Оценка применения состава А-2у в качестве котельного топлива

К. М. Колмаков; Г. В.  Козлов; А. Ю.  Муйземнек

doi:10.25514/CHS.2020.2.18011

К. М. Колмаков Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет» (ПГУ). Россия, Пенза https://orcid.org/0000-0002-3251-1054
Г. В. Козлов Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет» (ПГУ). Россия, Пенза https://orcid.org/0000-0002-5113-1305
А. Ю. Муйземнек Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет» (ПГУ). Россия, Пенза https://orcid.org/0000-0002-9137-6892

DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2020.2.18011

Ключевые слова: состав А-2у, твёрдые котельные топлива, моделирование процесса сжигания, утилизируемые взрывчатые вещества

Аннотация

Одна из важных проблем обеспечения химической безопасности связана с необходимостью ликвидации или утилизации больших количеств вторичных взрывчатых веществ (ВВ), образующихся при расснаряжении различных типов боеприпасов. Существующая практика утилизации взрывчатого снаряжения боеприпасов, основанная на их открытом сжигании, не предусматривает полезного использования ВВ и характеризуется высокой взрывоопасность и негативным влиянием на окружающую среду. В статье проведена оценка альтернативного сжиганию способа – использование в качестве твердого котельного топлива взрывчатых веществ, получаемых при утилизации боеприпасов. Проведено моделирование процесса сжигания исходного и модифицированного состава А-2у в стандартных тепловых котлоагрегатах. Показана возможность безопасного и эффективного применения утилизируемых взрывчатых веществ в качестве твердых котельных топлив непосредственно на территории арсеналов боеприпасов.

Литература

Matseevich, B.V., Glinskiy, V.P., & Sviridov, E.M. (2007). Depletion of medium-caliber artillery shells by hydrodynamic method and obtaining the G-2U composition. Proceedings of International Conference “Integrated disposal of conventional types of ammunition", September 19-21, Krasnoarmeysk. Krasnoarmeysk: KNIIM, pp. 60 - 64 (in Russ.).

Gorbachev, A.V., Gordyukhin, A.A., & Meleshko, V.Yu. (2011). State and prospects of ammunition demilitarization by jet cavitation method. Proceedings of VIIIth International Scientific and Technical Conference “Actual problems of disposal of missiles and ammunition”, October 19-20, 2011, Krasnoarmeysk. Krasnoarmeysk: KNIIM, pp. 10 - 15 (in Russ.).

Sladkov, V.Yu, & Dudina, Yu.V. (2011). Advanced methods of ammunition demilitarization and disposal. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhn. nauki = Bulletin of Tula State University. Technical science, 2, 302 - 307 (in Russ.).

Pat. 2195630, Russian Federation, 2002.

Conn, A.F., & Giracey, M.T. (1988). Using water jet to wash out explosive and propellants. Proceedings of 9th International Symposium of Jet Cutting Technology, Sendai, Japan, pp. 307 - 340.

Pat. 4391339, USA, 1983.

Conn, A.F., Johnson, V.E., Landenmuth, W.I., & Frederick, G.S. (1984). Some industrial applications of Cavijet cavitation fluid jets. Proceedings of 7th International Symposium on Jet Cutting Technology. Ottawa, Canada, June 26-28.

Demilitarization/disposal of conventional munitions manual, TM-9-1300-277 (1982). US Army. Part 6.

Fossey, R.D., & Summers, D.A. (1996). The Second decade of water jet demilitarization. New concerns, new solutions. Proceedings of 13th International Conference on Jetting Technology, Sardinia, Italy. University of Missouri-Rolla, USA: BHR Group Conference Series Publication.

Sadovskiy, A.I., Kat’kin, Yu.F., & Sidorov, M.I. (2000). Results of preliminary (factory) tests of GKM4 complex for disposal of artillery shells by method of hydrocavitation washing out of bursting charge from hexogen-containing explosive compositions. In: Collection of reports of Russian Scientific and Technical Conference “Complex utilization of conventional types of ammunition”. Krasnoarmeysk: KNIIM, pp. 56 - 61 (in Russ).

Technical Specifications TU 075 118 19-108-97. Explosive composition A-2u (wet A-IX-2) (in Russ.).

Kolmakov, K.M., Romanovskiy, A.L., & Kozlov, G.V. (2014). Improving the performance of hydrocavitation ammunition demilitarization. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhn. nauki = Bulletin of Tula State University. Technical science, 5, 201 - 211 (in Russ).

Kolmakov, K.M., Rozen, A.E., Roshchin, A.V., Panin, E.O., & Podval’nyi, A.M. (2017). A kinetic model of the reaction of dispersed aluminum with water under exposure to hydrocavitation and stabilization of the final product. Russian Journal of Physical Chemistry B, 11(4), 684 - 690. https://doi.org/10.1134/S1990793117040170

Pat. 2528726 , Russian Federation, 2014.

Gorbachev, V.A., Meleshko, V.Yu., Pavlovets, G.Ya., & Zakariev, G.Z. (2016). Combustion of explosives obtained by washing out of shells in fluidized bed. In: Collection of reports of Xth jubilee International scientific-practical conference “Actual problems of disposal of missiles and ammunition. Safety, resource conservation, ecology”. М.: RARAN, pp. 132 - 139 (in Russ).

Hazardous substances in industry. Handbook for Chemists, Engineers, and Physicians (1976). 7th Ed., V. 2. L.: Khimiya (in Russ.).

GOST (State Standard) ГОСТ 12.3.043-90. Occupational safety standards system. Manufacturing processes for applying optical coatings to parts. General safety requirements (in Russ.).

GOST (State Standard) 12.1.005-88. Occupational safety standards system. General sanitary and hygienic requirements for the air in the working area (in Russ).

Zlobinskiy, B.M. & Ioffe, V.B. (1972). Flammability and toxicity of metals and alloys. M.: Metallurgiya (in Russ.).

Shugalei, I.V., Garabadzhiu, A.V., Ilyushin, M.A., & Sudarikov, A.M. (2012). Some aspects of influence of aluminum and its compounds on living organisms. Ekologicheskaya khimiya = Environmental Chemistry, 21(3), 172 - 186 (in Russ).

Matseevich, B.V., Glinskiy, V.P., & Yazhuk, A.P. (1995). Foreign practices. Methods, organization, economics of conventional ammunition utilization industries in the USA, Germany, England. In: Collection 1 of reports of the Russian Scientific and Technical Conference “Integrated disposal of conventional types of ammunition”. Krasnoarmeysk: MTsNIINTIKKPK, pp. 294 - 300 (in Russ.).

Andreev, K.K, & Belyaev, A.F. (1960). Theory of explosives. М.: Oborongiz (in Russ.).

Andreev, K.K. (1966). Thermal decomposition and combustion of explosives. М.: Nauka (in Russ.).

Zeldovich, Ya.B., & Kompaneets, A.S. (1955). Detonation theory. М.: Tekhniko-teoreticheskaya literatura (in Russ.).

Zeldovich, B.Ya., Barenblat, G.I., Librovich, V.B., & Makhviladze, G.M. (1980). Mathematical theory of combustion and explosion. М.: Nauka (in Russ.).

Orlenko, L.P. (Editor) (2002). Explosion physics. In 2 volumes, 3rd edition, V. 1. М.: Fizmatlit (in Russ.).

Kocheva, M.A., & Boldin, S.S. (2005). Heat generating installations. Tutorial. N. Novgorod: Nizhny Novgorod. Gos. arkhitekt. stroit. univ. (in Russ.).

Handbook of small-capacity boiler plants (1989). Edited by K.F. Roddatis. M.: Energoatomizdat (in Russ.).

Fokin, V.M. (2006). Heat generating installations of heat supply systems. М.: Mashinostroenie (in Russ.).

Solid fuel steam boilers KE 2,5/4,0/6,5/10/25. Technical characteristics and complete set of KE boilers. https://biyskiykotelnyuzavod.ru/catalog/kotel_ke/ (accessed 30.09.2020).

Steam boilers of the KE series. Drawings of KE boilers (layout, assembly drawings). https://dkwr.ru/kotlyke.html (accessed 30.09.2020).

Kolmakov, K.M., Kozlov, G.V., & Chekanskiy, V.M. (2010). Research and development of technological methods for safe disposal of secondary explosives and mixed solid rocket fuel used as main energy components for enrichment of boiler fuels based on solid domestic waste. Research Report, Megapolis. М.: ZAO Areal-98 (in Russ.).

Chigirev, A.V. (2004). ANSYS for engineers. М.: Mashinostroenie (in Russ.).