(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を爆破処理するための爆破処理方法であって、
弾塑性を有する金属からなり、前記被処理物を密閉状態で収容可能な形状を有し、その収容状態で被処理物が爆破された際に生じる爆破エネルギーを受け止める内周面を有する圧力容器を用意する工程と、
前記圧力容器内に初期荷重付与用爆薬を収容して当該圧力容器内を密閉し、前記初期荷重付与用爆薬を爆発させることにより、前記圧力容器のうち局部的構造不連続部分を除く構造部分の少なくとも一部に、当該圧力容器に生じる１次応力及び２次応力の和が弾性限界を超えて塑性域に達するような初期荷重を付与して、当該圧力容器にシェイクダウンを生じさせる初期荷重付与工程と、
前記初期荷重を付与した後の前記圧力容器内に前記被処理物及び処理用爆薬を収容して当該圧力容器内を密閉し、前記処理用爆薬を爆発させることにより前記圧力容器内で前記被処理物を爆破処理する処理工程と、を含む爆破処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の爆破処理方法において、
前記処理工程では、前記処理用爆薬によって前記圧力容器に前記初期荷重よりも低い荷重が加わるような爆発を生じさせ、
当該処理工程を、前記初期荷重付与工程の後、複数回実施することを特徴とする爆破処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載の爆破処理方法において、
前記処理工程の後に実施されて、前記圧力容器の構造部分のうち予め設定された計測部分の残留ひずみを計測するひずみ計測工程を含み、
前記残留ひずみの累積量が予め設定された基準量よりも小さいという特定条件が成立した場合は、新たな被処理物に対する前記処理工程を続行する一方、前記特定条件が不成立の場合は、前記処理工程の続行を禁止することを特徴とする爆破処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の爆破処理方法において、
前記初期荷重は、前記圧力容器の構造部分の断面全てにおいて、各断面上の少なくとも一部の点の応力が降伏応力よりも小さくなるように設定さ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、弾薬等の被処理物を爆破処理するための爆破処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軍事用の弾薬（砲弾、爆弾、地雷、機雷等）として、鋼製の弾殻の内部に炸薬や化学剤が設けられたものが知られている。
【０００３】
弾薬を処理するための方法として、密閉可能な圧力容器内で爆薬の爆発エネルギーを弾薬に供給することにより、弾殻を破壊しつつ炸薬を起爆させる方法が知られている。圧力容器は、爆薬の爆発によりその内側で生じた高い圧力に耐えうるように堅固なものが用いられる。この爆破による処理方法は、解体作業を要しない。そのため、保存状態が良好な兵器等のみならず、経年劣化や変形などにより解体が困難になったものの処理にも適用できる。さらに人体に有害な化学剤を有する爆弾を処理する場合には、圧力容器内における爆薬の爆発に基づく超高温場および超高圧場の実現によって、化学剤を大気中等に飛散させることなく化学剤のほとんど全てを分解できるという利点がある。
【０００４】
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。特許文献１の方法では、密閉可能な圧力容器内において、被処理物の周囲にＡＮＦＯ爆薬を配置するとともにこのＡＮＦＯ爆薬の周囲にシート状爆薬を巻きつける工程と、シート状爆薬の所定の端部を起爆して、このシート状爆薬を所定の方向に順次爆轟させて、このシート状爆薬の爆轟に伴ってＡＮＦＯ爆薬を所定の方向に順次爆轟させる工程とを含んでおり、ＡＮＦＯ爆薬の爆轟エネルギーを被処理物に供給することで炸薬を爆轟させつつ被処理物を爆破処理する。
【０００５】
ここで、従来、前記爆破処理に用いられる圧力容器の設計基準には、一般的な静的圧力容器（長時間にわたって高い圧力が付与される容器）と同様の基準が用いられている。具体的には、圧力容器は、加えられる荷重に対して少なくともその構造部分（圧力容器のうち局部的構造不連続部分を除く部分）に生じる１次応力が弾性域を超えないように設計されている。換言すれば、圧力容器に加えられる荷重は、圧力容器の構造部分に生じる１次応力が弾性域内に収まるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９１５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のように圧力容器を用いる爆破処理において、被処理物を、安全に、かつ、確実に処理することが求められている。具体的には、被処理物の爆破時に圧力容器が過大な塑性変形をして破損に至るのを確実に回避しつつ、被処理物に付与するエネルギーをより高くすることが求められている。そのためには、圧力容器を大型化して、圧力容器の弾性限界荷重を大きくすればよいが、このような圧力容器の大型化は著しいコストの上昇および必要スペースの増大を招く。
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みてなされたものであり、圧力容器を大型化することなく、圧力容器の過大な塑性変形を回避しつつ被処理物を確実に処理することができる爆破処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明者らは、弾塑性を有する金属に、特定の条件下で、当該金属に生じる応力が（本来の）塑性域に達する初期荷重を付与すると、弾性限界荷重（弾性域の最大荷重）が初期荷重まで増加して、当該金属の応力が本来の塑性域に達するような荷重が当該金属に加えられた場合であっても、その荷重が弾性領域内にあるがごとく、当該金属が挙動するという現象（シェイクダウン）に着目し、以下の方法を創作した。
【００１０】
すなわち、本発明は、被処理物を爆破処理するための爆破処理方法であって、弾塑性を有する金属からなり、前記被処理物を密閉状態で収容可能な形状を有し、その収容状態で被処理物が爆破された際に生じる爆破エネルギーを受け止める内周面を有する圧力容器を用意する工程と、前記圧力容器内に初期荷重付与用爆薬を収容して当該圧力容器内を密閉し、前記初期荷重付与用爆薬を爆発させることにより、前記圧力容器のうち局部的構造不連続部分を除く構造部分の少なくとも一部に、当該圧力容器に生じる１次応力及び２次応力の和が弾性限界を超えて塑性域に達するような初期荷重を付与して当該圧力容器にシェイクダウンを生じさせる初期荷重付与工程と、前記初期荷重を付与した後の前記圧力容器内に前記被処理物及び処理用爆薬を収容して当該圧力容器内を密閉し、前記処理用爆薬によって前記圧力容器に前記初期荷重よりも低い荷重が加わるような爆発を生じさせることにより当該圧力容器内で前記被処理物を爆破処理する処理工程と、を含む。
【００１１】
ＪＩＳ  Ｂ  ０１９０にも規定されるように、「局部的構造不連続部」とは、構造不連続部、すなわち形状または材料が急激に変化している部分、のうち、総体的構造不連続部、つまり、構造上の比較的狭い部分に影響を与え、全体的な応力またはひずみ分布には重要な影響を与えないような応力又はひずみ増加の原因となる部を除く部分であって、例えば圧力容器を構成する胴部とこれを支持するサポートとの隅肉溶接部分や、その他の小さな半径のＲ部、小さな溶着部分の取付部等が含まれる。これに対して前記の総体的構造不連続部とは、前記不連続部のうち構造上の比較的広い部分に影響を与える原因となる部分をいい、例えば鏡板（蓋）と胴との接合部、フランジと胴との接合部、直径または板厚が互いに異なる胴板同士の接合部など、が含まれる。
【００１２】
この方法では、圧力容器を弾塑性体の金属で構成するとともに、爆薬の爆発によって、圧力容器の構造部分に生じる１次＋２次応力が塑性域に達するような初期荷重を圧力容器に加えている。そのため、圧力容器に、適切にシェイクダウンを生じさせて、圧力容器の弾性限界荷重を増加させることができる。そして、この弾性限界荷重が増加した圧力容器内で、被処理物の爆破処理を行っている。従って、圧力容器を大型化することなく、処理工程において、圧力容器の過大な塑性変形を確実に回避しつつ圧力容器内でより高いエネルギーを被処理物に付与することができる。このことは、被処理物の安全、かつ確実な処理を実現する。
【００１３】
本発明において、前記処理工程では、前記処理用爆薬によって前記圧力容器に前記初期荷重よりも低い荷重が加わるような爆発を生じさせ、当該処理工程を、前記初期荷重付与工程の後、複数回実施するのが好ましい（請求項２）。
【００１４】
この方法では、処理工程において圧力容器に加えられる荷重が初期荷重すなわちシェイクダウンに伴い増加した弾性限界荷重よりも低く抑えられて、処理工程が圧力容器が弾性変形する範囲内で実施されるため、処理工程の実施による残留ひずみの有意な増加が回避される。従って、残留ひずみの増加に伴う圧力容器の破損を確実に回避しつつ、複数回の処理工程を実施することができる。このことは、処理工程の回数を増大させ、処理効率を高める。
【００１５】
前記方法において、前記処理工程の後に実施されて、前記圧力容器の構造部分のうち予め設定された計測部分の残留ひずみを計測するひずみ計測工程を含み、前記残留ひずみの累積量が予め設定された基準量よりも小さいという特定条件が成立した場合は、新たな被処理物に対する前記処理工程を続行する一方、前記特定条件が不成立の場合は、前記処理工程の続行を禁止するのが好ましい（請求項３）。
【００１６】
このようにすれば、耐圧容器の破断、破壊をより確実に回避することができる。
【００１７】
また、断面の全点の相当応力が降伏応力以上となるとその断面の変形が停止せずに破断に至るおそれがある。そこで、耐圧容器の破断をより確実に回避するべく、前記初期荷重は、前記圧力容器の構造部分の断面全てにおいて、各断面上の少なくとも一部の点の応力が降伏応力よりも小さくなるように設定されるが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、耐圧容器を大型化することなく被処理物を、確実に、また、効率よく処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】被処理物の一例である爆弾の縦断面図である。
【図２】シェイクダウンを説明するための応力―ひずみ線図である。
【図３】本発明の実施形態に係る爆破処理方法で用いる圧力容器の概略側面図である。
【図４】図３に示す圧力容器の縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る爆破処理方法の具体的手順を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る爆破処理方法の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本爆破処理方法により爆破処理される被処理物の一例である爆弾１０の概略断面図である。爆弾１０は、所定の方向に延びる円柱状の弾殻１１と、弾殻１１の内側に収容された鋼製の炸薬筒１３と、炸薬筒１３の内側に収容された炸薬１２と、弾殻１１と炸薬筒１３との間に収容された化学剤１４とを有する。爆弾１０では、炸薬１２が図示しない信管等により起爆されて爆発するのに伴い、弾殻１１が破壊され、弾殻１１の破片とともに化学剤１４が周囲に飛散する。
【００２２】
本爆破処理方法では、爆弾１０を圧力容器３０内で密閉した状態で処理用爆薬により爆破して無害化する。
【００２３】
爆弾１０を圧力容器内で爆破する方法は、従来から用いられている。
【００２４】
ここで、このような処理用爆薬の爆発による爆破処理では、爆破後、圧力容器は長時間（数百ミリ秒）にわたって振動する。そして、音や、圧力容器の変形によって吸収されるエネルギー、振動等が、爆破時に瞬時に発生する処理用爆薬の爆発エネルギーとバランスする。一方、高圧ガスを保存する等、静的状態で用いられる圧力容器では、圧力容器内の内圧による荷重と圧力容器に発生する応力とが常にバランスする。このように、爆破処理に用いられた際の圧力容器と荷重との関係は、静的に用いられた際の圧力容器と荷重との関係とは異なる。
【００２５】
しかしながら、従来、爆破処理に用いられる圧力容器の設計基準に、静的に用いられる圧力容器の基準が適用されていた。具体的には、圧力容器は、爆破処理によってその構造部分、すなわち、圧力容器のうち局部的構造不連続部を除く部分に生じる１次応力が弾性域内に収まるように設計されていた。すなわち、圧力容器の構造部分に生じる１次応力が、降伏応力（耐力）σｙよりも小さい所定の応力以下となるように設計されていた。あるいは、１回の爆破処理で圧力容器に生じる残留ひずみに処理回数をかけた値が、圧力容器の許容ひずみよりも小さくなるように設計されていた。
【００２６】
そのため、従来では、爆弾１０を確実に処理するべく圧力容器内において爆弾１０に付与するエネルギーを高めようとした場合、圧力容器の肉厚を非常に大きな値として、圧力容器を大型化する必要があった。あるいは、圧力容器に加えられる荷重が弾性域内に収まるように、爆弾１０に十分に高いエネルギーを付与することができないという問題があった。また、所定の圧力容器での処理回数を増加させようとした場合には、１回の爆破処理で圧力容器に生じる残留ひずみを小さく抑えねばならず圧力容器を大型化する必要があった。あるいは、１回の爆破処理で圧力容器に加えられる荷重ひいては爆弾１０に付与するエネルギーを小さく抑えねばならないという問題があった。
【００２７】
これに対して、本発明者らは、爆破処理に用いられる圧力容器に弾塑性体の金属を用い、この圧力容器に、爆薬の爆発によって、この圧力容器に生じる１次＋２次応力すなわち１次応力及び２次応力の和が塑性域に達するような初期荷重を加えれば、圧力容器にシェイクダウンを生じさせて圧力容器の弾性限界荷重をより大きくすることができ、残留ひずみの蓄積を回避しつつより大きな荷重を圧力容器に加えること、ひいては、より大きなエネルギーを爆弾１０に付与することが可能になることを突き止めた。本爆破処理方法は、この知見に基づいてなされており、圧力容器にシェイクダウンを生じさせて、シェイクダウンが生じた圧力容器内で爆弾１０を効率よく処理していく。
【００２８】
ここで、シェイクダウンとは、弾塑性体の金属に特定の条件下で１次＋２次応力が塑性域に達する初期荷重を付与すると、当該金属の弾性限界荷重が初期荷重まで増加して、当該金属の弾性域が本来の塑性域である領域まで拡大するという現象である。
【００２９】
図２に示す応力（荷重）―ひずみ線図において、本来の弾性限界荷重Ｆａよりも大きく、かつ、塑性域内に含まれる初期荷重Ｆｂが加えられることで圧力容器３０にシェイクダウンが生じた場合には、圧力容器３０の弾性限界荷重は、本来の弾性限界荷重Ｆａよりも高い初期荷重Ｆｂとなる。また、初期荷重の除去後、圧力容器３０には、初期塑性ひずみε０が生じる。そして、初期荷重除去後、初期荷重以下の荷重が付与されると、圧力容器３０は弾性変形して応力は直線Ｌ１上を移動し、この荷重の除去後の残留ひずみεの増加が回避される。
【００３０】
表１に、本発明者らが、シェイクダウンが生じた後の圧力容器の残留ひずみの変化について調べた結果を示す。具体的には、圧力容器内で、７５ｋｇのＴＮＴ（トリニトロトルエン）爆薬を爆発させて圧力容器にシェイクダウンを生じさせ、そのときの圧力容器の最大ひずみを調べた。その後、４０．５ｋｇ、６０ｋｇのＴＮＴ爆薬を順次爆発させて、各爆発後に圧力容器３０の残留ひずみの最大値がどれだけ増加したかを調べた。表１の残留ひずみは、この各爆発後の残留ひずみの増加量を示したものである。表１の残留ひずみ倍数は、最初の爆発で生じた残留ひずみに対して、その後（第２回、第３回）の爆発で生じた残留ひずみの増加量の割合を示したものである。この表１に示されるように、最初に７５ｋｇのＴＮＴ爆薬を爆発させた際の残留ひずみの増加量は８６４２×１０−６と非常に高い値となる。一方、その後の４０．５ｋｇのＴＮＴ爆薬および６０ｋｇのＴＮＴ爆薬の爆発に伴う残留ひずみの増加量は、それぞれ７７×１０−６、−３４×１０−６と非常に小さく、シェイクダウンが生じた後では、残留ひずみの増加、蓄積が抑制されることが示されている。ここで、この調査では、圧力容器として、図３および図４に示す後述する構造を有する容器を用いた。また、この圧力容器の弾性限界荷重Ｆａは、ＴＮＴ爆薬量で７５ｋｇ未満であり、７５ｋｇのＴＮＴ爆薬の爆発により、圧力容器にはシェイクダウンが生じる。
【００３１】
【表１】
0005781450.tif 000002
【００３２】
次に、本実施形態に係る爆破処理方法で用いる爆破処理装置について説明する。爆破処理装置は、圧力容器３０と、処理用爆薬５０と、導爆線６０と、起爆装置７０とを有する。図３は、圧力容器３０の一例を示す側面図である。図４は、内側に爆弾１０等が収容された状態の圧力容器３０を示す縦断面図である。
【００３３】
圧力容器３０は、収容部分３２と、着脱可能な蓋部分３４とに分割されている。圧力容器３０は、弾塑性体の金属からなる。本実施形態では、圧力容器３０は、３．５％ニッケル鋼からなる。
【００３４】
収容部分３２は、開口部を有し、開口部から爆弾１０等が搬入されることで、この爆弾１０等を収容する。本実施形態では、収容部分３２は、略円筒状を呈し、その軸方向一端が開口している。
【００３５】
蓋部分３４は、収容部分３２の開口部を開閉する。蓋部分３４によって開口部が塞がれることで、収容部分３２ひいては圧力容器３０の内側は密閉される。本実施形態では、蓋部分３４は、中空の半球状を呈している。蓋部分３４は、そのリング状の端面が収容部分３２の開口部の端面と密着した状態で、収容部分３２の開口部を塞ぐ。蓋部分３４が収容部分３２の開口部を塞いだ状態において、蓋部分３４の内側の球状の空間と収容部分３２の内側の空間とは連通し、蓋部分３４の内周面と収容部分３２の内周面とはほぼ連続する。
【００３６】
爆弾１０は、収容部分３２の内側に収容された後、収容部分３２の開口部が蓋部分３４によって塞がれて圧力容器３０の内側が密閉された状態で、爆破される。このとき、圧力容器３０の内周面３０ａ、すなわち、収容部分３２の内周面と蓋部分３４の内周面とが、爆破時に生じたエネルギーを受け止める。図４に示す例では、爆弾１０は、吊り下げ部材（不図示）により圧力容器３０の略中央に吊り下げられている。
【００３７】
圧力容器３０の外周面３０ｂには、圧力容器３０のひずみを測定するためのひずみゲージ４２が取り付けられている。ひずみゲージ４２は、圧力容器３０の構造部分のうち、事前に実施されるコンピュータシミュレーション結果に基づき、爆破処理時に生じるひずみが比較的大きくなると予想される部分に取り付けられている。
【００３８】
処理用爆薬５０は、その爆轟エネルギーを爆弾１０に付与することによって爆弾１０を爆破する。本実施形態では、処理用爆薬５０として、シート状に成形された爆薬が用いられる。このシート状の処理用爆薬５０は、爆弾１０の周囲に巻きつけられた状態で爆轟し、その爆轟エネルギーを爆弾１０に集中して付与する。
【００３９】
導爆線５２は、処理用爆薬５０を起爆するためのものである。導爆線５２の一端は、処理用爆薬５０に接続され、他端は起爆装置である電気雷管５４に接続される。電気雷管５４からは発破母線５６が延びており、発破母線５６は、図示しない発破器に接続される。発破器が操作されると、電気雷管５４は導爆線５２を起爆させる。起爆した導爆線５２は、処理用爆薬側に向かって爆轟していき、その爆轟エネルギーを処理用爆薬５０に付与することで処理用爆薬を起爆する。
【００４０】
なお、処理用爆薬５０の種類は、爆弾１０を爆破可能なものであればどのようなものであってもよい。また、電気雷管５４は、処理用爆薬５０を起爆可能であれば、導爆線５２を使用せず、直接処理用爆薬５０に取り付けられてもよい。
【００４１】
次に、図５のフローチャートおよび図２の応力―ひずみ線図を用いて、本実施形態に係る爆破処理方法の手順について説明する。爆破処理方法は、次の各工程を含む。
【００４２】
１）初期爆破量決定工程
この工程では、図５のフローチャートに示すステップＳ１〜ステップＳ７までを実施して、圧力容器３０に最初に付与する初期荷重を決定するとともに、この初期荷重を付与可能な初期荷重付与用爆薬の量（初期爆破量Ｍ３）を決定する。
【００４３】
初期荷重は、この初期荷重が加えられることで圧力容器３０の構造部分の各断面に生じる１次＋２次応力が弾性域を超えた塑性域内の応力（降伏応力（耐力）σｙ以上の応力）となる値、すなわち、圧力容器３０の構造部分の本来の弾性限界荷重Ｆａよりも大きな値に決定される。
【００４４】
ここで、圧力容器３０の構造部分の任意の断面の全点の相当応力σｅが降伏応力（耐力）σｙ以上となると、その断面の変形が停止せずに破断に至る。そこで、本実施形態では、初期荷重の値を、圧力容器３０の構造部分の全ての断面において、断面上の一部の相当応力σｅが降伏応力（耐力）σｙ以上となる一方、他部の相当応力σｅが降伏応力σｙ未満に抑えられるような値に決定する。これにより、断面上の全点の相当応力σｅが降伏応力σｙ以上となるような断面が生じるのが回避される。
【００４５】
具体的には、ステップＳ１にて、圧力容器３０の材質に基づき、降伏応力（耐力）σｙを確認する。例えば、本実施形態において圧力容器３０に用いた３．５％ニッケル鋼の降伏応力σｙは２６０ＭＰａである。
【００４６】
次に、ステップＳ２にて、降伏応力σｙと、圧力容器３０の形状に基づき、圧力容器３０の構造部分における弾性限界荷重Ｆａを算出する。弾性限界荷重Ｆａは、圧力容器３０の構造部分に生じる１次＋２次応力が降伏応力σｙとなるときの荷重である。具体的には、圧力容器３０内において爆薬を爆破させた際の爆破量と圧力容器３０の構造部分に生じる１次＋２次応力との関係を数値計算可能なコンピュータシミュレーション解析ソフトを用いて、圧力容器３０の構造部分に生じる１次＋２次応力が降伏応力σｙとなる弾性限界荷重Ｆａに相当する初期荷重付与用爆薬の爆薬量Ｍ１（以下、弾性限界爆薬量という）を、数回のコンピュータ解析を繰り返すことにより、推定する。例えば、圧力容器３０として図３および図４に示す構造を有し３．５％ニッケル鋼からなり表１の試験に用いた圧力容器３０を用い、初期荷重付与用爆薬としてＴＮＴ爆薬を用いた場合では、圧力容器３０に弾性限界荷重Ｆａを加えるのに必要な初期荷重付与用爆薬であるＴＮＴ爆薬の弾性限界爆薬量Ｍ１は、５０ｋｇと推定される。
【００４７】
次に、ステップＳ３にて、ステップＳ２で算出した弾性限界爆薬量Ｍ１に、基準増加量△Ｍを加算した量を、仮爆薬量Ｍ２として決定する。
【００４８】
次に、ステップＳ４にて、ステップＳ３で算出した仮爆薬量Ｍ２を圧力容器３０内で爆発させた際に圧力容器３０の構造部分に生じる相当応力σｅを算出する（以下、このステップＳ３で算出した相当応力σｅを、爆発時相当応力という場合がある）。この爆破時相当応力σｅは、例えば、仮爆薬量Ｍ２の爆薬が爆発した際に圧力容器３０の内周面に加えられる圧力をシミュレーションにより算出した後、この圧力と圧力容器３０の構造に基づいてシミュレーションにより算出される。
【００４９】
次に、ステップＳ５にて、圧力容器３０の構造部分の各断面について、断面上の各点の爆破時相当応力σｅを降伏応力σｙとを比較し、断面上の全点の爆破時相当応力σｅが降伏応力σｙ以上となる断面が存在するかどうかを判定する。
【００５０】
このステップＳ５の判定がＮＯであって、断面上の全点の爆破時相当応力σｅが降伏応力σｙ以上となる断面が存在しない場合には、ステップＳ６に進む。一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳであって、断面上の全点の爆破時相当応力σｅが降伏応力σｙ以上となる断面が存在する場合には、ステップＳ７に進む。
【００５１】
ステップＳ６では、仮爆破量Ｍ２を増量して更新する。具体的には、仮爆破量Ｍ２を、先に決定された仮爆破量Ｍ２に基準増加量△Ｍを加算した量に決定する。そして、ステップＳ４に戻る。すなわち、本実施形態では、ステップＳ５の判定がＹＥＳとなるまで、仮爆破量Ｍ２を増量させていく。
【００５２】
ステップＳ５の判定がＹＥＳとなった場合に進むステップＳ７では、初期爆薬量Ｍ３を、仮爆破量Ｍ２から基準増加量△Ｍ分引いた値に決定する。すなわち、ステップＳ６において最終更新された直前の仮爆薬量Ｍ２が、初期爆薬量Ｍ３に決定される。このようにして決定された初期爆薬量Ｍ３は、弾性限界爆薬量Ｍ１よりも大きく、かつ、圧力容器３０の構造部分の所定の断面において断面上の全点の爆破時相当応力σｅが降伏応力σｙ以上となる量よりもわずかに小さい値となる。
【００５３】
例えば、初期爆薬量Ｍ３は、ＴＮＴ爆薬で５０ｋｇ以上７５ｋｇ以下の値に決定される。
【００５４】
２）初期荷重付与工程
この工程では、ステップＳ８を実施して、初期爆破量決定工程で決定された初期爆薬量Ｍ３の初期荷重付与用爆薬を圧力容器３０内で爆発させ、圧力容器３０に初期荷重を付与する。
【００５５】
具体的には、初期爆薬量Ｍ３の初期荷重付与用爆薬を圧力容器３０の収容部分３２内に搬入する。このとき、初期荷重付与用爆薬に電気雷管を接続しておく。次に、電気雷管５４から延びる発破母線５６を圧力容器３０外まで延ばした状態で、蓋部分３４により圧力容器３０を密閉する。その後、発破器を操作して電気雷管５４により導爆線５２ひいては爆薬を起爆して、密閉状態にある圧力容器３０内で初期荷重付与用爆薬を爆轟させる。
【００５６】
初期爆薬量Ｍ３の初期荷重付与用爆薬の爆轟により、圧力容器３０の構造部分には、本来の弾性限界荷重Ｆａ以上の初期荷重Ｆｂが加えられ、圧力容器３０にはシェイクダウンが生じる。
【００５７】
ここで、この初期荷重付与工程において、圧力容器３０内に爆弾１０を収容した状態で、爆薬を爆発させてもよい。このようにすれば、圧力容器３０に初期荷重Ｆｂを加えつつ爆弾１０を処理することができる。ただし、この場合には、初期荷重付与工程において、爆弾１０に含まれる爆薬の爆発荷重も圧力容器３０に加えられるため、この荷重を考慮して初期荷重付与用爆薬の初期爆薬量Ｍ３を決定する。
【００５８】
３）処理工程
この工程では、ステップＳ９を実施し、処理用爆薬５０によって爆弾１０を爆破する。
【００５９】
具体的には、まず、処理用爆薬５０の量を、爆発時に圧力容器３０に付与する荷重が初期荷重Ｆｂ以下となる量に決定し、この量の処理用爆薬５０を準備する。本実施形態では、処理用爆薬５０として、初期荷重付与工程で使用された爆薬と同じ種類の爆薬を用いている。従って、処理用爆薬５０の量を、初期爆薬量Ｍ３以下の量に決定する。
【００６０】
次に、処理用爆薬５０と爆弾１０とを圧力容器３０の収容部分３２内に搬入する。本実施形態では、処理用爆薬５０を爆弾１０に巻きつけた状態で、爆弾１０を収容部分３２の底部に載置する。処理用爆薬５０には電気雷管５４を接続しておく。次に、電気雷管５４から延びる発破母線５６を圧力容器３０外まで延ばした状態で、蓋部分３４により圧力容器３０を密閉する。その後、発破器を操作して電気雷管５４により導爆線５２ひいては処理用爆薬５０を起爆する。
【００６１】
処理用爆薬５０が爆轟して、爆弾１０にその爆轟エネルギーが加えられることで、爆弾１０は爆破される。具体的には、弾殻１１が破壊され、炸薬１２は起爆し、化学剤１４は高温高圧に晒されることで分解し、爆弾１０は無害化される。
【００６２】
ここで、初期荷重付与工程において、圧力容器３０にはシェイクダウンが生じている。そして、この処理工程で付与された荷重は、初期荷重付与工程で付与された初期荷重Ｆｂ以下に抑えられている。そのため、圧力容器３０は、この爆弾１０の爆破により塑性変形せずに弾性変形し、残留ひずみの増加は回避される。
【００６３】
ステップＳ９の後は、ステップＳ１０に進み、処理用爆薬５０の爆轟による爆弾１０の爆破によって圧力容器３０に生じた残留ひずみεを、ひずみゲージにより計測する（ひずみ計測工程）。
【００６４】
次に、ステップＳ１１において、処理工程開始からの残留ひずみεの累積量εＴを算出する。具体的には、処理工程が１回目の場合は、残留ひずみの累積量εＴはステップＳ１０で計測されたひずみεと同じ値に算出される。一方、処理工程が２回目以降の場合は、各処理工程で計測された残留ひずみεを合計した値が残留ひずみの累積量εＴとして算出される。
【００６５】
次に、ステップＳ１２において、残留ひずみの累積量εＴが、予め設定された基準量ε＿ｂａｓｅ以上かどうかを判定する。この判定がＹＥＳの場合、圧力容器３０内でのさらなる爆弾１０の処理は行わずに、そのまま処理を終了する。一方、この判定がＮＯであって、処理工程の実施による残留ひずみεの累積量εＴが基準量ε＿ｂａｓｅ未満である場合には、ステップＳ９に戻り、圧力容器３０内で新たな爆弾１０の処理を実施する。
【００６６】
以上のように、本爆破処理方法では、シェイクダウンが生じ弾性限界荷重が増大した圧力容器３０内で、圧力容器３０に加えられる荷重が増大した弾性荷重未満となるように、爆弾１０の処理を行っており、圧力容器３０を塑性変形させることなく爆弾１０の処理を行うことができ、爆弾１０により大きな爆破エネルギーを付与して、爆弾１０を確実に処理することができる。また、残留ひずみを蓄積させることなく、爆弾１０の処理を複数回にわたって行うことができ、効率よく爆弾１０を処理することができる。
【００６７】
また、本爆破処理方法では、初期荷重が、圧力容器３０の構造部分の全断面において、断面上の少なくとも一部の相当応力σｅが降伏応力（耐力）σｙ未満に抑えられるような値、すなわち、断面上の全点の相当応力σｅが降伏応力σｙ以上となるような断面が存在しないような値に決定されている。そのため、圧力容器３０の構造部分の断面の全点の相当応力σｅが降伏応力（耐力）σｙ以上となることで、断面の変形が停止せずに破断に至るのを回避することができる。
【００６８】
また、処理工程後での残留ひずみε累積量εＴが基準量ε＿ｂａｓｅ未満の場合に、処理工程を続行しており、残留ひずみεの蓄積に伴う圧力容器の破壊を確実に回避することができる。
【００６９】
ここで、本実施形態では、初期荷重を、圧力容器３０の構造部分の全ての断面において、断面上の一部の相当応力σｅが降伏応力（耐力）σｙ以上となる一方、他部の相当応力σｅが降伏応力σｙ未満に抑えられるような値に決定しているが、初期荷重は、構造部分のうち少なくとも一部に生じる１次＋２次応力が弾性域を超えるように決定されればよい。
【００７０】
また、圧力容器の形状は前記に限らない。また、圧力容器の材質は、シェイクダウンを生じる弾塑性体の金属であればどのようなものであってもよい。また、本方法により処理される被処理物は前記に限らない。
【符号の説明】
【００７１】
１０  化学弾（被処理物）
３０  圧力容器
５０  処理用爆薬
【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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