CN1503895A - 用于销毁弹药上所安装引信的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的领域针对在战场上找到的、且带有引信的军火弹药。这样的弹药主要是存在烟火性的危险。本发明的问题在于销毁引信，从而将所述弹药拆除。本发明方法的特征在于将所述弹药(1)放置到一个封闭的腔室(5)中，并至少执行一次如下的工作循环：对腔室(5)进行减压；用液态腐蚀剂溶解弹药(1)的引信(2)；将气态排放物抽吸到一个辅助腔室(7)内；在引信(2)被溶解掉之后，将腔室(5)重新开启；取出弹药(1)；回收用液态腐蚀剂(6)对引信(2)进行腐蚀而产生的混合物；以及用高温分解方法对混合物进行处理。
Description
技术领域
本发明所涉及的领域针对于在战场上发现的弹药。本发明特别是涉及那些或者是被丢弃、或者是在击发后由于各种原因而未发生爆炸的各种弹药，这些弹药都带有各自的发火引信。
背景技术
弹药都包括一金属弹壳，其中容纳有一种主装药，该装药具有爆炸性、发烟性、易燃性或化学特性。
为了将主装药引燃，弹药上要配备一个引信，该引信包括：一发火装置，其含有黑火药和/或初发炸药等敏感材料；以及保险机构。根据主装药的不同类型，在主装药与引信之间设置了一种爆炸性或弥散性的传爆装药。
本领域技术人员都清楚：弹药中最为灵敏的部分就是引信。引信与主装药被分装在单独的包装中，且只有在使用时才被组合到一起。因而，认为卸去引信的弹药是非常安全的。
引信自身通常也包括一保险机构，该机构也即是可切断烟火链路的装置，在使用之前，其处于保险位置上。在该保险位置上，初发炸药与传爆装药或主装药的二次炸药分离开：例如通过冲击而将初发炸药触发将不会造成其它装药发生起爆。在使用时，对于炮弹的情况，或者是由操作人员特意将该保险装置去掉、或者是在击发加速度的作用下被自动去掉：因而，引燃初发装药的冲击作用将会造成其它装药的起爆，从而使弹药发生爆炸。
此处所考虑的弹药是指能产生爆炸冲击和弹片效果的常规弹药(即主装药是爆炸性的)，但也针对含发烟组合物或易燃组合物(主装药)的弹药，在传爆装药发生爆炸的过程中，这样的主装药弥散开来，以便于形成遮蔽的效果或传播火焰。最后，所述的装药也可以是化学弹药，其含有至少一种有毒的化学制剂，利用传爆装药的爆炸来将有毒化学制剂分散开，这些化学制剂也被称为“杀伤性气体”。
在贫穷国家中，常常是在事件(更具体来讲，即为第一、第二次世界大战时的战况)发生之后的几十年后才在战场上找到了这些弹药。首先，所述这些弹药的主要危险性在于：引信仍被安装在弹药上、且其位置是未知的(保险位置或其它的位置)。目前还不能为工作人员提供任何可能的保护，以消除发生爆炸的风险。
因而，需要解决的问题是如何使弹药处于这样的一种状态：使得其在一些条件下可被运送到某一地点或设备处，以便于进行销毁，其中的条件要满足几方面的约束因素，这些约束因素即为：人员防护、环境保护、以及符合现行的规章制度。
在一个与本申请所处环境不同的领域中，专利文件FR 2 704 641公开了一种用于中和化学弹药的自动设备。为了能接近弹药的内部、并对化学装药进行中和，该设备包括一个用于使引信与弹药主体相互分离的装置。所述装置是由一喷水枪构成的，其中所用的水中混有摩料颗粒，从而可切割下引信，然后将引信收集到一个支撑件上；而后，利用适当的装置将一种制剂通入到弹药中，该制剂可溶解由化学药剂组成的装药。很显然：这种用于将引信从弹药主体上分离下来的装置不能被用来解决本发明所针对的问题：对于状态不明的引信(即引信是否处于保险状态)，这种方法过于冒险了。
对尺寸相对较大、形状也很复杂的机械部件执行化学加工或腐蚀加工的方法也是公知的。但是，采用这样的技术来拆解弹药会带有几方面的问题。首先，需要选择腐蚀性的制剂，该制剂应当具有非常简单、但有效的化合物；然后，要对所述腐蚀性制剂与其所遇到或即将遇到制品的相容性进行选择，其中，即将遇到的制品是指腐蚀性制剂在弹药上发生作用时所遇到的制品，具体而言，其中的制品是指初发炸药或二级炸药、其它可能的组合物(即对于烟雾弹和燃烧弹的情况)、以及可能的化学制剂。最后，一个重要而困难的问题在于：如何处理由腐蚀性制剂在弹药上发生作用而形成的混合物。由于这种混合物的化学中和性是非常复杂的，所以也不能将其排放出去。
发明内容
本发明涉及一种用于销毁安装在弹药上的引信的方法，具体而言，每一弹药都包括一主体和一爆炸性的弥散装药，该装药由一引信触发，所述方法在于将至少一枚弹药设置到一个封闭的腔室内，其特征在于如下的工作循环至少要被执行一次：
-在腔室内形成一个负压；
-利用液态的腐蚀剂将引信溶解掉；
-将气态排放物抽吸到一个辅助腔室内，以便于执行后续的处理；
-在引信被溶解掉之后，将腔室重新开启；
-可选地，执行另一个销毁循环，直到腐蚀剂的腐蚀性不再足以完成下一个工作循环为止；
-然后，回收利用液态腐蚀剂将引信蚀刻掉而产生的液态混合物；以及
-而后用高温分解效应对所述混合物进行处理；
-回收固态或膏状的沉积物，并进行适当的包装，以利于后续的处理。
被抽出的气态排放物主要是指液态腐蚀剂对引信进行溶解所形成的产物，这些气态排放物也指：如果液态腐蚀剂在引信上的作用时间被延长、从而超出了对引信中含初发装药的部件进行溶解的程度时，那些从弹药中散逸出来的气体(例如有毒气体)。在发生溶解的腔室内形成一个负压，以防止这些气态排放物散逸到外界中。在腔室内的大气已被净化或冲洗之后，重新打开腔室。将其引信已被溶解掉、因而发生爆炸的风险已被显著降低-甚至完全消除的弹药放置到一个合适的容器内，以利于后续的处理，从而销毁弹药及其各个组成部分。
在本发明的第一种实施方法中，通过将所述引信浸入到液态腐蚀剂中而进行溶解。最好是：弹药上只有引信被浸入到液态腐蚀剂中。利用适当的装置对液态腐蚀剂进行搅动，从而促进所述液态腐蚀剂在引信中金属上的作用。
在本发明的第二种实施方法中，通过用液态腐蚀剂对所述引信进行喷射或喷雾而将其溶解。在该实施方式中，由于腐蚀性液体通常为新鲜的液体，所以，对工作循环的执行次数的限定将取决于腔室的容积-更确切来讲，是由收集腐蚀性喷洒液的容槽的容积确定的。可将一个屏障设置成环绕着所需区域而围出喷洒区。
在本发明的第三种实施方法中，通过在所述引信上贴附一腐蚀性的衬垫而将引信溶解。利用一吸附性或胶凝性材料来固化液态腐蚀剂，以此来形成腐蚀性的衬垫。
液态腐蚀剂是从那些通常用于执行化学加工的制剂中选出的。该液态腐蚀剂的性质取决于引信中组成材料的性质。有利地是：如果引信是基于铁质结构或钢质结构的－例如对于炮弹的情况，则腐蚀液基本上是硝酸溶液，其当量浓度通常在3到9之间。
如果引信是铝质的－例如对于航空炸弹的情况，则腐蚀液主要是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、或它们的混合物，其当量浓度在1到10之间。
优选地是，用于喷洒到弹药引信上的液态腐蚀剂的初始温度、或者腐蚀剂在被开始浸入时的温度高于室温，以便于具有足够高的溶解率，例如对于硝酸溶液的情况，其初始温度高于40℃
更为优选地是，弹药引信所浸入的液态腐蚀剂的温度是可调的，利用合适的方法将该温度在65℃与90℃之间进行调节，其中的方法可限制弹药的发热。
优选地是，在至少一个销毁循环之后，在一回转炉内对从腔室内回收来的、所形成的液态混合物执行高温热解，回转炉的入口温度约为400℃，其出口温度约为800℃。所形成的液态混合物例如与一种吸附剂和可燃材料(木屑或锯末)相混合，可燃材料在所述回转炉内被焚烧，从而产生执行高温热解所必需的热流入量。该焚烧工作还包括对焚烧及热解所产生废气执行适当的处理。
最好是，弹药在其引信已被销毁后，被从腔室中取出，并运送到一个合适的设备中。
有利地是：在化学弹药的情况下，操作一直进行下去，直到将弹药中的内容物也销毁后为止。此处的“销毁”应当被理解为将内容物的组成成分、以及其在液态腐蚀剂中的溶解物、分解物或分散物有效地破坏掉，这将使这些组分的敏感度降低。
例如，在所用的液态腐蚀剂是硝酸的情况下，申请人已经验证了硝酸对黑火药、例如为雷酸汞和硝基苯酚铅的初发炸药、或例如为三硝基甲苯或环三次甲基三硝基胺的二次炸药均无影响。
如果用硝酸对引信执行溶解的操作会导致硝酸与弹药中所含的其它化合物发生接触，则就必须要再次检查所述硝酸的行为。尽管硝酸能溶解掉SnCl4和TiCl4等化合物、破坏掉芥子气或将光气部分地水解，但其对某些含砷的化合物、氯乙酰胺、以及发烟化合物则没有任何效果：因而这些物质必须要用除腐蚀剂作用之外的其它措施来进行处理。
本发明还涉及一种用于实施上述方法的设备。该设备基本上包括一个腔室，其被一个顶盖封闭着。腔室和顶盖必须要能耐受液态腐蚀剂的蒸气，采用了合适的装置来在腔室内产生负压。顶盖上包括用于将气态排放物抽吸到一个辅助腔室内的装置。盛放着液态腐蚀剂的容槽是用可耐受所述腐蚀剂的材料制成的，且其包括能对引信溶解过程中的温度进行调节的装置。可选的是：容槽包括分离装置，其用于将混合物中的液态部分与固态或膏状部分分离开，其中的混合物是由于用液态腐蚀剂对引信执行溶解而形成的。
最后，腔室还包括用于固定弹药的装置，使得弹药可被降低，从而能部分或全部地浸入到液态腐蚀剂中，且该装置能将弹药从该液体中、以及腔室中撤出。
腔室还包括多个外围设施，这些设施包括：
-一个用于制备具有合适成分和适当浓度的液态腐蚀剂溶液的设施；
-一个辅助腔室，其用于储存和处理溶解反应所产生的气态排放物；以及
-各个容器，它们用于容纳引信已被销毁的弹药、液态或固态或膏状的混合物，这些混合物来源于引信的溶解、以及弹药上可能出现的孔洞。
有利地是，所述设备是一套移动设备，其可被移动到距离待处理弹药的发现地点尽可能近的位置。如果发现弹药的条件需要这样设置、也允许这样进行设置，则对引信的销毁几乎是在现场进行的。
很清楚，本发明解决了上文提出的问题。在足够安全的条件下，引信被柔和地从弹药的主体上分离下去。可利用公知的工艺简单地对该分离过程所产生的产物-实际上是对引信进行销毁所形成的产物进行处理。已被剥离掉引信的弹药处于这样的结构状态中：其可被搬运和运输，而不对将其销毁的设施造成任何的安全威胁。
附图说明
下面将借助于附图1对本发明作更为详细的描述。图1示意性地表示了对炮弹的引信执行销毁时特定情况。
具体实施方式
用于对安装在弹药1上的引信2进行销毁的设备包括一个腔室5，该腔室由一个顶盖15封闭着。腔室5、顶盖15以及与此相关的装置必须要能耐受可能有的腐蚀剂蒸气。顶盖15包括用于在腔室5内形成负压的装置13，形成负压是为了能防止气态发散物散逸到外界；顶盖起到一个抽吸罩的作用。可选地是：顶盖15可将腔室5密封。顶盖包括用于抽吸出气态排放物的装置17，气态排放物在被抽吸出之后被存放到一个辅助腔室7中。顶盖包括搬运装置19，其尺寸与顶盖的尺寸相匹配。在腔室5内设置了一个容槽12，其盛装着液态腐蚀剂6、对引信2执行溶解而产生的混合物、以及在对引信执行销毁时从弹药1中散落出的任何液态或固态制品(如果弹药上存在孔洞的话)。该容槽12例如为双层壁结构，以便于能调节其中所容纳物料的温度。容槽包括机械装置或气压装置(气泡发生装置)，用于使混合物实现均匀化(但在本文的附图中未表示出这些装置)。容槽12是用在工作温度范围内可耐受液态腐蚀剂6的材料制成的；例如，可用聚丙烯材料来制造容槽12。
容槽12可选配一个用于向引信2喷洒液态腐蚀剂的装置14。该喷洒装置14或者是由一个盛有新腐蚀剂的储器16直接供液的，或者是从容槽12中提取液态混合物的。
容槽12还包括用于将液态成分6与固态或膏状成分相互分离的装置，其中的固态或膏状成分是由于液态腐蚀剂对引信2进行腐蚀而产生的。容槽12上的一个排流装置11使液态混合物可被抽出，以便于执行后续的处理。
顶盖15包括一个用于固定弹药1的装置8。弹药被垂直地安装在装置8中，其带有引信2的梢端指向下方。例如，固定装置8可以是一个简单的网件，其是用可耐受腐蚀剂的聚丙烯制成的，也可以是一个能容纳一枚或多枚弹药的箱笼，或者还可以是一个夹具，其带有自锁爪，从而可利用弹药上的轭圈将其夹持住。固定装置8被连接到一搬运装置18上，该搬运装置18可将弹药的梢端提到喷洒装置14所在的高度上，或将弹药的梢端浸入到容槽12的液体中。搬运装置18还使弹药能快速升高，因而在出现异常情况时能中止溶解反应。
在设备被打开的情况下，开始执行对引信的销毁循环：
-通过将弹药1装入到固定装置8中；
-将弹药1垂直布置，且引信2指向下方；
-将带有固定装置8的顶盖15盖到腔室5上-将顶盖降低就可封闭腔室5，其中的固定装置8与搬运装置18相连接。将用于形成负压的装置13和抽吸装置17连接好。搬运装置18或者是使弹药1的梢端处于喷洒装置14的高度处，然后再启动喷洒装置，或者是将弹药的梢端浸入到容槽12所装的溶液中。从而开始执行对引信2的溶解反应；以及
-在溶解结束时，用一种气体对腔室5进行冲洗。将装置13和17脱开，并将顶盖15升高，从而可将弹药从固定装置8中取出，该弹药不带有引信，其引信已被销毁掉。
上文的描述针对的是单枚弹药，但很显然：本发明的设备可同时对多枚弹药进行处理，具体的数目取决于弹药的尺寸和设备的尺寸。
Claims (11)
1.用于销毁安装在弹药(1)上的引信(2)的方法，每一弹药特别都包括一主体(3)和一爆炸性的弥散装药(4)，所述装药由一引信(2)触发；所述方法在于将至少一枚弹药(1)设置到一个封闭的腔室(5)内，其特征在于如下的工作循环至少要被执行一次：
-在所述腔室(5)内形成一个负压；
-利用液态的腐蚀剂(6)将所述引信(2)溶解掉；
-将气态排放物抽吸到一个辅助腔室(7)内，以便于执行后续的处理；
-在所述引信(2)被溶解掉之后，将所述腔室(5)重新开启；
-可选地，执行另一个销毁循环，直到腐蚀剂的腐蚀性不再足以完成下一个工作循环为止；
-然后，回收利用液态腐蚀剂将所述引信(2)蚀刻掉而产生的液态混合物；以及
-而后用高温分解效应对所述混合物进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过将所述引信(2)浸入到液态腐蚀剂(6)中而进行溶解。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过用液态腐蚀剂(6)对所述引信(2)进行喷洒而将其溶解。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：液态腐蚀剂基本上是由当量浓度在3到9之间的硝酸溶液组成的。
5.根据权利要求1到3之一所述的方法，其特征在于：液态腐蚀剂主要是氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、或它们的混合物，其当量浓度在1到10之间。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：液态腐蚀剂的初始温度大于40℃。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：液态腐蚀剂的温度被调节到约65℃到90℃之间。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在至少一个销毁循环之后，在一回转炉内对从所述腔室(5)内回收来的、所形成的混合物执行高温热解，所述回转炉的入口温度约为400℃，其出口温度约为800℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述弹药(1)在其引信(2)被销毁之后，被从所述腔室(5)中撤出，并在一个合适的设备中进行销毁。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：持续执行操作，直至弹药中的内容物被销毁为止。
11.用于销毁安装在弹药中的引信的设备，所述设备包括一个腔室(5)，一个顶盖(15)包括用于在所述腔室(5)内形成负压的装置(13)、用于将气态排放物抽吸到一个辅助腔室(7)内的装置(17)、以及固定装置(8)，所述固定装置用于固定着要被液态腐蚀剂(6)处理的弹药(1)，其特征在于：所述固定装置(8)由一装置(18)驱动着而或者将所述引信(2)浸入到液态腐蚀剂中、或者将所述引信(2)置于与一喷洒装置(14)相对的位置处。
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