Способ и устройство взрывной утилизации боеприпасов в жидкой среде



Способ и устройство взрывной утилизации боеприпасов в жидкой среде
Способ и устройство взрывной утилизации боеприпасов в жидкой среде

 


Владельцы патента RU 2508522:

Глущак Борис Павлович (RU)
Миронов Станислав Иванович (RU)
Миронов Владимир Станиславович (RU)
Усманов Рашид Ильнурович (RU)

Изобретения относятся к способу и устройству для утилизации взрывоопасных предметов и могут быть использованы при утилизации боеприпасов, содержащих взрывчатые вещества, в состав которых входят хлорорганические соединения. Утилизируемый боеприпас располагают в резервуаре, заполненном жидкой средой, в которую предварительно вводят химические соединения, обеспечивающие нейтрализацию вредных продуктов взрыва. Подрываемая сборка устанавливается с образованием воздушного зазора не менее 0,4 м между подрываемой сборкой и дном перфорированной камеры подрыва. Обеспечивается рассеивание энергии ударной волны и нейтрализация вредных продуктов взрыва при утилизации боеприпасов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области утилизации взрывоопасных предметов и может быть использовано при утилизации реактивных снарядов с взрывчатым веществом, в состав которого входят хлорорганические соединения.

Известен мобильный комплекс утилизации авиационных кассетных боеприпасов [1] и способ их демилитаризации [2], заключающийся в том, что специальный состав вводится в мины. Затвердев, масса блокирует взрыватели и герметизирует взрывчатые вещества в них, обеспечивая безопасность их хранения и перевозки. К недостаткам этих технологий можно отнести невозможность их использования для боеприпасов, непригодных для эксплуатации и транспортировки.

Известны технологии, заменяющие открытое сжигание и подрыв боеприпасов, например система окисления в расплавленной соли, гарантирующая полное разрушение энергетического материала и обеспечивающая повышенную безопасность утилизации [3], а также использование закрытых детонационных камер для работы с одиночными боеприпасами в тех случаях, когда они небезопасны или не рекомендованы к открытому подрыву [4]. Главным недостатком указанных способов и технологий является возможность их применения только для утилизации боеприпасов, находящихся в состоянии, пригодном для эксплуатации. Вместе с тем современное реальное состояние большинства подлежащих утилизации боеприпасов не позволяет производить их транспортировку и тем более полную разборку.

Известен способ утилизации материалов, прежде всего содержащих боевые отравляющие вещества боеприпасов, при осуществлении которого утилизируемые материалы смешивают в герметичном, способном выдерживать высокое давление корпусе с сыпучим материалом, внутри которого в контролируемых условиях инициируют химическое превращение высокоэнергетических веществ и сквозь который далее пропускают горячий газ, который при выходе уносит с собой часть еще представляющих опасность химических отравляющих веществ [5]. Недостатками указанных способов являются наличие ограничения на массу используемых зарядов, относительная сложность и высокая стоимость применяемого оборудования.

Известен также способ получения ультрадисперсных алмазов (УДА), связанный с подрывом в жидкой среде зарядов углеродосодержащего ВВ и активным охлаждением продуктов детонации приходящей ударной волной [6].

Наиболее близким аналогом по отношению к данному изобретению является Патент РФ 2087844 «Способ утилизации боеприпасов» [7], в котором осуществляется взрыв зарядов в специальном заполненном жидкостью бассейне, акустическая жесткость стенок которого заведомо превосходит акустическую жесткость жидкости. Это приводит к ударно-волновому воздействию на газовый пузырь отраженной от стенок бассейна ударной волны, которое сопровождается охлаждением продуктов детонации вбрасываемой внутрь пузыря жидкостью, а в силу асимметричности воздействия и дроблением пузыря. Недостатком указанных способов является неконтролируемый выброс вредных продуктов утилизации, прежде всего паров НСl, в атмосферу.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение диссипации энергии ударной волны и нейтрализации продуктов взрыва при утилизации боеприпасов.

Техническим результатом изобретения является уменьшение выделения вредных веществ в атмосферу при утилизации боеприпасов с взрывчатыми веществами, в состав которых входят хлорорганические соединения, а также воздействия взрывной ударной волны (УВ). Использование предложенного изобретения позволит снизить концентрацию НС1 в воздухе с 3,22 мг/м до 0,92 мг/м (для одного подрыва) при предельно допустимой концентрации для рабочих зон (ПДКрз) - 5 мг/м3 и допустимой концентрации вредного вещества в расчетной точке приземного слоя атмосферы (0,3 ПДКрз) -1,5 мг/м3. Взрывные нагрузки на дно бронекамеры при использовании изобретения снижаются в 1,5-2 раза.

Технический результат достигается предлагаемым способом утилизации боеприпасов в жидкой среде, имеющей свободную поверхность и находящейся в резервуаре, материал стенок которого имеет акустическую жесткость выше акустической жесткости жидкой среды, с разрушением газового пузыря из продуктов детонации путем несимметричного ударно-волнового воздействия на него, отличающимся тем, что нейтрализация вредных продуктов взрыва осуществляется введением в жидкость, окружающую боеприпас, специальных химических соединений (например, каустической соды), обеспечивающих протекание нейтрализующих химических реакций.

Устройство для осуществления указанного способа (техническая реализация устройства), включающее резервуар с жидкой средой, средство фиксации, рассекатель, расположенный под поверхностью жидкой среды и выполненный в виде решетки или другой перфорированной конструкции, и перфорированный поддон для сбора осколков, отличается тем, что, с целью снижения фугасности подрыва, подрываемая сборка устанавливается на определенной высоте, создавая воздушный зазор между подрываемой сборкой и дном перфорированной камеры.

На фиг.1 представлена конструкция специального контейнера (бронекамеры) для реализации предлагаемого способа. В резервуар 1 с жидкой средой 2 при помощи средства фиксации 3 устанавливают утилизируемый боеприпас 4 (группу боеприпасов или часть боеприпаса) на одинаковом удалении от боковых стенок емкости между рассекателем 5, расположенным под поверхностью жидкой среды, и поддоном 6. Параметры резервуара для жидкой среды, в качестве которой может быть использована вода, зависят от массы взрывчатого вещества в подрываемом за один раз изделии или изделиях. Поддон 6 для удобства сбора осколков может быть выполнен перфорированным. При подрыве боеприпаса распространяющаяся в нижнем пространстве ударная волна отражается от стенок и дна резервуара, т.к. их материал имеет акустическую жесткость выше акустической жесткости жидкой среды, возвращается к точке подрыва и, не встречая противодействия ударной волны, ушедшей вверх к свободной поверхности жидкой среды, оказывает несимметричное воздействие на газовый пузырь из продуктов детонации, вызывающее его разрушение. Рассекатель 5, выполненный, например, в виде решетки или другой перфорированной конструкции, размещаемой на заданной глубине, завершает дробление фрагментов газового пузыря. Таким образом, интенсифицируется охлаждение продуктов детонации.

Для усиления разрушающего воздействия на газовый пузырь можно использовать резервуар с вогнутой формой дна, а для предотвращения разрушения стенок резервуара в процессе подрыва можно подавать газ в зону, примыкающую к внутренней боковой поверхности резервуара. Образующиеся при подрыве боеприпаса (его части, или частей, или группы боеприпасов) осколки попадают на поддон, с помощью которого их затем извлекают. Поскольку в состав боеприпасов входят элементы, изготовленные из разных металлов, то в дальнейшем их фрагменты можно разделить и использовать в качестве металлолома.

С целью снижения параметров УВ подрываемая сборка устанавливается с образованием воздушного зазора не менее 0,4 м между подрываемой сборкой и дном перфорированной камеры подрыва. На фиг.2. воздушный зазор 7 создан за счет установки емкости 8 с технологической водой 9 на дно перфорированного контейнера подрыва 10 на подставки 11. Дополнительное орошение камеры 12 в момент подрыва водным раствором каустической соды (ок.1%) при проведении массовых подрывов дополнительно обеспечит сбор и локализацию оксида и солей свинца, образующихся при подрыве.

Количество выделяющегося хлористого водорода в результате одного подрыва может составить до 1,5 кг, что потребует для нейтрализации примерно 1,5 кг каустической соды, добавленной в технологическую воду.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит обеспечить экологическую безопасность проведения работ по утилизации боеприпасов, содержащих взрывчатые вещества, в состав которых входят хлорорганические соединения, и уменьшить воздействие взрывной ударной волны на окружающую среду.

Источники информации

1. Кореньков В.В., Затрубщиков В.Б., Слаев В.К. и др. Мобильный комплекс утилизации авиационных кассетных боеприпасов // В сб. докладов МНТК «Утилизация-2003». Красноармейск, «Оружие и технологии», 2003. С.104-109.

2. RU №2154800.

3. СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, п.5. Обезвреживание токсичных промышленных отходов.

4. Department of Defense. Joint Demilitarization Technology Program. October 2003. A Report to Congress.

5. RU2004119042.

6. RU 2391131.

7. RU 2087844.

1. Способ утилизации боеприпасов в жидкой среде, имеющей свободную поверхность и находящейся в резервуаре, материал стенок которого имеет акустическую жесткость выше акустической жесткости жидкой среды, с разрушением газового пузыря из продуктов детонации путем несимметричного ударно-волнового воздействия на него, отличающийся тем, что нейтрализация вредных продуктов взрыва осуществляется введением в жидкость, окружающую боеприпас, специальных химических соединений, обеспечивающих протекание нейтрализующих химических реакций.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве специального химического соединения, обеспечивающего протекание нейтрализующих химических реакций, используется каустическая сода.

3. Устройство утилизации боеприпасов, включающее резервуар с жидкой средой, средство фиксации, рассекатель, расположенный под поверхностью жидкой среды и выполненный в виде решетки или другой перфорированной конструкции, и перфорированный поддон для сбора осколков, отличающееся тем, что, с целью снижения фугасности подрыва, подрываемая сборка устанавливается с образованием воздушного зазора не менее 0,4 м между подрываемой сборкой и дном перфорированной камеры подрыва.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области утилизации зарядов из баллиститных порохов с последующей переработкой их в конверсионные промышленные вещества. Установка для измельчения зарядов из баллиститных порохов содержит станину, узел загрузки, состоящий из бункера с желобом, узел резки с режущими пластинами, узел охлаждения.

Изобретение относится к области утилизации твердого ракетного топлива. Способ отрезания фрагмента заряда включает в себя движение на заданную длину заряда, остановку движения заряда, отрезание фрагмента заряда ножом, связанным с поршнем гидроцилиндра.
Изобретение относится к области утилизации боеприпасов. Боеприпас погружают в сосуд с жидким азотом, выдерживают его там до приобретения металлом корпуса температуры хладноломкости.

Изобретение относится к проведению работ по уничтожению дымных ружейных порохов и может быть реализовано в качестве способа по уничтожению дымных ружейных порохов в картузах воспламенителей методом растворения в воде с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов. Способ расснаряжения боеприпасов заключается в извлечении активных веществ при воздействии жидкого теплоносителя, инертного по отношению к извлекаемым компонентам веществ, путем его подачи в корпус боеприпаса под давлением, последующего отделения теплоносителя от извлеченных компонентов активных веществ, возврата очищенного теплоносителя в непрерывный рабочий цикл расснаряжения, и подаче извлеченных компонентов на дальнейшую переработку.

Изобретение относится к области уничтожения дымных ружейных порохов. Уничтожение осуществляется прострелом короба с дымным ружейным порохом с расстояния не менее 200 м из автомата или пулемета пулями на площадке, предназначенной для установки на нее короба, наполненного дымным порохом массой не более 50 кг, положенного на бок горловиной вправо или влево от направления стрельбы.
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способу повышения мощности взрыва и к устройству для его осуществления. .

Изобретение относится к лазерной технике, конкретно к способам лазерной нейтрализации взрывоопасных объектов, и может быть использовано для бездетонационного обезвреживания мин, неразорвавшихся боеприпасов, других взрывоопасных предметов, далее - взрывоопасных объектов.

Изобретение относится к способу расснаряжения боеприпасов. .

Изобретение относится к области утилизации использованных баллонов, находящихся под давлением, способом ударного нагружения, у которых не представляется возможным произвести стравливание давления без разрушения баллонов.

Способ включает тепловое и плазмохимическое воздействие на взрывчатое вещество боеприпаса плазменной струи плазмотрона с дугой косвенного действия, использующего в качестве плазмообразующей среды водяной пар, газификацию заряда взрывчатого вещества под оболочкой боеприпаса путем паровой плазмохимической конверсии с получением неконденсирующихся в атмосферных условиях газообразных продуктов, которые выводят из внутреннего пространства боеприпаса для последующей переработки. Обеспечивается экологически и технологически безопасное расснаряжение боеприпасов с получением энергетически ценного газообразного продукта. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области уничтожения дымных ружейных порохов (ДРП) и может быть реализовано с использованием в качестве средства инициирования взрывчатых веществ. Согласно предложенному способу уничтожение осуществляют подрывом короба с ДРП тротиловыми шашками массой не менее 200 г. Подрыв производят на площадке, предназначенной для установки на неё короба, наполненного дымным порохом массой не более 50 кг. Короб кладут на бок, горловиной вправо или влево от направления электровзрывной цепи. Достигается повышение производительности и снижение пожаро- и взрывоопасности. 2 ил.

Изобретение относится к военной технике, в частности к утилизации артиллерийских снарядов, срок хранения которых истек. Система утилизации артиллерийских снарядов сформирована в технологическую линию, состоящую из площадок фиксирования снарядов, извлечения взрывателей, вскрытия снарядов и топки тепловой электростанции, соединенных транспортером и расположенных друг от друга на расстоянии, безопасном по детонации, причем работы со снарядами выполняются роботами. Также на площадке извлечения взрывателей имеется малый транспортёр для удаления извлечённых взрывателей в скважину подрыва. На дне скважины подрыва имеется СВЧ-подрывник и пространство для сбора остатков взрывателей. Достигается обеспечение высокой степени безопасности при работе по утилизации снарядов, а также использование отходов. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники. Сущность изобретения - способ, включающий механическую разрезку топливной массы на отдельные элементы с поперечным сечением в виде секторов протягиванием по оси корпуса режущей головки, имеющей кольцевую и радиальную режущие кромки, с последующим удалением топливных элементов. Режущая головка закреплена посередине штанги, которая направляется в отверстиях крышек, установленных на торцы корпуса. Вырезка топливной массы производится за несколько проходов режущими головками разного диаметра с целью снижения усилия протягивания головки и облегчения удаления вырезанных топливных элементов. Применение изобретения позволяет провести безопасное удаление смесевого твердого топлива из корпусов малогабаритных и среднегабаритных двигателей без повреждения корпуса с целью повторного использования его. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Пулю деформируют в направлении к продольной оси симметрии, нарушают плотность монтажа элементов пули, подвергают множественным соударениям, выбивают элементы пули (сердечник, свинцовую рубашку) из оболочки и проводят их магнитное разделение. Повышается производительность процесса при его одновременном упрощении. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором. Способ расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором, заключается в предварительной физико-химической модификации желтого фосфора - преобразовании в красный фосфор посредством полимеризации непосредственно в герметичном корпусе боеприпаса, последующей разгерметизации корпуса и извлечении полученного красного фосфора. Процесс полимеризации осуществляют в режиме гомогенной реакции. Боеприпас нагревают однократно, а поддержание необходимого теплового режима осуществляют за счет аккумулированной тепловой энергии корпусных элементов боеприпаса, а также теплового эффекта реакции полимеризации. Достигается снижение энергетических затрат при расснаряжении боеприпасов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам расснаряжения подлежащих утилизации боеприпасов. Способ расснаряжения подлежащих утилизации боеприпасов с использованием в качестве рабочего инструмента для измельчения заряда взрывчатого вещества потока гранул замороженного хладоагента включает подачу на поверхность взрывчатого вещества аэрозольного потока жидкости и потока гранул углекислоты. В качестве жидкости используется углекислота, подачу потоков жидкости и гранул углекислоты осуществляют порционно и поочередно с различным массовым расходом, гранулы получают из предварительно охлажденной углекислоты, исходно находящейся в жидкой фазе. В результате при расснаряжении боеприпаса получают сухое порошкообразное взрывчатое вещество, пригодное к непосредственному применению, упрощается процесс получения гранул углекислоты, расширяется диапазон применения способа. 1 ил.

Изобретение относится к технике горючих материалов, а именно к способам определения режимов зажигания и скорости горения взрывчатого наполнения боеприпасов при утилизации выжиганием. Способ определения режимов зажигания и скорости горения взрывчатого наполнения боеприпасов при утилизации выжиганием заключается в подготовке бронированного по боковой и задней торцевой поверхностям образца взрывчатого наполнения с датчиками положения фронта горения, закреплении образца горизонтально в открытой камере сгорания, воспламенении в момент контакта сыпучего твердого теплоносителя, регистрации сигналов от датчиков положения фронта горения во времени, скреплении по задним торцам образа взрывчатого наполнения и внешней направляющей гильзы, закреплении образца в открытой защитной камере, направлении объектива видеорегистратора в защитной камере на поверхность горения образца, подготовке в генераторе импульсных струй дозы твердого сыпучего теплоносителя, измерении температуры теплоносителя встроенным в фиксатор генератора импульсных струй датчиком температуры, метании дозы в виде импульсной плотной струи теплоносителя вертикально вверх с натеканием на поверхность горения, регистрации времени от момента контакта теплоносителя до вспышки на поверхности горения с помощью видеорегистратора и времени от датчиков положения фронта горения по толщине образца. Достигается создание способа определения режимов воспламенения и скоростей горения материала взрывчатого наполнения. 2 ил.

Изобретение относится к расснаряжению боеприпасов, в частности к отвинчиванию деталей боеприпасов. Устройство для отвинчивания деталей боеприпасов состоит из рамы, устройства зажима боеприпаса, работающего в автоматическом режиме, рабочего механизма для отвинчивания и его привода. Привод выполнен в виде храпового механизма и четырех пневмоцилиндров. Задние крышки цилиндров имеют проушины с вертикальными осями вращения, находящимися в вершинах прямоугольника с соотношением длины большей стороны к меньшей в пропорции 1:(0,955-0,975). Оси вращения пневмоцилиндров находятся на противоположных вершинах прямоугольника на концах его диагоналей, подключены попарно в пневмосхему системы управления и двигаются синхронно, в противофазе по рабочим ходам с обеспечением частичного перекрытия их рабочих ходов. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности и автоматизация процесса дистанционного отвинчивания деталей боеприпасов с условием обеспечения уравновешенности механизма за счет взаимной компенсации паразитных радиальных усилий внутри него. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области утилизации патронов и снарядов, в частности к снятию медного ведущего пояска (МВП) с корпусов снарядов. Способ реализуется с помощью устройства, содержащего опорный и рабочий ролики, расположенную между ними опору. При осуществлении данного способа снаряд, снабженный МВП, запрессованным в канавку, имеющую на дне рифления, устанавливают наружным диаметром на опору между опорным роликом и пазом опоры. Затем подводят вращающийся рабочий ролик прямолинейной поверхностью к наружной поверхности МВП, при этом корпус снаряда опирается на опору и на рабочую поверхность опорного ролика. При перемещении рабочего ролика с приложением радиального усилия к МВП, под действием радиального противодавления сначала происходит растяжение материала МВП, затем вспучивание МВП в радиальном направлении и отрыв его от рифлений. Далее МВП начинает увеличиваться по ширине с одновременным увеличением его наружного и внутреннего диаметров до размера, превышающего диаметр корпуса снаряда. Ролик отводят от МВП, а затем убирают корпус снаряда с опоры и снимают МВП с корпуса. Техническим результатом изобретения является упрощение процедуры удаления МВП с корпуса снаряда и повышение технологичности и производительности этого процесса. 9 ил.
Наверх