Технологическая линия утилизации взрывчатых материалов

Технологическая линия утилизации взрывчатых материалов

Реферат

 

Изобретение относится к области военной техники, конкретно к утилизации взрывчатых материалов. Технологическая линия утилизации взрывчатых материалов включает в себя установку измельчения порохов, узлы подвода дополнительных компонентов, химический реактор для приготовления флегматизирующего раствора с промежуточной емкостью для охлаждения и временного его хранения, смеситель для приготовления водосодержащего взрывчатого состава из утилизируемых порохов, узел подвода полимерных оболочек с дополнительно утилизируемыми взрывчатыми материалами, узел патронирования в виде полуавтоматического дозатора и ванны термостатирования для формирования промышленных зарядов. Использование изобретения обеспечивает повышение безопасности технологического процесса, сокращение времени утилизации. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области утилизации взрывчатых материалов (ВМ), извлеченных из боеприпасов (порохов, тротиловых и гексогеносодержащих шашек, кусков, гранул, а также зарядов твердых ракетных топлив (шашки на баллиститной основе)), в частности к технологическим линиям утилизации указанных материалов.

Известна технологическая линия утилизации устаревших порохов, как пироксилиновых, так и баллиститных (патент РФ 2093501, С 06 В 21/00), в которой получается нитроцеллюлозный продукт для материалов гражданского назначения или пороха, очищенные от нестабильных примесей, скапливающихся в порохе в процессе его хранения. Данная линия обеспечивает утилизацию только порохов. Известна также технологическая линия утилизации порохов и твердых ракетных топлив (патент РФ 2183605, С 06 В 21/00, 05.07.2001 - прототип), содержащая установку измельчения порохов и топлив, узлы подвода дополнительных компонентов с дозирующими устройствами, смеситель периодического или непрерывного действия для приготовления водосодержащего промышленного взрывчатого вещества (ПВВ) из утилизируемых порохов и твердых ракетных топлив, а также узел патронирования, выполненный в виде течки раздаточной.

Технологическая линия позволяет утилизировать измельченные трубчатые пироксилиновые и баллиститные пороха и твердые ракетные топлива. В этой схеме приготовление флегматизирующего раствора и смешение взрывчатых веществ, включая пороха, осуществляется одновременно в одном смесителе. Порох при перемешивании какое-то время остается сухим (не флегматизированным) и за счет высокой электризуемости может воспламениться и сдетонировать. К тому же, по указанной схеме не решается проблема утилизации мощных взрывчатых веществ на тротиловой и гексогеновой основах.

Задачей настоящего изобретения является повышение безопасности технологического процесса при утилизации взрывчатых материалов, расширение типов утилизируемых взрывчатых материалов, позволяющих производить на их основе широкую номенклатуру промышленных взрывчатых веществ и сокращение при этом времени утилизации.

Поставленная задача решается тем, что известная технологическая линия утилизации порохов и зарядов твердых ракетных топлив, извлеченных из боеприпасов, содержащая установку измельчения пороховых компонентов, узлы подвода дополнительных компонентов, смеситель для приготовления водосодержащего взрывчатого состава (ВВС), узел патронирования, дополнительно снабжена химическим реактором с водонагревательной рубашкой и перемешивающим устройством для приготовления флегматизирующего раствора, установленным между узлами подвода дополнительных компонентов и смесителем для приготовления ВВС, а также дополнена ванной термостатирования, помещенной после узла патронирования и обеспечивающей сокращение времени утилизации и придачу определенной формы промышленным взрывчатым веществам.

Для охлаждения и временного хранения флегматизирующего раствора используется промежуточная емкость.

К узлу патронирования подведен узел подачи полимерных оболочек с дополнительно утилизируемыми взрывчатыми материалами в виде шашек на баллиститной основе твердых ракетных топлив, тротиловых и гексогеносодержащих шашек, кусков и гранул, трубчатых пироксилиновых и баллиститных порохов без их предварительного измельчения. Узел патронирования, выполненный в виде полуавтоматического дозатора, осуществляет одновременное дозирование не менее двух порций ВВС и содержит накопительную емкость, насос, весы и узел управления насосом для дозирования порций ВВС.

Сущностью изобретения является разделение процесса приготовления флегматизирующего раствора и процесса флегматизации взрывчатых материалов. Первый этап - приготовление флегматизирующего раствора в химическом реакторе, второй этап - флегматизация дробленых или зерненых порохов в смесителе и приготовление ВВС. Порох засыпается в готовый флегматизирующий раствор, предотвращающий при перемешивании возможность воспламенения и взрыва. Кроме этого, готовый гелеобразный ВВС, обладающий безопасностью в обращении, используется для утилизации опасных (чувствительных к удару, гексогеносодержащих) взрывчатых материалов. В целях сокращения времени утилизации используется ванна термостатирования, в которой процесс структуирования гелеобразного ВВС может быть существенно сокращен.

На чертеже изображен общий вид технологической линии.

Технологическая линия утилизации ВМ (см. чертеж) включает следующие основные элементы:

1. Установка измельчения пороховых компонентов 10, выполненная в виде известной установки измельчения трубчатых порохов до заданной фракции.

2. Склад хранения утилизируемымых взрывчатых материалов (УВМ) 9 в виде шашек на баллиститной основе твердых ракетных топлив, тротиловых и гексогеносодержащих шашек, кусков и гранул, зерненых пироксилиновых, трубчатых пироксилиновых и баллиститных порохов, включая пороха после их измельчения установкой 10.

3. Узел 1 подвода дополнительных компонентов, содержащий известные дозаторы 2 (типа ДН для сыпучих компонентов) и 3 (типа НД для растворов).

Возможно дозирование дополнительных компонентов вручную с использованием в качестве дозирующих устройств весов и мерных емкостей (не показаны).

4. Химический реактор 4 периодического действия с водонагревательной рубашкой и устройством смешивания для приготовления флегматизирующего раствора. Может быть использован любой известный химический реактор, обеспечивающий смешение в воде химических компонентов при температуре до 70С.

5. Для временного хранения и остывания флегматизирующего раствора используется одна - две промежуточные емкости 5, соответствующие объему реактора.

6. Перекачивание флегматизирующего раствора в промежуточную емкость 5 осуществляется с помощью известного насоса 24 перистальтического, самовсасывающего или шнекового для перекачивания гелеобразной массы.

7. Дозатор 7 для дозирования утилизируемых зерненых и/или дробленых трубчатых порохов, дозатор 6 (типа НД для растворов) для дозирования флегматизирующего раствора.

Возможно дозирование указанных компонентов вручную с использованием в качестве дозирующих устройств весов и мерных емкостей (не показаны).

8. Смеситель 8 гравитационного типа для флегматизации порохов и приготовления на их основе водосодержащего взрывчатого состава.

9. Узел патронирования 12, выполненный в виде полуавтоматического дозатора, содержит накопительную емкость 13, соответствующую по объему смесителю гравитационному, шнековый насос 15 с разветвляющимся выходным патрубком (с равными сечениями рукавов и числом не мене двух), платформенные тензометрические весы 16 с ложементом 25 и узел управления 14 в виде контроллера для обеспечения дозирования порций ВВС.

10. Узел подвода полимерных оболочек 17 к узлу патронирования выполнен в виде известного ленточного транспортера 18, подающего пустые полимерные оболочки 19 и предварительно частично наполненные взрывчатыми материалами 20 и 21, поступаемыми со склада УВМ 9.

Возможен подвод полимерных оболочек с утилизируемыми взрывчатыми материалами вручную с использованием технологических тележек (не показано).

11. Ванна термостатирования 22 выполнена из нержавеющего металла и обеспечивает сокращение времени структуирования ВВС и формирование промышленных зарядов требуемой формы. Подогрев воды и обеспечение требуемого режима термостатирования обеспечивается известным нагревательным оборудованием.

Особенностью построения линии утилизации заключается в том, что дополнительно утилизируемые ВМ (трубчатые пороха, тротиловые и гексогеносодержащие шашки, куски и гранулы, шашки зарядов твердых ракетных топлив без их измельчения) помещают в полимерную оболочку и заливают ВВС. Осуществляется двухэтапная утилизации ВМ. Первый этап - приготовление ВВС на основе утилизируемых порохов, второй - утилизация баллиститных порохов, тротиловых и гексогеносодержащих шашек, шашек зарядов твердых ракетных топлив без их измельчения используя (заливая) ВВС.

Технологическая линия утилизации ВМ работает следующим образом.

Измельченную крошку порохов загружают в мешки и направляют на склад 9 (см. чертеж).

В химический реактор 4 заливают порцию воды, используя дозатор 2 для жидкости или мерную емкость. Включают мешалку и систему обогрева реактора. После достижения заданной температуры с помощью дозаторов 2 и 3 в реактор загружают химические компоненты в заданном соотношении: аммиачная селитра, натрий азотнокислый, карбамид, гель полиакриламида и др. для приготовления гелеобразного флегматизирующего раствора. Последний по готовности перекачивается в промежуточную емкость 5 для охлаждения до 30С и временного хранения, а в химическом реакторе повторяется процесс приготовления флегматизируюшего раствора, который длится 1,5-2 часа.

Включают гравитационный смеситель 8 и в него, используя дозатор 6 (или мерную емкость), заливают порцию флегматизирующего раствора и засыпают смесь утилизируемых измельченных пироксилиновых и баллиститных трубчатых порохов или зерненый пироксилиновый порох, поступившие со склада 9. После перемешивания гелеобразный водосодержащий взрывчатый состав перегружают в приемную емкость 13 узла патронирования 12 для последующего приготовления из него промышленных взрывчатых веществ.

Далее ВВС направляют на полуавтоматический дозатор в виде шнекового насоса 15, тензометрических весов 16 и узла управления 14. Из выходного разветвляющегося патрубка насоса 15 ВВС поступает в подготовленные полимерные оболочки 19, установленные на ложементы 25 весов 16. При достижении определенного суммарного веса ВВС в оболочках, заданного с помощью узла управления 14, последний отключает насос. Процесс повторяется при подаче на весы очередных оболочек и включении узла управления.

Узел подвода полимерных оболочек 17 с утилизируемыми взрывчатыми материалами выполнен в виде известного ленточного транспортера 18, подающего полимерные оболочки 19 к узлу патронирования 12.

При изготовлении из ВВС на основе утилизируемых порохов шпуровых и скваженных зарядов ПВВ заданных диаметров и веса используются полимерные оболочки 19 требуемой формы и размера, которые после заполнения ВВС снимаются с весов, укупориваются и направляются на склад готовой продукции, где в течение определенного времени осуществляется структуирование ВВС.

При изготовлении из ВВС на основе утилизируемых порохов плоских эластичных промышленных накладных зарядов применяется ванна термостатирования 22. Полимерные оболочки 19 требуемого размера после заполнения ВВС до определенного веса снимаются с весов, укладываются в технологические сборки 23 и помещаются в нагретую до 50-70С градусов воду ванны термостатирования 22.

Шашки на баллиститной основе твердых ракетных топлив и трубчатые пироксилиновые и баллиститные пороха 20 без их предварительного измельчения помещаются в середину полимерных оболочек заданного диаметра (трубчатые пороха предварительно связываются в пучок), устанавливаются на ложементы весов и заливаются с помощью дозатора ВВС до заданного веса скваженных зарядов ПВВ. Соотношение дополнительно утилизируемых взрывчатых веществ и ВВС предварительно рассчитывается. Затем оболочки укупориваются, маркируются и отправляются на склад готовой продукции. Для ускорения процесса структуирования заполненные оболочки помещаются в ванну термостатирования 22 на определенное время.

Тротиловые и гексогеносодержащие шашки, куски и гранулы 21 без их предварительного измельчения помещают в середину полимерных оболочек заданного размера и формы, предварительно заполненных ВВС на 20-30 мм, устанавливаются на весы и заливаются с помощью дозатора ВВС до заданного веса промежуточных зарядов ПВВ. Соотношение дополнительно утилизируемых взрывчатых материалов и ВВС предварительно рассчитывается. Затем оболочки укупориваются, маркируются и отправляются на склад готовой продукции. При этом используются оболочки специальной формы, имеющие отверстия под детонатор.

Особенность изобретения заключается в использовании в технологической линии утилизации ВВС в качестве защитной оболочки, что позволяет существенно снизить опасность в обращении с утилизируемыми ВМ, обладающими высокой чувствительностью к механическим воздействиям.

Предложенная технологическая линия утилизации взрывчатых материалов, извлеченных из боеприпасов и зарядов твердых ракетных топлив, позволяет утилизировать практически все известные типы взрывчатых материалов.

Формула изобретения

1. Технологическая линия утилизации взрывчатых материалов, содержащая установку измельчения пороховых компонентов, узлы подвода дополнительных компонентов, смеситель для приготовления водосодержащего взрывчатого состава и узел патронирования, отличающаяся тем, что она снабжена установленными между узлами подвода дополнительных компонентов и смесителем для приготовления водосодержащего взрывчатого состава химическим реактором для приготовления флегматизирующего раствора, установленной после узла патронирования ванной термостатирования для формирования промышленных зарядов определенной формы и подведенным к узлу патронирования узлом подачи пустых и предварительно частично наполненных дополнительно утилизируемыми взрывчатыми материалами полимерных оболочек.

2. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве химического реактора она содержит химический реактор с водонагревательной рубашкой и перемешивающим устройством.

3. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что для охлаждения и временного хранения флегматизирующего раствора она содержит промежуточную емкость.

4. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве дополнительно утилизируемых взрывчатых материалов использованы шашки на баллиститной основе твердых ракетных топлив, тротиловые и гексогеносодержащие шашки, куски и гранулы, трубчатые пироксилиновые и баллиститные пороха без их предварительного измельчения.

5. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что узел патронирования выполнен в виде полуавтоматического дозатора и содержит накопительную емкость, насос, весы и узел управления насосом для дозирования порций водосодержащего взрывчатого состава.

6. Технологическая линия по п.5, отличающаяся тем, что узел управления насосом обеспечивает одновременное дозирование не менее двух порций водосодержащего взрывчатого состава.

РИСУНКИРисунок 1