Комплексная утилизация обычных боеприпасов

1.

Комплексная утилизация
обычных боеприпасов

2.

Промышленная утилизация боеприпасов - регламентированный процесс,
в ходе которого боеприпасы, части и элементы боеприпасов экономически
оправданными, безопасными, а также экологически безвредными методами
перерабатываются в народнохозяйственную продукцию, а вредные отходы
утилизации боеприпасов уничтожаются экологически чистыми методами
Значительное сокращение Вооруженных Сил России и плановая ликвидация арсеналов с
излишествующими и списанными боеприпасами делает объективно необходимым создание
высокотехнологичных предприятий комплексной утилизации боеприпасов непосредственно в
местах хранения боеприпасов, что позволит исключить опасную и затратную транспортировку
боеприпасов с истекшим ГСХ, использовать производственный потенциал арсеналов, частично
решив этим задачу трудоустройства специалистов, сокращаемых из рядов ВС России.
Значительная концентрация авиационных средств поражения, ракетного и артиллерийского
вооружения на границах России, а также в зонах поясов противовоздушной обороны крупных
промышленных центров, привела к скоплению на базах и арсеналах Минобороны, оказавшихся
вследствие интенсивного строительства в черте мест проживания гражданского населения,
значительного количества списанных артиллерийских снарядов и мин, боевых частей ракет,
маршевых и стартовых двигателей ракет, авиационных бомб и инженерных боеприпасов, что
представляет серьезную техногенную и экологическую опасность.
Необходимость защиты окружающей среды и экономический ущерб от потери материальных
ценностей вынуждают отказаться от применяемых в настоящее время методов утилизации
боеприпасов путем сжигания или подрыва, являющихся экологически опасными и требующими
постоянного бюджетного финансирования, а разработка экологически безопасных технологий и
оборудования позволяет создавать промышленные предприятия утилизации твердотопливных
ракетных двигателей и боеприпасов, снаряженных смесевыми взрывчатыми веществами.

3. СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ БОЕПРИПАСОВ

При проведении работ по утилизации боеприпасов применяют следующие способы:
подрыв боеприпасов - групповой подрыв боеприпасов с помощью инициирующего заряда,
что повсеместно запрещено экологическими службами ввиду многократного превышения
предельно допустимых концентраций токсичных веществ, попадающих при подрыве в
воздушную и водяную среду, а также крайне не выгодно экономически, ибо требует
постоянного бюджетного финансирования.
выжигание заряда - сжигание заряда боеприпаса в броневых печах, что не рекомендовано
экологическими службами ввиду превышения предельно допустимых концентраций токсичных
веществ, не выгодно экономически, ибо требует постоянного бюджетного финансирования.
вымывание заряда водой - подача в корпус боеприпаса струи воды под давлением 250 МПа
с последующим вымыванием ВВ разрывного заряда боеприпаса, при этом следует отметить
следующие недостатки данного способа:
• способ особо опасен при размыве смесевых зарядов вследствие наличия реакции воды с
алюминием, входящим в состав смесевых ВВ, что создает вероятность взрыва боеприпаса;
• способ требует большого количества оборотной воды и сложной системы очистки воды до
норм ПДК для последующего возврата воды в окружающую среду;
разрезание детонирующими шнурами - разделка боеприпаса путем подрыва накладного
заряда ВВ на корпусе боеприпаса с последующим сбором ВВ и металла, при этом следует
отметить следующие недостатки данного способа:
• способ не позволяет корректировать процесс утилизации, тогда как невзрывные способы
утилизации позволяют управлять процессом и, в случае отклонения параметров от заданных
значений немедленно прекратить процесс и провести комплекс аварийных мероприятий;

4.

• при разрезании детонирующими шнурами детонируют до 10% боеприпасов, что превышает
показатель детонации для невзрывных способов утилизации и требует отнесения способа к
экологически опасным, так как при детонации фактически происходит подрыв боеприпаса ;
• учитывая радиус разлета осколков при детонации боеприпаса, способ применим только на
территории полигонов, удаленных от населенных пунктов на безопасное расстояние;
• конструкция ряда боеприпасов не позволяет извлечь дополнительный детонатор из корпуса,
что повышает вероятность детонации боеприпаса, при этом механическое извлечение
детонаторов запрещено существующими правилами проведения работ;
• при невзрывных технологиях локализация возможного взрыва осуществляется обваловкой
места проведения работ, а при разрезании детонирующими шнурами обваловка места работ
нецелесообразна ввиду высокого процента вероятности взрыва расснаряжаемого боеприпаса;
• корпус боеприпаса хоть и разрезан на куски, но содержит остатки ВВ, которые выжигаются
перед сдачей корпуса в металлолом, при этом необходимо полное извлечение остатков ВВ из
недоступных элементов конструкции боеприпаса;
• нет оборудования для отделения от корпуса боеприпаса оставшегося ВВ, что сводит к нулю
декларируемые преимущества метода как «мгновенного» способа утилизации боеприпасов;
• необходим сбор всех разлетевшихся элементов боеприпаса с оставшимся на них ВВ, что
ставит под вопрос достоверность отчетности по количеству извлеченного ВВ;
• вышесказанное доказывает, что реально эксплуатационные затраты на разделку боеприпаса
детонирующими шнурами превосходят затраты при утилизации невзрывными технологиями, а
также фактические затраты на обеспечение производственной и экологической безопасности
при производстве работ по утилизации боеприпасов.

5.

выплавление заряда на пароводяных установках - подача в корпус боеприпаса пара с
последующим плавлением ВВ разрывного заряда, при этом следует отметить следующие
недостатки данного способа:
• способ имеет малую производительность и повышенное потребление энергии вследствие
неоптимальных условий ведения процесса, при этом усложнена работа в зимнее время;
• необходимо оборудование для очистки большого количества воды до норм ПДК;
• взаимодействие воды и алюминия приводит к образованию взрывоопасной смеси, что создает
повышенную опасность при расснаряжении боеприпасов со смесевыми ВВ.
выплавление боевого заряда боеприпаса парафином - подача в корпус боеприпаса
парафина с дальнейшей переработкой извлеченного ВВ, при этом следует отметить
следующие недостатки данного способа:
• необходима тщательная очистка извлеченного ВВ от парафина, так как наличие парафина
значительно ухудшает детонационные свойства взрывчатых веществ;
• необходимо сложное оборудование для очистки и утилизации отработанного парафина,
содержащего значительное количество растворенного в нем ВВ;
• ввиду потери парафином технических свойств после ряда циклов высокотемпературного
нагревания, периодически требуется полная замена рабочего объема парафина.
выплавление заряда расплавом ТНТ - подача в корпус боеприпаса расплава тротила при с
изготовлением на основе извлеченного ВВ промышленных взрывчатых материалов.
С учетом анализа технологических, экологических и экономических параметров приведенных
способов проведения утилизации боеприпасов наиболее оптимальным является создание
промышленного предприятия комплексной утилизации обычных боеприпасов с использованием
технологии выплавки ВВ разрывного заряда боеприпаса расплавом тринитротолуола (ТНТ).

6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ УЧАСТКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Комплексная утилизация боеприпасов проводится НПП «КВАНТ» в соответствии с принципами:
• проведение только комплексной утилизации обычных видов боеприпасов;
• проведение работ по утилизации вблизи мест хранения боеприпасов;
• применение технологий глубокой переработки продуктов утилизации.
• обеспечение технологической безопасности применяемых технологий утилизации;
• обеспечение экологической безопасности применяемых технологий утилизации ;
• обеспечение самоокупаемости при проведении комплексной утилизации боеприпасов;
Участок утилизации артиллерийских боеприпасов
Участок предназначен для утилизации боеприпасов
стрелково-пушечного вооружения калибра 12,7-30,0 мм
реактивных снарядов клб 57-122 мм, артиллерийских
выстрелов и снарядов клб 37-100 мм и включает в себя
блоки подготовки артбоеприпасов к утилизации, блоки
утилизации артбоеприпасов, блок суточных складов
хранения боеприпасов и предназначен для проведения
следующих операций:
• хранение снарядов, извлеченных порохов и ВВ ;
• извлечение боеприпасов из штатной укупорки;
• контроль боеприпасов на безопасность обращения;
• извлечение разрывного заряда неконтактным способом;
• проверка корпусов расснаряженных боеприпасов на полноту извлечения взрывчатых веществ;
• снятие и складирование медных ведущих поясов с артиллерийских снарядов;
• маркировка о взрывобезопасности и складирование корпусов расснаряженных боеприпасов

7.

Утилизация боеприпасов калибра 12,7 - 30,0 мм производится
на комплексе оборудования со следующими характеристиками:
• производительность ( по патронам клб 14,5 мм) …. 4.000 шт / час
• энергопотребление участка ...............….......…............. 30 кВт / час
• численность обслуживающего персонала ........ 3 (три) оператора
• срок службы с учетом текущих ремонтов …....……10 (десять) лет
Утилизация артбоеприпасов калибра 37 - 100 мм производится
на комплексе оборудования со следующими характеристиками:
• производительность по калибрам 57 - 85 мм …..…. 150 штук / час
• энергопотребление оборудования.……………..……... 50 кВт / час
• численность операторов УРБ - МК ...............…. 3 (три) оператора
• срок службы с учетом текущих ремонтов .…........... 5 (пять) лет
Утилизация НУРС и РС клб 57 - 122 мм РСЗО производится
на комплексе оборудования со следующими характеристиками:
• производительность (по калибру 80 мм) ...…........…. 30 штук / час
• энергопотребление оборудования.………………..…... 50 кВт / час
• численность операторов .........................…. 4 (четыре) оператора
• срок службы с учетом текущих ремонтов .…........... 5 (пять) лет

8.

Участок утилизации боеприпасов смесевого снаряжения
Участок утилизации боевых частей ракет,
боевых зарядных отделений торпед, морских мин,
авиационных бомб, снарядов и мин клб 100 -305 мм,
инженерных боеприпасов смесевого снаряжения и
включает в себя блок подготовки боеприпасов, блок
утилизации боеприпасов, блок суточных складов,
предназначен для проведения следующих операций:
• хранение боеприпасов в размере суточной нормы;
• извлечение боеприпасов из штатной укупорки;
• расконсервация утилизируемых боеприпасов;
• контроль боеприпасов на безопасность обращения;
• извлечение из корпуса боеприпаса взрывчатого вещества разрывного заряда расплавом ТНТ;
• хранение извлеченных из боеприпасов взрывчатых веществ в размере суточной нормы;
• проверка корпусов расснаряженных боеприпасов на полноту извлечения взрывчатых веществ;
• маркировка о взрывобезопасности и складирование корпусов расснаряженных боеприпасов
Утилизация боеприпасов, снаряженных смесевыми взрывчатыми
веществами с плавким компонентом производится на комплексе
оборудования со следующими характеристиками:
• производительность по смесевому ВВ ................… 200 кг / час
• энергопотребление УРБ …......…........……............. 50 кВт / час
• численность операторов УРБ …….............. 3 ( три ) оператора
• срок службы с учетом текущих ремонтов ….…10 ( десять ) лет

9.

Участок утилизации ракетных двигателей твердого топлива
Участок утилизации ракетных двигателей твердого топлива
и шашек БРТТ включает в себя блок подготовки двигателей
к утилизации, блок фрагментизации баллиститных порохов,
блок дробления БРТТ, блок суточных складов хранения РДТТ,
блок суточных складов шашек БРТТ предназначен для
проведения следующих операций:
• хранение РДТТ и шашек БРТТ в размере суточной нормы;
• хранение дробленных порохов в размере суточной нормы;
• проведение контроля РДТТ на безопасность обращения;
• подготовка РДТТ и шашек баллиститного ракетного твердого топлива к утилизации;
• извлечение шашки баллиститного пороха из корпуса твердотопливных двигателей;
• фрагментация извлеченных шашек баллиститного ракетного твердого топлива ;
• дробление фрагментов шашек баллиститного ракетного твердого топлива ;
• подготовка дробленных баллиститных порохов к транспортировке;
• маркировка и складирование корпусов твердотопливных двигателей.
Утилизация РДТТ и шашек баллиститного твердого топлива ракетных двигателей производится
на комплексе оборудования со следующими характеристиками:
• производительность по порохам ……......……....................…………. 500 кг / час
• энергопотребление участка ...............…........….......…...….............. 140 кВт / час
• численность обслуживающего персонала ..………...….... 6 (шесть) операторов
• срок службы с учетом текущих ремонтов ….………...…......……10 ( десять ) лет

10.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРЕДПРИЯТИЯ КОМПЛЕКСНОЙ УТИЛИЗАЦИИ БОЕПРИПАСОВ
Разработка российскими научными предприятиями передовых технологий и оборудования для
утилизации боеприпасов, снаряженных смесевыми взрывчатыми веществами, позволяет
создавать высокопроизводительные предприятия для проведения экологически безопасной
утилизации практически всей номенклатуры боеприпасов, выпущенных предприятиями военнопромышленного комплекса СССР, при следующей производительности одного предприятия:
Участок утилизации боеприпасов калибра 12,7 - 122 мм
Участок утилизации боевых частей зенитных ракет

11.

Участок утилизации боеприпасов, снаряженных смесевыми ВВ
Участок утилизации артиллерийских порохов
Участок утилизации твердотопливных ракетных двигателей

12. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ УТИЛИЗАЦИИ

Суть сбалансированного подхода к комплексному применению взрывчатых веществ и порохов
утилизированных боеприпасов заключается в глубокой переработке продуктов утилизации, что
в ходе проведения совместных работ с КНИИМ, Санкт-Петербургским университетом, РХТИ и
рядом других институтов позволило разработать технологии получения принципиально новых
материалов с высокими эксплуатационными свойствами, востребованными разными отраслями
промышленности, и определить практические сферы применения получаемых материалов
Промышленные взрывчатые материалы
Основой взрывчатого состава «гельпор», разработанного РХТИ, служат конверсионные ВВ и
пороха, при этом в зависимости от назначения, в состав включается от 20% до 80%
извлеченных при утилизации боеприпасов взрывчатых материалов:
• гексогенсодержащие смесевые взрывчатые вещества, включая составы А-1Х-2 / А-1Х-20;
• зернистые пироксилиновые и трубчатые артиллерийские пороха;
• дробленые баллиститные пороха и шашки баллиститного ракетного твердого топлива .
Проведены предварительные промышленные испытания гелесодержащих ПВМ, показавших
высокую эффективность изделий, надежность срабатывания, пожаробезопасность и удобство в
применении при закладке и проведении взрывных работ, при этом:
• отрицательное экологическое воздействие гелесодержащие ПВМ на окружающую среду
существенно ниже, так как кислородный баланс гелесодержащие ПВМ составляет -9 ÷ -14 %, а
в качестве загустителя применяется относительно экологически безопасный полиакриламид.
• гелесодержащие ПВМ более безопасны в обращении, чем любые другие виды взрывчатых
материалов, изготовленных из конверсионных взрывчатых веществ - гелесодержащие ПВМ не
пылят, не электризуются, не загораются при открытом пламени, а также не детонируют при
простреле пулей или сбросе на стенде.

13.

Специальные взрывчатые материалы
В основу разработанных профилированных кумулятивных зарядов (ПКЗ) направленного
действия из взрывчатых веществ, полученных при комплексной утилизации боеприпасов,
заложен принцип регулируемого распределения энергии взрывчатых веществ.
Профилированные кумулятивные заряды прошли предварительные испытания и позволяют
оперативно адаптировать их к конкретным условиям применения, что дает увеличение КПД при
разрушении на 25÷40% и экономически эффективное применение при следующих работах:
• резка в транспортный размер шахт пуска стратегических ракет РВСН;
• резка в транспортный размер бронетехники и другой военной техники;
• резка в транспортный размер авиационных средств;
• резка в транспортный размер морских и речных судов;
• резка в транспортный размер металлоконструкций нефтяных платформ;
• резка в транспортный размер железнодорожных цистерн для перевозки ГСМ;
• резка в транспортный размер балок и других металлоконструкций;
• ликвидация (снос) крупногабаритных кирпичных зданий и бетонных колонн;
• выравнивание земной поверхности путем разрушения гранитных валунов;
• расчистка горнолыжных трасс при создании или после горных обвалов;
• дробление льда и ликвидации ледяных заторов на реках разных регионов РФ;
• вырезание кусков труб при ликвидации аварий на нефтегазопроводах;
• изготовление зарядов для перфораторов и сейсморазведки месторождений

14.

Детонационное получение нанодисперсного углерода
Одним из перспективных направлений ведения экономически эффективной комплексной
утилизации боеприпасов является получение при утилизации боеприпасов низкоразмерных
фракции углерода с заданными физико-химическими свойствами.
Комплексная утилизация боеприпасов, кроме получения возможности интенсивного развития
перспективных нанотехнологий, позволит вернуть часть средств, затраченных на их создание, а
полученные модифицированные ультрадисперсные фракции углерода послужат базой для
получения наноструктурированных материалов , применяемых при создании:
• топливных и солнечных элементов на основе новых кремний - альтернативных материалов
с повышенными технико - экономическими характеристиками;
• материалов для энергетики возобноляемых ресурсов и водородной энергетики;
• активных сред оптоэлектроники с поглощением электромагнитных и акустических излучений
в заданных частотных интервалах;
• защитных, упрочняющих, антикоррозионных и водородо непроницаемых покрытий для
различных отраслей традиционной и нетрадиционной энергетики;
• каталитических материалов для биологических, медицинских и химических технологий;
• нового класса бетонов с заданными структурными свойствами для строительства.
Прямым потребителем разработанной совместно с Санкт-Петербургским государственным
университетом технологии и полученных нанодисперсных материалов является Министерство
промышленности и энергетики Российской Федерации, которое заинтересовано в организации
промышленного импортозамещающего производства дисперсных материалов, на настоящий
момент и в обозримой перспективе играющих стратегическую роль в развитии всех мировых
современных технологий.

15.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Создание ряда предприятий комплексной утилизации боеприпасов в разных регионах страны
не только исключит крайне опасную и затратную транспортировку списанных боеприпасов к
местам уничтожения, снизив тем самым уровень техногенной и экологической опасности , но и
позволит обеспечить при этом:
• проведение экологически безопасной утилизации обычных видов боеприпасов с плавким
компонентом смесевого взрывчатого вещества разрывного заряда;
• проведение экологически безопасной утилизации пироксилиновых и баллиститных порохов,
шашек баллиститного твердого ракетного топлива;
• изготовление высокоэффективных промышленных и специальных взрывчатых материалов;
• изготовление высотехнологичных наноструктурированных материалов для применения в
энергетике и различных отраслях промышленности;
• освобождение территорий складов и арсеналов, занятых под складирование подлежащих
утилизации боеприпасов, для ввода в гражданский хозяйственный оборот.
Плановая рентабельность предприятия комплексной утилизации боеприпасов и изготовления
ПВМ и СВМ определяется для производственной площадки индивидуально с учетом затрат,
необходимых для реконструкции имеющихся на ней сооружений и технической территории в
целях создания производства комплексной утилизации боеприпасов, имеющейся номенклатуры
и количества утилизируемых боеприпасов и фактического места производства работ в плане
его отдаленности от мест хранения боеприпасов с истекшим сроком хранения .
Стоимость реконструкции имеющихся сооружений и технической территории для создания
производства комплексной утилизации боеприпасов определяется в каждом конкретном случае
по рекомендованному месту создания производства комплексной утилизации боеприпасов.