CN100523706C - 爆破处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在耐压容器的内部对有害物质或爆炸物进行爆破处理的方法，其可以抑制耐压容器的大型化，同时提高处理效率。该方法包括：在耐压容器(10)的内部将多个处理对象物相互空开规定间隔进行设置的设置工序；爆破一个处理对象物的初始爆破工序；从前次爆破的对象处理物的爆破时刻起经过规定时间后，对前次爆破的处理对象物的相邻的处理对象物进行爆破的继续爆破工序。通过所述初始爆破工序以及继续爆破工序，将所述各个爆破处理物依次进行爆破。

Description

爆破处理方法

技术领域

本发明涉及一种在耐压容器的内部对如有害物质、爆炸物等的处理对象物进行爆破处理的爆破处理方法。

背景技术

作为用于化学武器等(例如：枪弹、炸弹、地雷、水雷)的军事用弹药的构成，公知的是在钢制的弹壳内部填充有炸药和对人体有害的化学剂的构成。作为所述化学剂的例子可列举对人体有害的芥子气及路易士毒气等。

而且，作为处理这种化学武器及有机卤素等有害物质(例如无害化处理)的方法，公知的是基于爆破的处理方法。这种基于爆破的军事用弹药的处理方法具有以下优点：因为不需要拆卸作业，所以不仅适用于保存状态良好的弹药，也可适用于由于经年劣化、变形等而拆卸困难的弹药的处理，另外，利用由爆炸带来的超高温、超高压，能够将化学剂几乎全部分解。这种处理方法例如公开于专利文献1。

这种爆破处理，从防止化学剂的外部泄漏、以及减小爆破处理的声音和振动等对环境的影响的观点出发，大多数是在密闭的耐压容器内进行。另外，这种爆破处理具有下述优点：如果在将所述耐压容器的内部抽真空的状态下进行爆破处理，处理后仍使耐压容器内保持负压，则能够进一步可靠地防止所述化学剂的外泄。

专利文献1：日本特开平7—208899号公报。

发明内容

当用上述专利文献1所述的方法进行爆破处理时，所述耐压容器承受强大的爆炸冲击波。因此，对所述耐压容器施加有强度上的负担。

另一方面，近来，日本政府批准了禁止化学武器条约，并担负起废弃当年日军遗留在中国的化学武器的条约上的义务。在内阁府遗弃化学武器处理担当室于平成14年10月发表的“在中国的当年日军遗弃化学武器处理事务概要”中，推测在中国各地存在有各种遗弃化学武器约70万发，当设计其处理设施时，假设在三年期间进行70万发的处理，应考虑到需具有在一小时内120发左右的处理能力。因此，强烈期望例如在上述的弹药爆破处理中，对多数遗弃化学武器进行高效处理。

作为用于提高这种处理效率的方法之一，考虑在一次处理中对多个弹药同时进行爆破。但是，这种多个弹药的同时爆破会产生出更加强大的爆炸冲击波。该爆炸冲击波的增强，使施加于耐压容器的冲击力增大，从而使施加于耐压容器的强度方面的负担增大。具体来说，所述冲击力越大，该冲击力在所述耐压容器的使用中反复作用在该耐压容器上，使得耐压容器的各个部位产生金属疲劳的进展就越快，因而缩短了该耐压容器的寿命。再有，极端过大的冲击力可能使耐压容器产生塑性变形和脆性破坏，从而有该耐压容器不能继续使用之虞。

为了防止这些不良情况的发生，就必须将耐压容器设计成高强度的容器，使得能够承受如上所述的大的冲击力，这就会导致耐压容器的相当的大型化以及设备成本的增加等后果。

本发明作为解决上述问题的手段，提供一种在耐压容器的内部对例如有害物质、爆炸物等的处理对象物进行爆破处理的爆破处理方法。该方法包含：在所述耐压容器的内部，将多个处理对象物相互空开规定间隔进行设置的设置工序；对所述处理对象物中的一个处理对象物进行爆破的初始爆破工序；以及从前次爆破的对象处理物的爆破时刻起经过规定时间后，对前次爆破的处理对象物的相邻的处理对象物进行爆破的继续爆破工序；其中，通过所述初始爆破工序以及继续爆破工序，对所述各个爆破处理物依次进行爆破。

该方法能够以一次性处理对多个处理对象物进行爆破，从而大幅提高处理效率。并且，抑制施加在耐压容器上的负担的增大。

附图说明

图1是表示施行本发明一实施方式的爆破处理方法的设施的整体结构的示意图。

图2是表示通过所述方法进行爆破处理的化学炸弹的概略结构示例的剖面图。

图3是表示当将多个化学炸弹空开间隔配置之后、以一次进行多个处理时的，在耐压容器内的处理对象物的配置例的剖面图。

图4是表示将多个化学炸弹集中在一处配置之后、以一次进行多个处理的比较对照例的剖面图。

图5是通过对本发明的爆破处理方法以及比较对照方法进行实验而取得的表示耐压容器的变形量的曲线图。

具体实施方式

参照附图对本发明的爆破处理方法的一实施方式进行说明。

首先，作为使用本实施方式的爆破处理方法进行爆破处理的爆炸物之一例，根据图2对化学武器即化学炸弹进行说明。该图2是示出上述化学炸弹的概略结构的剖面图。

该图2所示的化学炸弹(爆炸物)100由弹头110、炸药筒111、炸弹壳120、姿态控制翼130构成。

所述炸药筒111从所述弹头110向后延伸，在该炸药筒111中收容有炸药(爆炸性物质)112。在所述弹头110上设有用于使所述炸药筒111内的炸药112爆炸的导火线113。

所述炸弹壳120以将所述炸药筒111收容于其中的状态与所述弹头110连接。在该炸弹壳120的内部填充有液状的化学剂(有害物质)121。所述姿态控制翼130被配置在所述炸弹壳120的轴向端部中的所述弹头110的相反侧的端部，用于控制投下时的化学炸弹100的姿态。

另外，在所述炸弹壳120的上部附设有用于吊起该化学炸弹100的吊环140，所述化学炸弹100通过该吊起而被装载于飞机上。

在该实施方式中成为处理对象的爆炸物如上所述，至少具有炸药112和化学剂121的化学炸弹100的全部或一部分。另外，本发明不限于对如上所述的填充了化学剂121的状态的化学炸弹100进行爆破处理的情况，其也可适用于只对将化学炸弹拆卸后的炸药部在耐压容器内进行爆破处理的情况。

例如，本发明可适用于TNT、苦味酸、RDX等军事用炸药的爆破处理，以及芥子气、路易士毒气等糜烂性毒剂、DC、DA等催嚏剂、碳酰氯、甲氟磷酸异丙酯(沙林毒气)、氰酸等化学剂的爆破处理。

另外，不仅是所例示的化学炸弹100，例如对于在将有机卤等有害物质装入容器的状态下进行爆破处理的情况，也可以使用本实施方式的爆破处理设施。

其次，作为对所述的化学炸弹100等爆炸物进行爆破处理的设施的一例，基于图1对设置于室外的爆破处理设施进行说明。该图1是示出所述爆破处理设施的概略结构的示意图。

图1所示的爆破处理设施1作为主要结构元素包含有耐压容器10、和将该耐压容器10收容于其内部的帐篷20。

耐压容器10具有由铁等形成的防爆构造，这样坚固的结构使得在其内部对化学炸弹100等爆炸物进行爆破处理时，具有耐受其爆炸压力的强度。该耐压容器10是沿一个方向延伸的形状的中空容器，并以其纵向为水平的方式进行配置。

在所述耐压容器10的纵向两端部中的一个端部设有相对该耐压容器10的主体可以装卸的耐压盖11。通过从主体上拆下该耐压盖11，能够将搬送来的化学炸弹100等爆炸物导入耐压容器10的内部。这样，化学炸弹100被搬送到耐压容器10内，并用未图示的固定装置固定于耐压容器10内部之后，将所述耐压盖11安装到所述主体上，由此，所述耐压容器10的内部变为密闭状态。在该状态下进行所述爆炸物的爆破处理。

在本实施方式中，在一次爆破处理中实行两个化学炸弹100的爆破。

在所述耐压容器10的上部设有多个注入口12。这些注入口12用于爆破处理前向耐压容器10内注入氧气、及在爆破处理后的消毒作业时向耐压容器10内注入空气、水、清洗剂等。

另外，在所述耐压容器10的上部、和所述耐压盖11相反侧的侧面部设有排气口13。这些排气口13被用于下述情况：在爆破处理前使用真空泵13a将空气通过过滤器13b而从所述耐压容器10内排出，使其成为负压状态或真空状态，或者在爆破处理之后将来自容器排气口(vessel vent)等的槽类废气通过过滤器13c而从所述耐压容器10内排出。

在所述耐压容器10的底部还设有排水口14。通过该排水口14，将消毒作业后的废液排出到处理槽15中。

并且，在所述耐压容器10的外部设有用于对固定于耐压容器10内的化学炸弹100等爆炸物进行点火的未图示的点火装置。该点火装置可进行基于远程操作的爆破处理。

另外，为了在万一所述化学炸弹100等爆炸物打破所述耐压容器10的情况下也能够保护所述帐篷20，优选在所述耐压容器10的周围设置坚固的壁。

所述帐篷20具有未图示的门，在打开该门的状态下，将所述耐压容器10以及化学炸弹100等爆炸物搬入所述帐篷20内。另外，在所述帐篷20上设有排气口21，该排气口21用于使用鼓风机21a从所述帐篷20的内部通过活性炭等的过滤器21b进行排气。

这样，在本实施方式中，通过至少具有所述耐压容器10的爆破处理设施1进行所述化学炸弹10的爆破处理。

下面，参照图3对将化学炸弹100设置在所述耐压容器10内的设置工序、以及其后的爆破工序进行说明。该图3是表示所述耐压容器10的内部的剖面图。

在所述设置工序中，如图所示，将两个化学炸弹100设置在耐压容器10的内部，然后，将耐压盖11安装到该耐压容器10的主体上，从而将化学炸弹封闭在耐压容器10内。此时，所述两化学炸弹100沿着所述耐压容器10的长度方向并列设置。并且，该两个化学炸弹100不是集中在一处配置，而是以在这些化学炸弹100彼此之间形成所述长度方向的规定间隔g的方式进行配置。

在接下来的爆破工序中，使用未图示的起爆装置进行所述两个化学炸弹100的爆破。这些化学炸弹100的爆破不是同时进行，而是错开规定时间间隔Δt的爆破定时依次进行。即，按照爆破所述两个化学炸弹100中的一个化学炸弹100的初始爆破工序，和从该爆破时刻起经过规定时间后、对该已爆破的化学炸弹100的相邻的化学炸弹100进行爆破的继续爆破工序的顺序依次进行。

所述两个爆破工序为，将所述的点火装置分别连接在所述两个化学炸弹100上，使用能够检测微小时间的定时电路，在所述时间间隔Δt中，通过对两个化学炸弹100的炸药依次进行点火来实施。这样的爆破减轻了施加到耐压容器10上的强度方面的负担，从而提高了耐压容器10的耐久性。

本发明人为了确认本发明的有效性，进行了以下实验。即，对将一个或者多个化学炸弹100设置在耐压容器10的中央附近的一个位置来同时进行爆破的情况、和将多个化学炸弹100空开间隔而配置在耐压容器10的长度方向上并隔开时间差依次进行爆破的情况下，施加在耐压容器10上的强度方面的负担进行了调查。

具体来说，作为表示施加在耐压容器10上的强度方面的负担的量，以在该耐压容器10上产生的变形作为测定对象，在下述情况下分别测定了所述变形：(A)将一个～三个化学炸弹100设置在耐压容器10的中央附近的同一位置且同时爆破的情况；(B)将两个化学炸弹100在耐压容器10的纵向(长度方向)上空开规定间隔进行设置，且隔开规定的时间间隔依次爆破的情况；(C)将三个化学炸弹100在耐压容器10的纵向上空开规定间隔进行设置，且分别隔开规定的时间间隔依次爆破的情况。另外，在所述实验中作为所述化学炸弹100使用了红弹。

将所述实验结果表示于图5中。在该图5中，横轴为化学炸弹100内所包含的炸药量和安装与其内的辅助炸药量的合计炸药量，纵轴为爆破处理后耐压容器10所产生的变形量。

如图5所示，将两个化学炸弹100分散配置在两个位置且隔开时间差依次爆破的情况，与将使用同等程度的合计炸药量的两个化学炸弹100集中配置在同一个位置且同时爆破的情况相比较，前者情况下的耐压容器10的变形小。另外，将三个化学炸弹100分散配置在三个位置且隔开时间差依次爆破的情况，与将三个化学炸弹100集中配置在同一个位置且同时爆破的情况相比较，前者情况下的耐压容器10的变形也较小。

另外，将两个化学炸弹100分散配置在两个位置且隔开时间差依次爆破的情况、将三个化学炸弹100分散配置在三个位置且隔开时间差依次爆破的情况，与只爆破一个化学炸弹100的情况相比较，前两种情况在耐压容器10的变形量上没有大的差别。

由这些事实可推导出，将多个处理对象物分散配置在多个位置且空出时间间隔依次进行爆破的情况，与将多个处理对象物设置在同一个位置且同时进行爆破的情况相比较，前者情况下施加在耐压容器10上的负担较小。

即使在耐压容器10内一次性处理多个化学炸弹100的情况下，也和处理单个化学炸弹100时的情况相同，在使施加在耐压容器10的负担不要过大的要求方面没有变化。在此可知存在以下关系，即，作用于耐压容器10的壁面上的爆炸冲击波的强度通常与炸药量基本上成比例，与爆炸物和壁面的距离的三次方成反比。

因而，如图4所示，一边实行将多个化学炸弹100(处理对象物)集中配置在一个位置并同时进行爆破处理的方法，一边为了将耐压容器10的壁面上承受的爆炸冲击波的强度抑制在一定范围之内，需要与所处理的炸药量的增加相对应地在所有方向上增大耐压容器10的尺寸。例如在圆筒状的耐压容器的情况下，不仅需要增大其长度方向的尺寸，也需要增大径向尺寸。

与此相对，如图3所示的本实施方式，将多个化学炸弹100在耐压容器长度方向上分散配置且隔开时间差依次进行爆破的方法，由于不需要增大耐压容器10的直径，只需简单地将耐压容器10的长度方向的尺寸仅增加化学炸弹100彼此之间的间隔g，就可以实现增大处理能力的目的。因而，在这种方法中，耐压容器10基本上不改变爆破处理设施1的大小就可以提高处理能力。

如以上所述，由于本实施方式的爆破处理方法包括：将多个化学炸弹100相互空开规定间隔g地设置在所述耐压容器10的内部的工序；在一个化学炸弹100爆破之后，在规定时间(时间间隔Δt)后使其相邻的化学炸弹100进行爆破这样依次爆破的工序。所以，施加在耐压容器10上的负担被抑制在与处理一个化学炸弹100时没有大的差别的水平(参照图5)。因此，不会伴随有施加在耐压容器10上的负担增大以及耐压容器10的寿命缩短，从而可实现处理能力的增大。

在该方法中，所述的规定时间间隔(Δt)例如可以根据化学炸弹100之间的间隔g来设定，使得在由首先爆破的化学炸弹100的爆炸产生的冲击波到达其相邻的化学炸弹100之前，该相邻的化学炸弹100即被爆破。这样设定时间间隔Δt，可回避由特定的化学炸弹100的爆破产生的冲击波在相邻的化学炸弹100爆破前到达相邻的化学炸弹100，从而损坏该相邻的化学炸弹100的起爆装置，难以进行完全的爆破处理。即，能够更可靠地进行完全的爆破处理。

另外，如图3所示，在使用沿特定方向延伸的耐压容器10、并在该耐压容器10的长度方向上按规定间隔g设置化学炸弹100的方法中，由于使耐压容器10只沿长度方向延长，因此能够用一次处理进行多个化学炸弹100的爆破。其结果是，可在大致不改变耐压容器10的大小的前提下，增大处理能力。

在本发明中，一次性处理的处理对象物的数量可以为四个以上。另外，在将三个以上的处理对象物进行一次性爆破处理时，设置这些处理对象物的位置彼此的距离间隔g和爆破定时的时间间隔Δt也可以不是等间隔。

再有，本发明的处理对象不限于例示的化学炸弹100，例如有机卤素等有害物质的爆破处理也能够适用本发明。此时，只要简单地将装入该有害物质的容器沿耐压容器10的长度方向按规定间隔g排列多个，并隔开时间差Δt依次爆破即可。

另外，本发明就一个位置而言不限于设置一个处理对象物，也包括将多个处理对象物集中设置在一个位置的情况。例如，也包括将两个化学炸弹100一块设置于图3所示的耐压容器10的长度方向更靠一侧的位置、将另外两个化学炸弹100一块设置于自该位置起隔开规定间隔g的相反侧的位置的情况。

另外，所述实施方式是用室外的爆破处理设施进行爆破处理的例子，但本发明也包括将密闭有爆炸物的耐压容器埋设于地下，然后在地下进行爆破处理的方法。

Claims (3)

1.一种爆破处理方法，在耐压容器的内部对处理对象物进行爆破处理，其特征在于，包含：

在所述耐压容器的内部，将多个处理对象物相互空开规定间隔进行设置的设置工序；

对所述处理对象物中的一个处理对象物进行爆破的初始爆破工序；

从前次爆破的对象处理物的爆破时刻起经过规定时间后，对前次爆破的处理对象物的相邻的处理对象物进行爆破的继续爆破工序；

其中，通过所述初始爆破工序以及继续爆破工序，对所述各个爆破处理物依次进行爆破。

2.如权利要求1所述的爆破处理方法，其特征在于，

在所述继续爆破工序中，根据爆破处理对象物彼此的间隔确定所述规定时间，以使在由先爆破的处理对象物的爆炸产生的爆炸冲击波到达其相邻的处理对象物之前，对该相邻处理对象物进行爆破。

3.如权利要求1或2所述的爆破处理方法，其特征在于，

所述耐压容器使用沿特定方向延伸的形状的中空容器，

在所述设置工序中，将多个处理对象物在所述耐压容器的长度方向上空开所述规定间隔进行设置。

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