Способ расснаряжения боеприпасов и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к способам уничтожения боеприпасов и обеспечивает их переработку в промышленном масштабе в разумные сроки. Согласно изобретению способ включает нагрев боеприпасов контактирующим с ними теплоносителем в виде газообразных продуктов сгорания углеводородного горючего. Установка для осуществления способа содержит блок нагрева боеприпасов с устройствами для подвода и отвода теплоносителя, загрузки боеприпасов, их перемещения внутри блока, выгрузки корпусов боеприпасов и слива выплавленного взрывчатого вещества, а также источник теплоносителя, выхлопная система которого сообщена с блоком для нагрева боеприпасов. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области уничтожения боеприпасов, снаряженных преимущественно тринитротолуолом путем удаления взрывчатого вещества (ВВ) выплавлением.

Известен способ расснаряжения боеприпасов путем выплавления ВВ индукционным нагревом токами высокой и сверхвысокой частоты (ТВЧ и СВЧ) (Л.А. Смирнов, О.В. Тиньков. Конверсия. Часть IV. Утилизация снятых с вооружения боеприпасов и твердотопливных ракет. ЦНИИНТИКПК, МГА ХИММАШ, М., 1996, стр. 69).

Однако, и СВЧ- и ТВЧ- нагрев являются одним из самых энергоемких промышленных методов нагрева, а известное оборудование позволяет оперировать одновременно только с одним боеприпасом.

Наиболее близким к данному изобретению является способ расснаряжения боеприпасов путем удаления ВВ термическим методом за счет выплавления ВВ контактирующим с ним (горячей водой) теплоносителем (Л.А.Смирнов, О.В. Тиньков. Конверсия, Часть IV. Утилизация снятых с вооружения боеприпасов и твердотопливных ракет ЦНИИНТИКПК, МГА ХИММАШ, М., 1996, стр.85-89).

Там же описана установка для расснаряжения боеприпасов, содержащая блок нагрева боеприпасов с устройствами для подвода и отвода теплоносителя, загрузки боеприпасов, их перемещения внутри блока, выгрузки боеприпасов и слива выплавленного ВВ.

Несмотря на то, что такая обработка обеспечивает безопасность расснаряжения боеприпасов, исключая самопроизвольный взрыв, последующая дорогостоящая очистка жидких стоков, отделение ВВ с целью последующей переработки и низкая производительность существующего оборудования делают процесс нерентабельным.

Учитывая многомиллионные запасы боеприпасов, подлежащих расснаряжению, ни один из вышеперечисленных способов не обеспечивает их переработки в промышленном масштабе в разумные сроки.

В данном изобретении эти недостатки устранены тем, что в способе расснаряжения боеприпасов путем выплавления взрывчатого вещества, включающем нагрев боеприпасов контактирующим с ними теплоносителем, в качестве теплоносителя используют газообразные продукты сгорания углеводородного горючего, причем нагревание осуществляют путем перемещения боеприпаса через зоны с постепенно увеличивающейся температурой теплоносителя, при этом в конечной зоне температура теплоносителя превышает температуру плавления взрывчатого вещества, но ниже температуры его самовоспламенения. Кроме того, в установке для расснаряжения боеприпасов, содержащей блок нагрева боеприпасов с устройствами для подвода и отвода теплоносителя, загрузки боеприпасов, их перемещения внутри блока, выгрузки корпусов и слива выплавленного взрывчатого вещества, предусмотрен ввод теплоносителя от устройства для сжигания углеводородного горючего, а выхлопная система последнего сообщена с блоком для нагрева боеприпасов, который выполнен в виде последовательно соединенных шлюзовыми переходами камер, а выхлопная система источника теплоносителя сообщена с каждой камерой трубопроводами, снабженными теплообменниками, причем устройство для перемещения боеприпасов выполнено в виде установленных в камерах и сообщенных между собой через шлюзовые переходы роторных конвейеров, а блок слива выплавленного взрывчатого вещества выполнен в виде, желоба обогреваемого теплоносителем.

На прилагаемом чертеже представлена схема установки для расснаряжения боеприсов по данному способу. Установка для расснаряжения боеприпасов содержит блок нагрева боеприпасов 1, устройство для подвода теплоносителя 2, устройство для отвода теплоносителя 3, устройство для загрузки боеприпасов 4. Установка снабжена источником тепла в виде устройства для сжигания углеводородного горючего 5, например двигателем внутреннего сгорания, выхлопная система 6 которого сообщена с блоком для нагрева боеприпасов 1. Блок для нагрева боеприпасов 1 выполнен в виде последовательно соединенных шлюзовыми переходами 7 камер 8, 9, а выхлопная система 6 источника тепла 2 сообщена с каждой камерой 8, 9 трубопроводами 10, 11 снабженными теплообменниками 12. Устройство для перемещения боеприпасов вьполнено в виде установленных в камерах 8, 9 и сообщенных между собой через герметизированные шлюзовые переходы 7 роторных конвейеров 14, 15. В переходах 7 установлены лифтовые подъемно-опускные устройства 13. Конвейеры 14, 15 снабжены индивидуальными держателями для боеприпасов. Устройство для слива ВВ выполнено в виде расположенного в нижней части камеры 8 желоба 16, обогреваемого потоком теплоносителя (выхлопными газами).

Снаряженный боеприпас с позиции выгрузки из устройства 4 поступает в приемный шлюз камеры 8 и лифтовым устройством 13 опускается на роторный конвейер 14.

Циклично перемещаясь по кругу конвейером 14, боеприпас нагревается до температуры 605^oC в течение 46 минут (первая ступень нагрева) и поступает на позицию выгрузки из камеры 8. Далее, нагретый до 605^oC снаряженный боеприпас поступает в шлюзовой переход 7 и лифтовым устройством 13 опускается на конвейер 15 камеры 9. Циклично перемещаясь по кругу конвейером 15, снаряженный боеприпас прогревается до температуры 130-5^oC в течение 46 минут (вторая ступень нагрева) и поступает расснаряженным в позицию выгрузки из камеры 9.

Из камеры 9 расснаряженный боеприпас (корпус боеприпаса) поступает в шлюз выгрузки для контроля и транспортировки. Расплав ВВ (тротила) сливается по желобу 16 в установку для его сбора и переработки. Теплообменники 12 используются для регулирования температуры в камерах 8, 9.

В камере 8 корпус снаряда нагревается горячим газом до температуры 605^oC м, практически без теплопотерь поступает во вторую камеру 9, где нагрев корпуса снаряда горячим газом осуществляется до температуры 1305^oC.

Нижняя граница технологического температурного интервала второй роторной ступени линии (125^oC) обеспечивает прогрев боеприпаса с тринитротолуолом до температуры, превышающей на 45^oC границу его затвердевания (80,2^oC).

Верхняя граница технологического температурного интервала (130 ^oC) исключает самовозгорание тринитротолуола, возможное при температуре, равной 150^oC (запас 20^oC).

Роторный тип автоматической линии позволяет обеспечить одновременность нахождения в 2-х ступенях нагрева 92 боеприпасов (по 46 в каждой ступени).

Боеприпас, двигаясь циклично по кругу в роторных конвейерах, прогревается в течение 46 минут в каждой ступени, что гарантирует полное выплавление тринитротолуола.

Экспериментально установлено, что время выплавки тринитротолуола из боеприпаса данного типа при нагреве до 130^oC должно составлять не менее 30 минут. Вертикальная установка боеприпаса в линии, с ориентировкой его головной частью вниз, позволяет тринитротолуолу, по мере его прогрева до температуры плавления, стекать вниз из корпуса боеприпаса в желоб 16, и самотеком поступать на позицию сбора расплавленного тринитротолуола для дальнейшей его переработки.

Расснаряжение боеприпаса начинается через 8-10 минут с момента поступления в камеру 9, при прогреве корпуса боеприпаса до температуры плавления тротила (80,2^oC). За последующие 36-38 минут нахождения боеприпаса в камере 9 тротил полностью выплавляется из корпуса боеприпаса и на позицию выгрузки из камеры 9 боеприпас поступает полностью расснаряженным (корпус боеприпаса).

Из сливного желоба 16 расплавленный тротил поступает на позицию сбора в смеситель (кондиционер) 17, перемешивается с поддержанием в расплаве постоянной температуры (85^oC). Далее тротил поступает на переработку в установку гранулирования тротила капельным методом.

Для эффективности прогрева снаряженных боеприпасов необходимо создать газообмен в камере 8 - 50 м³/ч, в камере 9 - 50 м³/ч, при общем расходе горячего газа - 100 м³/ч.

Магистрали подачи горячего газа 10, 11 от источника тепла 2, теплообменники 12, камер 8, 9 и желоб слива 16 расплавленного тротила теплоизолируются. Температура наружной поверхности теплоизоляции не должна превышать 45^oC. Теплоизоляционный материал - плиты из минераловаты на синтетическом связующем М-75 в облатке из стеклоткани Т-23 со всех сторон (S - 60 мм). Магистрали подачи горячего воздуха изготавливаются из оцинкованной стали (S - 0,63 мм).

Формула изобретения

1. Способ расснаряжения боеприпасов путем выплавления взрывчатого вещества, включающий нагрев боеприпасов контактирующим с ними теплоносителем, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя используют газообразные продукты сгорания углеводородного горючего.

2. Способ расснаряжения боеприпасов по п.1, отличающийся тем, что нагрев осуществляют путем перемещения боеприпасов через зоны с постепенно увеличивающейся температурой теплоносителя, причем в конечной зоне температура теплоносителя превышает температуру плавления взрывчатого вещества, но ниже температуры его самовоспламенения.

3. Установка для расснаряжения боеприпасов, содержащая блок нагрева боеприпасов с устройствами для подвода и отвода теплоносителя, загрузки боеприпасов, их перемещения внутри блока, выгрузки корпусов боеприпасов и слива выплавленного взрывчатого вещества, отличающаяся тем, что установка снабжена источником теплоносителя в виде устройства для сжигания углеводородного горючего, а выхлопная система последнего сообщена с блоком для нагрева боеприпасов.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что блок для нагрева боеприпасов выполнен в виде последовательно соединенных шлюзовыми переходами камер, а выхлопная система источника теплоносителя сообщена с каждой камерой трубопроводами, снабженными теплообменниками.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что устройство для перемещения боеприпасов выполнено в виде установленных в камерах и сообщенных между собой через герметизированные шлюзовые переходы роторных конвейеров, при этом в шлюзовых переходах выполнены лифтовые подъемно-опускные устройства.

6. Установка по любому из пп.4 и 5, отличающаяся тем, что роторные конвейеры в камерах снабжены индивидуальными держателями для боеприпасов.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что устройство для слива взрывчатого вещества выполнено в нижней части камеры в виде желоба обогреваемого потоком теплоносителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1