Способ расснаряжения боеприпасов и установка для его осуществления

 

Сущность изобретения: способ заключается в извлечении взрывчатого вещества (ВВ) из корпуса боеприпаса выплавлением ВВ инертным нерастворимым в расплаве ВВ теплоносителем под давлением через насадок с отверстиями диаметром 3-5 мм, с последующим разделением ВВ и теплоносителя на фильтре с размером ячеек 0,1-3 мм, причем плотность теплоносителя в 1,5-2,0 раза ниже плотности извлекаемого ВВ, насадок приводят поочередно в возвратно -поступательное и возвратно-вращательное движение, после фильтрации смесь подают в разделитель, где поток сначала ламинируют, затем гравитационно разделяют и возвращают теплоноситель в технологический цикл. Устройство содержит стапель с приемной воронкой, полую штангу с насадком и приводы ее движения, устройство подачи жидкого теплоносителя, разделитель, сборник расплава ВВ, сливной трубопровод с фильтром, причем разделитель снабжен успокоителем потока и соединен со сборником расплава ВВ через гидравлический затвор и устройством подачи теплоносителя, а фильтр установлен на сливном трубопроводе перед разделителем. Способ и устройство могут быть применены для извлечения ВВ из крупногабаритных изделий со сложной внутренней конфигурацией. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Заявляемое техническое решение относится к области утилизации боеприпасов обычного снаряжения, в частности к извлечению заряда взрывчатого вещества (ВВ) из корпуса боеприпаса.

Известен способ удаления ВВ из корпуса [1] Способ предусматривает удаление ВВ из корпуса с помощью воды подаваемой на ВВ под высоким давлением. При этом температура воды ниже температуры плавления ВВ. Вода направляется на ВВ из вращающихся сопел или ВВ вращается относительно стационарных сопел. Смесь ВВ и воды разделяется на фильтре, вода доводится до промывочного давления и вновь используется для прохождения через сопло на взрывчатое вещество.

Этот способ позволяет эффективно удалять ВВ из корпуса боеприпаса. Однако при этом происходит значительное загрязнение воды взвесью и растворенным ВВ, что приводит к необходимости тщательной очистки воды, связанной с большими затратами. Кроме того, использование извлеченного взрывчатого вещества затруднено в связи с его высокой влажностью, а сушка ВВ, в особенности содержащих алюминий, является весьма взрыво- и пожароопасным процессом.

Известен также способ расснаряжения боеприпасов [2] прототип, основанный на извлечении ВВ из корпусов боеприпасов при воздействии инертного по отношению к компонентам ВВ жидкого теплоносителя путем подачи теплоносителя в корпус боеприпаса под давлением 0,1.20 атм при температуре теплоносителя 80. 130^oC через насадок с отверстиями с диаметром 1,5.2,5 мм.

Данный способ пригоден для ограниченной номенклатуры боеприпасов преимущественно небольших габаритов, не имеющих в конструкции корпуса внутренних встроенных элементов. Камера боеприпаса покрыта слоем лака, который смывается при извлечении ВВ. Насадки с отверстиями диаметром 1,5.2,5 мм в короткое время засоряются частицами лака находящегося на стенках боеприпаса и посторонними включениями, содержащимися в заряде.

Кроме того, известный способ не предусматривает отделение жидкого теплоносителя от извлекаемого ВВ, что приводит к накоплению ВВ в теплоносителе и повышает опасность процесса расснаряжения, а также не допускает многократное использование теплоносителя в технологическом цикле.

Указанные недостатки устраняются в предлагаемом техническом решении, сущность которого заключается в следующем: для расснаряжения применяют жидкий теплоноситель нерастворимый в извлекаемом ВВ, плотность которого в 1,5.2 раза ниже, чем плотность расплава извлекаемого ВВ; подачу теплоносителя в корпус боеприпаса осуществляют через отверстия в насадке с диаметром 3.5 мм; насадок приводят в возвратно -вращательное и возвратно-поступательное движение; смесь извлеченного ВВ и теплоносителя фильтруют через фильтр с ячейкой с размером 0,1.3 мм; поток смеси извлеченного ВВ и теплоносителя подвергают ламинаризации (успокоению) и гравитационному разделению, причем осветленный теплоноситель после разделения направляют в корпус боеприпаса, а извлеченное ВВ подают в сборник через гидравлический затвор, образованный расплавом извлеченного ВВ.

Известно оборудование (аппарата) для осуществления процесса расснаряжение артиллерийских и других типов боеприпасов [3] В этом оборудовании насос и сопло располагаются так, чтобы вода из сборника поступает к соплу, из сопла в снаряды, каждый из которых размещается над индивидуальным соплом. Отводной канал, располагающийся ниже держателей снарядов, обеспечивает отвод потока воды, содержащего ингредиенты разрывного заряда в растворенном состоянии или в виде суспензии. Между отводным каналом и водосборником размещаются осадительная камера и переливная труба, предназначенные для улавливания более тяжелых частиц и для отводимого потока воды, содержащего водорастворимые соединения.

Это оборудование обладает следующими недостатками.

В результате негерметичного соединения сопла и корпуса вымываемого изделия и наличия открытых отводных каналов и аппаратов происходит выброс паров воды и извлекаемого ВВ в помещение, что резко ухудшает санитарную и экологическую обстановку. Загрязняющие примеси, содержащиеся в ВВ не отделяются, что приводит к их отложению в коммуникациях и оборудовании и затрудняет повторное использование извлеченного ВВ.

Затруднена эвакуация извлеченного ВВ из осадительной камеры и не обеспечивается достаточная очистка воды. Извлеченное взрывчатое вещество в осадительной камере имеет высокую влажность, что затрудняет его повторное использование и приводит к необходимости взрыво- и пожароопасной сушки. Не обеспечивается полное вымывание заряда из боеприпасов с большим объемом и сложной конструкцией зарядной камеры из-за неподвижного закрепления сопла.

Перечисленные недостатки устраняются в предлагаемом техническом решении установки расснаряжения боеприпасов благодаря наличию следующих признаков: приемная воронка снабжена уплотнительным узлом для плотного соединения с боеприпасов; полая штанга с насадком размещена в осевом канале приемной воронки с возможностью возвратно-вращательного и возвратно-поступательного движения; сливной трубопровод снабжен фильтром, установленным перед разделителем;
верхняя часть разделителя соединена с насосной установкой, а нижняя часть соединена со сборником трубопроводом таким образом, что уровень расплава извлеченного ВВ в трубопроводе находится в гидростатическом равновесии с уровнем теплоносителя в разделителе;
разделитель снабжен успокоителем потока, выполненным в виде двух конусов, соединенных друг с другом основаниями с обеспечением кольцевого зазора между ними, верхний конус соединен со сливным трубопроводом, а в нижнем конусе выполнено сливное отверстие.

Заявляемые способ и установка обладают следующими преимуществами:
для расснаряжения боеприпасов применяется нерастворимый в извлекаемом ВВ теплоноситель, плотность которого в 1,5.2 раза ниже, чем плотность расплава извлекаемого ВВ, вследствие чего становится возможным гравитационное отделение ВВ от теплоносителя и организация замкнутого цикла теплоносителя как рабочего тела в процессе вымывания ВВ из боеприпаса в герметичных аппаратах без выбросов вредных веществ в окружающую среду;
благодаря тому, что насадок приводится в возвратно-вращательное и возвратно-поступательное движение, заряд ВВ может быть извлечен из крупногабаритных изделий со сложной внутренней геометрией и при наличии в корпусе боеприпаса внутренних встроенных элементов (запальных стаканов, и т.п.), например, из авиабомб крупного калибра, морских мин, боевых зарядных отделений торпед и т.п. боеприпасов;
в связи с тем, что смесь извлеченного ВВ с теплоносителя фильтруется перед разделением, она освобождается от нежелательных примесей, откладывающихся на обогреваемых поверхностях аппаратов и коммуникаций и загрязняющих извлекаемое взрывчатое вещество. Так как профильтрованная смесь содержит некоторое количество примесей, постоянно закупоривающих отверстия насадка с диаметром менее 2,5 мм, эти отверстия выполнены с диаметром от 3 до 5 мм.

Опытные данные подтверждают, что закупоривание отверстий с таким сечением не происходит. Фильтрование производится через фильтр с ячейкой размером от 0,1 до 3 мм, при этом задерживаются частицы с размерами меньшими сечения отверстий в насадке, и обеспечивается достаточно продолжительная работа фильтра без очистки регенерации
для сокращения времени разделения смеси извлеченного ВВ и теплоносителя и уменьшения зависящих от него рабочих объемов аппаратов и количества циркулирующего теплоносителя поток смеси перед гравитационным разделением (осаждением расплава ВВ), подвергают ламинаризации (успокоению)
для непрерывного отвода извлеченного ВВ из разделителя в сборник, а осветленного теплоносителя в насосную установку и далее через штангу и насадок в корпус боеприпаса, сливные штуцера на разделителе и сборнике размещены таким образом, что уровень теплоносителя в разделителе находится в гидростатическом равновесии с уровнем извлеченного ВВ в трубопроводе, отводящем его в сборник. При непрерывном поступлении ВВ в разделитель гидростатическое равновесие нарушается и избыток расплава ВВ вытесняется из разделителя в сборник, а избыток теплоносителя в насосную установку. При этом предотвращается поступление в сборник теплоносителя;
благодаря плотному соединению расснаряжаемого боеприпаса с приемной воронкой и нахождению ВВ в трубопроводах и герметичных аппаратах обеспечивается отсутствие выбросов вредных веществ в помещение и в окружающую среду;
с целью повышения эффективности ламинаризации (снижение турбулентности) потока смеси извлеченного ВВ и теплоносителя и ее гравитационного разделения разделитель оснащен успокоителем потока, выполненным в виде двух обращенных друг к другу основаниями конусов, соединенных между собой с обеспечением кольцевого зазора, при этом верхний конус соединен со сливным трубопроводом, а в нижнем выполнена сливное отверстие. Скорость стекающего в успокоитель потока смеси уменьшается пропорционально отношению входного и выходного кольцевого сечений успокоителя. При этом уменьшается турбулентность потока, что способствует сокращению времени гравитационного разделения смеси ВВ и теплоносителя.

Предлагаемый способ может быть осуществлен в установке для расснаряжения боеприпасов, представленной на фиг. 1.

Установка содержит стапель 1, снабженный приемной воронкой 2 с уплотнительным узлом 3 и выполненной с осевыми каналом, через который введена полая штанга 4, соединенная одним концом с перфорированным насадком 5, а другим посредством гибкого шланга 6 с напорным трубопроводом 7 насосной установки 8 жидкого теплоносителя 9, кроме того, полая штанга 4 соединена с приводом 10 возвратно-поступательного движения и приводом 11 возвратно-вращательного движения. Приемная воронка 2 соединена со сливным трубопроводом 12, снабженным фильтром 13, установленным перед разделителем 14, внутри которого смонтирован успокоитель 15, образованной двумя конусами, соединенными между собой основаниями с образованием кольцевого зазора, причем верхний конус соединен со сливным трубопроводом 12, а в нижнем конусе выполнено сливное отверстие. Разделитель 14 в верхней части соединен посредством трубопровода 16 с насосной установкой 8, а в нижней посредством трубопровода 17 со сборником 18 расплава извлеченного ВВ 19.

Установка для расснаряжения боеприпаса работает следующим образом.

Расснаряжаемый боеприпас подготавливают и извлечению заряда. При этом удаляют съемные детали (крышки, пробки), снимают осадку, извлекают промежуточные детонаторы. Подготовленный боеприпас с помощью грузоподъемного механизма устанавливают на стапель 1 под углом к горизонту горловиной вниз и через уплотнительный узел 3 плотно состыковывают с приемной воронкой 2 и сливным трубопроводом 13. Через приемную воронку 2 и заливочную горловину боеприпаса с помощью привода 11 в корпус боеприпаса вводят штангу 4 с перфорированным насадком 5 на конце.

В разделитель 15 заливают расчетное количество расплава извлекаемого ВВ таким образом, чтобы образовать в трубопроводе 17 гидравлический затвор. Затем заполняют разделитель 15 и насосную установку 9 расплавом теплоносителя (парафина) 9 до уровня трубопровода 16, связывающего эти аппараты и доводят его температуру до 100.125^oC.

При этом благодаря разнице в плотности расплава ВВ теплоносителя в разделителе устанавливается гидростатическое равновесие с перепадом уровней жидкости Δh в разделителе 14 и трубопроводе 17. С учетом величины Δh размещены приемный патрубок сборника 18 и верхний сливной патрубок разделителя 14.

На этом подготовка к работе оборудования установки расснаряжения заканчивается.

При работе насосной установки 8 жидкий теплоноситель 9 по напорному трубопроводу 7, гибкому шлангу 6 и штанге 4 через перфорированный насадок 5 нагнетается в камеру боеприпаса. Струи теплоносителя 9 омывают открытую поверхность заряда. При этом ВВ расплавляется и образует эмульсию в теплоносителе, которая через приемную воронку 2, сливной трубопровод 12 и фильтр 13 самотеком стекает в разделитель 14. В фильтре 13 из эмульсии улавливаются примеси, состоящие из лака, нанесенного на стенки изделия, и прочие нежелательные включения. В успокоителе 15 разделителя 14 скорость потока уменьшается благодаря резкому увеличению проходного сечения. Характер течения приближается к ламинарному. Вследствие значительной разности в плотности расплава теплоносителя, например, парафина и извлеченного ВВ, а также их взаимной нерастворимости происходит разделение эмульсии.

При этом расплав ВВ 19 опускается в нижнюю часть разделителя 14 и через трубопровод 17 поступает в сборник 18.

Осветленный теплоноситель поднимается в верхнюю часть разделителя и перетекает в насосную установку 8. Сливные штуцера в сборнике 18 и разделителе 14 размещены таким образом, что уровень расплава парафина в разделителе и уровень расплава ВВ в трубопроводе 17 находятся в гидростатическом равновесии, благодаря чему обеспечивается непрерывное перетекание расплава ВВ, поступающего из боеприпаса, в сборник 18, а теплоносителя в насосную установку 8.

С целью обеспечения полного извлечения заряда штанга 4 и насадок 5 приводятся в возвратно-вращательное и возвратно-поступательное движение, что позволяет интенсифицировать вымывание и извлечь заряд из полостей изделия, образованных встроенными элементами его корпуса. Кроме того, штанга 4 постепенно вводится внутрь корпуса изделия, приближая насадок 5 к омываемой поверхности заряда.

По окончании вымывания заряда штанга 4 совершает несколько ходов на всю длину корпуса боеприпаса.

При этом смываются остатки ВВ, содержащиеся в пленке теплоносителя на стенках корпуса (происходит его ополаскивание).

По окончании вымывания расплава парафина прекращают, опорожненный корпус боеприпаса снимают со стапеля и подвешивают вертикально заливочной горловиной вниз. Остатки теплоносителя стекают в подставленный противень. Корпус боеприпаса вывозят и утилизируют. На этом процесс извлечения заряда заканчивается.

В известном способе раскомплектования корпусов, заполненных взрывчатым веществом [1] вода направляется либо из вращающихся сопел на ВВ, либо ВВ вращается относительно сопел, а устройство состоит в основном из вращающегося и подвижного в осевом направлении полого вала с водоподводящим каналом. Подобная организация подачи вымывающей жидкости не позволяет полностью извлечь заряд из изделия сложной внутренней конструкции и большими габаритами. С целью обеспечения качественного вымывания сопло приводится в заявляемом решении в поочередное возвратно-вращательное и возвратно-поступательное движение.

Остальные признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, в других технических решениях не выявлены.

Формула изобретения

1. Способ расснаряжения боеприпасов, основанный на извлечении взрывчатого вещества из корпусов воздействием инертнoгo жидкого теплоносителя с температурой 80 130^oС путем подачи его под давлением 0,1 20 атм через насадок с последующим разделением взрывчатого вещества и теплоносителя, отличающийся тем, что применяют теплоноситель, нерастворимый в расплаве взрывчатого вещества, плотность которого в 1,5 2 раза ниже плотности расплава извлекаемого взрывчатого вещества, подачу теплоносителя в корпус боеприпаса осуществляют через насадок с отверстиями диаметром 3 5 мм, который приводят поочередно в возвратно-поступательное и возвратно-вращательное движения, затем смесь извлеченного взрывчатого вещества и теплоносителя пропускают через фильтр с размером ячейки 0,1 3,0 мм, подвергают ламинаризации, затем гравитационному разделению и подают в сборник через предварительно образованный гидравлический затвор, а осветленный теплоноситель возвращают в технологический цикл.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидравлический затвор образуют, заливая в разделитель расчетное количество расплава извлекаемого взрывчатого вещества и жидкого теплоносителя таким образом, что уровень расплава взрывчатого вещества находится в гидростатическом равновесии с уровнем теплоносителя.

3. Установка, содержащая стапель с приемной воронкой, подвижную полую штангу с насадком, приводы движения штанги, устройство подачи жидкого теплоносителя, разделитель, сборник расплава взрывчатого вещества, сливной трубопровод с фильтром, отличающаяся тем, что насадок выполнен с отверстиями диаметром 3 5 мм и установлен с возможностью поочередного возвратно-поступательного и возвратно-вращательного движения с полой штангой, разделитель снабжен успокоителем потока и соединен со сборником расплава взрывчатого вещества через гидравлический затвор и с устройством подачи теплоносителя, кроме того, фильтр с ячейкой размером 0,1 3,0 мм установлен на сливном трубопроводе перед разделителем, а приемная воронка выполнена с каналом для ввода полой штанги и снабжена уплотнительным узлом.

4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что успокоитель потока выполнен в виде двух конусов, соединенных друг с другом основаниями с образованием кольцевого зазора.

5. Установка по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что верхний конус успокоителя соединен со сливным трубопроводом, а в нижнем конусе выполнено сливное отверстие.

РИСУНКИ

Рисунок 1