废旧弹药销毁用爆炸罐设计及其应用(1).pdf

爆破器材E x p l o e i v eM e t e r “d s 第4 l 卷第3 期 废1 日弹药销毁用爆炸罐设计及其应用’ 罗同杰王保玲宁灵生 河南北方红阳工业集团有限公司销毁中心 河南云阳，4 7 4 6 7 8 【摘要】在对露天炸毁法处理废旧弹药研究的基础上，介绍了一种炸毁用的钢筋混凝土结构体及其各组成部分 的结构和功能，详细介绍了其炸毁作业流程。使用结果表明．该爆炸罐设计合理，可以连续重复、有效抵枷6 k T I 盯 当量爆炸冲击波及破片的破坏作用．完成一个作业周期为1 7m i l I 。同时还指出了爆炸罐的发展方向。 [ 美键词】废弹药炸毁爆炸■钢筋混凝土结构体 【分类号] 舶芦∞．7 9 T J 5 1 0 ．8 9 引言 军队和兵工行业对一些需要用炸毁法处理的废 旧弹药，一般均采用野外露天炸毁处理。野外露天 炸毁作业对场地的选择有很高的要求。容易受气候 影响。每次进行炸毁作业时需要布置大量的警戒人 员，废旧弹药爆炸后产生的有毒气体、冲击波、破片 和部分残留危险品严重威胁到场地周边设施及人员 人身安全”“。军队和兵工行业因各种原因需进行 炸毁处理的废旧弹药数量很多。由于场地及炸毁能 力所限，导致其存量不断增大，成为相关各方的安全 隐患”】。为了有效解决这一问题，利用爆炸室处理 废旧弹药被越来越多的业内人士所关注。 1 爆炸■简介 爆炸罐是指一种用来进行炸毁作业的建筑结构 体。当一定肿当量的爆炸物 废旧弹药 在其中 爆炸时，它可以承受和封闭爆炸产生的冲击波、金属 破片等的破坏作用，抑翻有毒气体、噪声等的污染， 同时还能有效保护人员、设备和环境的安全”1 。 实际在用的爆炸罐由工作室、排烟通道、泄爆通 道、泄爆井、人行通道5 大部分组成。最大炸毁药量 为6k sT N T 当量，完成一个作业周期为1 7m i t t 。具 体结构如图l 、图2 、图3 和圈4 所示。 1 ．1 工作壹 由于球形结构内表面各部位承压时无明显薄弱 环节，故工作室选用球型钢筋混凝土结构。该球体 内是直径为5 0 0 0 衄的空腔，球壁由厚度为5 0 0m m 的钢筋混凝土构筑成，内壁混凝土表面铺设厚度为 1 0n m 的钢板傲为爆炸破片屏蔽层和混凝土剥落阻 挡层”】。另有泄爆开口和泄爆通道相连”1 ，工作室 底部铺村厚度约为1 5 0 0m m 黄土，可起到吸收冲击 器◇归掣 书 划 图2 爆炸簟平面示意图 单位l 咖t t 图3 在用泄曩井、艟爆通道口 ●幅日■∞l l - 1 0 - 1 9 怍●■舟罗_ l 蠢 1 ％，一 ．男．工程尊．主烈●建旧■药拆分悄曩赴理帕研兜。E - m d h 岫棚t 盹岫 万方数据 2 0 1 2 年6 月 废旧弹药销毁用爆炸罐设计及其应用罗同杰等 圈4 在用泄屏井、人行通迢 波和能量的作用”】。 1 ．2 泄爆通道 为便于作业人员进人和具有适度的泄爆能 力”1 ，以及其必备的对飞散破片的阻拦功能．选用 圆拱顶钢筋混凝土结构．墙厚4 0 0 m m 。通道墙内壁 铺衬厚度为l O m m 的钢板。通道宽1 l O O m m ．高 1 5 0 0 m m 。 1 ．3 泄爆井 选用钢筋混凝土结构．可阻挡能通过泄爆通道 而逸出的少部分破片；通过两个变向开口使泄出的 冲击波有效衰减，实现能量外泄最小化。井壁厚 2 5 0m m ，高度为3 0 0 0m m ，井内径为5 0 0 0m m 。 1 ．4 排烟通道 选用圆筒型钢筋混凝土结构，使其既有利于有 毒烟尘快速地排出，还有一定的泄爆能力。烟道壁 厚2 0 0m m ．内径为5 0 0m m ，高1 0 0 0m m 。它的底部 内壁铺设厚度为1 0 一的钢板，目的是防破片毁 伤。延长使用寿命。 1 ．5 人行通道 操作人员炸毁作业进出的通道，具有一定的泄 压功能。人行通道界墙也选用钢筋混凝土结构，厚 度为2 0 0m m ，高度为3 0 0 0m m ；它既是通道的构筑 物，也是爆炸室通体疆土的外围挡墙。通道长4 0 0 0 ∞，宽1 9 0 0 m m 。 2 螺炸薯炸毁作业流程 2 ．1 作业准备 检查工作室状况、布置起爆线路，计算待炸毁的 废旧弹药药量，检查排风除尘及防护措施工况。 2 ．2 废旧弹药布置 将待炸毁的废旧弹药按要求布置，然后固定起 爆药块、雷管，连接导线”】。 2 ．3 起耀 人员撤至起爆点，由点火员采用电力法点火起 爆。 2 ．4 排除尘烟 昕到正常爆音后，启动排风除尘装置，洗尘、洗 烟；启动水幕，降尘、降烟”⋯。 2 ．5 清理 排尘数分钟后，关闭排风除尘系统．销毁员进人 工作室清理爆坑。然后进行下一个工作循环。 3 爆炸罐的优点 1 工作窒、泄爆通道、泄爆井等结构是整体构 筑的，一体性好。球型工作室在承载冲击渡压力时 无明显缺陷部位；泄爆通道能有效收聚爆炸物破片， 排泄一定量的冲击波，减轻工作室负载；通过改变方 向，吸纳能量和阻挡残留的个别逸出破片，泄爆井使 爆炸能量进一步衰减到可以安全释放的能级。相关 构件有机组合，使爆炸罐可以有效地阻隔、吸纳冲击 波及破片，保障了场地周边设施及人员人身安 全㈨。 2 相关部位铺衬钢板，可很好地抵御破片的损 毁作用，延长爆炸罐连续重复使用寿命。 3 爆炸的气体产物大多能限制在工作室内．通 过排风除尘系统的处理，使排人大气的气体的污染 性极大降低。 4 该爆炸罐利用地形嵌置在傍山坡脚的开挖 凹槽内，通体覆土。炸毁作业时，一部分爆炸能量消 耗在山体、疆土及挡土墙上”J 。 5 爆炸罐受气候影响较小．完成一次炸毁的操 作周期为1 7 m l n ，可满足高频次、较大1 孙r r 当量废弹 药的炸毁需求，能显著提高使用单位的炸毁作业能 力。 4 实际应用聂其发展方向 该爆炸罐己连续完成了1 9 0 0 余枚各式反坦克 导弹战斗部、4 0m m 火箭筒钢珠弹、1 3 0m m 火箭炮 杀伤爆破榴弹战斗部等的炸毁作业。经过这些爆炸 作用之后．该爆炸罐各构筑件形态基本完好。 1 工作室内衬的破片屏蔽钢板局部有1 0m m 左右深的不贯穿凹坑及浅坑、无撕裂痕。 2 泄爆通道里的钢板内衬上有爆炸破片撞击 形成的擦痕．最深痕迹深约2 m m ，由内向外擦痕深 度莲渐变浅、擦痕数量减少。 3 排烟通道根部自下而上约3 0 0 r a m 的圆周内 表面有破片撞击痕迹，呈逐渐减少的趋势。排风口 与泄爆通道损毁情况如图5 所示。 由于爆炸罐可以有效地抑制、减弱冲击波、屏蔽 爆炸物破片．能进行更大州T 当量、连续重复炸毁 作业，在结构安排方面和防护主体抗爆性优化 吸 收冲击波、抵抗破片损毁的材料和方式的选择上，如 何做到更有效、经济性更好等 方面有新突破；使操 万方数据 爆破器材E x p l o s i v e M a t e 汕 第4 l 卷第3 期 - ．] 广’▲一、、＼捌 ■▲。二 川5 俳M n ’i 艘堪j 匝进 作的便利性和自动化程度更高．操作更安全可靠；对 爆炸产生的气体、烟尘进行更彻底的处理．使之排放 达标．将是各种形态爆炸罐的发展方向。 5 结论 I 设计的爆炸罐经实际应用。可以连续重复、 有效抵御6 k gT Ⅳr 当量爆炸冲击波及破片的破坏作 用。收聚爆炸物破片．可有效保护人员、设施、环境的 安全。 2 该爆炸罐实现了对场地条件要求的降低，减 少了对天气条件的依赖。 3 通过附加的排风除尘系统。降低了爆炸产物 对环境的污染。 参考文献 [ 1 ] 邱进芬，谢筑湘．废旧炮炸弹销毁研究[ J ] ．工程爆破． 2 0 0 4 ，l o 1 8 2 8 6 【2 】谷智国，杜润生．张怀智用车载式烧毁炉铸毁废雷臂 方法研究[ J 】．爆破器材，2 0 0 9 ，3 s 6 2 4 - 2 5 ． [ 3 ] 宋华文．宋一中，高崎．弹药处废点布局和处废能力设 计研究【J 】军械工程学院学报，1 9 9 9 。I I 2 2 1 - 2 6 ． 【4 】王道全，吕国斌．都斌，等．利用抗攥小问销毁雷管的 方法C J 】．工程爆破．2 0 0 2 。8 3 7 4 - 7 6 ，6 4 ． [ 5 】朱桂飞．李成国．废旧弹药封闭爆炸的破片质量分布 [ J ] ．弹箭与制导学报．2 0 0 8 ，2 8 1 1 2 8 ．1 3 0 ． [ 6 】王泽渡．郑志良．爆炸及其防护[ M ] ．北京兵器工业 出版社，2 0 嘴2 6 8 - 2 7 9 ．5 1 4 - 5 1 5 [ 7 ] 张守中．爆炸基本原理【M ] ．北京国防工业出版社。 1 9 8 8 4 0 2 ． [ 8 】 北京工业学院八系编写组．爆炸及其作用 下册 [ M 】．北京国防工业出版社，1 9 7 8 2 8 7 - 2 8 9 ． [ 9 】王泽山．张面华．曹欣茂．废弃火炸药的处理与再利用 [ M ] ．北京国踌工业出版杜．1 9 9 9 2 3 2 - 2 3 3 ． [ 1 0 】蒋仲安，金龙哲。陈立武，等．掘进巷遭粉尘控制技术 的研究[ J ] ．中国安全科学学报．1 9 9 9 ，9 1 ；1 1 - 1 5 ． [ 1 1 ] 齐世福，田永良，王飞．废旧弹药装运与销毁技术综 述[ J ] ．爆破器材．2 0 1 l 。柏 4 2 6 - 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