(57)【要約】【課題】  耐圧容器の内部で有害物質又は爆発物を爆破処理する爆破処理方法において、耐圧容器のコンパクト性の増大を抑制しつつ、処理効率を向上する。【解決手段】  前記耐圧容器１０の内部で、複数の処理対象物（化学爆弾）１００を互いに所定の間隔ｇをあけて設置する。複数の処理対象物１００は、耐圧容器１０の長手方向に沿って並べて配置される。一の処理対象物１００を爆破してから、所定時間Δｔ後に、その隣の処理対象物１００を爆破するように、順次爆破する。前記所定時間Δｔは、先に爆破した処理対象物１００の爆発による爆発衝撃波がその隣の処理対象物１００に到達する前に、当該隣の処理対象物１００を爆破するように、爆破処理対象物１００・１００同士の間隔ｇとの関係で定められる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害物質又は爆発物を耐圧容器の内部で爆破処理する爆破処理方法であって、
前記耐圧容器の内部で、複数の処理対象物を互いに所定間隔をあけて設置し、
一の処理対象物を爆破してから、所定時間後にその隣の処理対象物を爆破するように、順次爆破することを特徴とする爆破処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の爆破処理方法であって、
先に爆破した処理対象物の爆発による爆発衝撃波がその隣の処理対象物に到達する前に、当該隣の処理対象物を爆破するように、前記の所定時間を爆破処理対象物同士の間隔との関係で定めることを特徴とする、爆破処理方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の爆破処理方法であって、
前記の耐圧容器は、所定の方向に細長く形成するとともに、
前記の複数の処理対象物は、前記耐圧容器の長手方向に前記所定間隔をあけて並べられることを特徴とする爆破処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質又は爆発物を耐圧容器の内部で爆破処理する爆破処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学兵器等（例えば、銃弾、爆弾、地雷、機雷）の軍事用の弾薬の構成としては、鋼製の弾殻の内部に、炸薬と、人体に有害な化学剤が充填されたものが知られている。化学剤の例としては、人体に有害なマスタードやルイサイト等である。
【０００３】
そして、このような化学兵器や、有機ハロゲン等の有害物質の処理・無害化の一つの方法として、爆破による処理方法が知られている。軍事用弾薬の爆破による処理は、解体作業が不要であることから、保存状態が良好な弾薬のみならず、経年劣化・変形などにより解体が困難になった弾薬も処理可能であり、また、爆発に基づく超高温・超高圧によって化学剤のほとんど全てを分解できる利点がある。このような処理方法は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
この爆破処理は、化学剤の外部漏洩防止の観点や、爆破処理による音や振動などの環境への影響を低減する観点から、密閉された耐圧容器内で行うことが多く行われている。また、耐圧容器の内部を真空引きした状態で爆破処理を行い、処理後も耐圧容器内を負圧に保つこととすると、化学剤の外部漏洩を確実に防止できる利点がある。
【特許文献１】特開平７−２０８８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１のような方法で爆破処理する場合、上記耐圧容器には爆発の圧力を保持するために、強い爆発衝撃波を受ける。従って、耐圧容器には大きな強度上の負担が加わる。
【０００６】
なお、近時、日本国政府は化学兵器禁止条約に批准し、旧日本軍によって中国に遺棄された化学兵器を廃棄する条約上の義務を負うことになった。内閣府遺棄化学兵器処理担当室が平成１４年１０月に発表した「中国における旧日本軍遺棄化学兵器処理事業の概要」では、中国各地に各種の遺棄化学兵器が約７０万発存在するものと推定され、その処理施設の設計に当たっては、３年間で７０万発の処理を行うことを想定し、１時間に１２０発程度の処理能力を有するように考慮すべきとしている。従って、例えば上記のような弾薬の爆破処理においては、多数の遺棄化学兵器を効率良く処理していくことが強く望まれるのである。
【０００７】
そこで、このような処理効率の向上のための一手段として、１度の処理で複数の弾薬を爆破することが考えられる。しかしながら、この場合はより強大な爆発衝撃波が生ずるので、耐圧容器に加わる衝撃力も増大する。衝撃力が大きければ大きいほど、使用中、繰返し作用する衝撃力によって耐圧容器の各部に生じる金属疲労は早期に進行してその寿命は短くなるし、衝撃力が極端に過大になると、塑性変形を起こして耐圧容器が使用不能に陥ったり、耐圧容器が脆性破壊してしまう可能性もある等、耐圧容器に加わる強度上の負担が大きくなる。
【０００８】
従って、このような大きな衝撃力に耐え得るように耐圧容器を設計しようとすると、耐圧容器を相当に大型化せざるを得ず、設備コストの増大を招いてしまう。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１０】
◆本発明の観点によれば、以下のような、有害物質又は爆発物を耐圧容器の内部で爆破処理する爆破処理方法が提供される。前記耐圧容器の内部で、複数の処理対象物を互いに所定間隔をあけて設置する。一の処理対象物を爆破してから、所定時間後にその隣の処理対象物を爆破するように、順次爆破する。
【００１１】
これにより、１回の処理で複数の処理対象物を爆破処理できて処理効率を大幅に向上できる一方で、耐圧容器に加わる負担の増大も抑制できる。
【００１２】
◆前記の爆破処理方法においては、先に爆破した処理対象物の爆発による爆発衝撃波がその隣の処理対象物に到達する前に、当該隣の処理対象物を爆破するように、前記の所定時間を爆破処理対象物同士の間隔との関係で定めることが好ましい。
【００１３】
これにより、耐圧容器に加わる負担を、単一の処理対象物を処理した場合とほぼ同等なレベルまで抑制できる。従って、耐圧容器の寿命を短くすることなく、処理能力の増大を図ることができる。また、先の処理の爆発による衝撃波が隣の処理対象物に到達して隣の処理対象物の起爆装置を損傷し、隣の処理対象物を完全に爆破できなくなることを回避できる。
【００１４】
◆前記の爆破処理方法においては、以下のようにすることが好ましい。前記の耐圧容器は、所定の方向に細長く形成する。前記の複数の処理対象物は、前記耐圧容器の長手方向に前記所定間隔をあけて並べられる。
【００１５】
これにより、耐圧容器を長手方向に延長するのみで、１回の処理で複数の処理対象物を処理するのに好適な構成とすることができる。従って、耐圧容器のコンパクト性を概ね保持しつつ、処理能力を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る爆破処理方法の一実施形態について説明する。
【００１７】
まず、本実施形態に係る爆破処理方法で爆破処理する爆発物の一例として、化学兵器である化学爆弾について図２に基づいて説明する。図２は、化学爆弾の概略構成を示した断面図である。
【００１８】
図２に示すように、化学爆弾（爆発物）１００は、弾頭１１０と、炸薬筒１１１と、爆弾殻１２０と、姿勢制御羽根１３０とから構成されている。炸薬筒１１１には、炸薬（爆薬）１１２が収容されている。弾頭１１０には、炸薬筒１１１内の炸薬１１２を炸裂させる信管１１３が内設されている。爆弾殻１２０は、炸薬筒１１１を収容する状態で弾頭１１０に接続され、内部に液状の化学剤（有害物質）１２１が充填されている。姿勢制御羽根１３０は、爆弾殻１２０の弾頭１１０の反対側に配設され、投下時における化学爆弾１００の姿勢を制御するものである。尚、爆弾殻１２０の上部には、この化学爆弾１００を飛行機に搭載するために、この化学爆弾１００を吊り上げる吊り環１４０が付設されている。
【００１９】
このように、処理される爆発物１００は、少なくとも爆薬１１２と、化学剤１２１を有する化学爆弾の全部又は一部である。なお、爆発物として、上述の如く化学剤１２１が充填された状態の化学爆弾１００を爆破処理する場合に限らず、爆発物として、化学爆弾を解体した後の炸薬部のみを耐圧容器内で爆破処理する場合にも適用することができる。
【００２０】
上記の爆薬としては、ＴＮＴ、ピクリン酸、ＲＯＸ等軍事用爆薬に適用することができる。また、化学剤として、マスタード、ルイサイド等のびらん剤、ＤＣ、ＤＡ等のくしゃみ剤、ホスゲン、サリン、青酸等に適用することができる。
【００２１】
次に、上述の化学爆弾１００等の爆発物を爆破処理する施設の一例として、屋外の爆破処理施設について図１に基づいて説明する。図１は、爆破処理施設の概略構成を示した断面図である。
【００２２】
図１に示すように、爆破処理施設１は、爆破チャンバ（耐圧容器）１０と、この爆破チャンバ１０を内部に収容したチャンバテント２０と、を主要な構成として備えている。
【００２３】
爆破チャンバ１０は、鉄等により形成された防爆構造の耐圧容器であり、内部で化学爆弾１００等の爆発物を爆破処理する際に、その爆圧に耐えられるように堅固に構成している。爆破チャンバ１０は一方向に細長い形状の中空の容器とされており、その長手方向を水平に向けて配置されている。
【００２４】
爆破チャンバ１０の片側側面部（長手方向一端側）には、着脱可能な耐圧蓋１１が備えられている。耐圧蓋１１は、本体から取り外した状態とすることで、搬送されてくる化学爆弾１００等の爆発物を内部に導き入れることができる。そして、化学爆弾１００等を搬入し、図示されない固定手段で爆破チャンバ１０の内部に固定して、前記の耐圧蓋１１を本体に取り付けると、内部が密閉状態になって、この状態で化学爆弾１００等の爆発物を爆破処理するように構成されている。なお、本実施形態では、１回の爆破処理で２つの化学爆弾１００を処理するようにしている。
【００２５】
爆破チャンバ１０の上部には、複数の注入口１２が備えられている。これらの注入口１２は、爆破処理前に爆破チャンバ１０内に酸素を注入したり、爆破処理後の除染作業の際に爆破チャンバ１０内に空気、水、洗浄剤等を注入したりすることができるように構成されている。
【００２６】
また、爆破チャンバ１０の上部及び耐圧蓋１１の反対側（長手方向他端側）の側面部には、排気口１３が備えられている。排気口１３は、真空ポンプ１３ａを用いて爆破処理前に爆破チャンバ１０内からフィルタ１３ｂを通して空気を排気して減圧状態又は真空状態にしたり、爆破処理後にベッセルベント等の槽類廃気を爆破チャンバ１０内からフィルタ１３ｃを通して排気したりすることができるように構成されている。
【００２７】
更に、爆破チャンバ１０の底部には、排水口１４が備えられている。排水口１４は、除染作業後の廃液を処理槽１５に排水することができるように構成されている。
【００２８】
尚、爆破チャンバ１０の外部には、爆破チャンバ１０内に固定された化学爆弾１００等の爆発物を点火するための図示されない点火装置を備えており、遠隔操作により爆破処理が行えるようになっている。
【００２９】
なお、化学爆弾１００等の爆発物が万一仮に爆破チャンバ１０を打ち破った場合であっても、チャンバテント２０を保護できるように、爆破チャンバ１０の周囲に強固な壁を設置することが好ましい。チャンバテント２０には図示しないドアが備えられており、ドアを開状態にして、爆破チャンバ１０や化学爆弾１００等の爆発物を内部に搬入するように構成されている。また、チャンバテント２０には、排気口２１が備えられており、ブロア２１ａを用いて、チャンバテント２０の内部から活性炭等のフィルタ２１ｂを通して排気することができるように構成されている。
【００３０】
このように、本実施形態では、少なくとも爆破チャンバ１０を有する爆破処理施設１によって、前述の化学爆弾１００の爆破処理が行われる。
【００３１】
次に、前記爆破チャンバ１０における処理時の化学爆弾１００の配置について、図３を参照して説明する。図３は爆破チャンバの内部を示した断面図である。
【００３２】
即ち、爆破チャンバ１０の内部に化学爆弾１００を２つ設置し、耐圧蓋１１を取り付けて閉鎖する。このとき、２つの化学爆弾１００・１００は、前述した爆破チャンバ１０の長手方向に沿う方向に並べて設けられている。また、２つの化学爆弾１００・１００は一箇所にまとめて配置せず、互いに所定の間隔ｇが形成されるように配置されている。
【００３３】
この状態で、化学爆弾１００を、図示しない起爆装置を用いて爆破する。その際、２つの化学爆弾１００を同時に爆破するのではなく、所定の時間間隔Δｔだけ爆破のタイミングをずらしながら順次爆破するようにする。具体的には、前記の点火装置を２つの化学爆弾１００・１００のそれぞれに繋ぎ、微小な時間を計測可能なタイマ回路を用いて、前記のΔｔのタイムラグをおいて２つの化学爆弾１００の爆薬に順次点火するようにする。そうすると、爆破チャンバ１０に加わる強度上の負担が軽減され、爆破チャンバ１０の耐久性を向上させることができる。
【００３４】
本発明者らは、本発明の有用性を確認するため、以下の実験を行った。即ち、単数あるいは複数の化学爆弾１００を爆破チャンバ１０の中央付近の一箇所に設置して同時に爆破する場合と、複数の化学爆弾１００を爆破チャンバ１０の長手方向に間隔をおいて配置して時間差をおいて順次爆破する場合とで、爆破チャンバ１０に加わる強度上の負担を調べた。
【００３５】
具体的には、爆破チャンバ１０に加わる強度上の負担を表す歪の量を、（Ａ）１個〜３個の化学爆弾１００を爆破チャンバ１０の中央付近の一箇所に設置して同時に爆破した場合、（Ｂ）２個を爆破チャンバ１０の長手方向の二箇所に所定間隔をあけて設置し、所定の時間間隔をおいて順次爆破した場合、（Ｃ）３個を爆破チャンバ１０の長手方向の三箇所に所定間隔をあけて配置し、それぞれ所定の時間間隔ずつをおいて順次爆破した場合、で調べた。なお、上記の実験では、上記化学爆弾１００として、あか弾を用いた。
【００３６】
この結果を図５に示す。この図５において、横軸は、化学爆弾１００の内包する爆薬量と、それに取り付けた補助爆薬の量を合計した爆薬量であり、縦軸は、爆破処理後に爆破チャンバ１０に生じた歪の量である。
【００３７】
この図５によれば、２個を二箇所に分散配置して時間差をおいて順次爆破した場合は、２個を一箇所に設置して同時に爆破した場合よりも、（同程度の合計爆薬量であっても）歪は小さかった。また、３個を三箇所に分散配置して時間差をおいて順次爆破した場合は、３個を一箇所に設置して同時に爆破した場合よりも、歪は小さかった。
【００３８】
また、２個を二箇所に分散配置して時間差をおいて順次爆破した場合や、３個を三箇所に分散配置して時間差をおいて順次爆破した場合は、１個だけを爆破した場合に比べても、歪は大差ない大きさになっている。
【００３９】
このことから、処理対象物を複数の箇所に分散配置し、時間間隔をあけて爆破した場合、複数を一箇所に設置して同時に爆破する場合よりも爆破チャンバ１０に加わる負担が小さくなるという明らかな知見が得られた。
【００４０】
なお、爆破チャンバ１０で一度に多数ないし複数の化学爆弾１００を処理する場合は、爆破チャンバ１０に加わる負担を過度に大きくしないようにしなければならない。一般に、壁面での爆発衝撃波の強さは、概ね爆薬量に比例し、爆発物と壁面の間の距離の３乗に反比例するという関係のあることが知られている。
【００４１】
このため、図４のように複数の処理対象物を一箇所に設置して同時に爆破処理することとすると、爆破チャンバ１０の壁面に働く爆発衝撃波の強さを一定範囲に抑えるためには、処理する爆薬量の増加に対応して、爆破チャンバ１０の大きさを、あらゆる方向に大きくする必要があった。例えば筒状の爆破チャンバの場合、その長手方向の長さを延長するだけでは足りず、その径も大きくする必要があった。
【００４２】
この点、本実施形態（図３）のように、複数の化学爆弾１００を長手方向に分散して配置し、時間差をおいて順次爆破することとすれば、爆破チャンバ１０の径を大きくすることなく、単に長手方向の長さを延長するのみで、処理能力の増大を図ることができる。従って、爆破チャンバ１０ひいては爆破処理施設１のコンパクト性を概ね維持しつつ、処理能力を向上させることができる。
【００４３】
以上に示したように、本実施形態の爆破処理方法では、前記爆破チャンバ１０の内部で複数の化学爆弾１００・１００を互いに所定間隔ｇをあけて設置するとともに、一の化学爆弾１００を爆破してから、所定時間（時間間隔Δｔ）後にその隣の化学爆弾１００を爆破するように、順次爆破する方法を採っている。従って、爆破チャンバ１０に加わる負担を、単一の化学爆弾１００を処理した場合と大差ないレベルまで抑制できる（図５参照）。従って、爆破チャンバ１０の寿命を短くすることなく、処理能力の増大を図ることができる。即ち、１回の処理で複数の化学爆弾１００を処理できて処理効率を大幅に向上できる一方で、爆破チャンバ１０に加わる負担の増大も抑制できる。
【００４４】
また、前記の爆破処理方法では、前記の所定時間（Δｔ）を、先に爆破した化学爆弾１００の爆発による爆発衝撃波がその隣の化学爆弾１００に到達する前に、当該隣の化学爆弾１００を爆破するように、化学爆弾１００同士の間隔ｇとの関係で定めている。これにより、Δｔだけ前の爆破に基づく衝撃波が隣の化学爆弾１００に到達して起爆装置を損傷させ、完全な爆破処理が困難になることを回避できる。即ち、完全な爆破処理を確実に行うことができる。
【００４５】
また図３に示すように、前記の爆破チャンバ１０は、所定の方向に細長く形成するとともに、前記の複数の化学爆弾１００は、前記爆破チャンバ１０の長手方向に前記所定間隔ｇをあけて並べられる。従って、爆破チャンバ１０を長手方向に延長するのみで、１回の処理で複数の化学爆弾１００を爆破処理するのに好適な構成とすることができる。この結果、爆破チャンバ１０のコンパクト性を概ね維持しつつ、処理能力を増大させることができる。
【００４６】
なお、１回で処理する化学爆弾１００の数は、４つ以上であっても構わない。また、３つ以上の化学爆弾１００を１回で爆破処理する場合、化学爆弾１００の設置間隔ｇや爆破される時間間隔Δｔは、等間隔でなくても構わない。
【００４７】
また、例示した化学爆弾１００のみならず、例えば有機ハロゲン等の有害物質を容器に入れた状態で爆破処理する場合も、本実施形態の爆破処理方法で処理することが可能である。この場合は、単にその有害物質を入れた容器を爆破チャンバ１０の長手方向に所定の間隔ｇをおいて複数並べ、時間差Δｔをおいて順次爆破すれば良い。
【００４８】
また、１箇所につき化学爆弾１００を１つ設置する場合だけでなく、複数個を一まとめにしたものを置く場合も考えられる。例えば、爆破チャンバ１０の長手方向の１箇所に化学爆弾１００を２つ一まとめにして設置し、それから所定の間隔ｇを置いたもう１箇所に化学爆弾１００を２つ一まとめにして設置する、といったようにである。
【００４９】
また、上記の実施形態では屋外の爆破処理施設を説明したが、この場合に限定されず、爆発物を密閉した爆破チャンバを地下に埋設した状態で爆破処理を行う場合についても本発明の爆破処理方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る爆破処理施設の全体的な構成を示した模式図。
【図２】化学爆弾の概略構成を示す断面図。
【図３】複数の化学爆弾を間隔をあけて配置して一回で複数処理する場合の、爆破チャンバ内での処理対象物の配置を示す断面図。
【図４】複数の化学爆弾を一箇所にまとめて配置して一回で複数処理する比較対照例を示す断面図。
【図５】本発明の爆破処理方法と比較対照例での爆破チャンバの歪の量を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００５１】
１  爆破処理施設
１０  爆破チャンバ（耐圧容器）
１００  化学爆弾（爆発物、処理対象物）
１２１  化学剤（有害物質）
ｇ  化学爆弾同士の間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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