К ВОПРОСУ СОЗДАНИЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В ПРОЦЕССАХ ПОДГОТОВКИ ТВЕРДЫХ СЫРЬЕВЫХ ЭНЕРГОНАСЫЩЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РАССНАРЯЖЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ БОЕПРИПАСОВ.
Бован Д.В., Парфенюк А.С., Веретельник С.П., Кутняшенко И.В., Хмарук (ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
The technological aspects to be taken into account for increase of safety of process of ammunition utilization when its shelf stability expires are considered.
Вопросы утилизации боеприпасов в Украине приобрели большую актуальность, поскольку на ее территории в настоящее время накоплены их большие запасы, исчисляемые сотнями тысяч тонн. Срок годности, значительного количества, боеприпасов давно истёк, а уровень хранения и контроля их состояния далеко не всегда соответствует требованиям безопасности. Имевшие место в последние годы чрезвычайные ситуации на складах боеприпасов, нанёсшие большой ущерб окружающей среде, свидетельствует о неотложной необходимости расширить фронт работ по созданию более производительных и безопасных техники и технологии расснаряжения и утилизации.
Решение этой проблемы находится в плоскости ряда научных дисциплин, а именно; химической технологии; процессов и аппаратов; механики дискретных материалов; теории взрыва; теории надежности и т. д.
С учетом технологии расснаряжения имеют определенную специфику, которую следует обязательно учитывать при проведении работ. Во-первых, в боеприпасах используются чувствительные к механическим и тепловым воздействиям вещества, представляющие собой значительную потенциальную взрывоопасность. Случайный взрыв одного снаряда в месте, где сосредоточены их значительные запасы, во многих случаях приводит к трагическим последствиям. Во-вторых, подлежащие утилизации боеприпасы, как правило, представляет собой неразъемную конструкцию, изначально не предполагаемую для демонтажа и, следовательно, для извлечения заполненных продуктов. В-третьих, необходима раздельная утилизация, например металлической составляющей боеприпаса, и значительной доли взрывчатых веществ, порохов, твердых ракетных топлив, отравляющих веществ и т. д.
Физико-механические характеристики дискретных материалов являются обязательными исходными данными для расчета оборудования для переработки твердых, сыпучих и вязких материалов. Значения характеристик отличаются существенной изменчивостью и зависят от конкретных производственных условий и условий хранения что должно быть учтено при расчете. Поэтому необходимо провести исследования физико-механических характеристик в условиях максимально близких к производственным. При проведении таких исследований не следует опасаться затрат времени и средств, поскольку затраты несопоставимо малы по сравнению с ущербом, который может дать недостаточно обоснованный выбор характеристик для расчета. Недостаток исходных данных приводит к просчетам и неудачным конструкциям оборудования или неправильному выбору режимных параметров процесса и непредвиденным сбоям, отказам и авариям.
В качестве исходных данных для расчета перерабатывающего оборудования наиболее часто используют ряд физико-механических характеристик дискретных материалов: насыпную плотность и плотность твердой фазы материала, коэффициенты внутреннего и внешнего трения, начальное сопротивление сдвигу, угол естественного откоса, гранулометрический состав, прочностные и компрессионные характеристики.
Сейчас при утилизации ВВ на специализированных предприятиях эти свойства не определяются.
Мы предлагаем для взрывчатых материалов подлежащих утилизации использовать приборный комплекс для исследования физико-механических характеристик дискретных материалов, разработанного на кафедре МАХП. Для этого в конструкцию приборов необходимо внести ряд изменений, которые обеспечат безопасную работу со взрыво- и пожароопасными материалами.
Комплексное исследование на приборном комплексе сводится к выполнению следующих требований:
- условия экспериментальных исследований максимально совпадают с реальными производственными;
- исследуемые характеристики материалов имеют ясный физический смысл с универсальной интерпретацией;
- испытания представляют собой цепочку последовательных определений физико-механических характеристик материала с максимально возможной информативностью;
- достоверность физико-механических характеристик обеспечивается получением одних и тех же физических величин на принципиально различных приборах с высокой степенью согласия результатов и в соответствии с общепринятыми фундаментальными теориями.
Этот приборный комплекс может быть использован и для оперативного определения характеристик дискретных материалов подлежащих утилизации. Но для этого в их конструкцию необходимо внести изменения, с учётом взрыво- и пожароопасности исследуемых материалов.
Разработанный приборный комплекс позволяет определять эти характеристики одновременно и в различных условиях.
Таким образом, повышение достоверности определения физико-механических характеристик позволяет создавать более надёжное оборудование, повышая экологичность и безопасность процесса переработки ВВ.
ЛИТЕРАТУРА