Разработка безопасной технологии изготовления электровоспламенительного состава в виде суспензии

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

УДК 662.61 : 662.5

О. П. Белькова, Д. В. Фадеев, В. Н. Агеев,

В. Г. Джангирян, Р. Р. Димухаметов, И. А. Абдуллин

РАЗРАБОТКА БЕЗОПАСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНОГО СОСТАВА В ВИДЕ СУСПЕНЗИИ

Ключевые слова: патронный капсюль-электровоспламенитель (КЭ), электровоспламенительный состав (ЭВС), суспензия,

инициирующее взрывчатое вещество (ИВВ).

В данной статье рассматриваются перспективы применения нового электровоспламенительного состава для капсюля-электровоспламенителя к патрону бесствольного оружия самообороны. Приводятся исследования влияния содержания влаги на взрывчатые характеристики предложенного состава. Исследована возможность усовершенствования технологических процессов изготовления инициирующего состава и снаряжения изделий в части повышения безопасных условий на производстве, где используются инициирующие взрывчатые вещества.

Key words: cartridge primer-igniting wire (CE), elektroobladnannya composition (EMU), suspension, initiating explosive (TRS).

This article discusses the prospects of a new electropotentials composition to the primer-igniting wire cartridge for tubeless weapons of self-defense. Cites studies of influence of moisture content on the explosive characteristics of the proposed composition. Investigated the possibility of improving technological processes of manufacturing of the initiating composition and equipment products to improve the safe environment in the workplace, where the use of initiating explosives.

Бесствольное оружие самообороны - это принципиально новое индивидуальное средство защиты человека. Использование в данном оружии патронов травматического действия с электрическим воспламенением, потребовало разработки специального патронного капсюля-электровоспламенителя (КЭ) и электровоспламенительного состава (ЭВС), оптимизированного под специальные характеристики нового оружия [9,10].

Существующие технологии изготовления ЭВС не обеспечивают необходимую точность, надёжность и безопасность, а также постоянство технологических характеристик для использования их в патронном КЭ. При изготовлении ЭВС и снаряжении изделий сохраняется высокая опасность производства практически на всех фазах технологического процесса. Технологии изготовления отечественных ЭВС имеют первый класс опасности с очень высокой степенью опасности, так как содержат компоненты, чувствительные ко всем видам механических воздействий [2,3,5,6,12].

Известно, что использование «суспензионной» технологии на основе водосодержащих ИВВ позволит повысить безопасность производства изготовления составов и снаряжения изделий, за счёт меньшей чувствительности «суспензионных» составов к механическим воздействиям [4,15,16]. Поэтому разработка нового ЭВС с необходимыми специальными характеристиками, и безопасной технологией изготовления и снаряжения является актуальной и важной задачей.

Предварительно проведенные исследования по разработке нового ЭВС на основе ИВВ с содержанием влаги от 12 до 50 % и размером частиц менее 1 мкм показали, что с целью технологической безо-

пасности данный состав должен содержать (51±2) % влаги.

Для оценки взрывчатых характеристик ЭВС (в виде суспензии и после высушивания) и штатного ЭВС, были проведены испытания на определение нижнего предела чувствительность к удару (на копре К-44-П согласно ГОСТ 4545-88) и трению (на копре К-44-Ш согласно ГОСТ Р 50835-95) [1,7,8,11].

Проведенные испытания показали, что ЭВС с содержанием влаги (51±2) % имеет низкую чувствительность при воздействии ударом и трением, которая резко возрастает после высушивания состава до влаги от 0,1 до 0,01 %.

Согласно проведенным испытаниям при воздействии ударом и трением в соответствии с ОСТ 36609 и ОСТ В-84-2447 произведена оценка класса опасности и степени опасности ЭВС с содержанием влаги (51±2) %, ЭВС в виде суспензии (после высушивания) и штатного ЭВС с содержанием влаги от 0,1 до 0,01 % (табл. 1) [13,14].

Установлено, что ЭВС с содержанием влаги 51±2% обладает низкой чувствительностью при воздействии ударом и трением, и относится к 16-18 классу опасности с низкой степенью опасности, которая резко возрастает до первого класса опасности с очень высокой степенью опасности после высушивания состава до содержания влаги от 0,1 до 0,01%. Показано, что установленный предел содержания влаги в ЭВС (51±2%), является оптимальным для безопасного изготовления и снаряжения изделий.

Показано, что ЭВС в виде суспензии (после высушивания) и штатный ЭВС с содержанием влаги от 0,1 до 0,01% обладают очень высокой чувствительностью при воздействии ударом и трением - первый класс опасности с очень высокой степенью опасно-

сти. Установлено, что разработанный ЭВС более чувствителен к трению в сухом виде, что повышает безотказность патронного КЭ с его использованием.

Таблица 1 - Влияние содержания влаги на чувствительность ЭВС к удару и трению

Состав ЭВС в виде ЭВС после Штатный

суспензии высушивания ЭВС

Содержание не более не более

влаги, % 51±2 0,1 0,1

Энергия

удара, Дж, более 48 1,32 1,52

Энергия

удара, Дж,

менее 49 2,29 2,36

Степень опас- очень

ности ОСТ низкая (от очень высокая высокая

В 84-9447-90 45 до 49)

Класс опас-

ности ОСТ В

84-9447-90 16 1 1

Давление на

истирающую

поверхность, Р0,МПа, более 805 4,1 8,0

Давление на

истирающую

поверхность, Р0, МПа,

менее 965 4,9 9,9

Степень опас- низкая очень очень

ности ОСТ (от 800 до высокая высокая

3-6609-90 1000)

Класс опас-

ности ОСТ

3-6609-90 18 1 1

Таким образом, разработана безопасная технология изготовления ЭВС с содержанием влаги 51±2 % на основе: ИВВ (с содержанием влаги от 12 до 50 % и размером частиц менее 1 мкм) и стабилизатора в виде метилцеллюлозного лака на водной основе подобранной концентрации.

Внедрение разработанной безопасной технологии изготовления ЭВС и снаряжения патронного КЭ в производство, позволит исключить особо-опасные операции и уменьшить общее количество операций

в производстве, а так же повысить экологическую безопасность за счет отсутствия пылеобразования.

Разработанный подход к решению проблемы повышения безопасных условий при изготовлении ЭВС и снаряжении патронного КЭ, может быть использован для разработки безопасного изготовления других инициирующих составов на основе водоне-растворимых ВВ, имеющих высокую чувствительность к механическим воздействиям и снаряжения изделий на их основе.

Литература

1. Афанасьев Г.Т., Боболев В.К. Инициирование твердых взрывчатых веществ ударом - М.: Наука, 1968. - 172 с.

2. Багал Л.И. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ / Л.И. Багал. - М.: Машиностроение, 1975. - 456 с.

3. Бубнов П.Ф. Средства инициирования / П.Ф. Бубнов. -М.: НКАП Оборонгиз, 1945.-166 с.

4. Гельфман М.И. Коллоидная химия / М.И. Гельфман-СПб.: Издательство «Лань», 2004.-336 с.

5. Гловин В.В., И.М. Тухватуллин И.М., З.З. Фатхуллина З.З. Инициирующие взрывчатые вещества. Учебное пособие КХТИ им. Кирова - Казань, 1982, 60 с.

6. Горст А.Г. Пороха и взрывчатые вещества / А.Г. Горст. - М.: Оборонгиз, 1957. - 181 с.

7. ГОСТ 4545-88 Вещества взрывчатые бризантные. Методы определения характеристик чувствительности к удару.

8. ГОСТ Р 50835-95 Вещества взрывчатые бризантные. Методы определения характеристик чувствительности к трению при ударном сдвиге.

9. ГОСТ Р 51589-2000. Оружие самообороны бесствольное огнестрельное (комплекс "ОСА"). Общие технические требования и методы испытаний.

10. ГОСТ Р 51611-2000 Патроны специальные для огнестрельного бесствольного оружия самообороны (комплекс "ОСА"). Общие технические требования. Требования безопасности и методы испытаний.

11. Иванова Н.Н., Смирнова Г.И. Изучение чувствительности к механическим и тепловым импульсам и взрывчатые свойства штатных ПС : отчет НИИ-862, № 544/515, 1949 г.

12. Карпов П.П. Средства инициирования/ П.П. Карпов -М.: НКАП Оборонгиз, 1945.-274 с.

13. ОСТ В 84-2447-90 Составы пиротехнические. Методы определения опасности при воздействии ударом.

14. ОСТ 3-6609-90 Составы пиротехнические. Методы определения опасных условий при воздействии трением.

15. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии - Л.: Химия, 1984.-368с.

16. Фролов Ю. Г., Курс коллоидной химии, М., 1982.

© О. П. Белькова - инженер - технолог I категории АО «Муромский приборостроительный завод», kristall@niikristall.ru; Д. В. Фадеев - канд. техн. наук, зам. главного инженера по технологии и инновациям, главный технолог АО «Муромский приборостроительный завод»; В. Н. Агеев - заместитель начальника ЦЗЛ - руководитель группы экспериментальных исследований АО «Муромский приборостроительный завод»; В. Г. Джангирян - д-р техн. наук, профессор, генеральный директор АО «Муромский приборостроительный завод»; Р. Р. Димухаметов - канд. техн. наук, доцент кафедры ТИПиКМ КНИТУ; И. А. Абдуллин - д-р техн. наук, проф., проректор по научной деятельности и интеграции с производством КНИТУ.

© O. P. Belkova - Process engineer 1 categoriya of JSC "Murom apparatus pro-ducing plant", kristaU@niikristall.ru; D.V. Fadeev -Candidate of technical sciences, deputy chief engineer for technology and innovation - chief technologist of JSC "Murom apparatus producing plant"; V N. Ageev - Deputy Chief of Central Factory Laboratory - Leader of experimental research group of JSC "Murom apparatus producing plant"; V G Dzhangiryan - Doctor of technical sciences, professor, general director of JSC "Murom apparatus pro-ducing plant"; R. R. Dimuhametov - candidate of technical sciences, assistant-professor of the Department « Technology of products of pyrotechnic & composite material» KNRTU; 1 A. Abdullin - doctor of technical sciences, professor, pro-rector KNRTU.