразнее поток гранул углекислоты формировать путем эжекционного смешения охлажденного потока воздуха и жидкой углекислоты.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлено устройство расснаряжения БП, содержащее камеру смешения 1, емкость 2 с жидкостью, подаваемой по каналу 3, нагнетатель 4 воздуха, камеру охлаждения 5, сопло Лаваля 6, диффузор 7, емкость 8 с жидкой углекислотой, которая подается по каналу 9, нагнетатель 10. Расснаряжаемый БП 11 установлен напротив диффузора 7 камеры охлаждения 5 вскрытым торцем ВВ 12, куда направлены сформированные поток гранул углекислоты 13 и аэрозольный поток жидкости 14.

Способ осуществляется следующим образом. Из емкости 2 по каналу 3 подается жидкость в камеру смешения 1, куда поступает скоростной поток воздуха из нагнетателя 4, происходит интенсивное смешение жидкости и газа. Сформированный водный аэрозольный поток 14 подается на поверхность ВВ 12. Одновременно воздух, сжатый в нагнетателе 10, подают через сопло Лаваля 6 в камеру охлаждения 5. В сопле Лаваля 6 воздух адиабатно расширяется с получением низкой температуры и сверхзвуковой скорости (до 300 - 500 м/с). Из емкости 8 по каналу 9 подают жидкую углекислоту в камеру охлаждения 5, где она испаряется при температуре -78^oC (давление 1 атм), жидкая углекислота за счет резкого расширения охлаждается (эффект Джоуля-Томсона) и переходит в кристаллическое состояние, а при эжекционном взаимодействии с потоком воздуха происходит более интенсивное образование потока мелких гранул углекислоты 13. Сформированный поток гранул через диффузор 7 подается на торцевую поверхность ВВ 12 расснаряжаемого БП 11 в точку приложения водной аэрозольной струи 14. В результате взаимодействия мельчайших аэрозольных капель воды с поверхностью гранул твердых частиц углекислоты происходит кристаллизация жидкости с образованием ледяной оболочки на поверхности гранул углекислоты, приводящая к увеличению объема воды, так как плотность льда ниже плотности воды. В то же время твердое ядро углекислоты данной оболочки резко нагревается (за счет аномально высокой теплоемкости воды), в результате происходит резкое выделение газообразной углекислоты. Под действием давления выделяемой газообразной углекислоты происходит разрушение микровзрывом ледяной оболочки жидкости на поверхности гранул углекислоты. Использование суммарного действия эффекта гранул углекислоты, приводящее к микровзрыву ледяной оболочки у поверхности ВВ, обеспечивает выполнение работы по разрушению (фрагментизации) снаряжения БП, что способствует интенсификации процесса вымывания заряда ВВ из корпуса БП.

Полученную в результате разрушения заряда смесь жидкости с частицами заряда собирают в резервуаре 15, жидкость очищают и очищенная вода используется для дальнейшего расснаряжения БП, что обеспечивает непрерывный цикл расснаряжения, а отфильтрованные ВВ направляют на дальнейшую переработку.

Преимущество предложенной технологии утилизации БП заключается в использовании, наряду с кинетической энергией взаимодействия ледяных гранул с зарядом ВВ, эффекта ударной волны от микровзрыва, при взаимодействии аэрозольного потока жидкости и потока гранул углекислоты, для разрушения заряда ВВ. Повышение эффективности разрушения заряда ВВ в данном случае будет обеспечиваться за счет получения большей кинетической энергии, величина которой пропорциональна массе высокоскоростных компонентов (ледяных гранул жидкости и гранул углекислоты).

Вместе с тем, воздействие гранул углекислоты 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 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 жидкости и скоростной поток гранул углекислоты, концентрируя их на поверхности ВВ. 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 БП крупного калибра без существенных ограничений по 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 F 42 B 33/00, C 06 B 21/00. Способ разрушения изделий из взрывчатых веществ с одновременной утилизацией взрывчатых веществ. 1996.

Формула изобретения

1. Способ расснаряжения боеприпасов, включающий подачу на поверхность взрывчатого вещества скоростного потока жидкости, отличающийся тем, что предварительно формируют водный аэрозольный поток, а в зону взаимодействия его с поверхностью взрывчатого вещества подают поток гранул углекислоты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток гранул углекислоты формируют путем эжекционного смешения охлажденного потока воздуха и жидкой углекислоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1