Ежегодная Международная конференция "Сотрудничество для решения проблемы отходов"

Главная страница
Сведения об авторах

МЕТОДЫ УТИЛИЗАЦИИ НЕПРИГОДНЫХ БОЕПРИПАСОВ

Беганьска Й., Силезский политехнический университет, Гливице, Польша

Боеприпасы времен второй мировой войны, затопленные в воде или находящиеся в земле, являются опасными отходами и представляют большую угрозу для окружающей среды, жизни и здоровья населения. Имеются также непригодные боеприпасы, которые образуются в армейских соединениях и хранятся на военных складах в условиях, часто неприемлемых с точки зрения безопасности. Коррозия металлических элементов и химическое разложение высокоэнергетических взрывчатых компонентов создают опасность возникновения взрывов. Согласно оценкам, в Польше накоплено около 50 000 т боеприпасов, подлежащих утилизации.

В настоящее время их ликвидация путем контролированных взрывов запрещена правилами защиты окружающей среды. Согласно соглашению с Европейским Союзом, Польша должна утилизировать непригодные боеприпасы к концу 2013 г.

В законе от 22 июня 2001 г. о деятельности в сфере производства и использования взрывчатых веществ (ВВ), оружия, боеприпасов и др. сказано, что при обезвреживании этой продукции в случае прихода ее в негодность необходимо следовать правилам обращения с опасными отходами (Вестник законов, № 67, ст. 679). Одна из статей этого закона гласит:
1. Просроченные или непригодные к употреблению взрывчатые вещества, боеприпасы, оружие, а также изделия военного и полицейского назначения подлежат обезвреживанию или рециклингу.
2. Обезвреживание или рециклинг осуществляется безопасным для окружающей среды, имущества, жизни и здоровья населения способом.

В соответствии с постановлением Министерства окружающей среды от 27 сентября 2001 г. о каталоге отходов (Вестник законов, № 112, ст. 1206) отходы боеприпасов имеют код 16 04 01* и входят в список опасных.

Не взрывая, ликвидировать боеприпасы можно методом термического разложения путем контролированного сжигания в специальной установке или методом разборки на отдельные элементы.

В октябре 2007 г. в Польше на заводе «Меско» в Skarzyskо-Kamiennа начало функционировать одно из самых современных в Европе производств по утилизации непригодных боеприпасов, отвечающее требованиям директивы 94/67/ВЕ от 16 декабря 1994 г. Процесс предусматривает уничтожение боеприпасов и получение металлов, которые используют в качестве вторичного сырья. На заводе работают две линии. Первая предназначена для утилизации артиллерийских боеприпасов большого калибра — свыше 57 мм, вторая — для меньшего калибра. Установлена печь для сжигания взрывчатых веществ и печь для детонации. Системы вытапливания взрывчатых веществ и демонтажа мин представлены на рис. 1–4.

Рис. 1. Установка для сжигания взрывчатых и метательных взрывчатых веществ

 

 Рис. 2. Линия для вытапливания из снарядов бризантных веществ бесконтактным методом

Рис. 3. Оборудование для демонтажа ведущих поясков снарядов

 Рис. 4. Оборудование для демонтажа мин

Кроме того, имеется пила для разрезания под водой больших снарядов и нетипичных головок. С помощью специального оборудования (например, пилы) можно получить ценные вторичные ресурсы (цветные металлы, а также некоторые взрывчатые вещества) в количестве 85–90 % от материала снаряда.
Установка фирмы Entsorgungsanlagen-Betriebsgesellschaft mbH Steinbach (рис. 5) предназначена для ликвидации просроченных боеприпасов методом контролированного сжигания.

Рис. 5. Схема установки для сжигания изъятых из обращения взрывчатых веществ и боеприпасов

Одна из вращающихся печей предназначена для сжигания взрывчатых веществ. В состав установки входит также вторая печь для сжигания боеприпасов и их частей.

Остатки от сжигания (зола и бой) собирают в контейнеры. Зола хранится на складе, а бой идет на переплавку. Газ из камеры дожигания (после охлаждения) направляется в систему очистки. Угольный фильтр задерживает образовавшиеся в небольшом количестве тяжелые металлы.

Наиболее эффективный метод ликвидации боеприпасов – использование их компонентов в производстве бризантных взрывчатых веществ. Для этого требуется разборка снаряда (рис. 6) и изъятие пороха из корпуса.

Рис. 6. Взрывчатые компоненты в отдельных частях снаряда

Порох из корпуса снарядов можно использовать в производстве промышленных взрывчатых веществ (рис. 7).

Рис. 7. Порох с эмульсией в эмульсионном взрывчатом веществе

Применение бездымных порохов (нитроглицериновых или нитроцеллюлозных) как высокоэнергетического компонента эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ) позволяет исключить из их состава алюминий. Разрабатываемые ЭВВ должны иметь потребительские и технологические свойства, близкие к веществам, содержащим алюминий. Такие взрывчатые вещества применяют в горной промышленности. Для приготовления нитроглицериновых (ЭВВ-НГЦ) или нитроцеллюлозных (ЭВВ-НЦ) эмульсионных взрывчатых веществ со свойствами, близкими к применяемым ЭВВ, рассчитаны термохимические параметры. Учитывая различия в составе бездымных порохов (НГЦ и НЦ), приняты разные кислородные балансы Б: для ЭВВ-НГЦ Б = -53 % и для ЭВВ-НЦ Б = -36 %.

Составы ЭВВ представлены в табл. 1.

Таблица 1

Составы ЭВВ

Компонент

Содержание, %

ЭВВ

ЭВВ-НГЦ

ЭВВ-НЦ

Матрица

73,3

63,4

71,4

Микробаллоны в эмульсии

2,7

1,6

1,6

NH4NO3

20,0

25,0

17,0

Al

4,0

Порох

10,0

10,0

Термодинамические параметры ЭВВ приведены в табл. 2. Для сравнения даны характеристики ВВ, состоящего из смеси аммиачной селитры и дизельного топлива (АСДТ).

Таблица 2

Термодинамические параметры ВВ

Параметр

Тип ВВ

ЭВВ

ЭВВ-НГЦ

ЭВВ-НЦ

АСДТ

Плотность, г/см3

1,25

1,25

1,25

0,78

Кислородный баланс, %

−3,67

−3,24

−0,15

0,11

Теплота взрыва, кДж/кг

3 672,7

3 131,08

3 393,55

3 743,77

Температура взрыва, К

2 654

2 410

2 566

2 750

Объем продуктов взрыва, дм3/кг

866,6

910,16

896,17

972,87

Давление взрыва, МПа

1 083,69

1 017,22

1 066,42

744,15

Концентрация энергии, кДж/дм3

4 664,33

3 913,85

4 241,94

2 920,14

Идеальная работа взрыва, кДж/кг

3 090,28

2 626,03

2 822,33

3 077,41

Таблица 3 содержит эксплуатационные параметры ВВ различных составов.

Таблица 3

Эксплуатационные параметры ВВ

Параметр

Тип ВВ

ЭВВ

ЭВВ-НГЦ

ЭВВ-НЦ

АСДТ

Скорость детонации, м/сек 

5 460

5 160

4 145

2 100

Чувствительность к удару, Дж

24,5

14,7

12,7

35

Чувствительность к трению, Н

> 353

> 353

> 353

> 353

Работоспособность, см3

306

255

321

198

Возбуждение детонации – детонатор ХЦ-14

Да

Да

Да

Да

Критический диаметр, мм

< 45

< 45

< 45

> 45

Выводы
1. Бездымный порох, полученный при разборке боеприпасов, может быть использован при производстве эмульсионных взрывчатых веществ.
2. Эмульсионные взрывчатые вещества с примесью бездымных порохов имеют термодинамические и эксплуатационные параметры, близкие к эмульсионным взрывчатым веществам, содержащим алюминий.
3. Нитроглицериновые (ЭВВ-НГЦ) и нитроцеллюлозные (ЭВВ-НЦ) эмульсионные взрывчатые вещества вполне могут заменить эмульсионные взрывчатые вещества, содержащие алюминий.

METHODS OF UTILIZATION OF UNFIT AMMUNITION

Bieganska Yo., Silesian Polytechnic University, Gliwice, Poland

The paper deals with the problem of disposal of overdue military ammunition. Possibilities of ecologically safe utilization of smokeless powders are discussed. Two methods of utilization are presented: controlled combustion in installation and utilization in production of emulsion blasting materials. Calculations of thermochemical parameters and functional quality of proposed compositions of emulsion blasting materials with smokeless powders were made.

Главная страница

Сведения об авторах

Беганьска Йоланта, доктор-инженер, адъюнкт, кафедра технологии и оборудования по переработке отходов, Силезский политехнический университет, ул. Конарского, 18, Гливице, 44-100, Польша. Тел. (32) 237-15-57, факс (32) 237-11-67. Е-mail

Rambler's Top100


© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 24.09.08