Способ расснаряжения боеприпасов

Авторы патента:

F42B33/06 - разборка взрывателей, патронов, снарядов, реактивных снарядов, ракет или бомб (F42B 33/04 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2524830:

Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАЗАРИУМ" (RU)

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 способам расснаряжения боеприпасов и может быть использовано для расснаряжения артиллерийских снарядов, мин, инженерных боеприпасов, снаряженных тротилсодержащими взрывчатыми веществами. Изобретение может быть также использовано в снаряжательных производствах при исправлении технологического брака.

Известные способы расснаряжения боеприпасов основаны на различных физических и химических воздействиях на взрывчатое вещество с целью удаления взрывчатого вещества из корпуса боеприпаса:

- на выжигании заряда взрывчатого вещества из металлической оболочки боеприпаса путем инициирования послойного горения взрывчатого вещества со стороны его верхней свободной поверхности (патент RU №2224215, Способ расснаряжения боеприпасов / 07.06.2002 / МПК F42B 33/06), (патент RU №2104471, Способ расснаряжения боеприпасов / 18.08.1995 / МПК F42B 33/06), (патент RU №2282137, Способ утилизации боеприпаса / 03.02.2005 / МПК F42B 33/06);

- на вымывании взрывчатого вещества из корпусов боеприпасов струей жидкости высокого давления, подаваемой на открытую поверхность взрывчатого вещества через насадок с соплом (патент RU №2221986, Способ расснаряжения боеприпасов / 26.07.2002 / МПК F42B 33/06), (патент RU №2175432, Способ расснаряжения боеприпасов / 10.07.2000 / МПК F42B 33/06), (патент RU №2267082, Способ расснаряжения боеприпасов / 2003.08.25 / МПК F42B 33/06), (патент RU №2296292, Устройство для очистки внутренних поверхностей трубопроводов и емкостей сложной конфигурации, преимущественно боеприпасов / 20.02.2006 / МПК F42B 33/00), (патент RU №2309378, Способ расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогенсодержащими взрывчатыми веществами, и установка для его осуществления / 07.12.2005 / МПК F42B 33/00), (патент RU №2310156, Установка гидрокавитационного расснаряжения боеприпасов / 20.03.2006 / МПК F42B 33/00), (патент RU №2346234, Способ расснаряжения боеприпасов / 05.06.2007/ МПК F42B 33/00), (патент RU №2362967, Установка гидрокавитационного расснаряжения боеприпасов / 29.04.2008, МПК F42B 33/00);

- на растворении и/или выплавлении взрывчатого вещества инертным нерастворимым в расплаве взрывчатого вещества теплоносителем под давлением через насадок, с последующим разделением взрывчатого вещества и теплоносителя (патент RU №2090543, Способ расснаряжения боеприпасов и установка для его осуществления / 25.12.1995/ МПК F42B 33/06), (патент US №3772958, Apparatus for ammunition disposal / МПК F42B 3/00, опубл. 20.11.73), (патент RU №2348898, Способ расснаряжения боеприпасов / 07.05.2007 / МПК F42B 33/00), (патент RU №2320953, Установка расснаряжения боеприпаса и первичной переработки взрывчатого вещества / 01.02.2006 / МПК F42B 33/00), (патент RU №2031896, Способ расснаряжения боеприпасов / 15.07.1992 / МПК F42B 33/00);

- на силовом воздействии на разрывной заряд, которое осуществляют поворотным скалывающим инструментом при периодическом приложении к нему статических нагрузок, причем величины возникающих в заряде напряжений должны быть на порядок ниже критических, приводящих к взрывчатому превращению (Заявка RU №94009499, Способ расснаряжения боеприпасов / 18.03.1994 / МПК F42B 33/06).

Общим недостатком известных способов расснаряжения боеприпасов является то, что извлекаемые взрывчатые вещества существенно изменяют свои физические, физико-механические, энергетические и технологические свойства, последующая очистка, переработка используемых рабочих сред требуют значительных затрат, процесс расснаряжения обладает высокой взрывоопасностью, существует возможность загрязнения окружающей среды.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является экологически и технологически безопасное расснаряжение боеприпасов, в том числе с различной конструкцией, снаряженных любыми методами и штатными взрывчатыми составами, с получением энергетически ценного газообразного продукта, пригодного для безопасного использования для производства тепловой и электрической энергии, обеспечение возможности механизации и автоматизации процесса.

Технический результат достигается тем, что при расснаряжении боеприпасов, содержащих в своем составе заряд химического взрывчатого вещества, включающем воздействие на заряд с получением продуктов воздействия и вывод продуктов для последующей переработки, во внутреннее пространство боеприпаса вводят плазменную струю плазмотрона с дугой косвенного действия, использующего в качестве плазмообразующей среды водяной пар, тепловым и плазмохимическим воздействием плазменной струи на взрывчатое вещество боеприпаса осуществляют 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, при этом плазменную струю вводят с удельной энтальпией, определяемой из соотношения $h \geq Q_{и с п . В В} \cdot \frac{m_{В В}}{m_{H_{2} O}}$ , где h - удельная энтальпия пароводяной плазменной струи, Q_исп.ВВ - удельная теплота парообразования взрывчатого вещества, m_ВВ - масса взрывчатого вещества, $m_{H_{2} O}$ - масса плазмообразующего пара, необходимого для стехиометрической паровой плазмохимической конверсии взрывчатого вещества.

Технический результат достигается также тем, что направляют плазменную струю на оболочку боеприпаса, воздействием плазменной струи формируют отверстие в оболочке боеприпаса, через названное отверстие вводят плазменную струю во внутреннее пространство боеприпаса.

Технический результат достигается также тем, что вывод газообразных продуктов осуществляют через освобожденное от взрывателя боеприпаса отверстие.

Технический результат достигается также тем, что осуществляют вывод и сжигание газообразных продуктов с производством энергии.

Примеры конкретного выполнения для расснаряжения тротилсодержащих боеприпасов: взрывчатое вещество - тротил, химическая формула C₇H₅N₃O₆, температура кипения 295°С, теплота парообразования взрывчатого вещества 364 кДж/кг.

Реакция паровой плазмохимической конверсии:

2C₇H₅N₃O₆+2H₂O→14СО+7H₂+3N₂.

Из уравнения реакции следует, что для конверсии 1 кг ВВ требуется воды 0,080 кг. При этом образуется синтез-газ (смесь СО и H₂) 0,92 кг.

Пример 1. Боеприпас с массой взрывчатого вещества 1 кг. Используется плазмотрон с дугой косвенного действия мощностью в дуге 20 кВт, КПД плазмотрона 0,7.

При удельной теплоте парообразования взрывчатого вещества 364 кДж/кг для испарения 1 кг ВВ при подводимой плазменной струей тепловой мощности 14 кВт потребуется длительность воздействия плазменной струей 26 секунд. Для осуществления при этом реакции плазмохимической конверсии взрывчатого вещества соответствующий расход плазмообразующего пара составляет 3 г/с. Соответствующая мощности плазмотрона 20 кВт и расходу плазмообразующего пара 3 г/с температура плазменной струи равна 2700 К.

Состав получаемого синтез-газа характеризуется СО-водородным числом

$γ = \frac{[H_{2}]}{[C O]} = \frac{7}{14} = 0,5$ , где [i] - число молей i-го элемента в смеси.

Теплотворная способность (удельная теплота сгорания) смеси СО и

Н₂:

$Q_{С - Г} = \frac{γ Q_{1} + Q_{2}}{γ M_{H_{2}} + M_{C O}} = \frac{0.5 * 68.3 + 67.63}{0.5 * 2 + 28} = 3,5 \frac{к к а л}{г} = 14,7 \frac{М Д ж}{к г}$ .

Здесь $Q_{1} = 68,3 \frac{к к а л}{м о л ь}$ , Q₂=67,63 ккал/моль - экзотермические эффекты реакций горения водорода и моноокиси углерода соответственно, $M_{H_{2}}$ , M_CO - моли водорода и моноокиси углерода.

На 1 кг ВВ образуется 0,92 кг синтез-газа, который при сжигании выделяет энергии 14,7-0,92=13,5 МДж. При КПД, например, газопоршневой электростанции 0,35 может быть выработано электроэнергии 13,5·0,35=4,7 МДж или 1,3 кВт-ч/кг ВВ.

На расснаряжение боеприпаса затрачено электрической энергии на питание плазмотрона 520 кДж, электрической энергии на подготовку 0,08 кг плазмообразующего пара (подогрев воды до температуры кипения, испарение и перегрев до температуры подачи в плазмотрон, равной 520-580 К) - 340 кДж; всего удельная энергоемкость процесса 0,86 МДж/кг ВВ или 0,23 кВт-ч/кг ВВ.

Пример 2. Боеприпас с массой взрывчатого вещества 23,4 кг. Используется плазмотрон с дугой косвенного действия мощностью в дуге 35 кВт, КПД плазмотрона 0,70.

При удельной теплоте парообразования взрывчатого вещества 364 кДж/кг для испарения 23,4 кг ВВ при подводимой плазменной струей тепловой мощности 24,5 кВт потребуется длительность воздействия плазменной струей 348 секунд. При этом для осуществления реакции плазмохимической конверсии взрывчатого вещества соответствующий расход плазмообразующего пара составляет 5,4 г/с. Соответствующая мощности плазмотрона 35 кВт и расходу плазмообразующего пара 5,4 г/с температура плазменной струи равна 2680 К.

Таким образом, предлагаемый способ расснаряжения боеприпасов является экологически чистым и энергосберегающим.

1. Способ расснаряжения боеприпасов, содержащих в своем составе заряд химического взрывчатого вещества, включающий воздействие на заряд с получением продуктов воздействия и вывод продуктов для последующей переработки, отличающийся тем, что во внутреннее пространство боеприпаса вводят плазменную струю плазмотрона с дугой косвенного действия, использующего в качестве плазмообразующей среды водяной пар, тепловым и плазмохимическим воздействием плазменной струи на взрывчатое вещество боеприпаса осуществляют 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, при этом плазменную струю вводят с удельной энтальпией, определяемой из соотношения , где h - удельная энтальпия пароводяной плазменной струи, Q_исп.ВВ - удельная теплота парообразования взрывчатого вещества, m_ВВ - масса взрывчатого вещества, - масса плазмообразующего пара, необходимого для стехиометрической паровой плазмохимической конверсии взрывчатого вещества.

2. Способ по п.1. отличающийся тем, что направляют плазменную струю на оболочку боеприпаса, воздействием плазменной струи формируют отверстие в оболочке боеприпаса, через названное отверстие вводят плазменную струю во внутреннее пространство боеприпаса.

3. Способ по п.1. отличающийся тем, что вывод газообразных продуктов осуществляют через освобожденное от взрывателя боеприпаса отверстие.

4. Способ по п.1. отличающийся тем, что осуществляют вывод и сжигание газообразных продуктов с производством энергии.

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.

Установка измельчения зарядов из баллиститных порохов и трт // 2500978

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.

Способ утилизации баллиститных твердых ракетных топлив // 2499980

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.

Способ разрезания боеприпасов при их утилизации // 2496092

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов. Боеприпас погружают в сосуд с жидким азотом, выдерживают его там до приобретения металлом корпуса температуры хладноломкости.

Способ переработки непригодного дымного ружейного пороха // 2495365

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).

Способ расснаряжения боеприпасов // 2493537

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.

Способ утилизации дымного ружейного пороха прострелом пулей стрелкового оружия // 2493536

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.

Способ повышения мощности взрыва и устройство для его осуществления /варианты/ // 2490586

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способу повышения мощности взрыва и к устройству для его осуществления. .

Способ лазерной нейтрализации взрывоопасных объектов // 2489677

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.

Способ расснаряжения боеприпасов // 2485437

Изобретение относится к способу расснаряжения боеприпасов. .

Способ уничтожения дымных порохов методом подрыва с использованием в качестве средства инициирования взрывчатого вещества // 2531670

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.

Система утилизации артиллерийских снарядов // 2541610

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.

Способ удаления топливной массы из корпусов ракетных двигателей // 2543890

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.

Способ демонтажа пуль патронов стрелкового оружия // 2544066

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.

Способ расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором // 2550894

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.

Способ расснаряжения боеприпасов // 2553491

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.

Способ определения режимов зажигания и горения взрывчатого наполнения боеприпасов при утилизации выжиганием // 2553597

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.

Устройство для отвинчивания деталей боеприпасов // 2559428

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.

Способ снятия медного ведущего пояска с корпуса снаряда // 2559663

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.

Способ расснаряжения боеприпасов // 2569440

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов (БП) и предназначено для извлечения взрывчатого вещества (ВВ) из корпуса БП. Способ расснаряжения боеприпасов заключается в подаче на поверхность взрывчатого вещества диоксида углерода и извлечении ВВ, при этом сначала обеспечивают подачу боеприпасов в герметичную камеру, затем герметичную камеру заполняют диоксидом углерода, повышают его давление и температуру за счет движения поршня и работы теплового контура, переводят диоксид углерода в сверхкритическое состояние и, разрушая ВВ, затем снижают давление, возвращая диоксид углерода в газообразное состояние для повторного использования. Достигается повышение эффективности расснаряжения БП. 1 ил.