Экология/Экологические и метеорологические проблемы  больших городов и промышленных зон.

к.т.н., доцент Еличев К.А., к.т.н., профессор Пинт Э.М., к.т.н. Яшин А.В., к.т.н., доцент Роговской Ю.Е., к.т.н., доцент Петровнина И.Н., Савицкий Е.А.

ГОУ ВПО «Пензенский ГУАС», Россия

ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия

К вопросу об утилизации боеприпасов

На территории России скопилось более 1,6 миллионов тонн различных боеприпасов, которые подлежат немедленной утилизации. В городской черте Ульяновска, Йошкар-Олы, Можайска, Липецка, Сызрани и других населенных пунктах находятся арсеналы и базы с боеприпасами, у которых давно истекли сроки сохранности и назначенные сроки службы. На вывоз этих боеприпасов требуется тысячи железнодорожных вагонов, но вывозить их некуда. В Приднестровье, Приморье и Калининградской области сложилось катастрофическое положение. Периодически горят и взрываются склады с боеприпасами. Большое количество боеприпасов имеет давнее, а зачастую и неизвестное происхождение. Биография некоторых начинается с событий второй мировой войны, но встречаются «подарки» и от первой мировой. Не лучше обстановка на остальном постсоветском пространстве. Украина пожелала получить половину арсеналов Черноморского флота, а теперь не знает, что с ними делать. Содержимое их стремительно стареет. Сброс боеприпасов в море грозит превратить его страшную отраву для всего региона. В воду попали бы соединения ртути, свинца, бария и даже стронция. Один миллион тонн боеприпасов может дать до 70 тонн чрезвычайно токсичной отравы, которая определяется первым, то есть высшим классом опасных веществ. Для сравнения можно сказать, что на всю Югославию войска НАТО сбросили 10 тонн соединений ртути, но эта зона была объявлена и до сих пор является «Европейским Чернобылем». Не лучше ситуация и в странах, закупавших советское вооружение и боеприпасы. Многие из них просят прислать специалистов для организации и проведения срочной утилизации боеприпасов. В то же время в этом же миллионе тонн боеприпасов содержится 350…400 тысяч тонн высококачественной стали, 250…280 тысяч тонн цветных металлов, среди которых латунь и другие медные сплавы, а также 220…280 тысяч тонн пороха и 30…40 тысяч тонн взрывчатых веществ.

После пожаров и взрывов на арсеналах и базах большое количество неразорвавшихся боеприпасов становятся добычей доморощенных «специалистов» вторсырья. Извлекаются цветные металлы, а все остальное пространство просто выбрасывается. Как правило, уничтожением или утилизацией этих «отходов» никто не утруждается. Мало того, выброшенные элементы боеприпасов представляют очевидную опасность взрыва, они активно отравляют окружающую среду, особенно различного вида капсюли и детонаторы. Между тем утилизация минно-торпедного и ракетного вооружения может дать драгоценные металлы. Например, аккумуляторная батарея торпеды весит от 50 до 80 кг, половину из которых составляет серебро. Есть в этом вооружении и золото с платиной, а также весь набор редкоземельных элементов.

Из всего выше изложенного следует вывод, что вопрос утилизации в настоящее время стоит очень остро. Данная проблема осложняется тем, что при проектировании и изготовлении боеприпасов не предусматривалась их дальнейшая утилизация. Их жизненный цикл должен был заканчиваться боевым использованием.

Метод разделения боеприпасов на составляющие элементы может быть реализован по схеме прямого цикла: изготовление-снаряжение-выстрел или уничтожение подрывом. Наиболее проблематичной операцией является подрыв. Несмотря на то, что металл в данном случае может быть собран и хорошо очищен, этот путь опасен, в первую очередь, экологически. Средства аннулирования содержит гремучую ртуть, азид свинца, а продукты взрыва заряда дают гамму экологически вредных окислов углерода, азота и др.

По этой причине наиболее предпочтительны обратные циклы, которые не допускают сам факт взрыва.

Корпуса снарядов после извлечения из них взрывчатых веществ и снятия медных ведущих поясков в основном идут в металлолом для дальнейшей переплавки. У бронебойных снарядов имеющих в своем составе сердечник, последний извлекается и перерабатывается. Вольфрам охотно приобретается различными организациями. Латунные гильзы после разделки идут как лом цветных металлов. На латунь имеется постоянный спрос. Стальные гильзы сдавать в металлолом экономически невыгодно. Поэтому авторами предлагается технология переработки стальных гильз в кровельную черепицу, так как потребность в кровельных материалах постоянно возрастает.

Рассмотрим эту технологию подробнее. Артиллерийская гильза представляет собой цилиндр со стенкой переменной толщины и массивной донной частью. Поэтому первой операцией технологического процесса будет отделение донной части гильзы от цилиндрической. Здесь могут быть использованы следующие методы: отрезка донной части резцом на токарных станках, абразивным кругом или дисковыми ножами. Вторая операция будет заключаться в выравнивании толщины стенки. Эту операцию можно реализовать двумя путями: прокаткой разделенных на две части вдоль образующей цилиндрических участков гильз между вращающимися вальцами в горячем или холодном состоянии и раскаткой стенки гильзы деформирующими роликами. Резку цилиндрического полуфабриката в плоский лист можно осуществлять методом плющения на прессе с одновременной обрубкой кромок. И последняя операция будет заключаться в придании листу жесткости его гофрированием также на прессе.

Применению артиллеристских порохов в качестве промышленных взрывчатых веществ мешает их высокая электризуемость и чувствительность к тепловым импульсам. Снизить электризуемость можно путем нанесения на зерна пороха защитных пленок. В качестве пенки предлагается применить тротил. Это позволит снизить электризуемость порохов в несколько раз. Расчетами установлено, что оптимальное содержание тротила 7…12%.

Другим направлением утилизации порохов является изготовление безобжиговой керамической плитки. Технологический процесс переработки порохов заключается в следующем:

- Стачивание;

- Измельчение на дисковых мельницах;

- Водоотжим и просушка кромки.

Технологический процесс изготовления керамической плитки будет состоять из следующего:

- Подготовка компонентов;

- Смешение массы и прессование плиток;

- Удаление растворителя из плитки;

- Нанесение на плитку лакокрасочного покрытия.

Основным составляющим компонентом плитки является измельченный кирпич и его отходы. Смешение компонентов должно производиться в смесителе периодического действия, куда загружается кирпичная крошка, измельченная крошка порохов и заливается растворитель – этилацетат.

В заключение следует отметить, что внедрение в производство предлагаемых технологий позволит исключить нежелательные явления, как подрыв и сжигание, а это улучшит экологическую обстановку в тех регионах, где ведутся работы по уничтожению боеприпасов.