RU2629275C1 - Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus - Google Patents
Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629275C1 RU2629275C1 RU2016133989A RU2016133989A RU2629275C1 RU 2629275 C1 RU2629275 C1 RU 2629275C1 RU 2016133989 A RU2016133989 A RU 2016133989A RU 2016133989 A RU2016133989 A RU 2016133989A RU 2629275 C1 RU2629275 C1 RU 2629275C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- munition
- heating
- phosphorus
- ammunition
- hull
- Prior art date
Links
- OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus Chemical compound P12P3P1P32 OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 50
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- 101100229963 Drosophila melanogaster grau gene Proteins 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B33/00—Manufacture of ammunition; Dismantling of ammunition; Apparatus therefor
- F42B33/06—Dismantling fuzes, cartridges, projectiles, missiles, rockets or bombs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам расснаряжения боеприпасов и предназначено для использования при извлечении активных компонентов зарядов из корпусов боеприпасов, преимущественно дымовых, снаряженных желтым (белым) фосфором.The invention relates to methods for the demilitarization of ammunition and is intended for use in the extraction of the active components of the charges from the shells of ammunition, mainly smoke, equipped with yellow (white) phosphorus.
Известен способ расснаряжения боеприпасов /1/, согласно которому активное вещество заряда перед извлечением из корпуса подвергается физико-химической модификации непосредственно в корпусе боеприпаса, при этом активное вещество подвергают термодеструкции или полимеризации, причем без осуществления массообменных процессов с окружающей средой.A known method for the demilitarization of ammunition / 1 /, according to which the active substance of the charge before being removed from the shell is subjected to physico-chemical modification directly in the shell of the munition, while the active substance is subjected to thermal destruction or polymerization, without mass transfer processes with the environment.
При осуществлении данного способа активное вещество заряда вплоть до завершения процесса обработки находится в герметично закрытой каморе боеприпаса и с окружающей средой не контактирует, что существенно повышает экологическую и пожарную безопасность процесса.When implementing this method, the active substance of the charge until the completion of the processing process is in a hermetically sealed chamber of the munition and does not come into contact with the environment, which significantly increases the environmental and fire safety of the process.
В соответствии с описанием изобретения, при расснаряжении боеприпасов, снаряженных желтым фосфором, корпус нагревается (индукционным нагревом, в муфельной печи и т.п. известными способами) и на протяжении нескольких часов выдерживается в условиях постоянного нагрева при температуре 250…300°С в среде инертного газа (N2, CO2). За это время в каморе снаряда протекает реакция полимеризации, приводящая к переходу желтого фосфора в красный. По истечении установленного периода корпус снаряда извлекается из нагревающего устройства и охлаждается. Затем корпус боеприпаса разгерметизируют и уже значительно менее опасный в пожарном и экологическом плане красный фосфор вымывают из него струей инертного жидкого теплоносителя путем его подачи в корпус боеприпаса под давлением.In accordance with the description of the invention, when the ammunition loaded with yellow phosphorus is unloaded, the case is heated (by induction heating, in a muffle furnace, etc. by known methods) and maintained for several hours under constant heating at a temperature of 250 ... 300 ° C in an environment inert gas (N 2 , CO 2 ). During this time, a polymerization reaction takes place in the chamber of the projectile, leading to the transition of yellow phosphorus to red. After a specified period, the shell of the projectile is removed from the heating device and cooled. Then the ammunition casing is depressurized and red phosphorus is already much less dangerous in fire and environmental terms, washed out of it with a stream of an inert liquid coolant by feeding it into the ammunition casing under pressure.
Время постоянного нагрева боеприпаса для осуществления реакции полимеризации желтого фосфора в зависимости от заданной температуры может составлять до нескольких десятков часов.The time of constant heating of the ammunition for the polymerization reaction of yellow phosphorus, depending on the given temperature, can be up to several tens of hours.
Таким образом, основным недостатком указанного способа являются большие энергетические затраты на постоянное нагревание расснаряжаемого фосфорного боеприпаса, а также большие временные затраты на проведение реакции полимеризации.Thus, the main disadvantage of this method is the high energy costs for the constant heating of discharged phosphorus munitions, as well as the large time costs for carrying out the polymerization reaction.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сути и достигаемому результату является способ расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором /2/, согласно которому процесс полимеризации желтого фосфора осуществляют в режиме гомогенной экзотермической реакции, при этом боеприпас нагревают однократно, а поддержание необходимого теплового режима осуществляют за счет аккумулированной тепловой энергии корпусных элементов боеприпаса, а также теплового эффекта реакции полимеризации. После нагрева боеприпаса до заданной температуры способ также предлагает осуществлять его теплоизоляцию от окружающей среды.The closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a method for the demilitarization of ammunition loaded with yellow phosphorus / 2 /, according to which the process of polymerization of yellow phosphorus is carried out in the mode of a homogeneous exothermic reaction, while the ammunition is heated once, and the necessary thermal regime is maintained by accumulated thermal energy of the shell elements of the ammunition, as well as the thermal effect of the polymerization reaction. After heating the ammunition to a predetermined temperature, the method also offers to carry out its thermal insulation from the environment.
Способ, как и вышеупомянутый аналог, основан на свойстве превращения белого (желтого) фосфора в аморфный красный при нагревании до умеренно высоких температур без доступа воздуха. Причем с использованием сопровождающего переход белого (желтого) фосфора в красный при полимеризации выделением тепла:The method, like the aforementioned analogue, is based on the property of converting white (yellow) phosphorus to amorphous red when heated to moderately high temperatures without air. Moreover, using the accompanying transition of white (yellow) phosphorus to red during polymerization by heat:
Рбелый→Ркрасный+16,8 кДж (≈4 ккал)P white → P red +16.8 kJ (≈4 kcal)
В работе /3/ показано, что уже при температурах порядка 300°С скорость превращения белого фосфора в красный такова, что время протекания реакции с процентным превращением свыше 90% составляет несколько часов. При этом в температурном интервале 250…350°С скорость превращения белого фосфора в красный соответствует реакции первого порядка, а при температуре выше 260°С реакция протекает как гомогенная, - т.е. в однофазной системе по всему ее объему.It was shown in / 3 / that even at temperatures of the order of 300 ° C, the rate of conversion of white phosphorus to red is such that the reaction time with a percentage conversion of over 90% is several hours. Moreover, in the temperature range of 250 ... 350 ° C, the rate of conversion of white phosphorus to red corresponds to a first-order reaction, and at temperatures above 260 ° C the reaction proceeds as homogeneous, i.e. in a single-phase system throughout its entire volume.
Однако и данный способ не лишен отдельных недостатков.However, this method is not without some drawbacks.
Во-первых, это большие временные затраты на процесс полимеризации.Firstly, it is a large time investment in the polymerization process.
Исходя из того, что в конструкции фосфорных боеприпасов для герметизации заливочного отверстия в месте соединения корпуса с запальным стаканом используется свинцовая прокладка, способ предполагает внешний общий нагрев корпуса боеприпаса по всей поверхности до температуры, не превышающей температуру плавления свинца, составляющей 327°С.Based on the fact that in the design of phosphorus munitions, a lead gasket is used to seal the filling hole at the junction with the igniter, the method involves external external heating of the munition shell over the entire surface to a temperature not exceeding the lead melting point of 327 ° C.
Но при этом, например, по результатам /1/ время полной полимеризации желтого фосфора при температуре 280°С составляет порядка 12 часов (82-мм дымовая мина для батальонного миномета БМ-37 /индекс ГРАУ 53-Д-832С/, нагрев в муфельной печи). Т.е. даже при групповой обработке нескольких боеприпасов в подобных нагревательных устройствах производительность процесса весьма низкая.But at the same time, for example, according to the results of / 1 /, the time for complete polymerization of yellow phosphorus at a temperature of 280 ° C is about 12 hours (82-mm smoke mine for a BM-37 battalion mortar / GRAU index 53-D-832С /, heating in a muffle ovens). Those. even with the batch processing of several ammunition in such heating devices, the process productivity is very low.
Во-вторых, в способе не учитывается с позиций теплообмена конструкция самого боеприпаса и его корпуса - наличие незаполненной полости в оживальной части корпуса, разнотолщинность стенок корпуса, достаточно большое заглубление запального стакана внутрь каморы.Secondly, the method does not take into account the design of the ammunition and its shell from the standpoint of heat transfer - the presence of an empty cavity in the lively part of the shell, the thickness of the shell walls, a sufficiently large depth of the igniter inside the chamber.
Так заглубление запального стакана внутрь каморы при его относительно малом диаметре затрудняет теплопередачу извне непосредственно к срединной (центральной) области заряда фосфора.So, deepening the pilot glass inside the chamber with its relatively small diameter impedes heat transfer from the outside directly to the middle (central) region of the phosphorus charge.
Оживальная часть корпуса, граничащая с незаполненной полостью, с фосфором не контактирует и, в принципе в нагреве не нуждается. Т.е. ее нагрев можно считать приводящим к несколько избыточным энергетическим затратам.The lively part of the body, bordering an empty cavity, does not come into contact with phosphorus and, in principle, does not need heating. Those. its heating can be considered to lead to somewhat excessive energy costs.
А разнотолщинность стенок корпуса приводит к тому, что в процессе внешнего нагрева корпуса от теплового источника с постоянной температурой, вследствие различного теплового сопротивления внутренняя поверхность каморы, а соответственно и различные зоны фосфорного заряда нагреваются до разных температур. Это же приводит к тому, что в разных зонах заряда реакция полимеризации идет с разной скоростью и образующийся в процессе полимеризации красный фосфор будет иметь различные характеристики по степени полимеризации.And the thickness variation of the walls of the case leads to the fact that during the external heating of the case from a heat source with a constant temperature, due to different thermal resistance, the inner surface of the chamber, and, accordingly, various zones of phosphorus charge, are heated to different temperatures. This also leads to the fact that in different charge zones the polymerization reaction proceeds at different rates and the red phosphorus formed during the polymerization will have different characteristics in terms of the degree of polymerization.
Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение как временных, так и энергетических затрат при расснаряжении боеприпасов, снаряженных желтым фосфором, а также повышение качества получаемого красного фосфора.The technical task of the invention is to reduce both time and energy costs when unloading ammunition equipped with yellow phosphorus, as well as improving the quality of the resulting red phosphorus.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе расснаряжения боеприпасов, снаряженных желтым фосфором, включающим предварительную физико-химическую модификацию желтого фосфора - преобразование в красный фосфор посредством полимеризации в режиме гомогенной реакции путем нагрева боеприпаса и поддержания необходимого теплового режима за счет аккумулированной тепловой энергии корпусных элементов боеприпаса, а также теплового эффекта реакции полимеризации непосредственно в герметичном корпусе боеприпаса, последующую разгерметизацию корпуса и извлечение полученного красного фосфора, в соответствии с изобретением отдельные элементы корпуса боеприпаса нагревают до разных температур с учетом их толщины\массы и удаленности от границы герметичного стыка корпуса с запальным стаканом, причем отдельный нагрев осуществляют изнутри запального стакана.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known method for the demilitarization of ammunition equipped with yellow phosphorus, including the preliminary physico-chemical modification of yellow phosphorus - conversion to red phosphorus by polymerization in a homogeneous reaction mode by heating the ammunition and maintaining the necessary thermal regime due to the accumulated thermal energy of the hull elements of the ammunition, as well as the thermal effect of the polymerization reaction directly in the sealed shell of the ammunition, after uyuschuyu unsealed enclosure and the extraction of the red phosphorus obtained in accordance with the invention, the individual elements of the munition body are heated to different temperatures in view of their thickness \ mass and distance from the boundary of the sealed joint housing with an ignition cup, said heating is carried inside a separate pilot nozzle.
Возможность и принцип осуществления данного способа можно пояснить результатами и выводами работ /3, 4/.The possibility and principle of the implementation of this method can be explained by the results and conclusions of the work / 3, 4 /.
Так, по результатам работы /3/, при температуре 308°С время 94%-го превращения белого фосфора в красный составило 6,3 часа (вместо 280°С и 12 часов по способу-аналогу и, в принципе, по прототипу), а при температуре 373°С - соответственно 99,3% и 10 минут, при увеличении константы скорости реакции приблизительно на порядок (!).So, according to the results of work / 3 /, at a temperature of 308 ° C, the time of the 94% conversion of white phosphorus to red was 6.3 hours (instead of 280 ° C and 12 hours according to the analogue method and, in principle, to the prototype), and at a temperature of 373 ° C — 99.3% and 10 minutes, respectively, with an increase in the reaction rate constant by approximately an order of magnitude (!).
Также и в работе /4/ упомянуто, что значительная скорость образования красного фосфора из расплава белого наблюдается в интервале температур 350…510°С.Also in the work / 4 / it was mentioned that a significant rate of formation of red phosphorus from the white melt is observed in the temperature range 350 ... 510 ° C.
Таким образом, в данном техническом решении в отличие от изобретения-аналога, предполагающего равномерный нагрев по всей поверхности корпуса боеприпаса до температуры, не превышающей температуру плавления свинцовой прокладки (327°С), по сути предлагается процесс нагрева осуществлять по раздельным зонам корпуса отдельными нагревательными устройствами, как вышеупомянуто, с учетом толщины/массы нагреваемых элементов и их удаленности от границы герметичного стыка. Это позволит нагревать наиболее удаленные от границы герметичного стыка с запальным стаканом элементы корпуса боеприпаса до более высоких температур, чем температура плавления свинца, что приведет к более быстрому прогреву металлических элементов боеприпаса и находящегося в его каморе желтого фосфора, более высоким скоростям химической реакции полимеризации и, естественно, существенно снизит время проведения процесса.Thus, in this technical solution, in contrast to the analogue invention, which assumes uniform heating over the entire surface of the ammunition shell to a temperature not exceeding the melting temperature of the lead pad (327 ° C), it is essentially proposed to carry out the heating process in separate zones of the shell by separate heating devices , as mentioned above, taking into account the thickness / mass of the heated elements and their remoteness from the boundary of the tight joint. This will allow the ammunition body elements that are farthest from the boundary of the sealed joint with the ignition cup to higher temperatures than the melting temperature of lead, which will lead to faster heating of the metal elements of the ammunition and yellow phosphorus in its chamber, higher rates of the polymerization chemical reaction and, Naturally, significantly reduce the time of the process.
Причем отдельного нагрева оживальной части корпуса, граничащей с незаполненной полостью внутри каморы не требуется.Moreover, a separate heating of the lively part of the body, bordering an empty cavity inside the chamber is not required.
Нагрев отдельных элементов боеприпаса наиболее целесообразно осуществлять по механизму теплопередачи, например, посредством механического контакта со спиральными электронагревателями, керамическими ленточными нагревателями и т.п. нагревающими устройствами, размещенными в защитных металлических кожухах, выполненных по форме обогреваемого элемента в соответствующей зоне нагрева и обеспечивающих равномерный нагрев поверхности.The heating of individual elements of the ammunition is most expediently carried out by the heat transfer mechanism, for example, by mechanical contact with spiral electric heaters, ceramic tape heaters, etc. heating devices placed in protective metal casings, made in the form of a heated element in the corresponding heating zone and providing uniform heating of the surface.
В качестве примера на фиг. 1 схематично представлена конструкция фосфорного боеприпаса с показом разнотолщинности отдельных его элементов, на фиг. 2 - условная "разбивка" на зоны нагрева, в зависимости от толщины/массы стенки и месторасположения, на фиг. 3 - возможное расположение отдельных нагревающих элементов.As an example in FIG. 1 schematically shows the design of phosphorus munition showing the thickness variation of its individual elements, FIG. 2 - conditional “breakdown” into heating zones, depending on the thickness / mass of the wall and location, in FIG. 3 - possible arrangement of individual heating elements.
Подлежащий расснаряжению боеприпас (фиг. 1) в общем случае содержит корпус 1, вкрученный в него запальный стакан 2, герметизирующую свинцовую прокладку 3 и заряд желтого фосфора 4, расположенный в каморе боеприпаса. В оживальной части корпуса 1 между внутренней поверхностью каморы, стенкой запального стакана 2 и поверхностью заряда желтого фосфора 4 имеется незаполненная полость 6. Отдельные конструктивные элементы конструкции боеприпаса имеют различную толщину - наиболее толстые и массивные расположены в придонной части корпуса - δ1 и δ2 (днище и стенка), менее толстые и обладающие меньшей массой, приходящейся на единицу обогреваемой поверхности, δ3 и δ4 - в цилиндрической и оживальной части, наконец, самые тонкие и наименее массивные элементы - δ5 и δ6 соответственно дно и стенка запального стакана.The munition to be demounted (Fig. 1) generally comprises a
В зависимости от толщины/массы стенки и месторасположения конструктивного элемента боеприпаса относительно свинцовой прокладки может быть произведена условная "разбивка" на зоны нагрева, представленная на фиг. 2.Depending on the thickness / weight of the wall and the location of the structural element of the munition relative to the lead pad, a conditional “breakdown” into the heating zones shown in FIG. 2.
Здесь зона I соответствует днищу корпуса, II - придонной части, III - цилиндрической, IV - оживальной, V - дну запального стакана и VI - стенке запального стакана. Ввиду приблизительно одинаковых толщин днища и стенки придонной части корпуса, стенок корпуса в цилиндрической и оживальной части, дна и стенки запального стакана, соответствующие зоны нагрева могут быть объединены. Т.е. I с II, III с IV, V с VI. Это позволит одновременно упростить конструкцию нагревающих элементов и упростить тепловой контроль при проведении процесса нагрева за счет сокращения суммарного количества температурных датчиков.Here, zone I corresponds to the bottom of the hull, II to the bottom part, III to the cylindrical, IV to the livestock, V to the bottom of the igniter and VI to the wall of the igniter. Due to the approximately equal thicknesses of the bottom and wall of the bottom part of the body, the walls of the body in the cylindrical and animated parts, the bottom and walls of the igniter, the corresponding heating zones can be combined. Those. I from II, III from IV, V from VI. This will simultaneously simplify the design of the heating elements and simplify the thermal control during the heating process by reducing the total number of temperature sensors.
Исходя из предложенной "разбивки" на зоны нагрева целесообразно максимальный нагрев боеприпаса осуществлять с донной части, как наиболее удаленной от границы герметичного стыка, а также из полости запального стакана, как наиболее "близкой" непосредственно к заряду фосфора и к тому же отделенной от него тонкими металлическими элементами. При этом, руководствуясь результатами работ /3, 4/, наиболее приемлемая температура нагрева должна быть порядка 350…400°С, а температура общего нагрева зон цилиндрической и оживальной частей - не более 300°С, дабы предохранить свинцовую прокладку герметичного стыка от расплавления.Based on the proposed "breakdown" into heating zones, it is advisable to maximize the ammunition heating from the bottom, as the most distant from the boundary of the sealed joint, and also from the cavity of the igniter, as the closest to the phosphorus charge and also separated from it by thin metal elements. In this case, guided by the results of works / 3, 4 /, the most acceptable heating temperature should be about 350 ... 400 ° C, and the temperature of the general heating of the zones of the cylindrical and animated parts should be no more than 300 ° C, in order to protect the lead gasket of the sealed joint from melting.
Используя предложенную схему, путем подбора мощности нагревающих элементов можно подобрать режим нагрева боеприпаса по температуре/времени таким образом, чтобы обеспечить одинаковый прогрев заряда фосфора как со стороны придонной части корпуса, так и со стороны запального стакана. Это обеспечит практически единовременное инициирование реакции полимеризации фосфора по всему его объему, т.е. условия гомогенной реакции, что существенно снизит время проведения процесса.Using the proposed scheme, by selecting the power of the heating elements, it is possible to select the mode of heating the ammunition by temperature / time in such a way as to ensure the same heating of the phosphorus charge both from the bottom of the hull and from the igniter. This will provide almost one-time initiation of the phosphorus polymerization reaction throughout its volume, i.e. homogeneous reaction conditions, which will significantly reduce the time of the process.
При осуществлении способа (фиг. 3) предварительно с корпуса боеприпаса 1 и запального стакана 2 смывается покрытие из консервационной смазки (осалка) и вывинчивается транспортировочная пластмассовая пробка. Корпус вертикально устанавливается в донный электронагреватель 6, затем на корпус надевается электронагреватель 7 и, наконец, нагреватель 8 размещается в полости запального стакана 2, после чего на выводные клеммы нагревателей подается необходимое напряжение, обеспечивающее нагрев до заданной температуры, и начинается непосредственный процесс нагрева, который предпочтительно вести в среде инертного газа (N2, CO2).When carrying out the method (Fig. 3), the coating of preservation grease (osalka) is washed off from the case of the
Для улучшения условий теплообмена полость электронагревателя 6 выполнена по форме придонной части корпуса боеприпаса 1, внутренняя поверхность электронагревателя 7 также геометрически соответствует форме цилиндрической и оживальной частей, а также центрирующего утолщения корпуса, а внешняя поверхность электронагревателя 7 по форме соответствует полости запального стакана 2.To improve heat transfer conditions, the cavity of the
Время нагрева и последующей выдержки в условиях, обеспечивающих отсутствие теплообмена с окружающей средой, для каждого типа боеприпасов предварительно определяется расчетно-экспериментальным путем в зависимости от конструкции боеприпаса, заданной температуры нагрева, мощности используемых нагревателей и т.п.The heating time and subsequent exposure under conditions ensuring the absence of heat exchange with the environment for each type of ammunition is preliminarily determined by calculation and experimental means depending on the design of the ammunition, the set heating temperature, the power of the heaters used, etc.
Контроль и регулирование процесса нагрева можно осуществлять известными способами и с применением известных средств.Monitoring and regulation of the heating process can be carried out by known methods and using known means.
В случае необходимости, при возможном перегреве герметичного стыка корпуса боеприпаса с запальным стаканом, можно осуществлять от него отвод тепла. Например. регулируемым обдувом струей газа, или посредством радиатора, плотно устанавливаемого на свободный участок оживальной части у очка корпуса, и иными известными средствами.If necessary, in case of a possible overheating of the hermetic joint of the ammunition body with the ignition cup, heat can be removed from it. For example. controlled blowing with a gas stream, or by means of a radiator tightly mounted on a free area of the animated part near the body point, and other known means.
По завершению нагрева боеприпас выдерживают в условиях, обеспечивающих отсутствие теплообмена с окружающей средой, например в широкогорлом термосе. За это время в каморе завершается реакция полимеризации, приводящая к переходу желтого фосфора в красный. По истечении установленного периода корпус извлекается из термоса и охлаждается.Upon completion of heating, the ammunition is kept under conditions ensuring the absence of heat exchange with the environment, for example, in a wide-necked thermos. During this time, the polymerization reaction is completed in the chamber, leading to the transition of yellow phosphorus to red. After a specified period, the housing is removed from the thermos and cooled.
Последующее извлечение красного фосфора из корпуса боеприпаса производится известными отработанными методами - или воздействием инертного жидкого рабочего вещества путем его подачи в корпус боеприпаса под давлением, или более экономичным по энергозатратам механическим методом путем выдавливания брикетов из предварительно разрезанных частей корпуса боеприпаса.Subsequent extraction of red phosphorus from the munition shell is carried out by well-known proven methods - either by exposure to an inert liquid working substance by feeding it into the munition shell under pressure, or by a more energy-efficient mechanical method by squeezing briquettes from previously cut parts of the munition shell.
Сначала осуществляется разгерметизация корпуса - вывертывается запальный стакан. Далее при использовании метода гидровымывания корпус очком вниз или под некоторым углом помещается в ванну под слой воды и через открытое очко под действием струи подогретой воды высокого давления производится вымывание образовавшегося красного фосфора. В случае же использования второго из вышеуказанных методов у корпуса при обильном орошении водой срезается дно и делается разрез по основанию оживальной (верхней) части корпуса. Полученные таким образом части корпуса устанавливаются в ванну под слой воды так, чтобы внутренние технологические уклоны стенки корпуса боеприпаса были направлены в вверх, после чего на брикет красного фосфора оказывается механическое воздействие и он выпадает из элементов корпуса.First, the housing is depressurized - the igniter is turned out. Further, when using the method of hydro-washing, the case is placed point-down or at a certain angle into the bath under a layer of water and, through an open point, under the influence of a jet of heated high-pressure water, the formed red phosphorus is washed out. In the case of using the second of the above methods, the bottom is cut off under the case of heavy irrigation with water, and a cut is made at the base of the animating (upper) part of the case. Thus obtained parts of the body are installed in the bath under a layer of water so that the internal technological slopes of the wall of the shell of the ammunition are directed upwards, after which the red phosphorus briquette is subjected to mechanical stress and it falls out of the body elements.
Затем осуществляется отделение воды (теплоносителя) от извлеченного красного фосфора, возврат ее в непрерывный рабочий цикл расснаряжения и подача «мокрого» красного фосфора на дальнейшую переработку. Красный фосфор в воде нерастворим, поэтому после высыхания он полностью сохраняет свои первоначальные свойства.Then, water (coolant) is separated from the extracted red phosphorus, returned to the continuous operating cycle of the demineralization and the supply of “wet” red phosphorus for further processing. Red phosphorus is insoluble in water, therefore, after drying, it completely retains its original properties.
Использование в качестве реакционной емкости корпуса боеприпаса, обладающего малым объемом, позволяет резко снизить вероятность экологического поражающего фактора при расснаряжении по сравнению с крупногабаритной типовой промышленной аппаратурой. А нагрев отдельных элементов корпуса боеприпаса до разных температур с учетом их толщины\массы и удаленности от границы герметичного стыка с запальным стаканом, с осуществлением отдельного нагрева изнутри запального стакана - существенно уменьшить временные затраты на проведение реакции полимеризации.The use of a small-volume shell of ammunition as a reaction vessel can drastically reduce the likelihood of an environmental damaging factor during discharging compared to large-sized standard industrial equipment. And the heating of individual elements of the shell of the ammunition to different temperatures, taking into account their thickness / mass and distance from the boundary of the sealed joint with the igniter, with the implementation of separate heating from the inside of the igniter, significantly reduce the time spent on the polymerization reaction.
Предлагаемый способ обеспечивает 100% утилизацию боеприпасов. Конечными продуктами утилизации являются технический красный фосфор, пригодный для использования в производстве ортофосфорной кислоты, минеральных удобрений, пиротехнических изделий, а также лом черных и цветных металлов. Хотя данный способ является потенциально опасным вследствие высокой чувствительности красного фосфора к механическим воздействиям экологическая его опасность на порядки ниже, чем в случае извлечения из корпусов боеприпасов непосредственно сливом и вымыванием желтого фосфора, а временные затраты на осуществление существенно меньше, чем у способа-прототипа.The proposed method provides 100% disposal of ammunition. The final products of disposal are technical red phosphorus, suitable for use in the production of phosphoric acid, mineral fertilizers, pyrotechnic products, as well as scrap of ferrous and non-ferrous metals. Although this method is potentially dangerous due to the high sensitivity of red phosphorus to mechanical stresses, its environmental hazard is orders of magnitude lower than if ammunition is removed directly from the casings by draining and washing out yellow phosphorus, and the time required to implement it is significantly less than that of the prototype method.
Источники информации, принятые во внимание при описании заявкиSources of information taken into account when describing the application
1. Патент РФ №2493537, F42B 33/06, 2012 г. 1. RF patent No. 2493537, F42B 33/06, 2012
2. Патент РФ №2550894, F42B 33/06, 2014 г. (прототип).2. RF patent No. 2550894, F42B 33/06, 2014 (prototype).
3. Введенский А.А., Фрост Г.В. К вопросу об аллотропии фосфора. Скорость превращения белого фосфора в красный. - М.: Журнал общей химии, 1933, N 7, с. 916-925.3. Vvedensky A.A., Frost G.V. To the question of phosphorus allotropy. The rate of conversion of white phosphorus to red. - M.: Journal of General Chemistry, 1933,
4. Везер В.-Дж. Фосфор и его соединения. Пер. с англ. - М.: Изд. Иностранной литературы, 1962, 690 с.4. Weser W.-J. Phosphorus and its compounds. Per. from English - M.: Publishing. Foreign Literature, 1962, 690 pp.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016133989A RU2629275C1 (en) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016133989A RU2629275C1 (en) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2629275C1 true RU2629275C1 (en) | 2017-08-28 |
Family
ID=59797748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016133989A RU2629275C1 (en) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2629275C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750457C1 (en) * | 2019-06-11 | 2021-06-28 | Станислав Иванович Миронов | Method for discharge of phosphorus-containing smoke-forming artillery ammunition and mines |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1678212B1 (en) * | 1968-03-09 | 1971-11-18 | Rheinmetall Gmbh | Method and arrangement for melting out explosives poured into projectiles or the like |
| RU2073189C1 (en) * | 1993-12-24 | 1997-02-10 | Научно-производственное объединение "Искра" | Method of utilization of nozzle block of solid propellant rocket engine |
| RU2093229C1 (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-20 | Яков Александрович Старец | Method for thermal decomposition of toxic agents |
| RU2493537C1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-09-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Method for munition disassembling |
| RU2550894C1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-05-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus |
-
2016
- 2016-08-19 RU RU2016133989A patent/RU2629275C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1678212B1 (en) * | 1968-03-09 | 1971-11-18 | Rheinmetall Gmbh | Method and arrangement for melting out explosives poured into projectiles or the like |
| RU2073189C1 (en) * | 1993-12-24 | 1997-02-10 | Научно-производственное объединение "Искра" | Method of utilization of nozzle block of solid propellant rocket engine |
| RU2093229C1 (en) * | 1996-03-19 | 1997-10-20 | Яков Александрович Старец | Method for thermal decomposition of toxic agents |
| RU2493537C1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-09-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Method for munition disassembling |
| RU2550894C1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-05-20 | Федеральное казенное предприятие "Научно-исследовательский институт "Геодезия" (ФКП "НИИ "Геодезия") | Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЖДАНОВ В.А., Методы уничтожения фосфорорганических ОВ, Т.37, N 3, 1993, с. 24. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750457C1 (en) * | 2019-06-11 | 2021-06-28 | Станислав Иванович Миронов | Method for discharge of phosphorus-containing smoke-forming artillery ammunition and mines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6085685B2 (en) | Non-ferrous metal melting furnace and non-ferrous metal melting method | |
| RU2629275C1 (en) | Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus | |
| US20050189347A1 (en) | Isostat for treating materials and method of removing ceramic material from metal articles using the same | |
| RU2493537C1 (en) | Method for munition disassembling | |
| RU2550894C1 (en) | Disassembly of ammunition loaded with yellow phosphorus | |
| US2238792A (en) | Charging a high-temperature vacuum furnace | |
| EP0051622A4 (en) | Method of forming furnace cooling elements. | |
| US4705260A (en) | Furnace for heating and melting zinc | |
| US3201225A (en) | Method and apparatus for tapping furnaces | |
| Bostandzhiyan et al. | Mathematical modeling of electrothermal explosion in gasless systems placed in a hollow dielectric cylinder | |
| US2927498A (en) | Electric detonators | |
| ES435917A1 (en) | Process for producing vessels for containing reactive molten metal | |
| US3033549A (en) | Water cooled retort cover | |
| RU2160882C1 (en) | Method and installation for disposal of ammunition | |
| RU2419659C1 (en) | Device for metal-thermal reduction of pulp of galvanic production | |
| SU500262A1 (en) | Vacuum electric furnace | |
| US1418030A (en) | Electrically-heated furnace | |
| US3179779A (en) | Apparatus for heating corrosive liquids | |
| RU2757765C1 (en) | Explosion chamber for disposal of non-collapsible and hard-to-demount finally equipped small-caliber ammunition | |
| RU2570265C1 (en) | Method of stabilisation of electroplated chrome coating of barrels of automatic small arms, and shaft-type resistance furnace for its implementation | |
| US1697144A (en) | Heat treatment apparatus | |
| RU2750457C1 (en) | Method for discharge of phosphorus-containing smoke-forming artillery ammunition and mines | |
| US283735A (en) | giers | |
| US1337305A (en) | A coxpqbation oe con | |
| US1335545A (en) | alliance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190820 |