Обґрунтування параметрів безпеки робіт з утилізації ракетних двигунів твердого палива - Автореферат

Накопичений за попередні роки в Україні величезний арсенал різних озброєнь, у тому числі і таких найбільш довершених та дорогих видів як твердопаливні міжконтинентальні балістичні ракети (МБР), нині вимагає великих витрат, повязаних не стільки з підтримкою виробів в бойовій готовності, скільки із забезпеченням безпеки при їх зберіганні і обслуговуванні. По мірі старіння МБР із ракетними двигунами твердого палива (РДТП) ці вироби не можуть більше використовуватися і підлягають утилізації. При тривалому зберіганні МБР їх паливо зазнає повільного розпаду, причому продукти розпаду здатні діяти автокаталітично і істотно змінювати характеристики палива, що збільшує небезпеку роботи з виробами. Однак, враховуючи високу потенційну небезпеку виконання робіт з СТРП і зміни, що сталися з ним за час тривалого зберігання, перш ніж приступити до розробки промислової технології процесу утилізації палива необхідно мати інформацію стосовно можливих параметрів безпечного впливу на паливо при його транспортуванні, вийманні і переробці, а також стосовно способів підвищення стійкості і стабілізації палива в процесі виконання робіт з ним. Для досягнення поставленої мети необхідно: - провести аналіз існуючих методів утилізації РДТП та стану досліджень, стосовно забезпечення безпеки робіт при утилізації і переробці ВР;Виконано аналіз існуючих способів утилізації РДТП та забезпечення безпеки робіт при утилізації і переробці ВР. Виявлені та досліджені чинники, що впливають на безпеку всіх етапів робіт, повязаних з утилізацією РДТП. Обгрунтовані методика та методи досліджень параметрів СТРП, що впливають на безпеку процесу утилізації, які враховують можливі зміни властивостей палива, особливості майбутніх методів його утилізації та можливий зовнішній впливів на паливо в процесі утилізації і дозволяють виконати комплекс досліджень з мінімальними витратами. Проведені експериментальні дослідження чинників, що впливають на безпеку всіх етапів робіт, повязаних з утилізацією РДТП, у тому числі термічної та хімічної стійкості СТРП, його детонаційних характеристик, чутливості до удару, тертя і дії електростатичних розрядів, які виконані з урахуванням зміни параметрів чинників при різних схемах утилізації в нормальних умовах, а також в умовах низьких і кріогенних температур. Особистий внесок здобувача полягає в постановці задач досліджень, у дослідженні особливостей чинників, що впливають на безпеку робіт, повязаних з утилізацією РДТП, обгрунтуванні параметрів безпечного виконання робіт по підготовці зразків СТРП до випробувань, методів і методик виконання робіт по оцінці параметрів безпечного впливу на СТРП, організації і керівництві проведенням експериментальних досліджень властивостей СТРП, аналізі результатів досліджень і обгрунтуванні параметрів безпечного впливу на СТРП у процесі його транспортування, виймання, зберігання і переробки в промислові ВР.У звязку з відсутністю і неможливістю виготовлення зразків палива, з властивостями СТРП, що зазнали тривалого зберігання, першим етапом виконання робіт є вирізання зразків палива з РДТП і підготовка їх до подальших випробувань. У другому розділі приведені результати досліджень по забезпеченню безпеки робіт при вирізанні і підготовці зразків СТРП до випробувань, які показали, що в процесі вирізання палива можливе виникнення аварійних ситуацій, повязаних з його запаленням внаслідок впливу ріжучого інструменту на паливо. Оскільки під впливом зовнішнього джерела тепла паливо деструктує, а газоподібні продукти розпаду, що виникають при цьому, дифундують у повітря і реагують з киснем, то при вирізанні зразків палива в повітрі типовим є газодифузійний механізм запалення. Нехтуючи процесами поширення тепла за двома координатами, виходячи з відомих рівнянь теплопровідності та з урахуванням тепла, затраченого на піроліз горючого матеріалу, нами запропонована математична модель газодифузійного запалення палива при його вирізанні у вигляді де - теплота реакції піролізу горючої складової палива, Дж/кг; та - передекспонентні множники, с-1; тн - час дії інструменту на паливо, с; Ег - енергія активації, Дж/моль; R - універсальна газова постійна, Дж/моль К; - коефіцієнт конвекційного теплообміну, м/с; - теплота реакції окислення продуктів термічної деструкції палива киснем повітря, Дж/кг; - питома теплоємність, відповідно, палива та газу, Дж/кг?К; - густина газу, кг/м3; - концентрація продуктів термічної деструкції палива в газовій фазі, кг/м3. Теплота деформації розподіляється між стружкою і паливом, а потім частково передається ріжучому інструменту в зоні контакту його поверхонь зі стружкою та паливом.Для проведення решти досліджень (дослідження властивостей палива при низьких та кріогенних температурах, чутливості до механічної обробки, чутливості до детонаційного імпульсу і передачі детонаційного імпульсу, швидкості горіння і поширення полумя) були розроблені оригінальні методи і методики або доопрацьовані існуючі. Виконані дослідження показали, що термічна стійкість зразків палива I, II та III ступеня п

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИПланом проведення досліджень передбачені наступні випробування зразків палива кожного ступеня: