Автор: Праздникова Т. Н., Самохина А. С.
Источник: Т. Н. Праздникова. Рациональное использование резино-технических изделий при утилизации боеприпасов / Праздникова Т. Н., Самохина А. С. // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов / Сборник докладов IV международной научно-практической конференции «Донбас-2020»: Перспективи розвитку очима молодих вчених. Т. 1 – Донецк: ДонНТУ, ДонНУ – 2015. – с. 132-136.
Праздникова Т. Н., Самохина А. С. – Рациональное использование резино-технических изделий при утилизации боеприпасов. В докладе проанализированно исспользование резино-технических изделий, при утилизации боеприпасов. Проводились исследования влияния росплавленого тратила (агрессивная среда) на разные марки резин. Эти исследования дают возможность определить факторы влияния на старения резино-технических изделий и определить их срок эксплуатации.
На базах и арсеналах Украины скопились тысячи тонн разнообразных состарившихся боеприпасов. Возникшая необходимость утилизации боеприпасов остается актуальной и в настоящее время.
Негативные аспекты содержания списанных боеприпасов (опасность их длительного хранения, дополнительные затраты на хранение, возможность их хищения и использования криминальными группировками, ущерб от уничтожения списанных боеприпасов, нарушение экологического равновесия окружающей среды) свидетельствуют о том, что простое уничтожение списанных боеприпасов нецелесообразно, а в больших масштабах недоступно. Поэтому основным направлением снижения запасов состарившихся боеприпасов является их утилизация, главным образом это разснаряжение боевых частей и вторичное использование взрывчатых материалов и металлов [1].
Существуют разные методы разснаряжения боеприпасов: подрывом (что не целесообразно); механические(разрезание); подплавление; формование.
Все тротилсодержащие изделия утилизируются методом выплавки.
В прошлом трудности науки и техники в основном сводились к проблемам аппаратурно-механического или конструкционного характера. Теперь, и, по-видимому, в возрастающей степени в будущем, ограничение технологических достижений в отдельных областях науки и техники связано с выбором и всесторонним обоснованием основных и вспомогательных конструкционных материалов. С усложнением технологических условий основные трудности заключаются в выборе материалов, характеризующихся совокупностью свойств, определяющих природность материала, для использования его в реальных условиях эксплуатации, а так же требования по относительному постоянству этих свойств, в рабочих условиях.
Наибольшее распространение в качестве методов утилизации боеприпасов получили контактная и безконтактная выплавка. В качестве конструкционных материалов в этих технологиях используется большое количество резино-технических изделий. Без резино-технических изделий невозможны и заливочные технологии вторичного использования Поэтому актуально выяснить взаимное влияние резин и ВВ.
Поэтому актуально выяснить взаимное влияние резин и взрывчатого вещества.
На данном этапе исследований ставилась цель, выявления влияния агрессивной среды (тротила) на старение резино-технических изделий.
В качестве агрессивной среды использовался расплавленный тротил. Образцы резин подбирались по типу каучуков и также резиновые композиции, применяемые на аналогичных производствах. Работа выполнялась на базе производства Донецкого казенного завода химических изделий.
Исследовались резины на основе: уретанового каучука, этиленпропиленового, бутадиен-нитрильного и хлоропренового каучуков, на фторкаучуке, на основе силиконовых каучуков и наирита, вакуумной резины на натуральном каучуке и на изопреновом каучуке. Образцы имели форму двусторонней лопатки, их выдерживали в расплавленном тротиле, в течении 6, 24, 48 и 100 часов при температуре 100 ± 2 °С, после чего образцы испытывались на прочность. Сущность метода заключается в растяжении образцов с постоянной скоростью до разрыва и измерении силы и относительного удлинения в момент разрыва. Для определения необходимых характеристик использовалась стандартная разрывная машина.
Исследовался процесс набухания резин в среде расплавленного тротила. В процессе утилизации происходит непосредственный контакт резин с расплавом тротила и наблюдается их взаимное влияние друг на друга.
Одним из показателей стойкости резино-технических изделий является степень набухания. Из опыта предшествующих работ, следует, что исследование процесса набухания резин в среде расплавленного взрывчатого вещества крайне необходимо и является одним из первоочередных экспериментов при определении совместимости системы взрывчатое вещество-полимер и пригодности полимерного материала для эксплуатации в контакте с взрывчатом веществом.
При испытании на прочность поведение резин при многократных деформациях в жидких агрессивных средах так же как и на воздухе зависит от режима нагружения. C увеличением набухания резин их сопротивление к разрушению возрастает, что приводит к уменьшению действующего напряжения. В условиях постоянной нагрузки разрушение происходит более интенсивно. При этом может отсутствовать корреляция между ползучестью и набуханием, а так же между поведением резин в статистических и динамических условиях [2].
При проведения опыта все полученные данные указаны в таблице.
Анализируя полученные результаты следует отметить, в основном резины, подвергнутые термостатированию в течении 100 часов при температуре 100 °С, теряют в весе, то есть в большей или в меньшей степени им свойственно вымывание ингредиентов. Так, например, резины марок на этиленпропиленовом каучуке теряют до 8% своего веса. Иными словами происходит «усушка» резины, то есть выпаривание из ее состава легколетучих компонентов.
На основании проведенных исследований видно, что наименее подвержены набуханию, в среде тротила, резины на этиленпропиленовом каучуке, бутадиен –нитрильном и хлоропреновом каучуке, а та же на натуральном и изопреновом каучуке. В то время используемые при утилизации боеприпасов резины набухают в среде тротила при температурах эксплуатации. К числу таких марок резин относятся резины на уретановом каучуке.
По прочностным показателям лучше всего зарекомендовали себя резины на уретановом каучуке, бутадиен-нитрильном и хлоропряновом каучуке. Результаты исследования приведены в таблице.
Из работы видно, что необходимо проведение дальнейших исследований и нельзя ограничиваться только рассмотрением процесса набухания резин.
1. Щукин Ю. Г., Кутузов Б. Н. и другие. Промышленные ВВ на основе утилизированных боеприпасов. – М.: Недра – 1998. – 319 с.
2. Н. Л. Захаров, З. В. Черных. Основные свойства резин и методы их определения. Учебное пособие к лабораторному практикуму. – Ярославль – 1976. – 60 с.