ВСТУП

З історичних часів зброя та військова справа знаходяться на рівні сучасної техніки. Від дубини стародавньої людини, отруєної стріли дикуна, меча античного воїна та через середньовічний порох розвиток засобів війни призводить до сучасної армії, що користується бризантними вибуховими речовинами, і, нарешті, до бойових хімічних речовин.

Згодом невикористані вибухові матеріали починають накопичуватися. Тисячі тонн найнебезпечніших речовин покриваються пилом на складах, загрожуючи вибухнути будь-якої миті.

Тому дуже актуальною стала проблема утилізації боєприпасів. Однак, знищення списаних боєприпасів розцінюється як збиток, принаймні, з двох причин. По-перше, результати суспільної праці різних верств суспільства (вчених, інженерів, робітників, випробувачів), матеріали, часто досить цінні, витрачена електроенергія – все це є безповоротними витратами і втратами. По-друге, утилізація боєприпасів завдає неоціненної шкоди навколишньому середовищу: забруднення ґрунту, поверхневих та підземних вод, рослинного та тваринного світу.

Тому просте знищення списаних боєприпасів недоцільно та безглуздо. Набагато раціональніше підходити до цієї проблеми з позиції застосування «непотрібних» боєприпасів як промислові вибухові речовини. Це дозволить не лише зменшити запаси застарілих боєприпасів, небезпечних для зберігання та екологічно шкідливих для знищення, а також зменшить економічні збитки – ресурси, витрачені на їх виготовлення, будуть використані недаремно.

У цій роботі я спробувала розкрити деякі особливості цієї актуальної проблеми – проблеми перетворення вбивчо небезпечних речовин на дуже мирні, промислово необхідні матеріали.

1. ПОНЯТТЯ І КЛАСИФІКАЦІЯ ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН

Вибуховими речовинами називаються хімічні сполуки або їх суміші, схильні під впливом зовнішнього впливу до дуже швидкого хімічного перетворення з виділенням великої кількості енергії та великого обсягу газів із високою температурою. Стислі газоподібні продукти, миттєво розширюючись, здатні виконувати механічну роботу з переміщення або руйнування навколишнього середовища та утворювати в навколишньому середовищі ударні хвилі.

Вибухові речовини є концентрованими джерелами енергії, їх широко застосовують у військовій справі та різних галузях техніки. В даний час ВР широко використовують у гірській промисловості, при будівництві, на гідромеліоративних роботах, сільському господарствіпри боротьбі з пожежами; вони знаходять застосування при різанні, штампуванні, зварюванні, зміцненні металів вибухом та інших галузях техніки.

Число приготовлених і відомих до цього часу ВР обчислюється тисячами, і досвідченому хіміку завжди легко скомбінувати за своїм бажанням і в залежності від цілей нові вибухові речовини. По своєму зовнішньому виглядувони бувають найрізноманітніших кольорів та мають найрізноманітніші форми.

Досі ще не вдалося створити загальної класифікації ВР. Їхні фізичні та хімічні властивості дуже залежать від причин внутрішнього і зовнішнього характеру, що відбивається на їх систематизації. Найчастіше найбільш цінною досі виявлялася практична класифікація, побудована на відмінності цілей і можливостей застосування вибухових речовин. За цією класифікацією ВР можна розділити на дві великі групи: практично застосовувані і безпечні в обігу ВР і високочутливі, практично незастосовувані сполуки, причому число останніх значно більше

Клас практично застосовуваних вибухових речовин ділиться на групи:

1.Промислових (цивільних) вибухових речовин, що у більшості випадків застосовуються у вигляді патронів при будівництві тунелів, у каменоломнях, у кам'яновугільних шахтах, у сільському та лісовому господарстві.

2. Військових або бойових вибухових речовин, що піддаються плавленню або пресуванню або вживаються у вигляді пластичних мас, що служать для спорядження снарядів, бомб, хв, торпед.

Ініціюючих вибухових речовин, що вживаються для виготовлення капсулів-запальників, капсулів-детонаторів та детонаторів (гримуча ртуть, азид свинцю, суміші з хлоратом калію).

3.Метальних засобів, куди відносяться рушничні та гарматні порохи з уповільненою, регульованою швидкістю горіння, що виготовляються шляхом желатинізації бризантних вибухових речовин.

Клас чутливих, неприйнятних у зверненні сполук включає велику кількість вибухових хімічних сполук; до них відносяться всі дуже багатозначні нестійкі речовини.

За фізичним станом промислові вибухові речовини (ПВВ) можуть бути твердими, пластичними (еластичними) та рідкими.

В даний час для вибухових робіт головним чином використовують ВР у твердому (монолітному та сипучому) та пластичному станах.

Монолітні тверді ВР (прикладом можуть бути заряди з литого або пресованого тротилу) застосовуються на вибухових роботах у порівняно невеликій кількості. Найчастіше тверді ПВВ застосовують у вигляді порошків чи гранул. Для зручності застосування порошкоподібні ВР часто патронують у паперові гільзи, полімерні оболонки або шлангові заряди, що знаходяться в твердій оболонці.

Сипучими твердими ВР є індивідуальні бризантні ВР (тротил, гексоген та ін.) та механічні суміші компонентів, що вступають між собою в реакцію при вибуху (сумішеві ВР).

До сумішових ВР належать найбільш типові промислові вибухові склади : амоніти, детоніти, динамони, алюмотоли та ін. Сумішові ПВВ зазвичай мають у своєму складі речовину, багату киснем (селітра аміачна, натрієва або кальцієва; хлорати та перхлорати), а також компоненти, що згоряють у процесі вибуху частково або повністю за рахунок кисню перерахованих .

Пластичні ПВВ. Зазвичай вони бувають двох типів: що складаються із суміші твердих компонентів і з рідкою желатиновою масою або є полімерною матрицею, заповненою твердими дисперсними наповнювачами (композиційні пластичні ВР)

Гелеподібні ВР – це вибухові речовини, що містять як рідкий наповнювач і пластифікуючий матеріал водні гелі.

Емульсійні ВР складаються в основному з висококонцентрованого розчину аміачної селітри та рідкого нафтопродукту (дизельного палива, індустріального масла, мазуту тощо)

Рідкі ПВВ. За структурою та складом рідкі ПВВ можна розділити на дві групи: суміші на основі рідких нітроалканів та на основі солей гідразину. .

2. ОБГРУНТУВАННЯ НЕОБХІДНОСТІ УТИЛІЗАЦІЇ ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН

2.1 Вибухо- та пожежонебезпечність утилізації вибухових речовин

Боєприпаси після їх виготовлення на підприємствах промисловості та проведення різних випробувань закладаються на зберігання на складах, базах та арсеналах. При цьому призначається гарантійний термін зберігання (ДСГ), протягом якого забезпечується збереження їх технічних характеристикта бойових властивостей. У процесі зберігання здійснюються контроль якісного стану та регламентні роботи, у тому числі ремонт боєприпасів, пов'язаний з видаленням корозії з металевих деталей корпусів, заміною мастила, а також ремонт дерев'яного закупорювання та ін.

Досвід зберігання боєприпасів показує, що їхня чутливість до зовнішніх впливів з часом підвищується, що пов'язано зі зміною властивостей вибухових речовин (ВВ), якими споряджені боєприпаси. Незважаючи на лакофарбові покриття поверхонь корпусів, що стикаються із зарядом ВР, з часом можуть відбуватися взаємодія ВР з матеріалом корпусу боєприпасів та утворення більш чутливих порівняно з вихідним ВР сполук, що підвищує небезпеку подальшого зберігання боєприпасів.

Тротил при взаємодії з лугом утворює дуже чутливе ВР: на чутливість тротилу впливає аміак (NН 3) у газоподібному стані, тому спорядження амотол боєприпасів заздалегідь недоцільне.

Азид свинцю, взаємодіючи з міддю, також утворює дуже чутливе ВР, тому мідні оболонки виготовлення детонаторів з азидом свинцю не застосовують.

Неприпустимий безпосередній контакт азиду свинцю з гримучою ртуттю, тому що при цьому відбувається утворення дуже чутливого ВР.

Існують і інші поєднання, які неприпустимі при виготовленні та зберіганні боєприпасів. Чутливість до зовнішніх впливів великою мірою залежить від стійкості ВР, яка, своєю чергою, залежить з його хімічної природи, наявності домішок і умов зберігання.

Зменшують стійкість ВР продукти його розкладання (N0, N02), кислоти та луги.

Зміна фізико-хімічних властивостей ВР у процесі зберігання може суттєво вплинути на термін зберігання боєприпасів.

У процесі старіння виробів протягом гарантійного терміну зберігання (ГСХ) відбуваються накопичення продуктів розпаду, їхня взаємодія з лакофарбовим покриттям (ЛКП) та конструкційним матеріалом. Глибина перетворення залежить як від умов та часу зберігання, так і від конструктивних особливостейвиробів. Порушення технології виробництва ВР, підвищення в основному продукті домішок кислот і лугів навіть на частки відсотка можуть істотно змінювати характеристики спорядження боєприпасів, підвищувати вибухонебезпечну пожежу при їх тривалому зберіганні.

Водночас теорія тривалого зберігання боєприпасів досі не розроблена. Не встановлено кількісний зв'язок між хімічною стійкістю ВР та гарантійним терміном зберігання боєприпасів. Тому практично терміни зберігання встановлюють емпірично за результатами контрольних випробувань, у яких визначаються збереження боєприпасів та його бойові характеристики. Ухвалені в даний час терміни зберігання, після яких боєприпаси підлягають списанню, багато в чому занижені, призначені з гарантованою обережністю. Тим часом деякі боєприпаси, споряджені тротилом і що застосовувалися у другій, а іноді й у першій світовій війні, зберегли свої вибухові властивості, незважаючи на корозію, інколи ж і руйнування корпусу. Про це свідчить досвід суцільного розмінування територій, на яких йшли бойові дії або які зазнавали бомбардувань та артобстрілу.

2.2 Зберігання списаних вибухових речовин

Після закінчення гарантійного терміну зберігання боєприпаси підлягають списанню. Списані боєприпаси переводяться до інших сховищ: заборонено зберігати їх разом із справними боєприпасами, термін зберігання яких не минув.

Списані боєприпаси вимагають більш ретельного контролю за подальшого зберігання. Терміни контрольних випробувань скорочуються, підвищується трудомісткість регламентних робіт, необхідні кваліфікованіші фахівці, тому витрати на зберігання списаних боєприпасів зростають. У цьому терміни подальшого зберігання стають невизначеними. Якщо, наприклад, списана техніка може зберігатися досить довго і практичні збитки від цього невеликий, так як цінність представляє головним чином металобрухт і витрати на його зберігання малі, то боєприпаси не можна залишити без надійної охорони, організованої протипожежної служби, системи контролю якісного стану боєприпасів і т.п. .д.

Таким чином, зменшення запасів боєприпасів за рахунок списання їх частини, що відслужила гарантійні терміни зберігання, не тільки не скорочує, а навпаки, збільшує витрати на зберігання. Це стосується як окремого складу боєприпасів, так і системи їх зберігання в цілому.

Попередні оцінки показують, що витрати на зберігання списаних боєприпасів можуть збільшитися на 10 - 20% порівняно з витратами на зберігання боєприпасів, у яких ДСГ не минув.

Максимальне скорочення термінів зберігання списаних боєприпасів шляхом їх утилізації може суттєво зменшити витрати та знизити вибухопожежобезпечність зберігання.

Таким чином, всі викладені вище негативні аспекти змісту списаних боєприпасів свідчать, що просте знищення списаних боєприпасів недоцільно, а великих масштабах - неприпустимо.

Тому в нашій країні і за кордоном основним напрямом зниження запасів застарілих боєприпасів є їхня утилізація і, головним чином, розпорядження бойових частин, особливо споряджених великими масами ВР.

3. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ РОЗНАРОДЖЕННЯ БОЄПРИПАСІВ

3.1 Загальні відомості

Нині зібралося десятки тисяч вагонів боєприпасів, технічно непридатних чи заборонених до бойового застосування. Збройним силам не потрібні величезні запаси боєприпасів, накопичених у попередні роки. Тому дуже актуальною стала проблема утилізації боєприпасів.

Вітчизняними та зарубіжними спеціалізованими підприємствами вже накопичено позитивний досвід промислового застосування вибухових матеріалів із утилізованих боєприпасів різного призначення (авіаційних, артилерійських, інженерних та ін.)

Під методами розпорядження боєприпасів розуміють методи вилучення їх елементів вибухових речовин із наступною утилізацією як ВР, і елементів корпусів.

Технології розпорядження боєприпасів мають певну специфіку, яку слід обов'язково враховувати під час проведення робіт. По-перше, у боєприпасах використовуються чутливі до механічних і теплових впливів речовини, що є значною потенційною вибухонебезпечністю. Випадковий вибух одного снаряда в місці, де зосереджено їх значні запаси, у багатьох випадках призводить до трагічних наслідків. По-друге, боєприпаси, що підлягають утилізації, як правило, є нероз'ємною конструкцією, спочатку не передбачуваною для демонтажу і, отже, для вилучення заповнених продуктів. По-третє, необхідна роздільна утилізація, наприклад, металевої складової боєприпасу, та значної частки ВР, порохів, твердих ракетних палив тощо.

3.2 Основні засади утилізації ВР

Як складне технічне завдання переробки вибухонебезпечних виробів тривалого зберігання, нерідко з невідомою історією експлуатації, утилізація повинна будуватися на ряді основних принципів:

I. Процес утилізації повинен передбачати переробку всіх елементів виробів, включаючи бойові частини, метальні заряди та двигуни, засоби ініціювання, системи управління тару тощо.

ІІ. Безпека ведення процесів утилізації.

Процес утилізації часом більш небезпечний, ніж процес спорядження, як із низки об'єктивних чинників (велике розмаїття конструкцій, зосереджених щодо одного виробництві, різноманітні умови зберігання та експлуатації конкретних виробів, проблеми розбирання і вилучення ВР тощо.), і у силу суб'єктивних причин, спричинених меншою вивченістю процесів розпорядження, малим виробничим досвідом вітчизняної промисловості з утилізації, організаційними питаннями постачання боєприпасів на утилізацію тощо.

Тому має бути створено спеціальний комплекс методів (технологій та спеціалізованого обладнання) залежно від типу ВР, порохів та палив, габаритно-вагових характеристик виробів та їх конструкцій, а також вирішено питання контрольованої поставки виробів на утилізацію, проектування та експлуатації виробництв, технологічної дисциплінита підготовки кадрів.

ІІІ. Процеси утилізації мають бути екологічно чистими.

При прямому спалюванні на відкритому повітрі чи підривах у довкілля потрапляє велика кількість токсичних оксидів, ціанідів, солей важких металів, діоксинів. Відбувається забруднення повітря, води та ґрунту. Тому технології утилізації мають виключити отруєння довкілля.

IV. Застосовувані процеси утилізації мають здійснюватися з мінімальними економічними втратами, а за глибоких вторинних переділах одержуваної сировини у місцях утилізації вони мають бути економічно вигідні, крім переробки окремих класів і видів боєприпасів .

3.3 Технологія розпорядження боєприпасів

У більшості випадків розпорядження боєприпасів передбачає виконання наступних типових операцій: видалення підривника, розтин корпусу для доступу до вибухової речовини, вилучення вибухового матеріалу, подальша переробка елементів корпусу та ВР.

Видалення та розпорядження підривника також припускають розтин корпусу, вилучення ініціюючого ВР, подальшу утилізацію корпусу та вибухової речовини.

В даний час практично немає універсального способу розпорядження боєприпасів. Це пов'язано з великою різноманітністю конструкцій боєприпасів, підривників, а також широкою рецептурою штатних бризантних ВР, що використовуються для цілей спорядження та відрізняються своїми фізико-хімічними та механічними властивостями.

Видалення підривника з корпусу боєприпасу здійснюють: викручуванням його з корпусу засобами механізації або автоматизації; відділенням вбудованих підривників; застосуванням кумулятивних зарядів, піротехнічних складів для термічного різання; використанням ультразвукових або гідродинамічних різаків; звичайною механічною різкою на верстатах.

Розтин корпусу боєприпасу для здійснення доступу до вибуху; чатій речовині може здійснюватися такими засобами та способами:

Гідравлічною різкою;

Вибуховий різким кумулятивним струменем;

Пропалювання корпусу продуктами згоряння піротехнічних складів (термічної різкою);

Руйнуванням корпусу в хімічно активному середовищі;

Механічним різанням (фрезеруванням, свердлінням) лезом (різцем) на металообробних верстатах;

Електрохімічним розчиненням (труєнням);

Вплив лазерного променя.

Вилучення вибухового матеріалу з корпусів боєприпасів або їх елементів може здійснюватися такими способами:

Виплавлення;

Вимивання струменем рідини;

Вибивання за допомогою механічних засобів;

Імпульсним способом (навантаженням імпульсом ударної хвилі);

Механічним виточуванням;

Магнітодинамічний вплив на корпус;

Розчинення у хімічних середовищах;

Вплив наднизьких (кріогенних) температур.

Технологічний процес вилучення вибухових речовин із камори боєприпасу є найбільш небезпечним та складним з точки зору забезпечення спеціальним обладнанням та здійснення технологічного процесу. Вибір способу вилучення ВР з корпусу залежить від багатьох факторів, наприклад, складу вибухового матеріалу та його властивостей, підготовки вибухової речовини, що утилізується, до подальшої переробки, виконання умов і вимог з безпеки .

4. СПОСОБИ І МЕТОДИ РОЗНАРОДЖЕННЯ БОЄПРИПАСІВ І УТИЛІЗАЦІЇ ВР

4.1 Загальні відомості про утилізації

Практично всі країни, що виробляють звичайні боєприпаси, завжди стикалися з проблемою їхньої утилізації стосовно застарілих і знятих з озброєння, а також непридатних для використання за прямим призначенням.

У військових керівних документах рекомендується вибухові речовини та засоби підривання, непридатні для вибухових робіт (ВР), знищувати підриванням, спалюванням, потопленням у водах морів та океанів або розчиненням у воді. Для знищення ВР шляхом порушення в них детонаційної хвилі (підриванням) вибирають територію (полігон) достатньої площі, яка відповідає наступним основним вимогам:

Вплив вибухів, що проводяться на полігоні, не повинен перевищувати допустимі норми (як і за будь-якого виробничого процесу) на навколишні об'єкти;

При проведенні робіт необхідно гарантувати відсутність на території полігону людей, які безпосередньо не зайняті в процесі знищення;

Відстань від місць складування ВР до полігону має забезпечувати як безпеку складських приміщень, і мінімум транспортних операцій.

При організації вибухових робіт необхідно досягати максимального ступеня реагування ВР (повної детонації зарядів) шляхом встановлення достатньої кількості пристроїв, що ініціюють.

4.2 Основні методи розпорядження боєприпасів

Під методами розпорядження боєприпасів розуміють методи вилучення їх елементів вибухових речовин із наступною утилізацією як ВР, і елементів корпусів. Всі відомі операції із вилучення ВР з боєприпасів можна умовно об'єднати у три групи.

1. Для видалення ВР з боєприпасів, споряджених тротилом та іншими плавкими речовинами на його основі, використовують різні варіанти контактного та неконтактного нагріву та плавлення ВР пором, розплавом парафіну або тротилу, гарячою водою, індукційного способу нагрівання корпусу боєприпасу та вимивання води високого тиску.

2. Великогабаритні боєприпаси, споряджені сумішевими плавкими ВР, рознаряджаються різними способами вимивання висококиплячими інертними рідинами, а також струменем води високого тиску.

3. Боєприпаси, споряджені неплавкими ВР типів А-1Х-1 (флегматизований гексоген) і А-1Х-2 (суміш флегматизованого гексогену з 20% алюмінієвої пудри) пресуванням в корпус, розряджаються різними способами механічного руйнування, в тому числі струменем води високого тиску.

Не викликає важливих труднощів вилучення ВР (розривного заряду) з корпусу боєприпасу, спорядженого роздільно-шашковим способом на закріплювачі з відносно низькою температурою плавлення. При нагріванні корпусів таких боєприпасів речовина, що закріплює розривний заряд, плавиться і компактована ВР легко витягується. Для утилізації боєприпасів тротилового спорядження використовують методи плавлення ВР при контактному та безконтактному нагріванні розривного заряду.

4.3 Розпорядження боєприпасів шляхом виплавки

Технологія та обладнання розпорядження головних частин боєприпасів типу реактивних глибинних бомб (РГБ), споряджених сумішевими вибуховими речовинами (ТНТ, гексоген), заснований на нагріванні корпусів до температури плавлення ВР та його закінчення через горловину корпусу.

Підготовлені до виплавки ВР вироби встановлюють касети по одному або групами, що складаються з декількох штук. Касети з виробами завантажують у камери установок виплавки, куди подається пара, що обігріває зовнішню поверхню виробу та оплавники. При русі камери виплавки вниз забезпечують зіткнення зрізу заряду з оплавником, що обігрівається парою. Потім включають вібратори на камері виплавки та оплавниках. При цьому відбувається плавлення ВР, яке у вигляді розплаву витікає через кільцевий зазор між оплавником та окуляром корпусу виробу. Розплав прямує до збірника-розріджувача. У збірнику-розбавнику вилучений вибуховий матеріал перемішується із тротилом. Тротил попередньо плавиться в плавнику, накопичується в копильник, потім відміряна в мірнику 6 доза зливається в збірник-розріджувач, в якому відбувається приготування однієї із спеціально розроблених рецептур промислового ВР.

Приготовлена ​​у збірнику-розбавнику суміш стисненим повітрям передавлюється в установку гранулювання.

Установка гранулювання складається з кондиціонера, діафрагмового насоса, диспергатора, стрічкового кристалізатора.

Установка працює в такий спосіб. З кондиціонера термостатована та додатково перемішана суміш діафрагмовим насосом подається в диспергатор. Тут з розплаву формуються краплі, які розподіляються на стрічку кристалізатора, що охолоджується. Під час руху на стрічці краплі кристалізуються, утворюючи гранули напівсферичної форми. Затверділі гранули збираються у накопичувальному бункері, з якого вивантажуються у транспортну тару або розфасовуються у мішки.

Всі технологічні апарати модуля виплавки і установки гранулювання пов'язані трубопроводами, що обігріваються. Контакти, що контактують з вибуховим матеріалом, частини обладнання та продуктопроводи виконані з нержавіючої сталі. Управління роботою установки здійснюється у місцевому або дистанційному автоматичному режимі за допомогою електропневматичної системи керування.

4.4 Розняження боєприпасів методом гідравлічного вимивання

Вимивання ВР струменем води високого тиску дозволяє видобувати як плавкі, і неплавкі композиції розривних зарядів при розпорядженні боєприпасів, які мають складну внутрішню конструкцію.

Так, для вилучення гексогенсодержащих та інших штатних В з корпусів артилерійських боєприпасів середнього калібру (100-152 мм), що підлягають утилізації, застосовують установки модульного типу для вимивання ВР струменем високого тиску, що забезпечують безпеку та екологічну чистоту технологічного процесу. Кожна установка працює разом із блоком очищення технологічної води.

Модуль вимивання кабінний розміщений у залізобетонній кабіні із захисним шиберним пристроєм спеціалізованих споряджувальних заводів; за наявності аналогічних кабін модуль може застосовуватись на базах та арсеналах зберігання боєприпасів.

Модуль вимивання містить П-подібну раму із закріпленим на ній зверху механізмом обертання снарядів. У центрі П-подібної рами встановлена ​​пара напрямних з візком, а внизу змонтована ємність із двома сопловими головками. Соплові головки закріплені на штангах, які пов'язані з гнучким трубопроводом з гідростанцією і можуть переміщатися у вертикальному напрямку від пневматичного приводу.

Подача корпусів у кабіну здійснюється візком, встановленим на чотирьох катках і оснащеним приводом від телескопічного пневмоциліндра. Модуль має табло, призначене для спостереження за процесом вимивання (за пересуванням сопел), яке встановлено на зовнішній стінці кабіни.

Управління роботою модуля здійснюється з дистанційного пульта пневматичної системи керування.

Вода під тиском близько 250 МПа по гнучкому трубопроводу надходить у соплові головки і через форсунки впливають на зріз розривного заряду, вимиваючи ВР.

У нижній частині модуля встановлений збірник водної суспензії ВР, що є ємністю з роздільними сітками під різні фракції продукту. Збірник пов'язаний трубопроводом з пневмонасосом, який призначений для перекачування суспензії «вода – ВВ» у блок очищення води.

5. ПРОБЛЕМА УТИЛІЗАЦІЇ ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН В УКРАЇНІ

Однією із складових проблеми національної безпеки в Україні є завантаження складів боєприпасами з гарантійним терміном зберігання. В даний час на базах та арсеналах МО України зібралися тисячі тонн різноманітних боєприпасів, які списані або підлягають списанню. До них відносяться авіабомби, ракети, маса ВР у яких досягає сотень і навіть тисяч кілограмів, а також артилерійські снаряди, інженерні міни та заряди з масою ВР до кількох кілограмів (зазвичай не більше 10 кг).

На складах та базах обмежені ємності сховищ не дозволяли дотримуватись необхідних умов зберігання, тому допускалося, наприклад, боєприпаси тримати на відкритих майданчиках у штабелях під навісом чи брезентом. Таке тимчасове зберігання часто залишалося незмінним. Наступні партії боєприпасів переповнювали території складів. Для будівництва нових сховищ з дотриманням безпечних відстаней були потрібні нові площі та території, а будівництво заглиблених або підземних сховищ боєприпасів пов'язане з великими матеріальними витратами, тому сховища будувалися недостатніми темпами. У цих умовах на відкриті майданчики для подальшого зберігання перевозилися боєприпаси з минулими термінами зберігання і, отже, з підвищеною вибухо- та пожежонебезпечністю. Почастішали вибухи та пожежі на складах боєприпасів. Створилася проблема, вирішити яку можна було лише скороченням запасів боєприпасів. Нова оборонна доктрина, скорочення Збройних Сил, і зокрема. Звичайні озброєння також призвели до скорочення запасів боєприпасів. Цьому сприяло моральне старіння боєприпасів.

Донецький казенний завод хімічних виробів є одним із деяких підприємств України, які здійснюють безпосередньо розпорядження артилерійських снарядів та мін, протитанкових мін, авіабомб та бойових частин ракет. На ДКЗХВ створено та введено в експлуатацію такі потужності з утилізації боєприпасів: виплавка тротилових артилерійських снарядів середніх калібрів методом контактного виплавлення гарячою водою; виплавка тротилових артилерійських снарядів середніх калібрів методом неконтактної виплавки парою; виплавлення артилерійських снарядів, споряджених роздільно-шашковим методом; утилізація протитанкових тротилових мін шляхом розрізання корпусу з подальшим подрібненням продукту; утилізація гексогеновмісних осколково-фугасних артилерійських снарядів калібру 122-152 мм методом розпилювання; розпорядження кумулятивних снарядів калібру 100-125 мм шляхом розбирання з подальшим підплавленням мастики та вилученням продукту А-ІХ-1; потік утилізації протипіхотних мін; потік розбирання на складові елементи снарядів з готовими елементами, що вражають; потік утилізації головних частин реактивних снарядів калібрів 160-240 мм, методом безконтактної виплавки.

В Останніми рокамипроблема зберігання, переробки та утилізації боєприпасів на складах України стає все актуальнішою.

З низки причин Україна після розпаду СРСР перетворилася на величезний арсенал. Боєприпаси залишилися у спадок від Першої та Другої світових війн та повоєнної гонки озброєнь. Зараз на складах зберігається 2,5 млн. тонн боєприпасів, з яких 340 тис. тонн потребують термінової утилізації. Через 2,5 роки кількість таких боєприпасів збільшиться до 500 тис. тонн. Боєприпаси з минулим терміном зберігання становлять постійну загрозу несанкціонованих вибухів і пожеж, що може призводити до катастрофічних наслідків, пов'язаних із загибеллю людей та непоправною шкодою природі.

Процес утилізації вибухових речовин дуже складний та небезпечний. Небезпека закладена через ряд причин. У ході процесу утилізації відбувається маса необхідних додаткових операцій, при яких ВР піддається механічному і тепловому впливу. Небезпека зростає також через те, що цьому впливу піддаються "старі" ВР (які перебували у виробах і мають у своєму складі продукти розкладання та, можливо, продукти їх взаємодії з корпусом виробу). Необхідно зазначити, що на утилізацію найчастіше надходять боєприпаси, які знаходилися у службовому обігу – іржаві, що мають пошкодження та дефекти корпусу.

До того ж, що застосовуються в даний час способи утилізації далеко не ідеальні і ПВВ, що отримуються, не в повній мірі задовольняють усім пред'явленим до них вимогам. Саме тому пошук нових, ефективніших методів утилізації та використання «непотрібних» вибухових речовин є важливим завданням фахівців, які працюють у цій галузі.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Генералів М.Б. Основні процеси та апарати технології промислових вибухових речовин: Навчальний посібник для вузів. - М.: ІКЦ «Академкнига», 2004. - 397с.

2. Штетбахер А. Пороху та вибухові речовини – М.:ОНТІ, 1936 – 585 с.

3. За загальною ред. Щукіна Ю.Г. Промислові вибухові речовини з урахуванням утилізованих боєприпасів: Навчальний посібник для вузів. - М.: Надра, 1988. - 319с.

4. Мацеєвич Б.В. Номенклатура та характеристика промислових вибухових матеріалів. - М.: Наука, 1986. - 80сю

5. Кутняшенко І.В., Бован Д.В. Перспективи та проблеми утилізації вибухових речовин на підприємствах України: збірник наукових праць ДонНТУ серія "Хімія та хімічна технологія", 1995-2005., 110с.

Модульний мобільний пункт виробництва є скомпілованими техніко-технологічними напрацюваннями, які були накопичені в процесі здійснення буропідривних робіт. Не можна стверджувати, що відомі подібні комплекси, включаючи представлений, є кінцевим вирішенням усіх завдань, проте анітрохи не сумніваємось у досягнутих показниках роботи.

Перше на що звертаємо увагу, це на практичність – баланс між:

вартістю (надалі позначається на кінцевій ціні продукту, що випускається);

Легкості експлуатації (немає необхідності у довгому навчанні персоналу та великому штаті співробітників);

Ремонтопридатність (максимальне використання недорогих компонентів під час виготовлення устаткування);

Гнучкість технології при виробництві продукту (немає жорсткої прив'язки до певної сировини, також можливе внесення конструктивних змін аж до заміни основного апарату емульгування з динамічного на статичний).

Безпека виробництва забезпечується виконанням вимог наглядових органів у плані конструкції обладнання, а також електронною системоюуправління, що контролює технологічні процеси. При цьому не забутий сучасний підхід до ергономіки та естетичного вигляду. Компоненти, що застосовуються, матеріали та технології виробництва гарантують довгострокову стабільну роботу протягом усього терміну служби обладнання і може здійснюватися десятки років.

Суміші та розчини, що виготовляються:

Емульсійна матриця (потрібної в'язкості від 15000 до 60000 сантипуаз (обмеження в'язкості за умов емульсії, що прокачується через зарядний шланг))

Водний розчин кислоти (ГГД-1 (підкислювач))

Водний розчин нітриту натрію (ГГД-2 (сенсибілізатор))

Водний розчин етиленгліколю (у зимовий період (лубрикація зарядного шланга))

Коротка характеристика пропонованого пункту приготування та відмінні риси:

1) Основним критерієм продуктивності при виробництві емульсійної матриці є швидкість розчинення аміачної селітри та приготування розчину окислювача.

У разі використання пари від парової котельні з температурою 110 О С продуктивність по емульсійній матриці становить 2,5 тонн/годину, у перерахунку на загальний обсяг виробленої емульсійної матриці по році при 12-ти годинній однозмінній п'ятиденній робочого тижнястановитиме 7800 т/рік

При температурі пари 140 О С продуктивність по емульсійній матриці складе 5,0 тонн/год., у перерахунку на загальний обсяг виробленої емульсійної матриці по році при 12-ти годинній однозмінній п'ятиденній робочому тижні складе 15600 т/рік. При цілодобовій роботі та повному робочому тижні продуктивність досягає 40000 тонн емульсії на рік.

Паралельно з виготовленням емульсійної матриці, у необхідній кількості готуються компоненти, що беруть участь у приготуванні готового ЕВР при зарядженні свердловин (газогенеруюча добавка, розчин для лубрикації та промивання зарядного шланга).

2) Як енергоносій для отримання пари на розчинення аміачної селітри, а також обігріву побутових та технологічних приміщень економічніше використовувати кам'яне вугілля, що відрізняється простотою в зберіганні, меншою залежністю від зміни курсу валют, високої економічної віддачі другого року експлуатації пункту приготування компонентів ЭВВ, збереження загального обсягу вугілля, оскільки існує мінімальна ймовірність його розкрадання.

Для орієнтування вартості на енергоносій для приготування гарячого розчину окислювача нижче за текстом наведена довідкова інформація.

3) Питома витрата води для приготування 1 тонни емульсії становить 0,25 м 3 , з урахуванням втрат для приготування пари, технологічних операційта приготування водних розчинів ГГД та лубрикації. При повному завантаженні виробництва добова потреба у воді становитиме 30 м3 на добу.

4) Встановлена ​​сумарна електрична потужність 300 квт.

5) Термін експлуатації обладнання для приготування емульсії та модульної парової котельні, при належній увазі з боку експлуатуючого персоналу, становить не менше 20 років. Враховуючи агресивне середовище всередині приміщень МПП НК ЕВР, все технологічне ємнісне обладнання, трубопроводи, внутрішнє оздоблення та покриття виконуються з нержавіючої сталі, що гарантує відсутність необхідності виробництва косметичних ремонтних робіт на весь термін експлуатації, легкість підтримання чистоти, а також високий естетичний фактор.

Компонувальне рішення

мобільного пункту виробництва невибухових компонентів

емульсійних вибухових речовин.

Призначення: Мобільний пункт виробництва невибухових компонентів емульсійних вибухових речовин (далі за текстом МПП НК ЕВР) спроектований для здійснення повного циклу виробництва компонентів ЕВР з подальшим їх завантаженням в змішувально-зарядні машини.

Сумарна встановлена ​​електрична потужність електроустаткування залишає 300 кВт.

Кількість пари від 0,6 до 1,7 тонн/год при температурі від 110 до 160 градусів Цельсія.

Мобільний пункт складається з чотирьох модулів на основі утеплених 40-ка футових морських контейнерів у яких розташовується все необхідне технологічне обладнання, а також розміщуються теплові кімнати для розігріву емульгатора, індустріального масла та етиленгліколю в зимовий період часу:

Модуль приготування та зберігання розчину окислювача

Модуль розігріву компонентів та приготування паливного розчину

Модуль емульгування із відділенням для електричних компонентів

• Модуль розігріву компонентів та приготування розчинів ГГД-1, ГГД-2 та водного розчину лубрикації

Стаціонарні пункти підготовки та приготування ВР або їх компонентів поділяються на такі пункти:

приготування безтротилових найпростіших ВР (ігданітів) з невибухових компонентів;

розтарювання промислових ВР та спорядження зарядних машин;

приготування гарячого насиченого розчину селітр зі стабілізуючими добавками для приготування на вибуховому блоці водомістких ВР;

приготування зворотних емульсій з розчину селітр з емульгаторами для приготування на блоці емульсійних ВР, що вибухає.

Нижче розглянуті схеми та технологія робіт на перерахованих пунктах підготовки та приготування компонентів ВР.

Пункти для приготування ігданітів.На великих кар'єрах або на ділянці спеціалізованої організації, що веде вибухові роботи на групі кар'єрів (на кшталт об'єднання Північний Схід золото), з великим обсягом споживання ігданіту можуть створюватися спеціалізовані стаціонарні пункти його приготування. Обладнання пунктів має забезпечувати високопродуктивне

та безпечне виконання наступних операцій: приймання аміачної селітри та розміщення її у сховищі; зберігання селітри в режимі, що виключає її зайве зволоження та стеження; подача селітри у вузол приготування ігданіту; приготування ігданіту та дозоване навантаження отриманого ВР у зарядні машини.

В даний час основним типом ВР, що використовується для розробки розсипів Північного Сходу СРСР, є ігданіт, частка якого перевищила 60% загального обсягу споживання ВР у цьому регіоні.

Створений ВНДІ-1 комплекс «Берелех» дозволив механізувати приготування ігданіту в об'єднанні Північний схід-золото на 100% та в об'єднанні Якутзолото на 60%. В даний час у промисловій експлуатації знаходяться 35 комплексів "Берелех". Одночасно була створена технологія безтарного зберігання аміачної селітри (АС) у буртах місткістю 600 т. , здатна утримувати лише 3-4% дизельного палива (ДП) Низька стабільність ігданіта скорочує допустимий час знаходження зарядів у свердловинах, що обмежує обсяги масових вибухів, збільшує їх кількість і призводить до невиправданих витрат від простоїв бурових верстатів, землерийної техніки, а загалом зниження техніко-економічних показників вибухових робіт.

Перспективними є два методи підвищення стабільності ігданіту: введення в дизельне паливо поверхнево-активних речовин (ПАВ) та введення до складу ігданіту на стадії змішування його компонентів дисперсних горючих добавок.

Найкращі результати отримані при використанні суміші, що складається з неіоногенного та катіонного ПАР. Додавання цієї композиції у поєднанні з співрозчинником ПАР до ДТ забезпечує стабільність ігданіту при температурі від -5 до -45 ° С протягом 72 год.

Схема дозування рідкого пального компонента під час виготовлення ігданіту на установці ІСІ-2 показана на рис. 13.9. На нагнітальній гілки магістралі рідкого пального компонента від шестерного насоса встановлюються регулятор витрати (дросель) рідкого компонента 3 та зворотний клапан 2. Для здійснення контролю за витратою рідкого пального компонента у системі його подачі передбачається встановлення двох дозаторів 8, обладнаних відповідною запірною арматурою. З накопичувальної ємності 1 рідкий компонент самопливом надходить через вхідні клапани 9 у дозатори 8, після чого вхідні крани встановлюють у закрите положення. Подача рідкого компонента в змішувальний шнек ІСІ-2 через форсунку розпилювача 5 здійснюється установкою одного з кранів

Рис. 13.9. Схема дозування подачі рідкої горючої добавки для приготування ігданіту на установці ІСІ-2

дозатора 7 у відкрите положення з наступним включенням насоса 6. Витрата рідкого пального компонента встановлюється за допомогою дроселя 4, при цьому надмірна кількість його повертається через зворотний клапан у діючий дозатор. Безперервне дозування забезпечується поперемінною роботою дозаторів за допомогою перемикання одного дозатора на інший після випорожнення дозатора, що працює. Завдяки тому, що місткість кожного дозатора розрахована на місткість бункера-накопичувача готового ігданіту, створюється можливість постійного контролю за дотриманням співвідношення компонентів, що змішуються, і при необхідності здійснюється коригування в подачі рідкого пального компонента. Введення добавок композиції ПАР та співрозчинника при виготовленні стабільного ігданіту здійснюється у накопичувальну ємність з ДП. В даний час у ВНДІ-1 розроблена та пройшла промислові випробування на підприємствах технологія виготовлення трикомпонентного ігданіту, що володіє одночасно покращеною стабільністю та підвищеною енергією вибуху. Для виготовлення цього ігданіту було застосовано розроблений ВНДІ-1 комплекс обладнання ІСІ-2 продуктивністю 20 т ВР на годину.

Розроблено новий спосіб отримання алюмінієвих ВР методом холодного змішування компонентів за умов гірських підприємств.

Дисперсний горючий компонент рівномірно розподіляється в рідкій добавкі до утворення однорідної суспензії, після чого цією суспензією обробляються гранули аміачної селітри, при цьому поверхневий контакт між дисперсним компонентом та гранулами АС посилюється наявністю у складі ВР добавок ПАР. Застосування цієї технології для приготування багатокомпонентних складів дозволяє виключити розшарування вибухової суміші у процесі її приготування, транспортування та заряджання. В основу пристрою для приготування суспензій було покладено принцип роботи струминного апарату в режимі рідина-повітря за замкненою гідравлічною схемою (рис. 13.10). При цьому як робоча рідина використовувалася рідка горюча добавка, що циркулює між насосом. 1 та баком 2 по кільцевому трубопроводу. Завантаження дисперсного

Рис. 13.10. Схема змішування рідкої паливної добавки з алюмінієвою пудрою

компонента 3 (порошок алюмінію) в змішувальний бак пристрою вироблялася з тарістальних барабанів, що поставляється, по гнучкому шлангу під дією розрядження, створюваного струменем робочої рідини в змішувальній камері гідроелеватора. Пристрій для приготування суспензій, який отримав назву гідровакуумний змішувач, увійшов до складу установки ІСІ-2 для виготовлення трикомпонентних ігданітів з підвищеною енергією вибуху. Селітра подається в ємність 4 і змішується із суспензією в похилому шнеку 5 (Див. рис. 13.9).

Пункти для механізованого розтарювання та завантаження ВР у зарядні машиниповинні забезпечувати виконання наступних операцій: прийом ВР у мішках або м'яких контейнерах, розтарювання мішків або контейнерів у накопичувальний бункер для спорядження зарядних машин, збирання використаної тари. Такий пункт розтарювання показано на рис. 13.11.

Доставка ВР на пункт передбачається на піддонах акумуляторним навантажувачем ЕШ-181 вантажопідйомністю 1000 кг, автомашинами або залізничними вагонами.

Навантажувач опускає мішки з ВР на майданчик біля кінцевої частини похилого стрічкового конвеєра. Звідси мішки надходять на стрічку, піднімаються на верхній майданчик і при сході з конвеєра захоплюються вібраційною установкою, що розтарює, УРВ-2, в якій розрізаються паперові мішки, відбувається часткове подрібнення злежався ВВ, а шматки ВВ, що не зруйнувалися, надходять у валкову дроб. З-під сита та від дробарки подрібнене ВР надходить у бункер-накопичувач. Папірна упаковка по лотку надсилається до збірної ємності. Випускні отвори бункера обладнані затворами-дозаторами, у тому числі ВР надходить у ємності зарядних машин.

Рис. 13.11. Схема стаціонарного механізованого пункту підготовки (приготування) ВР:

1 - похила галерея з конвеєром; 2 - будівля розтертуючої установки; 3 - бункер-накопичувач; 4 - лоток для випуску мішкотари; 5 - Зарядна машина

З пункту до місця вибухів ВР доставляється у транспортно-зарядних машинах. Такий пункт доцільно обладнати двома бункерами, один з яких завантажується гранулотол, а другий - гранульована аміачна селітра. Для заправки зарядних машин є ємність із соляровою олією.

Доцільно бункери двобункерних зарядних машин споряджати ігданітом і гранулотолом і використовувати кожне ВР окремо для заряджання нижньої (обводненої) та верхньої (сухої) частин свердловин.

В організаціях Кривбасвибухпром і Кмавзривпром застосовуються пересувні установки, що розтарюють, змонтовані на автомашині, якою можна розтарювати мішки безпосередньо із залізничних вагонів і споряджати зарядні машини поблизу місця вибуху в будь-якому місці кар'єру (рис. 13.12).

Застосування пересувних установок типу МПР-30 робить непотрібним спорудження стаціонарного пункту, що забезпечує зниження витрат на розтарювання ВР і дозволяє змінювати місце розтарювання ВР (спорядження зарядних машин). Недоліками пересувних установок, що розтарюють, є низька продуктивність спорядження зарядних машин і підвищена запиленість в робочій зоні оператора на верхній площі розтарювання.

Пункти для приготування насиченого гарячого розчину селітр.У цих пунктах готується розчин аміачної, натрієвої та кальцієвої селітр зі стабілізуючими добавками (поліакриламід, карбоксилметилцелюлоза, ПАР тощо). Розчин

Рис. 13.12. Схема самохідної вантажно-розстарювальної установки МПР-30

застосовується в якості компонента для приготування на блоці, що підривається ВВ шляхом додавання в нього гранульованого або лускатого тротилу. При цьому утворюється суспензія з розчину та частинок тротилу, що мають різну густину. Для стабілізації заряду в нього вводять у процесі заряджання добавки та поперечні зшивки, що прискорюють його загущення.

Вибухові суміші на основі гарячого розчину аміачної селітри типу ГЛТ-20 освоєно на Лебединський ГЗК з розробок Ленінградського гірничого інституту за участю НІІКМА. У 1975 р. на цьому ГЗК було побудовано пункт для приготування гарячого розчину селітри. До складу пункту входять склад селітри, установка для приготування гарячого розчину окислювача, машина УДС для доставки готового розчину окислювача та змішувально-зарядний агрегат СЗА-1. На цьому пункті проводяться розтарювання з подрібненням селітри, що злежалася, приготування гарячого її розчину зі стабілізуючими добавками, завантаження готового розчину в доставочну машину УДС.

З 1986 р. комбінат використовує для приготування водомістких ВР зарядні машини «Акватол-1У» та «Акватол-3», які споряджають на пункті гарячим розчином селітр і доставляють його на блок, що заряджається. Сюди ж у зарядній машині МОЗ-ЗА доставляють тротил (гранульований або лускатий), звідки він зарядним рукавом через об'ємні дозатори подається в ємність машини «Акватол-1У», з якої після перемішування протягом 15 хв надходить по зарядному шлангу в свердловину під стовп. води.

Виготовлена ​​на комплексі вибухова суміш ГЛТ-20 має густину заряджання в 1,4-1,6 рази вище в порівнянні з гранульованими ВР.

Застосування вибухової суміші ГЛТ-20 забезпечує зниження собівартості 1 т ВР у 1,7-2 рази і дає змогу зменшити обсяг буріння свердловин на 15-20 % за рахунок підвищення об'ємної концентрації енергії заряду ВР. ГЛТ-20 доцільно застосовувати у першому ряді свердловин зі збільшеною величиною лінії опору по підошві, підривати блоки з розширеною сіткою свердловин.

АТ «ДержНДІ«Кристал» - провідна організація Росії у галузі розробки та освоєння виробництва нових видів промислових вибухових речовин для гірських вибухових робіт.

З часу заснування в 1953 році дослідження нових вибухових речовин та технологічних процесівїх виробництва були однією з найважливіших ланок роботи інституту. У 80-ті роки ВАТ «ДержНДІ«Кристал» очолив і розгорнув дослідження з вітчизняних ЕВР, які прийшли на заміну гранулотолу та іншим тротиловмісним матеріалам.

В даний час в Росії за технологією АТ «ДержНДІ «Кристал» експлуатується чотирнадцять промислових виробництвЭВВ, у яких виробляється понад 250 000 т/рік ЭВВ (близько 15% всього обсягу споживання ПВВ у Росії). Запущено виробництво ЕВР в Україні, Таджикистані та плануються до створення виробництва ЕВР в Казахстані та В'єтнамі.

Технологія та встановлення отримання ЕВР отримала золоту медаль ВДНГ (1989), дипломи міжнародних виставок IV форуму «Високі технології 21 століття» (Росія, 2003) та Ганновер (Німеччина, 2005). Лауреат конкурсу «100 найкращих товарів Росії» (2006).

АТ «ДержНДІ«Кристал» пропонує до постачання:

Базова технологічна лінія включає обладнання для здійснення прийому, підготовки та переробки вихідних компонентів у напівфабрикати та завантаження їх у змішувально-зарядну машину (СЗМ).

Обладнання пропонованої установки розміщується у стаціонарному варіанті. Одержання ігданіту проводиться у змішувачі шнекового. Дизельне паливо дозується в змішувач. Паливо - плунжерним насосом-дозатором розпорошується в змішувачі через форсунку, розташовану безпосередньо після приймального бункера селітри аміачної.

Модульна установка є комплексом технологічних апаратів, об'єднаних у технологічну лінію. Обладнання модуля укладено в каркас стандартного 40 футового контейнера, що забезпечує зручність транспортування, швидкість монтажу та демонтажу, збереження обладнання.

Винахід відноситься до способу виготовлення промислових вибухових речовин (ПВВ) на основі порошкоподібних, гранульованих та рідких компонентів і може знайти застосування у гірничодобувній промисловості при виготовленні ВР. Установка складається з трьох вузлів: дозування, змішування та пакування готового продукту. Вузол дозування включає ємності-дозатори для твердих та рідких компонентів. Вузол змішування включає змішувач барабанного типу циклічної дії. Бункер змішувача являє собою барабан, що обертається, що складається з верхнього і нижнього усічених конусів, з'єднаних між собою циліндром. На внутрішній поверхні верхнього конуса та циліндра встановлені по три пластини із зазором 8-15 мм від корпусу, рівновіддалені один від одного, під кутом 30-45 o до осі барабана. Пластини верхнього конуса та циліндра зміщені відносно один одного на 60 o . Вузол упаковки готового продукту включає приймальний розвантажувальний бункер, з'єднані з ним мірні ємності, калібрування, оснащені шиберами. Установка дозволяє виготовляти багатокомпонентні ПВВ, здійснювати будь-який порядок введення компонентів, проста в експлуатації. 1 з. п. ф-ли, 2 іл.

Винахід відноситься до галузі виробництва промислових вибухових речовин (ПВВ) на основі порошкоподібних, гранульованих та рідких компонентів і може знайти застосування у гірничодобувній промисловості для виготовлення ПВВ як на місцях ведення вибухових робіт, так і в умовах виготовлення ПВВ на заводах-виробниках вибухових речовин (ВВ ). Технологія приготування гранульованих ПВВ дуже проста - вона зводиться до механічного перемішування твердої та рідкої фаз. Технологічна схема виготовлення таких ПВВ визначається видом обладнання, що застосовується для підготовки, дозування, змішування компонентів та пакування готового продукту. Відомо виробництво гранульованих двокомпонентних ВР таких, як ігданіт на основі гранульованої аміачної селітри та рідкого нафтопродукту на установках УІ-1(2), ІСІ-11 циклічної та безперервної дії, в змішувально-зарядних машинах, наприклад, МЗС-1М, де змішування аміачної селітри з дизельним паливом здійснюється у шнеко-змішувальній камері. Недоліками названих установок є неможливість виготовлення багатокомпонентних систем. Крім того, такі змішувачі не можуть забезпечити безпеку виготовлення промислових ВР, що містять у своєму складі речовини, що мають підвищену чутливість до механічних впливів (пороху, ВР). Відомий спосіб отримання вибухових сумішей і пристрій для його здійснення (пат. Росії N 2111941), яке включає ємності для твердих і рідких компонентів, змішувач з поверхнею, що розсіює, і пристрій подачі рідкої фази. У потік твердих частинок на верхньому рівні вводиться лише дизельне паливо, але в нижньому - лише водомасляна емульсія. Відомий спосіб дифузійно-потокового виготовлення найпростіших вибухових сумішей (пат. Росії N 2105951), що полягає в безперервній подачі вихідних компонентів з бункера через калібрувальні випускні отвори на поверхню стрічкового транспортера, що рухається, у формі шарового потоку. При цьому відбувається дифузне проникнення частинок верхнього шару в нижній і утворюється первинна суміш заданого складу. При вільному падінні шарового потоку з транспортера в потік вводиться рідка фаза, перетворюючи його на найпростішу вибухову суміш із заданим співвідношенням стехіометричним компонентів. Недоліками даних установок є низький ступінь перемішування, особливо при виготовленні трьох і більше компонентних вибухових сумішей, що містять як тверду фазу інгредієнти різної щільності і ступеня подрібнення. Крім того, не можна змінити порядок введення рідкої та твердої фаз: рідка фаза вводиться або одночасно з твердою фазою або після попереднього змішування інгредієнтів твердої фази. Відомі установки для виготовлення гранульованих ВР таких, як ігданіт, в яких змішування компонентів здійснюється в змішувачах барабанного типу - установка "Міксенол" фірми "Нітро Нобель" (Швеція) ("Механізація вибухових робіт"/За редакцією А. М. Бейсабаєва та ін. М., Надра, 1992). Конічний барабан змішувача названої установки виконаний з нержавіючої сталі та має три радіальні ряди лопаток, змонтованих на корпусі барабана. Барабан змонтований на станині, оснащеної спеціальним пристроєм регулювання частоти обертання, і може бути закріплений під певним кутом для забезпечення завантаження і вивантаження. Змішувач приводиться в дію пневмодвигуном, або гідравлічним або електричним двигуном. Названа установка прийнята за зразок. Недоліком установки "Міксенол" є складність та незручність чищення та ремонту його через конструктивні особливості змішувача. Технічним завданням винаходу є створення установки для виготовлення багатокомпонентних ПВВ з покращеними техніко-економічними показниками за рахунок інтенсифікації процесу змішування, оптимізації конструкції органу, що перемішує, поліпшення санітарно-гігієнічних умов роботи обслуговуючого персоналу, розширення технологічних схемвиробництва ПВВ. Необхідно враховувати, що в даний час для виробництва ПВВ використовуються порошкоподібні, гранульовані, лускаті і кристалічні компоненти, що значно відрізняються питомої ваги (1,5-7,5 г/см 3), наприклад торф та металеве пальне; розміру частинок (0,004-4 мм), наприклад, мікросфери перлітового піску, алюмінієва пудра і гранулотол, а масове співвідношення компонентів у складі ПВВ дуже різне. Поставлена ​​задача вирішена створенням установки для виготовлення ПВВ, в якій додатково встановлені ємності-дозатори для введення трьох та більше сипких та рідких компонентів; барабан-змішувач циклічної дії виконаний у вигляді двох усічених конусів, з'єднаних циліндром, і забезпечений по внутрішній поверхні верхнього конуса і циліндра трьома пластинами, встановленими під кутом 30-45 o до осі барабана-змішувача, рівновіддаленими один від одного (через 120 o) зазором 8-15 мм від його корпусу, пластини верхнього конуса і циліндра зміщені відносно один одного на 60 o , а вузол розвантаження виконаний у вигляді приймального розвантажувального бункера, з'єднаних з ним мірних ємностей та змінних калібрувальних вставок, оснащених шиберами, що забезпечує можливість формувати навішування маси ВР одиничної транспортної упаковки з високою точністю з урахуванням насипної щільності ВР. На фіг. 1 зображена установка виготовлення промислових вибухових речовин, що включає вузол дозування компонентів А, вузол змішування Б, вузол розвантаження продукту В. Вузол дозування А включає ємності-дозатори для твердих і рідких компонентів ПВВ. Вузол змішування Б включає: 2 – барабан-змішувач, 3 – траверсу, 4 – редуктор, 5 – електродвигун, 6 – раму, 7 – механізм перекидання, 8 – виносний пульт управління, 9 – кнопковий пульт управління. Для фіксації барабана-змішувача передбачено запірний пристрій. Апаратура управління електродвигуном барабана-змішувача розміщена у виносній електрошафі з настінним кріпленням. Передбачено також дублювання управління барабана-змішувача безпосередньо з робочого місця за допомогою посту кнопки типу КУ-92 у вибухозахищеному виконанні. Вузол розвантаження продукту включає: 10 - приймальний розвантажувальний бункер, 11 - мірну ємність, 12 - змінну калібрувальну вставку, 13 - шибер (верхній і нижній), 14 - оправку для закріплення упаковки, 15 - одиничну транспортну упаковку. На фіг. 2 представлена ​​пропонована конструкція барабана-змішувача. Барабан-змішувач виконаний у вигляді верхнього 16 і нижнього 17 усічених конусів, з'єднаних між собою циліндром 18. На внутрішній поверхні верхнього конуса і циліндра встановлені по три пластини 19 із зазором 8-15 мм від їх корпусів, рівновіддалені один від одного (через 120 o ) під кутом 30-45 o до осі барабана-змішувача. Пластини верхнього конуса та циліндра зміщені відносно один одного на 60 o . Пластини кріпляться до поверхні барабана-змішувача болтами або зварюванням. Розмір пластин, встановлених у верхньому конусі, 80х400х2 мм, у циліндрі – 80х150х2 мм. Барабан-змішувач та його внутрішні деталі виконані з нержавіючої сталі, наприклад, хромонікелевої. Оптимальне розташування пластин авторами встановлено експериментально. Кут нахилу пластин, що дорівнює 30-45 o до осі барабана-змішувача, забезпечує максимальну інтенсивність перемішування компонентів. При цьому найбільша рівномірність розподілу компонентів готовому ВР отримана за умови зміщення пластин 19 верхнього конуса 16 і циліндра 18 відносно один одного на 60 o (див. фіг. 2). Установка пластин від корпусу із зазором 8-15 мм дозволяє здійснити рівномірність змішування компонентів по всьому об'єму барабана змішувача та виключає налипання компонентів на стінки корпусу та пластин. Установка працює в такий спосіб (фіг. 1). За допомогою механізму перекидання 7 барабан-змішувач 2 встановлюють на необхідний кут, наприклад 30 o і відповідно до рецептурою ПВВ і регламентом техпроцесу здійснюють завантаження компонентів з ємностей-дозаторів 1, після чого з виносного пульта 8 або кнопкового поста управління 9 включають приводра барабана-змішувача через 5 редуктор 4. Частота обертання барабана-змішувача 20-40 хв -1 . Час змішування 5-15 хв залежно від компонентного складу та порядку введення компонентів. Кут нахилу барабана-змішувача змінюється від 0 до 125 o . Вивантаження готової продукціїздійснюють шляхом перекидання барабана-змішувача в крайнє нижнє положення при включеному приводі обертання до повного його звільнення в приймальний розвантажувальний бункер 10. З приймального розвантажувального бункера маса ВР при відкритому верхньому шибері 13 надходить у мірну ємність 11 і калібрувальну Вставку. одиничного транспортного пакування. Мірна ємність 11 розрахована на одиничну транспортну упаковку, наприклад, 40 кг, при максимально можливій насипній щільності ВР. При виготовленні ПВВ іншої (меншої) насипної щільності навішування (40 кг) коригується калібрувальною вставкою 12, що є змінною. Сформована таким способом у мірній ємності і калібрувальної вставці навішування через нижній шибер 13 надходить у транспортну тару, наприклад, у багатошаровий паперовий мішок з поліетиленовим мішком-вкладишем 15, закріпленим на тримачі 14. При обертанні барабан-змішувача по складній траєкторії за рахунок впливу на нього сил тертя по бічній поверхні барабана-змішувача та пластин і сил гравітації, що призводить в кінцевому рахунку до інтенсивного перемішування. Пропонована конструкція барабана-змішувача запобігає утворенню застійних зон, розшаровуванню компонентів та дозволяє отримувати висока якістьзмішування. Крім того, така конструкція барабана-змішувача полегшує та спрощує чищення обладнання, тому що не утворюється налипання та скупчення компонентів суміші на внутрішніх елементах барабана-змішувача. Установка додаткових ємностей-дозаторів дозволяє виготовляти ПВВ, що містять більше трьох компонентів, і здійснювати будь-який порядок введення компонентів при виготовленні багатокомпонентних вибухових сумішей, наприклад введення аміачної селітри, омалювання її дизельним паливом при перемішуванні, опудрювання дрібнодисперсним компонентом. подальшим змішуванням коїться з іншими гранульованими компонентами (гранулотолом, лускатим тротилом та інших.). Конструкції розвантажувального бункера з мірною і калібрувальною ємностями дозволяють при виготовленні ПВВ з різною насипною щільністю формувати одиничну транспортну упаковку з високою точністю. Пропонована установка з виготовлення ПВВ характеризується високою безпекою, надійністю та простотою конструкції та може бути змонтована як у заводських умовах, так і на спеціалізованих пунктах виготовлення ВР підприємств, що ведуть вибухові роботи. Установка забезпечує продуктивність по готового продукту 500-1000 кг/год. З використанням запропонованої установки виготовлено та поставлено споживачеві 100 т вибухової речовини на основі гранульованої аміачної селітри, гранульованого тротилу та дизельного палива; 200 т вибухової речовини на основі аміачної селітри, торфу та дизельного палива. При виготовленні вказаних вибухових речовин за погодженням із споживачем використовували аміачну селітру різної щільності, у тому числі гранульовану щільну з насипною щільністю 0,96 г/см 3 , пористу гранульовану селітру з насипною щільністю 0,76 м/см 3 та їх суміш у різному співвідношенні. . При цьому якість виготовлених ВР, а також маса транспортного пакування відповідали вимогам нормативно-технічної документації.

формула винаходу

1. Установка для виготовлення промислових вибухових речовин, що включає ємності-дозатори для введення аміачної селітри та дизельного палива, барабан-змішувач циклічної дії, вузол розвантаження, що відрізняється тим, що барабан-змішувач виконаний у вигляді двох усічених конусів, з'єднаних циліндром, та забезпечений по внутрішнім поверхням верхнього конуса і циліндра рівновіддаленими один від одного трьома прямокутними пластинами, встановленими під кутом 30-45 o до осі барабана-змішувача з зазором 8-15 мм від його корпусу, причому пластини верхнього конуса і циліндра зміщені відносно один одного на 60 o , а вузол розвантаження виконаний у вигляді приймального розвантажувального бункера, з'єднаних з ним мірних ємностей та змінних калібрувальних вставок, оснащених шиберами. 2. Установка п. 1, яка відрізняється тим, що вона додатково містить ємності-дозатори для введення сипких і рідких компонентів.