Проблемы утилизации боеприпасов

Страница 3

В зависимости от областей применения ВВ разделяют на: инициирующие, бризантные, пороха и пиротехнические составы.

По химическому составу различают две группы ВВ: индивидуальные химические соединения и механические смеси.

В первую группу входят химические соединения, молекулы которых в определенных условиях способны к распаду с формированием новых, преимущественно газообразных соединений с выделением энергии. К ним относятся:

1. Инициирующие (первичные) ВВ:

а) соли тяжелых металлов гремучей кислоты, например, гремучая ртуть и гремучее серебро;

б) производные азотистоводородной кислоты, например, азид свинца, азид серебра и циануртриазид;

в) соли тяжелых металлов стифниновой и пикриновой кислот, называемые стифнатами и пикратами, например, тринитрорезорцинат (стифнат) свинца (сокращенно ТНРС);

г) тетразен.

2. Бризантные ВВ, включающие инициирующие (вторичные) ВВ (тетрил, ТЭН, октоген, гексоген) и обычные бризантные (тротил, нитрогликоль, нитроглицерин, пикриновая кислота и др.):

а) нитросоединения ароматического ряда, например, тринитротолуол (тротил), тринитрофенол (пикриновая кислота), тринитрофенилметилнитрамин (тетрил), октоген, динитробензол и др., а также некоторые нитропроизводные аминов, например, триметилентринитрамин (гексоген), нитрогликоль, нитродигликоль;

б) нитраты или эфиры азотной кислоты, например, глице-ринтринитрат (нитроглицерин), аммиачная селитра (нитрат аммония), а также нитраты целлюлозы (клетчатки) — пироксилины и коллоксилины, пентаэритриттетранитрат (ТЭН) и т.д.

Ко второй группе относятся разнообразные капсюльные составы для капсюлей-детонаторов и капсюлей-воспламенителей (последние представляют собой главным образом механические смеси гремучей ртути, хлората калия и трехсернистой сурьмы), а также смесевые бризантные ВВ. К смесевым принадлежат, по существу, все наиболее типичные промышленные ВВ: аммониты, граммониты, гранулиты, детониты, динамоны и водосодержащие ВВ, оксиливиты — различные порошкообразные органические поглотители, пропитанные жидким кислородом.

В эту же группу входят пороха (в частности, дымный, пушечный пироксилиновый порох, баллиститный, кордитный и порох на нелетучем растворителе) и пиротехнические составы (осветительные, сигнальные, трассирующие, зажигательные и дымовые), представляющие собой механические смеси из окислителей и горючих веществ [3].

3. Методы расснаряжения боеприпасов для извлечения взрывчатых элементов.

3.1. Общие сведения

Практически все страны, производящие обычные боеприпасы, всегда сталкивались с проблемой их утилизации применительно к устаревшим и снятым с вооружения, а также непригодным к использованию по прямому назначению.

В военных руководящих документах рекомендуется взрывчатые вещества и средства взрывания, непригодные для взрывных работ (ВР), уничтожать взрыванием, сжиганием, потоплением в водах морей и океанов или растворением в воде. Для уничтожения ВВ путем возбуждения в них детонационной волны (взрыванием) выбирают территорию (полигон) достаточной площади, удовлетворяющей следующим основным требованиям:

— воздействие взрывов, проводящихся на полигоне, не должно превышать допустимых норм (как и при любом производственном процессе) на окружающие объекты;

— при проведении работ необходимо гарантировать отсутствие на территории полигона людей, непосредственно не занятых в процессе уничтожения;

— расстояние от мест складирования ВВ до полигона должно обеспечивать как безопасность складских помещений, так и минимум транспортных операций.

При организации взрывных работ необходимо достигать максимальной степени реагирования ВВ (полной детонации зарядов) путем установки достаточного количества инициирующих устройств [4].

Основным фактором воздействия взрывных процессов на окружающую территорию является воздушная ударная волна. Ее интенсивность может быть существенно уменьшена путем частичного или полного углубления уничтожаемых боеприпасов с ВВ в грунт или производства взрывов в специальных бронированных камерах, а также путем применения глушителей в виде пены, специальных покрытий, взрывания в воде и др.

Взрывание может быть рекомендовано как метод уничтожения боеприпасов с истекшим сроком хранения и не подлежащих демонтажу ввиду опасности. Использование данного метода достаточно безопасно при соблюдении несложных правил обращения со взрывчатыми материалами. В то же время подрыв на открытой местности может создать мощную нагрузку на окружающую среду, привести к загрязнению воздушного бассейна, воды, гибели лесных массивов.

Таким образом, проблема загрязнения атмосферы продуктами неполной детонации ВВ является чрезвычайно важной при уничтожении больших количеств боеприпасов методами взрывания или сжигания. Однако она не может быть решена путем улучшения процессов окисления при использовании этих методов, поскольку даже при наибольшей степени реагирования могут образовываться значительные количества таких веществ, как монооксид углерода, окислы азота, частицы твердого углерода и др.

В табл. 3.1 и 3.2 приведены данные термодинамических расчетов по составу образующихся газообразных и твердых продуктов для различных ВВ и горючих в процессе их детонации и открытого горения. Видно, что при значительном объеме уничтожаемых ВВ нельзя игнорировать образование токсичных продуктов, так как их значительное количество может наносить реальный вред окружающей среде.

ВВ
В замкнутом объеме
В открытом объеме
СО2
СО
С
СО2
СО
С
Тротил
242
244
193
12
727
53
Октоген
285
100
39
214
250
-
ТЭН
462
143
-
487
138
-
Таблица 3.1 Масса компонентов продуктов (кг), содержащих углерод, при детонации 1 т ВВ

ВВ
СО2
СО
С
Н2
Метан
Цианиды
Октоген
—
446
6,2
20,5
—
—
Тротил
86
542
79
16,8
1,9
—
Тротил+гексоген
153
427
—
18
0,73
1,2
Нитроцеллюлоза
344
362
79,4
21,2
4,7
—
Нитроцеллюлоза+нитроглицерин
516
149
—
12
6,5
—