Изобретение относится к способам ликвидации скрепленных с корпусом зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) с отделяемыми днищами методом измельчения. The invention relates to methods for eliminating solid rocket propellant charges (TRT) bonded to the body with separable bottoms by grinding.
Существующие способы ликвидации зарядов ТРТ на основе сжигания зарядов (патенты РФ N 2021560, N 2087804) обладают принципиальными недостатками: высокая стоимость очистки продуктов сгорания при сжигании курпногабаритных зарядов и высокая пожаровзрывоопасность уничтожения, особенно при уничтожении дефектных зарядов. Existing methods for eliminating TPT charges based on charge burning (RF patents N 2021560, N 2087804) have fundamental disadvantages: the high cost of purification of combustion products during the burning of oversized charges and the high fire and explosion risk of destruction, especially when destroying defective charges.
К аналогам можно отнести способ механической утилизации корпусов и зарядов на токарных и строгальных станках с использованием металлических резцов (см. Л. А. Смирнов, О.В. Тиньков. Конверсия. Часть IV. ЦНИИНТ ИКПК, 1996 г., стр. 72). При этом для ломки стружки и получения крошки применяется специальный измельчитель. Этот способ является пожароопасным. Существует установка (М-115) вымывания крупногабаритных зарядов из неподвижного корпуса, которая применяется на фирме "Тиокол" (США) (см. Информацию корпорации "Тиокол" 1996). Эти способы реализуют малую производительность и являются дорогостоящими, так как расходуемая для охлаждения резцов вода требует затрат на ее очистку. Кроме того, не вырабатывается часть заряда в пристеночном слое корпуса и нельзя ликвидировать скрепленный заряд, не разрушив корпус. Analogs include the method of mechanical disposal of cases and charges on turning and planing machines using metal cutters (see L. A. Smirnov, OV Tinkov. Conversion. Part IV. TSNIINT IKPK, 1996, p. 72) . At the same time, a special grinder is used to break the chips and obtain crumbs. This method is fire hazard. There is an installation (M-115) for washing large-sized charges from a fixed body, which is used at Tiokol (USA) (see Information from Tiokol Corporation 1996). These methods realize low productivity and are expensive, since the water used to cool the cutters requires the cost of cleaning it. In addition, part of the charge is not generated in the parietal layer of the body and it is impossible to eliminate the bonded charge without destroying the body.
В качестве прототипа рассмотрен способ ликвидации зарядов ТРТ с помощью гидромониторной извлечения ТРТ из корпуса РДТТ (см. Л.А. Смирнов, О.В. Тиньков. Конверсия. Часть IV. ЦНИИНТИКПК, 1996 г., стр. 75). Здесь штанга с соплами, через которые истекают режущие струи воды высокого давления, вводится в сопловое отверстие корпуса РДТТ и в канал вращающегося заряда, наклоненного под углом к горизонтальной плоскости. В канале заряда нарезаются кольцевые и продольные пропилы, а затем струями воды из косо расположенных сопел срезают куски надрезанного пропилами ТРТ. Недостатком данного способа являются получение крупных кусков заряда и корпуса, требующих дополнительного измельчения, и большой расход воды, которая должна очищаться. Существенным недостатком является сложность контроля процесса резки в канале заряда, т. к. возможно соприкосновение металлического инструмента с движущимся топливом и элементами конструкции РДТТ, что предопределяет высокую опасность процесса. As a prototype, a method for eliminating TPT charges by means of hydromonitor extraction of TPT from a solid propellant rocket engine body has been considered (see L. A. Smirnov, O. Tinkov. Conversion. Part IV. TsNIINTIKPK, 1996, p. 75). Here, a rod with nozzles through which cutting jets of high-pressure water flow out is introduced into the nozzle hole of the solid propellant rocket motor and into the channel of a rotating charge, inclined at an angle to the horizontal plane. In the charge channel, circular and longitudinal cuts are cut, and then pieces of cut TPT cut by cuts are cut with jets of water from oblique nozzles. The disadvantage of this method is the receipt of large pieces of charge and housing, requiring additional grinding, and a large flow of water, which must be cleaned. A significant drawback is the complexity of the control of the cutting process in the charge channel, since it is possible for a metal tool to come into contact with moving fuel and solid propellant components, which predetermines the high risk of the process.
Технической задачей изобретения является создание визуально контролируемого способа ликвидации зарядов твердого топлива, скрепленных с корпусом (ЗСК) с отделяемыми днищами, позволяющего дозируемыми заданными долями безотходно, экологически безвредно, пожаровзрывобезопасно измельчать и ликвидировать ЗСК. При ликвидации ЗСК с отделяемыми днищами реализуется возможность сохранения корпуса для повторного использования. Эта задача решается тем, что сначала от корпуса отделяют донную или предсопловую часть, а затем устанавливают его на устройство вращения и вращают. Для измельчения ТРТ используется режущая струя сверхвысокого давления из измельчительной головки (ИГ) установки гидрорезки. После отделения частей корпуса перемещают ИГ у открытого торца заряда так, чтобы ее режущий торец был перпендикулярен продольной оси заряда, измельчают в крошку весь заряд, кроме остатков ТРТ в пристеночном слое. Затем поворачивают ИГ так, чтобы режущий торец ее был параллелен внутренней поверхности корпуса и, перемещая ее вдоль этой поверхности, измельчают остатки ТРТ на корпусе. An object of the invention is the creation of a visually controlled method for the elimination of solid fuel charges bonded to a housing (KCC) with detachable bottoms, which allows metering predetermined proportions to be wasteless, environmentally friendly, fire and explosion safe to grind and eliminate KMS. With the elimination of the KCC with detachable bottoms, it is possible to save the housing for reuse. This problem is solved by the fact that first the bottom or pre-nozzle part is separated from the housing, and then it is mounted on the rotation device and rotated. For grinding TRT, an ultrahigh pressure cutting jet from the grinding head (IG) of the hydraulic cutting machine is used. After separation of the body parts, the IG is moved at the open end of the charge so that its cutting end is perpendicular to the longitudinal axis of the charge, the entire charge is crushed into crumbs, except for the remains of TPT in the parietal layer. Then, the IG is rotated so that its cutting end is parallel to the inner surface of the body and, moving it along this surface, the remains of TPT on the body are crushed.
Всю мокрую крошку заряда добавляют вместе с выработанной после гидрорезки водой в качестве компонентов для изготовления водно-гелевого промышленного ВВ либо сжигают дозированно в специальной печи, достигая при этом высокой степени очистки продуктов сгорания за счет сжигания крошки небольшими долями. The entire wet charge crumb is added together with the water generated after water cutting as components for the production of a water-gel industrial explosive or dosed in a special furnace, while achieving a high degree of purification of the combustion products by burning the crumbs in small fractions.
Применение данного способа при ликвидации ЗСК с отделяемыми днищами показано на фиг. 1. Здесь изображены: заряд ТРТ 1, корпус 2, привод устройства вращения заряда 8. К установке гидрорезки относятся штанга 6 для подачи воды, ИГ 3 с режущими соплами, приводы 4 и 5, осуществляющие вертикальное и горизонтальное перемещение головки, и источник 7 высокого давления воды. ИГ подводят к открытому торцу заряда так, чтобы ее режущий торец был перпендикулярен продольной оси ЗСК, перемещают ее вдоль открытой поверхности заряда и измельчают в крошку весь заряд, кроме остатков ТРТ в пристеночном слое. При этом ИГ поворачивают так, чтобы ее режущий торец был параллелен внутренней поверхности корпуса (рис. 2). Перемещая ИГ вдоль этой поверхности, убирают остатки ТРТ на корпусе. The application of this method in the elimination of detachable under-heading system is shown in FIG. 1. Here are shown: the charge TRT 1, housing 2, the drive of the device for rotating charge 8. The installation of hydraulic cutting includes a rod 6 for supplying water, IG 3 with cutting nozzles, actuators 4 and 5, performing vertical and horizontal movement of the head, and a source 7 high water pressure. IG is brought to the open end of the charge so that its cutting end is perpendicular to the longitudinal axis of the SCS, move it along the open surface of the charge, and crush all the charge, except for the remains of TPT in the parietal layer. In this case, the IG is rotated so that its cutting end is parallel to the inner surface of the body (Fig. 2). Moving the IG along this surface, remove the remaining TPT on the body.
Достоинствами предложенного способа является то, что процесс ликвидации заряда происходит без контакта металлических деталей с ТРТ. Кроме того, реализована высокая пожаровзрывобезопасность способа, которая обеспечивается надежным визуальным и автоматическим контролем процесса измельчения ЗСК. При этом воды расходуются на порядок меньше, чем при измельчении с помощью механических резцов. Крошку ТРТ получают высокого качества, любого заданного размера. Экологичность процесса достигнута благодаря малому количеству применяемой воды и исключению необходимости ее очистки, так как мокрая крошка с отработанной водой полностью используется в качестве компонента промВВ. Этим обеспечивается экономичность и безотходность способа. При сжигании крошки экологичность обеспечивается возможностью сжигания малых порций измельченной крошки, что позволяет проводить эффективную очистку продуктов сгорания. При ликвидации РДТТ с разъемными днищами возможно сохранение корпусов для дальнейшего использования по назначению. The advantages of the proposed method is that the process of eliminating the charge occurs without contact of metal parts with TRT. In addition, a high fire and explosion safety of the method is realized, which is ensured by reliable visual and automatic control of the grinding process of the ZSK. At the same time, water is consumed an order of magnitude less than when grinding with the help of mechanical cutters. Baby TPT get high quality, any given size. The process is environmentally friendly due to the small amount of water used and the elimination of the need for its purification, since wet crumbs with waste water are fully used as a component of promo water treatment. This ensures the economy and non-waste method. When burning chips, environmental friendliness is ensured by the possibility of burning small portions of crushed chips, which allows for efficient cleaning of combustion products. When eliminating solid propellant rocket motors with detachable bottoms, it is possible to save enclosures for future use as intended.
Испытания предложенной технологии проводились при утилизации крупногабаритного заряда смесевого твердого топлива, скрепленного с корпусом массой около 3,5 тонны. Была нарезана крошка размером 6х3х3 мм с производительностью 200 кг/ч при расходе воды 0,6 - 0,8 л на 1 кг ТРТ, которая была использована при изготовлении промышленных ВВ. В ФЦДТ "СОЮЗ" организовано опытное производство ликвидации ЗСК и производство водно-гелевых промышленных ВВ. Здесь же проводилось сжигание малых порций мокрой крошки с высокой степенью очистки продуктов сгорания. Tests of the proposed technology were carried out when disposing of a large-sized charge of mixed solid fuel, bonded to a body weighing about 3.5 tons. A crumb of 6x3x3 mm in size was cut with a capacity of 200 kg / h at a water flow rate of 0.6 - 0.8 L per 1 kg of TRT, which was used in the manufacture of industrial explosives. The FTsDT "SOYUZ" organized a pilot plant for the elimination of KSK and the production of water-gel industrial explosives. Here, small portions of wet crumbs were burned with a high degree of purification of the combustion products.
Способ может быть использован при ликвидации зарядов ТРТ, скрепленных с корпусом с отделяемыми днищами, в том числе и дефектных, а также при утилизации отходов производства зарядов ТРТ. The method can be used in the elimination of charges TRT, bonded to the housing with detachable bottoms, including defective ones, as well as the disposal of waste production of charges TRT.