Снижение техногенной нагрузки на окружающую среду при применении водостойкого промышленного взрывчатого вещества

Abstract

Дисертація присвячена зниженню екологічної небезпеки навколишнього середовища шляхом застосування замість традиційних промислових вибухових речовин, водостійкої нітратамонієвої вибухової речовини на основі конверсійних порохів та ракетних палив, вилучених із застарілих боєприпасів. В роботі науково обґрунтовано, що капсулювання нітрату амонію плівкоутворюючою композицією на основі конверсійних порохів (піроксиліну, баліститного пороху та баліститного ракетного палива) дозволяє знизити рівень екологічного навантаження на довкілля, а саме знизити небезпеку техногенних катастроф при їх зберіганні, зменшити утворення шкідливих газоподібних речовин при вибуховому перетворенні промислових вибухових речовин. Розроблено технологію отримання водостійкої промислової вибухової речовини за допомогою апарату із псевдозрідженим шаром, та адсорбуючої установки для очищення повітря від технологічних викидів; визначені оптимальні режими отримання амопора–В за допомогою удосконалення фізичної та математичної моделі нанесення покриття; запропоновано методику визначення водопроникності нітратцелюлозного покриття; визначено рівень проникнення нітрату амонію у навколишнє середовище, водопоглинання та водостійкість; показано, що введення в покриття промислової вибухової речовини амопор–В неіоногенної поверхнево–активної речовини (ОП–7) дозволяє зменшити її питомий об'ємний електричний опір, що дозволить запобігти виникненню непередбачених вибухів у результаті утворення зарядів статичної електрики.

Диссертация посвящена снижению экологической опасности окружающей среды путем применения вместо традиционных промышленных взрывчатых веществ, водостойкое нитратаммониевое взрывчатое вещество на основе конверсионных порохов и ракетных топлив, извлеченных из устаревших боеприпасов. На основе проведенного анализа определены экологические преимущества применения промышленного взрывчатого вещества на основе конверсионных порохов с целью утилизации непригодных боеприпасов и снижению техногенной нагрузки при применении аммопора–В. В результате термодинамических расчетов установлено, что для обеспечения нулевого кислородного баланса нитратцеллюлозное покрытие на гранулах нитрата аммония должно иметь толщину 0,10–0,12 мм и составлять примерно 25 % от массы ПВВ. Такое взрывчатое вещество имеет более высокие энергетические характеристики по сравнению с аналогами и при взрывчатом превращении снижает количество вредных газообразных продуктов. Разработана технология получения промышленного взрывчатого вещества аммопор–В с применением аппарата с псевдоожиженным слоем. Предложенная технологическая схема предусматривает улов паров растворителя, что снижает опасность загрязнения атмосферы и позволяет возвратить в технологический цикл до 90 % растворителя. Разработана математическая модель кинетики роста нитратцеллюлозного покрытия на гранулах нитрата аммония в псевдоожиженном слое, в которой экспериментально определяющим параметром является коэффициент покрытия, характеризующий потери материала покрытия в результате уноса частиц лака при распылении форсункой. Экспериментальными исследованиями и расчетами установлено, что содержание нитрата аммония в водной среде не превышает экологических норм для водных ресурсов и составляет 0,025 мг/л. Показано, что введение в покрытие промышленного взрывчатого вещества аммопор–В неионогенного поверхностно–активного вещества ОП–7 в количестве 0,05–0,2 % масс. позволяет уменьшить его удельное объемное электрическое сопротивление до 3,3∙104 Ом∙м, это предотвращает возникновение непредвиденных взрывов в результате образования зарядов статического электричества и возникновения техногенных катастроф.

The thesis is devoted to reducing environmental hazards environment on disposal and use of outdated ammunition for new industrial explosive. First proposed the formulation of water–resistant explosives industry, which is the ammonium nitrate granules, coated with a material based on cellulose nitrate (collodion, ballistite gunpowder, gun–cotton or ballistite rocket fuel). The use of such material as obsolete powders from recycled ammunition, reduces the risk of man-made disasters during storage. It is established that in order to prevent the formation of toxic gases in explosive transformation ammopora–B mixing ratio is 75 % NA and 25 % cellulose nitrates. A mathematical model of the kinetics of growth cellulose nitrates coating on the pellets of ammonium nitrate in a fluidized bed, which is experimentally determined parameter is the coverage ratio, which characterizes the loss of coating material as a result of entrainment nozzle varnish. It is shown that the introduction of industrial coating explosive ammopora–V a non–ionic surfactant to reduce its volume resistivity, which will prevent the occurrence of unanticipated explosion due to the formation of static electricity charges.