Способ промышленной утилизации патронов стрелкового оружия и установка для их разделки
Изобретение относится к технологии переработки боеприпасов и касается установки для разделки патронов стрелкового оружия и способа их промышленной утилизации. Способ промышленной утилизации патронов стрелкового оружия включает загрузку патронов в установку для их разделки, где осуществляется последовательное выполнение операций по извлечению из гильз и передаче на дальнейшую переработку пуль и пороха, орошаемого водой. Пробитие капсюля-детонатора пустых гильз производят в изолированном пространстве и осуществляют его аспирацию с обеспечением очистки выбрасываемых в атмосферу технологических газов от токсичных компонентов. Очистку последовательно осуществляют путем осаждения сажи и пыли, осаждения паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия и последующей адсорбции остаточных паров ртути и двуокиси серы. Установка для разделки патронов содержит устройства для извлечения из гильз пуль и пороха с орошением его водой с передачей их на дальнейшую переработку. Устройство для пробития капсюля-детонатора пустых гильз выполнено обособленным от остальных устройств и снабжено автономным изолирующим укрытием с системой его аспирации, обеспечивающей очистку выбрасываемых в атмосферу технологических газов от токсичных компонентов. Изобретение позволяет повысить безопасность процесса утилизации патронов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к технологии переработки боеприпасов, непригодных для боевого и учебного применения или хранения, например, боеприпасов с истекшим сроком хранения или забракованных по тем или иным причинам. Изобретение непосредственно касается установки для разделки патронов стрелкового оружия и способа их промышленной утилизации.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники (патент РФ №2246094) известен способ разделки унитарных патронов, включающий загрузку патронов в установку для их разделки и последовательное выполнение следующих технологических операций: извлечение из гильз пуль, извлечение из гильз пороха с орошением его водой, пробитие капсюля пустых гильз и их удаление. При разделке ориентирование каждого патрона по оси и их движение производят по траектории образующей конуса таким образом, что загрузку производят на участке, близком к горизонтальному положению патрона, высыпание пороха из гильзы производят на участке, близком к вертикальному положению гильзы, а пробитие капсюля-детонатора - при наклонном положении гильзы после высыпания пороха.
В целом установка для разделки патронов данным способом выполнена в виде моноблока, конструктивно совмещающего устройство для извлечения из гильз пуль, устройство для извлечения из гильз пороха, устройство для пробития капсюля-детонатора и все приводные и вспомогательные механизмы. При такой компоновке установки практически невозможно использование для нее самой и площадок ее обслуживания общего изолирующего укрытия с системой его аспирации с удалением токсичных технологических газов, т.к. обслуживающий персонал вынужден был бы работать в зоне такого укрытия в антисанитарной, сильно загрязненной токсинами атмосфере. Поэтому токсичные технологические газы могут в данном случае частично удаляться только с помощью общецеховой приточно-вытяжной вентиляции достаточно большой производительности. Возможность очистки токсичных технологических газов перед их выбросом в атмосферу в описанном способе не предусмотрена, что наносит сильный вред экологической среде.
Кроме того, описанный и подобные способы не предусматривают в едином технологическом процессе промышленной утилизации ртути именно ввиду отсутствия средств очистки ртутьсодержащих технологических газов перед их выбросом в атмосферу.
ЗАДАЧА И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является создание такого способа промышленной утилизации патронов стрелкового оружия и такой установки для их разделки, которые позволяют нормализовать санитарные условия труда обслуживающего персонала и снизить до допустимого уровня загрязнение экологической среды токсическими выбросами. Одновременно в едином технологическом процессе решается другая задача изобретения, а именно утилизация ртути как продукта очистки выбрасываемых технологических газов.
Поставленная задача решается предлагаемым способом промышленной утилизации патронов стрелкового оружия, включающим загрузку патронов в установку для их разделки с последовательным выполнением следующих технологических операций: извлечение из гильз пуль с их передачей на дальнейшую переработку, извлечение из гильз пороха с орошением его водой и передачей на дальнейшую переработку, пробитие капсюля-детонатора пустых гильз и их удаление.
Согласно основному воплощению способа пробитие капсюля-детонатора пустых гильз производят в локализованном изолированном пространстве и осуществляют его аспирацию с обеспечением очистки выбрасываемых в атмосферу технологических газов от токсичных компонентов, таких как сажа, пыль, пары ртути, аэрозоли окиси сурьмы и хлористого калия, двуокись серы и т.п.
Поскольку практически единственным источником токсичных технологических газов при разделке патронов является процесс пробития капсюля-детонатора пустых гильз, то локализация этого процесса в изолированном пространстве позволяет объемно сосредоточить токсические компоненты, тем самым свести к минимуму производительность системы аспирации и более просто реализовать очистку выбрасываемых в атмосферу технологических газов. Это позволяет нормализовать санитарные условия труда обслуживающего персонала на всех рабочих местах и снизить до допустимого уровня загрязнение экологической среды токсическими выбросами.
Согласно предпочтительному воплощению способа очистку технологических газов от токсичных компонентов перед выбросом в атмосферу последовательно осуществляют путем осаждения сажи и пыли, осаждения паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия и последующей адсорбции остаточных паров ртути и двуокиси серы, при этом осажденную жидкую ртуть в виде ступпы отводят на дальнейшую переработку.
Тем самым в едином технологическом процессе достигается утилизация ртути как продукта очистки выбрасываемых технологических газов.
Другие особенности предлагаемого способа промышленной утилизации патронов стрелкового оружия будут видны из представленного ниже подробного описания изобретения.
Поставленная задача одновременно решается с помощью предлагаемой установки для разделки патронов стрелкового оружия, которая позволяет реализовать описанный выше способ промышленной утилизации патронов стрелкового оружия в рамках единого изобретательского замысла. Эта установка содержит устройство для извлечения из гильз пуль и их передачи на дальнейшую переработку, устройство для извлечения из гильз пороха с орошением его водой и передачей на дальнейшую переработку, устройство для пробития капсюля-детонатора пустых гильз и их удаления.
Согласно основному воплощению установки устройство для пробития капсюля-детонатора пустых гильз выполнено обособленным от остальных устройств и снабжено автономным изолирующим укрытием с системой его аспирации, обеспечивающей очистку выбрасываемых в атмосферу технологических газов от токсичных компонентов, таких как сажа, пыль, пары ртути, аэрозоли окиси сурьмы и хлористого калия, двуокись серы и т.п.
Система аспирации предпочтительно содержит последовательно соединенные пылеосадительную камеру для сажи и пыли, осадитель паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия и адсорбер для поглощения остаточных паров ртути и двуокиси серы.
Осадитель паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия содержит фильтрующую насадку, выполненную предпочтительно из амальгамированной медной стружки или проволоки.
Предлагаемая установка для разделки патронов стрелкового оружия позволяет реализовать положительный эффект, присущий предлагаемому способу промышленной утилизации патронов стрелкового оружия, описанному выше.
Другие особенности изобретения будут ясны из нижеследующего подробного описания его воплощений со ссылками на прилагаемые чертежи.
ЧЕРТЕЖИ
Изобретение поясняется примерами его воплощения с иллюстрацией схематическими чертежами, на которых представлены:
Фиг.1 - технологическая схема промышленной утилизации патронов стрелкового оружия;
Фиг.2 - схема установки для разделки патронов стрелкового оружия (кроме пробития капсюля-детонатора);
Фиг.3 - схема обособленного устройства для пробития капсюля-детонатора.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ промышленной утилизации патронов стрелкового оружия (Фиг.1) включает загрузку патронов в установку 1 для их разделки, где осуществляется последовательное выполнение операций по извлечению из гильз и передаче на дальнейшую переработку пуль и пороха, орошаемого водой. Передача пустых гильз производится в локализованное изолированное пространство 2 для выполнения операции пробития капсюля-детонатора с помощью отдельного устройства для пробития капсюля-детонатора, обособленного от остальных устройств установки 1 для разделки патронов. При этом осуществляют аспирацию локализованного изолированного пространства 2 при помощи вентилятора 3 с обеспечением очистки выбрасываемых в атмосферу технологических газов от токсичных компонентов, таких как сажа, пыль, пары ртути, аэрозоли окиси сурьмы и хлористого калия, двуокись серы и т.п.
Эти токсичные компоненты являются, в основном, продуктами сгорания не высыпавшегося из гильз (слежавшегося) пороха и воспламенительного состава капсюля-детонатора (в частности, КВ-25), имеющего следующую рецептуру, мас.%:
| 1. гремучая ртуть Hg(ONC)2 | 25 |
| 2. бертолетова соль KClO3 | 37,5 |
| 3. антимоний - трехсернистая сурьма Sb2S3 | 37,5 |
Экспериментальные исследования продуктов сгорания воспламенительного состава (КВ-25) показали следующие результаты (Таблица 1):
| Таблица 1. | |||
| Образующиеся вещества | Содержание вещества, моль/кг | Количество вещества в пересчете на 1 капсюль (0,117 г смеси), мг | Класс опасности |
| 1. В конденсированной фазе | |||
| Ртуть Hg | 0,87835097 | 20,60 | I |
| Хлористый калий KCl | 3,05999541 | 26,75 | IV |
| Сурьма Sb | 0,50800747 | 7,20 | II |
| Антимоний Sb2О3 | 0,84991807 | 28,90 | II |
| Всего | 83,45 мг (71,4 мас.%) | ||
| 2. В газообразной фазе | |||
| Азот N2 | 0,8783509 | 2,90 | - |
| Двуокись серы SO2 | 3,3116400 | 24,80 | - |
| Окись углерода СО | 1,7500000 | 5,70 | IV |
| Двуокись углерода CO2 | 0,0067016 | 0,10 | - |
| Всего | 33,5 мг (28,6 мас.%) |
Очистку технологических газов, содержащих до 10 г/м3 паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия, перед выбросом в атмосферу последовательно осуществляют путем осаждения сажи и пыли в пылеосадительной камере 4, осаждения паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия в осадителе 5 и последующей адсорбции остаточных паров ртути и двуокиси серы в адсорбере 6. При этом осажденную жидкую ртуть в виде ступпы отводят из осадителя паров ртути 5 в сборный контейнер и передают для дальнейшей переработки специализированному предприятию.
Переработку извлеченных зажигательных, трассирующих и других пуль, кроме пуль мгновенного действия, производят путем их термообработки для выжигания горючих составляющих и расплавления свинца при температуре 680...740°С в течение 5...10 мин с разделением расплавленного свинца и металлических элементов, например, во вращающейся барабанной печи 7. При этом образуются следующие продукты сгорания (Таблица 2):
| Таблица 2. | |||
| Образующиеся вещества | Содержание вещества, моль/кг | Количество вещества в пересчете на 1 пулю (2,81 г смеси), мг | Класс опасности |
| 1.В конденсированной фазе | |||
| Al2O3 | 1,99497712 | 573 | IV |
| ВаО | 2,00355053 | 865 | II |
| MgO | 7,46228838 | 850 | - |
| Всего | 81,14 мас.% | ||
| 2. В газообразной фазе | |||
| N2 | 1,7932600 | 141 | - |
| H2O | 1,1968400 | 60 | - |
| O2 | 2,5931100 | - | - |
| CO2 | 0,0844945 | 321 | - |
| Всего | 18,86 мас.% |
Удаление продуктов выжигания горючих составляющих пуль осуществляется обычным образом с помощью принудительной вентиляции рабочих мест и фильтрации выбрасываемого в атмосферу воздуха.
Переработку извлеченных пуль мгновенного действия (например, типов МДЗ, МЗД-М), снабженных взрывчатым веществом ТЭН (тротиловый эквивалент 1,4), производят путем их уничтожения методом подрыва на удаленном специализированном участке.
Извлеченный порох, в частности, пироксилиновый, обычным образом обезвоживают на участке 8 и перерабатывают в промышленное взрывчатое вещество (ВВ) на участке 9 путем флегматизации нефтепродуктом, например, индустриальным маслом. В результате вырабатывается высококачественное промышленное ВВ (в частности, т.н. ГРАНИПОР ППФ).
Установка 1 (Фиг.1) для разделки патронов стрелкового оружия содержит устройство для извлечения из гильз пуль и их передачи на дальнейшую переработку и устройство для извлечения из гильз пороха с орошением его водой и передачей его на дальнейшую переработку (Фиг.2). Согласно изобретению устройство 2 (Фиг.1, 3) для пробития капсюля-детонатора пустых гильз выполнено обособленным от остальных устройств установки и снабжено автономным изолирующим укрытием с системой его аспирации, обеспечивающей очистку выбрасываемых в атмосферу технологических газов от токсичных компонентов, таких как сажа, пыль, пары ртути, аэрозоли окиси сурьмы и хлористого калия, двуокись серы и т.п.
Установка (Фиг.2) для разделки патронов стрелкового оружия (кроме пробития капсюля-детонатора) содержит смонтированные в общем корпусе подающий бункер 10 с загрузочным устройством 11 для ориентирования патронов 12 и фиксации их за донце гильзы, механизм 13 извлечения пуль 14, направляющую 15 и накопительный бункер 16 для извлеченных пуль 14, устройство 17 для извлечения пороха из гильз 18, накопительный бункер 19 для извлеченного пороха, направляющую 20 и накопительный бункер 21 для гильз 18, приводное устройство 22.
Обособленное устройство (Фиг.3) для пробития капсюля-детонатора содержит смонтированные в отдельном корпусе загрузочное устройство 23, барабан 24 для позиционирования гильз 18, механизм 25 пробития капсюля-детонатора с бойком и копиром 26, съемное устройство 27 для отвода гильз 18а с пробитым капсюлем-детонатором, автономное изолирующее укрытие 28 с системой его аспирации, дополнительный отвод 28а для технологических газов, приводное устройство 29.
Система аспирации (Фиг.1) содержит последовательно соединенные пылеосадительную камеру 4 для сажи и пыли, осадитель 5 паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия, адсорбер 6 для поглощения остаточных паров ртути и двуокиси серы и вентилятор 3. Пылеосадительная камера 4 может быть любой подходящей конструкции, например циклонного типа. Адсорбер 6 также имеет обычную конструкцию и заполнен углеродным поглотителем паров ртути (например, УПР по ТУ 2165-23-01877509-03).
Осадитель 5 паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия содержит фильтрующую насадку, выполненную из амальгамированной медной стружки, проволоки или т.п. Благодаря высокой смачиваемости ртутью амальгамы и большой поверхности фильтрующего материала происходит активное осаждение на нем ртути и частиц аэрозолей (окись сурьмы, хлористый калий). Степень очистки газов от ртути составляет 85-90%. Капли ртути вместе с частицами аэрозолей поступают в контейнер загрязненной ртути (ступпы).
Установка для разделки патронов стрелкового оружия работает следующим образом:
С помощью приводного устройства 22 (Фиг.2) патроны 12 подаются в загрузочное устройство 11 для их ориентирования и фиксации за донце гильзы и поступают далее в механизм 13 извлечения пуль 14. Здесь они извлекаются в горизонтальном положении патронов 12 преимущественно с помощью цангового захвата как наиболее надежного (не показан). Извлеченные пули 14 по направляющей 15 попадают в накопительный бункер 16 для пуль. Далее гильзы 18 без пуль поступают в устройство 17 для извлечения из них пороха путем высыпания с орошением водой (при повороте в вертикальное положение) в накопительный бункер 19 для извлеченного пороха. Пустые гильзы 18 с еще не пробитым капсюлем-детонатором по направляющей 20 попадают в накопительный бункер 21.
Пустые гильзы 18 с непробитым капсюлем-детонатором из накопительного бункера 21 установки для разделки патронов (Фиг.2) передаются в загрузочное устройство 23 обособленного устройства для пробития капсюля-детонатора (Фиг.3) и жестко фиксируются в ложах барабана 24. При вращении барабана 24 с помощью приводного устройства 29 в одной из фаз срабатывает благодаря копиру 26 механизм пробития капсюля-детонатора 25, боек которого пробивает капсюль-детонатор, вызывая воспламенение его горючего состава. Гильзы 18а с пробитым детонатором поступают в устройство 27 для их отвода в качестве цветного металла (латунь Л-72).
Автономное изолирующее укрытие 28 и дополнительный отвод 28а соединены с системой аспирации (Фиг.1) и позволяют собрать технологические газы для их очистки от токсичных компонентов перед выбросом в атмосферу. Очищенные технологические газы согласно гигиеническому заключению Центра Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Московской области Министерства РФ №50.99.06.032.П.09899.07.9 от 16.07.1999 г. (углеродные поглотители паров ртути марок УПР-Г, УПР-П) содержат ртуть в количестве 0,001 мг/м3, что соответствует ПДК ртути в воздухе рабочей зоны.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Практическая область промышленного применения изобретения охватывает утилизацию широкого спектра боеприпасов малого калибра с истекшими сроками хранения (более 20 лет), в больших количествах скопившихся на складах, в частности, следующих:
1. патроны калибров 12,7 мм и 14,5 мм типа Б-32 с бронебойно-зажигательной пулей;
2. патроны калибров 12,7 мм и 14,5 мм типов МДЗ, МДЗ-М с зажигательной пулей мгновенного действия;
3. патроны калибра 12,7 мм типа БЗТ-44М с бронебойно-зажигательно-трассирующей пулей;
4. патроны калибра 14,5 мм типа БЗТ-М с бронебойно-зажигательно-трассирующей пулей;
5. патроны калибра 14,5 мм типа ЗП с зажигательной пулей;
6. патроны калибра 14,5 мм типа БСТ с бронебойно-трассирующей пулей;
7. патроны калибра 12,7 мм типа БС с бронебойно-трассирующей пулей.
Производительность установки в целом может составлять примерно 2-3 патрона в секунду, что даже при неполной загрузке соответствует получению вторичных ресурсов в следующих количествах:
| цветной металл | до 300 т/мес. |
| черный металл | до 200 т/мес. |
| промышленное ВВ | до 100 т/мес. |
| свинец | до 35 т/мес. |
| ртуть (ступпа) | до 7 кг/мес. |
1. Способ промышленной утилизации патронов стрелкового оружия, включающий загрузку патронов, их разделку путем извлечения из гильз патронов пуль с их передачей на дальнейшую переработку, извлечение из гильз пороха с орошением его водой и передачей на дальнейшую переработку, пробитие капсюля-детонатора пустых гильз и их удаление, отличающийся тем, что пробитие капсюля-детонатора пустых гильз производят в изолированном пространстве и осуществляют его аспирацию и последующую очистку выбрасываемых в атмосферу технологических газов от токсичных компонентов путем осаждения сажи и пыли, осаждения паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия и последующей адсорбции остаточных паров ртути и двуокиси серы, при этом осажденную жидкую ртуть в виде ступпы отводят на дальнейшую переработку.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переработку извлеченных зажигательных и трассирующих пуль производят путем их термообработки при температуре 680...740°С в течение 5...10 мин с разделением расплавленного свинца и металлических элементов, например, во вращающейся барабанной печи.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что переработку извлеченных пуль мгновенного действия производят путем их уничтожения методом подрыва.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что извлеченный порох обезвоживают и перерабатывают в промышленное взрывчатое вещество путем флегматизации нефтепродуктом, например, индустриальным маслом.
5. Установка для разделки патронов стрелкового оружия, содержащая устройство для извлечения из гильз пуль и их передачи на дальнейшую переработку, устройство для извлечения из гильз пороха с орошением его водой и передачей на дальнейшую переработку, устройство для пробития капсюля-детонатора пустых гильз и их удаления, отличающаяся тем, что устройство для пробития капсюля-детонатора пустых гильз выполнено автономным и снабжено изолирующим укрытием с системой его аспирации, содержащей последовательно соединенные пылеосадительную камеру для сажи и пыли, осадитель паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия, и адсорбер для поглощения остаточных паров ртути и двуокиси серы.
6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что осадитель паров ртути в смеси с аэрозолями окиси сурьмы и хлористого калия содержит фильтрующий осадитель, выполненный из амальгамированной медной стружки или проволоки.
