Разработка и исследование индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения боеприпасов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.10, кандидат наук Баскаков Павел Александрович

• Баскаков Павел Александрович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Баскаков Павел Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА УНИЧТОЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ. ЗАДАЧИ

ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1. Актуальность и технология уничтожения химических боеприпасов

1.2. Обзор электротермических установок для уничтожения боеприпасов

1.3. Определение исходных параметров локализатора

1.4. Выбор способа нагрева локализатора и схемы нагревателя

1.5. Анализ работ по расчету многослойных индукторов

1.6. Выбор метода решения и программных средств моделирования

1.6.1. Методы расчета электромагнитных и температурных полей

1.6.2. Методы расчета параметров течения воздуха

1.6.3. Методы и средства проектирования систем автоматического управления температурой

1.7. Постановка задач диссертационной работы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ, ТЕПЛОВЫХ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В

ИНДУКЦИОННО-РЕЗИСТИВНОМ НАГРЕВАТЕЛЕ

2.1. Конструктивная схема и работа ИРН

2.2. Постановка задач моделирования

2.3. Модель электромагнитных процессов в ИРН

2.3.1. Математическая модель электромагнитных процессов

2.3.2. Методика построения электромагнитной модели

2.3.3. Исследование свойств математической модели

2.3.4. Оценка погрешностей и проверка адекватности модели

2.3.5. Подпрограмма МЫШауетсоН

2.4. Модель тепловых процессов в ИРН

2.4.1. Математическая модель тепловых процессов

2.4.2. Методика построения тепловой модели

2.4.3. Исследование свойств и проверка адекватности тепловой модели

2.5. Модель естественной конвекции 55 2.5.1. Математическая модель естественной конвекции

2.5.2. Методика построения газодинамической модели

2.5.3. Выбор модели течения воздуха

2.5.4. Исследование свойств и проверка адекватности модели

2.6. Модель вынужденной конвекции

2.7. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ, ТЕПЛОВЫХ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННО-

РЕЗИСТИВНОМ НАГРЕВАТЕЛЕ

3.1. Задачи исследования

3.2. Геометрия ИРН и методика проведения исследований

3.3. Исследование энергетических характеристик ИРН

3.3.1. Исследование влияния тока и частоты

3.3.2. Исследование влияния размеров индуктора

3.3.3. Исследование влияния размеров обмоточного провода

3.3.4. Оценка влияния магнитопровода

3.4. Исследование тепловых параметров ИРН

3.4.1. Исследование влияния параметров индуктора на

равномерность нагрева локализатора

3.4.2. Исследование пускового нагрева локализатора

3.5. Исследование естественной конвекции в ИРН

3.5.1. Исследование зависимости коэффициента теплоотдачи

от температуры локализатора

3.5.2. Исследование зависимости коэффициента теплоотдачи

от температуры и давления воздуха внутри камеры уничтожения

3.6. Исследование вынужденной конвекции в ИРН

3.7. Выводы по главе

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ИССЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ

РАБОТЫ ИНДУКЦИОННО-РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ

4.1. Постановка задачи

4.2. Методика построения структурной модели ИРН

4.3. Исследование пускового режима нагрева

4.4. Исследование режима уничтожения боеприпасов

4.5. Проверка адекватности структурной модели

4.6. Выводы по главе

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

ИНДУКЦИОННО-РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ

5.1. Цель исследования и описание экспериментального стенда

5.2. Порядок проведения экспериментов

5.3. Исследование электрических характеристик индуктора

5.4. Исследование температурных параметров локализатора

5.5. Исследование энергетических параметров индуктора

5.6. Исследование режимов работы нагревателя

5.7. Экспериментальное определение ресурса нагревателя

5.8. Разработка методики проектирования ИРН, апробация и

возможности ее применения

5.9. Практическая реализация и внедрение нагревателей

5.10. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Математическое моделирование взрывного

нагружения локализатора при уничтожении боеприпасов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Математическое моделирование экзотермического

разложения взрывчатого вещества при его нагреве

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Характеристики оборудования, использовавшегося

в испытательном стенде

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Рекомендации по конструктивному оформлению и изготовлению нагревателя, выбору элементов систем питания,

регулирования и охлаждения

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Акты внедрения диссертационной работы

176

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения боеприпасов»

ВВЕДЕНИЕ

Одним из опаснейших средств массового поражения является химическое оружие, которое было запрещено принятием «Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении» [1]. Ратифицировав Конвенцию в 1997 г., Россия обязалась уничтожить все запасы отравляющих веществ (ОВ), для чего была принята Федеральная целевая программа «Уничтожение запасов химического оружия в РФ» [2], надзор за выполнением и софинансирование которой осуществляет международная организация по запрещению химического оружия (ОЗХО).

За время «холодной войны» в СССР было накоплено около 32 тыс. тонн отравляющих веществ нервно-паралитического действия (зоман, ви-икс), которыми снаряжены различные типы боеприпасов, хранящиеся более 30 лет. С каждым годом увеличивается количество аварийных (разгерметизированных) боеприпасов, что представляет серьезную угрозу для человека и окружающей среды [3].

В связи с этим актуальность уничтожения химического оружия в России обуславливается выполнением международных обязательств, а также предотвращением экологической катастрофы, которая может произойти при утечке ОВ из аварийных боеприпасов.

Среди разновидностей химического оружия особое место по трудности уничтожения занимают боеприпасы сложной конструкции, снаряженные отравляющим веществом (ОВ) типа УХ и разрывными зарядами из гексоген-содержащего взрывчатого вещества (ВВ) [4]. Из-за частичного разрушения корпусов боеприпасов и увеличения чувствительности ВВ к внешним воздействиям их невозможно безопасно разобрать, поэтому единственным способом их уничтожения является подрыв с предварительным извлечением ОВ из корпуса [5].

Данные особенности требуют создания специализированного оборудования, обеспечивающего автоматическое дистанционное уничтожение боеприпасов, защиту от взрыва и отравляющих веществ [6].

Учитывая крайне высокую опасность химических боеприпасов, был принят способ уничтожения с использованием термического разложения ВВ при его нагреве до температуры 180-250 °С, при этом происходит взрыв с разрушением корпуса и частичной нейтрализацией остатков ОВ. Данный способ позволяет максимально автоматизировать уничтожение боеприпасов и полностью вывести людей из особо опасных операций.

Ввиду отсутствия подобного оборудования, настоящая работа посвящена разработке нагревателя для нагрева и уничтожения боеприпасов с системами электропитания, охлаждения и регулирования температуры, который должен отвечать требованиям энергоэффективности, взрыво - и коррозионной стойкости, а также возможности уничтожения широкой номенклатуры боеприпасов с массой ВВ до 0,7 кг в тротиловом эквиваленте.

В связи с этим целью диссертационной работы является разработка конструкции и методики расчета индукционно-резистивного нагревателя (ИРН) для уничтожения химических боеприпасов, а также определение режимов его работы и выработка рекомендаций по созданию и внедрению нагревателей.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были решены следующие задачи:

1. Выбран способ нагрева локализатора и конструкция нагревателя на основании требований к оборудованию для уничтожения химических боеприпасов.

2. Разработана математическая модель для анализа электромагнитных и тепловых процессов индукционно-резистивного нагревателя, а также выбора эффективных режимов его работы.

3. С помощью разработанных математических моделей исследованы электрические и тепловые процессы в ИРН, на основании чего выбраны основные параметры нагревателя.

4. Проведены экспериментальные исследования процессов в ИРН для подтверждения и уточнения теоретических результатов, полученных на математических моделях.

5. Разработана методика проектирования ИРН и выбраны основные технические параметры и режимы работы промышленного образца ИРН.

6. Промышленные образцы нагревателей внедрены на объектах по уничтожению химического оружия.

В работе использовались методы исследования, основанные на положениях теории электромагнитного и теплового полей, а также газодинамики воздуха. Исследования электромагнитных, тепловых полей и конвекции проводились с помощью компьютерного моделирования в программном комплексе ANSYS методами математической физики и вычислительной математики. Синтез системы регулирования температуры и исследование режимов работы ИРН осуществлялись в программе MATLAB/Simulink. Проверка основных теоретических положений осуществлялась путем экспериментальных исследований на физических моделях и промышленных образцах с обработкой экспериментальных данных в программах EXCEL и MATHCAD.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Разработана электромагнитная математическая модель системы «индуктор - загрузка» отличающаяся тем, что многослойный индуктор выполнен из кабеля с металлической оболочкой, и проведены исследования электромагнитных и энергетических характеристик данной системы.

2. Разработана математическая модель теплового режима локализатора (загрузки), учитывающая условия стационарного и нестационарного теплообмена, предназначенная для подбора параметров и режимов работы нагревателя.

3. Разработаны математические модели для расчета охлаждения локализа-тора путем естественной конвекции и индуктора путем принудительной конвекции. С использованием этих моделей получены зависимости параметров тепловых режимов локализатора и индуктора.

4. Разработана имитационная модель теплового и электрического режима индукционно-резистивного нагревателя с системой регулирования температуры, учитывающая теплообменные процессы при уничтожении боеприпаса. Получены

зависимости температуры локализатора от времени уничтожения и массы взрывчатого вещества в боеприпасе и других факторов.

Обоснованность и достоверность полученных в диссертационной работе научных результатов, выводов и рекомендаций обеспечивается корректным использованием применяемого математического аппарата, теории оптимального проектирования и методов математического моделирования. Справедливость выводов относительно адекватности предложенных математических моделей, достоверности, работоспособности и эффективности разработанного ИРН подтверждена результатами опытной и промышленной эксплуатации ИРН на объектах по уничтожению химического оружия.

Практическая ценность состоит в следующем:

1. С использованием разработанных математических моделей проведены исследования и даны рекомендации по проектированию и выбору режимов работы ИРН, обеспечивающих энергоэффективность, заданное температурное распределение внутри локализатора, а также полное уничтожение боеприпасов.

2. Разработаны новые конструкции опытных и промышленных образцов ИРН (три типоразмера), прошедшие экспертизу промышленной безопасности и защищенные патентом РФ на изобретение.

3. Получены экспериментальные данные о параметрах уничтожения боеприпасов и ресурсе нагревателя при многократных подрывах, которые использованы для проектирования нагревателей.

Результаты работы внедрены на трех объектах по уничтожению химического оружия в виде промышленных образцов ИРН, с использованием которых уничтожено более 100 000 реальных боеприпасов. Теоретические результаты, методика расчета и математические модели используются в АО «КНИИМ» при разработке многослойных индукторов промышленной частоты.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на УШ-1Х Международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы утилизации ракет и боеприпасов (Красноармейск, 2012,

2014), Х1, XIII Международных научно-практических интернет-конференциях «Энерго- и ресурсосбережение-ХХ1 век» (Орел, 2013, 2015), Х1Х-ХХ1 Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2013-2015), XLI Научно-технической конференции «Проектирование систем» (Москва, 2014), XV Всероссийской научно-технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона» (Новосибирск, 2014), УП^Ш Всероссийских конференциях молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (Москва, 2014-2015), VII Научно-практической конференции «Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия» (Москва, 2014), IV Всероссийской конференции «Химическое разоружение» (Ижевск, 2015).

Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» при выполнении ОКР «Блок-М» и ОКР «Примус» по государственным контрактам №110208.1003200.15.020 от 04.03.2011 г. и № 120208.1003200.15.021 от 24.02.2012 г. соответственно, что подтверждает ее актуальность.

Основные теоретические и практические результаты диссертации опубликованы в 22 работах, среди которых 5 работ в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК, 15 -в материалах международных, всероссийских и межвузовских научно-практических конференциях, получен 1 патент РФ на изобретение.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 92 наименований и приложений. Основной текст изложен на 165 страницах машинописного текста и включает 88 рисунков, 27 таблиц. Приложения размещены на 16 стр.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА УНИЧТОЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ.

ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1. Актуальность и технология уничтожения химических боеприпасов

Актуальность уничтожения ХО определяется, в первую очередь, выполнением требований Конвенции. Кроме этого, из-за длительного хранения у части боеприпасов нарушена герметичность, что ведет к утечкам ОВ, что делает высокоопасным дальнейшее их хранение [7].

Из всего многообразия ХО определенную долю составляют изделия кассетного типа, снаряженные боеприпасами сложной конструкции, которые имеют следующие особенности:

- наличие в небольшом корпусе ВВ, ОВ, взрывателя и осколочных элементов;

- наличие нескольких типоразмеров боеприпасов, отличающихся по массе, габаритам и конструкции;

- наличие негерметичных (аварийных) боеприпасов;

- невозможность разборки боеприпаса из-за высокой чувствительности ВВ к внешним воздействиям.

Прежде всего, сложность и опасность уничтожения данных боеприпасов определяется наличием нервнопаралитических отравляющих веществ, таких как зарин, зоман, ви-икс. В связи с этим, в настоящей работе при проведении исследований использовался макет боеприпаса сложной конструкции (рис.1.1), который представляет собой двухслойный корпус длиной Ьб = 450 мм, диаметром А5 = 76 мм и толщиной стенок 3 мм. Внутри корпуса размещается заряд ВВ массой 0,7 кг в тротиловом эквиваленте и взрыватель. Между наружной частью корпуса и зарядом ВВ имеется полость, имитирующая объем, заполняемый отравляющим веществом.

Рис. 1.1. Макет боеприпаса сложной конструкции: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - взрыватель; 4 - прокладки; 5 - заряд ВВ; 6- полость, имитирующая объем ОВ

Для уничтожения химических боеприпасов предложено несколько методов: нейтрализационный, детонационный и термический [8].

Нейтрализационный метод основан на разрушении (вскрытии) корпуса боеприпаса с химической нейтрализацией ОВ, и используется установке Explosive Destruction System (EDS), разработанной в США [9].

Детонационный метод подразумевает подрыв боеприпаса от внешнего накладного заряда внутри взрывной камеры с нейтрализацией ОВ при воздействии высоких температур и давления. Данный метод реализован в японской установке Detonation of Ammunition in Vacuum Integrated Chamber (DAVINCH) и американской - Controlled Detonation Chamber (CDC) [10].

Недостатками нейтрализационного и детонационного методов является наличие большого количества ручных операций, связанных с подготовкой боеприпасов и выгрузкой осколков.

Наиболее технологичным является термический метод уничтожения, основанный на разложении ВВ внутри боеприпаса при температурах 180-250°С, при котором происходит взрыв с разрушением корпуса и частичной нейтрализацией ОВ. Термический метод позволяет полностью исключить ручные операции и автоматизировать процесс уничтожения [11].

При термическом уничтожении обычных и химических боеприпасов используются следующие методы нагрева, показанные на рис. 1.2. Такие способы, как сжигание в доменных печах, в заброшенных нефтяных скважинах, угольных

шахтах, реактивных двигателях, а также при воздействии ядерного взрыва остаются только теоретическими, на практике они не реализованы.

Рис. 1.2. Методы нагрева при термическом уничтожении боеприпасов

Наибольшее распространение для уничтожения боеприпасов получил газовый нагрев в различных печах. Недостатком данного способа является то, что при сжигании образуется большое количество вредных выбросов, для улавливания которых требуются системы многоступенчатой очистки [7].

Для уничтожения взрывателей применяются лазерный и электродуговой методы, при которых вначале прожигается отверстия в корпусе боеприпаса, через которое выжигается ВВ [12,13]. Недостатком данных способов является незащищенность от взрыва, и вследствие этого, невозможность уничтожения боеприпасов массой ВВ более 50 г. К тому же, двухслойная конструкция боеприпасов сложной конструкции не позволяет прожечь отверстие данными способами.

1.2. Обзор электротермических установок для уничтожения боеприпасов

Для уничтожения обычных видов боеприпасов широко используются индукционный нагрев, в частности для сплющивания пустых корпусов боеприпасов, выплавки ВВ из корпуса, термического уничтожения взрывателей [14,15].

В СамарскомГТУ разработаны установки высокочастотного нагрева периодического и непрерывного действия для уничтожения огневой цепи взрывателя с массой ВВ 15 г.

Установка периодического действия [16] с производительностью 100 шт/ч представляет собой проходную бронекамеру с индуктором (рис. 1.3), оснащенную механизмами загрузки и выгрузки взрывателей и блоком управления. Индуктор длиной 90 мм выполнен однослойным с 9 витками из медного профиля 10*10 мм. Внутренний диаметр индуктора 80 мм, внешний - 100 мм, заглубление взрывателя в индуктор 17,5 мм. Индуктор подключен к источнику питания повышенной частоты 1 кГц. Потребляемая мощность 20 кВт, расход электроэнергии на один взрыватель 0,15 кВт*ч, время нагрева 35 с.

Выгрузка I -А7 \__L_

Рис. 1.3. Установка периодического действия для уничтожения взрывателей и конструкция индуктора: 1 - взрыватель; 2 - индуктор; 3 - бронекамера

В установке непрерывного действия, показанной на рис. 1.4, для уничтожения взрывателей применяется зонально-непрерывный нагрев, при котором индуктор охватывает лишь ту часть изделия, где размещено ВВ [17]. Установка, представляет собой цепной транспортер с гнездами для размещения взрывателей и щелевой водоохлаждаемый индуктор длиной 1 м из медного профиля 30*15 мм с питанием от сети повышенной частоты 8 кГц.

Взрыватели загружаются в гнезда транспортера и транспортируются в зону нагрева. Проходя через щелевой индуктор, взрыватели нагреваются и поступают

в зону подрыва, оснащенную защитным экраном, где происходит их уничтожение.

Рис. 1.4. Установка непрерывного действия для уничтожения взрывателей и конструкция индуктора: 1 - взрыватель; 2 - индуктор; 3 - защитный экран

При оценке применимости индукционного нагрева для уничтожения боеприпасов сложной конструкции в АО «КНИИМ» проведены эксперименты по нагреву макетов в индукторе (рис. 1.5), который представляет трубу 0120*6 мм из стали 12Х18Н10Т, на которую намотана многослойная обмотка (340 витков) из провода сечением 10 мм . Индуктор подключается к источнику питания с возможностью регулирования тока от 38 до 80 А и напряжения от 65 до 120 В. Исходя из полученных данных (рис. 1.5), при индукционном нагреве обеспечиваются требуемые температуры внутри боеприпаса (более 250°С).

Рис. 1.5. Индуктор с системой питания и графики нагрева боеприпаса

При всех преимуществах индукционного нагрева он не может использоваться для уничтожения боеприпасов сложной конструкции из-за быстрого разрушения индуктора при взрыве.

Резистивный способ нагрева для уничтожения химических боеприпасов с массой ВВ не более 2,5 кг реализован в установке Static Detonation Chamber, разработанной шведской фирмой Dynasafe AB [18]. Установка, представленная на рис. 1.6, состоит из толстостенной двухслойной биконической камеры объемом 4,5 м , обогреваемой резистивными нагревателями с суммарной потребляемой мощностью 200 кВт, внутри которой накапливаются осколки, имеющие температуру 500-550°C.

Рис. 1.6. Общий вид установки и разрез камеры: 1 - внутренняя камера; 2 - внешняя камера; 3 - резистивные нагреватели; 4 - кожух; 5 - осколки

Недостатком установки является большой расход электроэнергии, а также большие габариты. Кроме этого, для полной нейтрализации ОВ необходимо длительное прокаливание осколков внутри камеры.

Учитывая особенности боеприпасов сложной конструкции и недостатки существующего оборудования в России принята технология уничтожения (рис. 1.7), включающая разборку кассетного изделия, извлечение боеприпасов сложной конструкции, вскрытие корпуса и удаление ОВ, нагрев боеприпаса с разложение и взрывом ВВ [19]. Образующиеся после взрыва осколки проходят термическую обработку и отправляются на утилизацию, газообразные продукты взрыва после очистки выбрасываются в атмосферу.

Камера уничтожения боеприпасов

Рис. 1.7. Технологическая схема уничтожения боеприпасов

Из всего комплекса оборудования наиболее сложным и ответственным элементом является камера уничтожения, включающая нагреватель с блоками охлаждения, питания и управления, системы дегазации, отбора проб, блоков вакууми-рования, видеонаблюдения и контроля уничтожения. Наиболее ответственным узлом камеры является нагреватель с системами питания, охлаждения и регулирования температуры, разработке и исследованию которых посвящена настоящая работа.

1.3. Определение исходных параметров локализатора

Для многократного уничтожения боеприпасов сложной конструкции нагреватель должен иметь защиту от поражающих факторов взрыва, к которым относятся ударная волна, повышенная температура и высокоскоростные осколки. Одним из средств защиты от взрыва является использование локализатора в виде толстостенной трубы, во внутреннее отверстие которой помещается уничтожаемый боеприпас (рис. 1.8) [20]. При большой толщине стенок локализатора нагрев боеприпаса осуществляется косвенно за счет теплопередачи.

Для определения габаритных размеров локализатора проведено моделирование взрывного нагружения (Приложение А).

17 Ь

Рис. 1.8. Локализатор взрыва

В результате моделирования выбраны следующие размеры локализатора:

- длина Ь = 700 мм;

- внутренний диаметр Лвн = 250 мм;

- наружный диаметр Лнар = 450 мм;

- максимальная толщина стенки £тах = 120 мм;

- минимальная толщина стенки £тт = 60 мм.

Выбор локализатора с переменной толщиной стенок: максимальной - в месте под боеприпасом, и минимальной - в верхней части, позволил при его массе 500 кг обеспечить высокий ресурс. Кроме этого, на ресурс влияет материал локализатора, который должен иметь высокие механические свойства при повышенных температурах, коррозионную стойкость и, учитывая ограниченный ресурс локализатора, низкую стоимость. В результате сравнения различных марок стали (табл. 1.1), выбрана жаростойкая сталь 15ХМ, имеющая низкую стоимость и высокие механические свойства.

Таблица 1.1. Сравнение марок стали для локализатора [21]

Сталь Предел Балл корро- Балл жаро- Относи- Цена, за

текучести зионной стойкости тельная 1 т., тыс.

при стойкости в на воздухе магнитная руб.

500°С, морской во- при 650°С проницае-

МПа де мость

15ХМ 265 6 1-2 100 320

12Х18Н10Т 152 4 2-3 1 610

16ГС 175 8 1 600 180

Для повышения прочностных свойств локализатор подвергается термической обработке, включающей закалку с последующим отпуском. В работе [22] показано, что при термической обработке в исходной структуре стали 15ХМ (перлит + цементит) появляется мартенсит, что ведет к снижению ее магнитных свойств.

Ввиду отсутствия справочных данных, совместно с Институтом физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН (г. Екатеринбург) проведены исследования закаленных образцов из стали 15ХМ на магнитоизмерительном комплексе Remagraph С-500 фирмы Dr. Steingroever GmbH. В результате получена экспериментальная кривая намагничивания B(H) (рис. 1.9) при температуре 25°С, которая

задавалась в электромагнитной модели.

Для определения температурных параметров локализатора, обеспечивающих заданную производительность уничтожения (5-6 шт/ч), проведены расчеты кинетики разложения ВВ при его нагреве (Приложение Б).

Установлено, что для уничтожения бое-припаса за 5-6 мин температура внутри локализатора должна составлять Тлок = (450 ± 20)°С, при этом для полной детонации перепад температуры по длине боеприпаса не должен превышать 50°С.

В,Тл

2.05

1.64

1.23

0.82

0.41

-

В -

-

м*

800

600 400 200

0

) 12000 24000 36000 48000 60000

Н, А/м2 Рис. 1.9. Экспериментальные зависимости B(H) и для стали 15ХМ

1.4. Выбор способа нагрева локализатора и схемы нагревателя

Исходя из требований к оборудованию для уничтожения химических боеприпасов, нагреватель, кроме заданных параметров нагрева локализатора, должен отвечать следующим основными требованиям [23, 24]: - безопасность уничтожения боеприпасов;

-автоматизация процесса уничтожения с полным исключением ручных операций;

- возможность уничтожения всей номенклатуры боеприпасов сложной конструкции с массой взрывчатого вещества до 0,7 кг в тротиловом эквиваленте;

- простота, надежность и высокий эксплуатационный ресурс нагревателя;

- низкие затраты энергии на уничтожение боеприпасов;

- минимальные капитальные и эксплуатационные затраты;

- возможность оперативной замены изношенных деталей для восстановления работоспособности нагревателя.

Для выполнения данных требований рассматривалось несколько вариантов нагревателей (рис. 1.10). При контактном резистивном нагреве (рис. 1.10, а) требуется температура спирали порядка 1000°С, что увеличивает тепловые потери и, тем самым, снижает энергоэффективность и требует хорошей теплоизоляции. Кроме этого, нагревательная спираль имеет малую механическую прочность и стойкость к динамическим нагрузкам.

а) б) в)

Рис. 1.10. Схемы нагревателей: резистивный (а), индукционный (б), индукционно-резистивный (в)

Для повышения надежности нагревателя необходимо использовать бесконтактные способы нагрева. Индукционный однослойный индуктор (рис. 1.10, б) обеспечивает требуемое качество нагрева локализатора, но при этом практически обязательно применение повышенной частоты и, следовательно, преобразователя частоты, что экономически невыгодно при ограниченном ресурсе нагревателя.

Для индукционного нагрева локализатора при выбранных его параметрах эффективно применение промышленной частоты 50 Гц [25]. Это исключает ис-

пользование дорогих и сложных преобразователей частоты, упрощает конструкцию и повышает надежность. Однако, для повышения напряжения на индукторе на данной частоте необходимо увеличить число витков, что приводит к использованию многослойной обмотки. По требованиям безопасности недопустимо применение водяного охлаждения индуктора и поэтому был принят комбинированный индукционно-резистивный нагреватель (рис. 1.10, в) с принудительным воздушным охлаждением многослойного индуктора. Его преимущество заключается в том, что часть резистивного тепла, выделяющегося в индукторе, идет на создание теплового экрана вокруг локализатора, что повышает энергоэффективность нагревателя [26].

Исходя из условий эксплуатации, индуктор должен выдерживать температуры до 400°С, иметь высокую механическую прочность, стойкость к вибрациям, химическую стойкость к щелочным дегазирующим рецептурам и коррозионно-активным продуктам взрыва, содержащим фтор-, хлор- и серосодержащие соединения [27].

Обзор традиционных высокотемпературных обмоточных проводов, приведенный в табл. 1.2 показал, что они имеют низкий ресурс при высоких температурах и низкую коррозионную стойкость.

Таблица 1.2. Типы высокотемпературных обмоточных проводов [28]

Марка Материал изоляции и Предельная тем- Суммарная продол-

оболочки пература экс- жительность экс-

плуатации, ° С плуатации 400°С, ч

Стекловолокно с крем-

ПСДКТ нийорганической пропиткой 200 50

ПОЖ-700 Стекловолокно с органо-силикатной пропиткой 700 10000

ПЭЖБ-700 Стеклоэмаль 700 6000

Энерго- Стекловолокно с оболоч-

терм- кой из слюдосодержащих 600 4000

600 лент и стеклонити

В связи с этим, совместно с заводом ОАО «Кирскабель» (г. Кирс, Кировская область) для индуктора разработан специальный провод (рис. 1.11), который представляет собой жилу сечением 36 мм из бескислородной меди, вокруг которой находится минеральная изоляция - оксид магния (периклаз), снаружи провод имеет оболочку из нержавеющей стали.

Провод имеет высокую прочность на изгиб, сплющивание, свивание и сохраняет, за счёт запрессованного изоляционного материала, относительное расположение жилы и оболочки при механических нагрузках. Кроме этого, кабель имеет высокую пластичность и минимальный радиус изгиба 150 мм, что позволяет навивать его на малые диаметры [29]. Для обеспечения высокого коэффициента заполнения индуктора (0,8-0,92) провод имеет квадратное сечение с наружными размерами 10 х 10 мм [30].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Баскаков Павел Александрович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении (Париж, 13 января1993 г.), ратифицирована федеральным законом от 05.11.1997 г. №138-ФЗ.

2. Федеральная целевая программа «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации». Постановление Правительства РФ от 24.10.2005 №639.

3. Белецкая И.П., ^виков С.С. Химическое оружие в России: перспективы хранения и уничтожения // Химическое оружие и проблемы его уничтожения. 1996. № 2. С. 15—17.

4. Холстов В.И. Уничтожение запасов химического оружия в России на завершающем этапе / Теоретическая и прикладная экология, № 4, 2014. - С 8-11.

5. Особенности процессов уничтожения химических боеприпасов детонационными методами / Кореньков В.В., Малютин О.П., Панов В.П., Токмаков А.В., Федоров, АЛ., Ярыгина ВЛ.// Сборник докладов международной конференции «Уравнения состояния вещества», Эльбрус, 2006. С. 124-125.

6. Баскаков П.А, Михайлов В.Д. Разработка и применение взрывных камер для утилизации боеприпасов методом подрыва // Тез. X Междунар. конф. «Высокоэнергетические материалы: демилитаризация, антитерроризм и гражданское применение ». - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2014. - С 92-96.

7. Петров В. Г. Анализ применения технологии высокотемпературного сжигания при уничтожении химического оружия в США / Вестник Удмуртского университета, серия: Физика, химия, Вып. № 4, 2012. С. 51-58.

8. Петросян В. С. Обзор российских технологий уничтожения химического оружия // Третьи публичные слушания по проблеме уничтожения химического оружия: Сб. материалов, 8—10 июля 1997. Курган, 1999. С. 104—106.

9. Assessment of Explosive Destruction Technologies for Specific Munitions at the Blue Grass and Pueblo Chemical Agent Destruction Pilot Plants Committee to Re-

view Assembled Chemical Weapons Alternatives Program Detonation Technologies; National Research Council, ISBN: 0-309-12684-3, 200 pages, 8 1/2 x 11, (2009).

10. Review of International Technologies for Destruction of Recovered Chemical Warfare Materiel Committee on Review and Evaluation of International Technologies for the Destruction of Non-Stockpile Chemical Materiel, National Research Council ISBN: 0-309-66054-8, 128 pages, 8 1/2 x 11, (2006).

11. Петров В. Г., Трубачев А. В. Обезвреживание некоторых видов химических боеприпасов с использованием взрывных технологий // Сб. трудов. 7-я Все-росс. конф. «Внутрикамерные процессы и горение в установках на твёрдом топливе и в ствольных системах». Ижевск: Изд-во ИПМ УрО РАН, 2011. С.243-246.

12. Патент U 7536, МПК F 42C 99/00. Установка уничтожения взрывателей / Марковец Л. Б., Асташонок Г. Н., Федорук Г. К., Адулов В. К.; заявитель и патентообладатель ЗАО «Стройэнерго»; заявл. 13.10.2010; опубл. 30.08.2011. Бюл. № 4. - 209с.

13. Особенности взаимодействия мощного лазерного излучения с оболочеч-ными взрывоопасными объектами / В. В. Валуев, Ю. В. Гуляев, И. П. Жиган, В. А. Черепенин. Журнал радиоэлектроники, N 2, 2013. С. 10-22.

14. Патент РФ № 2413174. Способ утилизации взрывателей и бронепечь для его осуществления/ Зефиров Б. В., Кудрявицкий В. М., Старченко В. Н., Орлов В. Н., Трубников О. А. , ФГУП "НИТИ им. П.И. Снегирева". Заявл. 22.10.2009. Опубл. 27.02.2011.

15. Патент РФ 2155319, МПК F42B33/00. Установка для уничтожения взрывателей/ Калашников В.В., Зимин Л.С., Данилушкин А.И., Гнеденко В.В., Муш-каев М.И.; НИИ проблем конверсии и высоких технологий; Заявл. 04.07.1996. Опубл. 27.08.2000.

16. Клочкова Н. Н. Оптимальное проектирование установок индукционного нагрева периодического действия для конверсионных технологий: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к.т.н.: Спец. 05.09.10 /Сам. гос. техн. ун-т. - Самара: 2002. -21 с.

17. Довбыш В.Н. Оптимизация конструкции и режимов работы индукционных нагревателей непрерывного действия для утилизации артиллерийских взрывателей: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к.т.н.: Спец. 05.09.10 / Сам. гос. техн. ун-т. - Самара: 2002. - 19 с.

18. Patent WO/1997/043594 МПК F42B 33/06 DESTRUCTION ARRANGEMENT / Ohlson Johnny; патентообладатель DYNASAFE AB; заявл. 15.05.1996; опубл. 20.11.1997.

19. Шелученко В.В., Петрунин В.А., Демидюк В.В. Безопасная, надежная и экологически чистая современная российская двухстадийная технология уничтожения химического оружия // 4-е публичные слушания по проблеме уничтожения химического оружия: Сб. материалов, п. Кизнер, 26-27 мая 1998. Ижевск. 1998. -С. 55-62.

20. Баскаков П. А. Индукционный нагреватель--локализатор для уничтожения взрывоопасных малогабаритных элементов боеприпасов / П. А. Баскаков, В. П. Глинский, А. Б. Кувалдин, Н. Б. Затрубщиков и др. // Сб. докл. VIII Междунар. научно-технич. конф. «Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов» -М., 2012. - С.166-173.

21. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд. / Под ред. А.С. Зубченко — М.: Машиностроение, 2003. — 784 с.

22. Костин В.Н., Сташков А.Н., Ничипурук А.П., Сапожникова Ю.Г.. Контроль качества цементированных деталей из стали 15ХМ - Дефектоскопия, №12, 2004. - С. 49-53.

23. НСП 01-99/M0 РФ. Нормы специального проектирования объектов по уничтожению химического оружия: Утв. НВ РХБЗ МО РФ приказом № 173 от 17 июня 1999 года. -. М.: 1999. - 60 с.

24. ПР 84-19-2002 «Правила устройства и безопасной эксплуатации производств утилизации обычных боеприпасов», введены в действие распоряжением Заместителя МО РФ от 24 октября 2003 года № 343/8/4/1253».

25. Бодажков В. А. Индукционный нагрев труб. Л., Машиностроение, 1969. -152 с.

26. Баскаков П.А. Создание индукционного нагревателя для уничтожения малогабаритных боеприпасов / «Итоги диссертационных исследований". Том 2. -Материалы VI Всероссийского конкурса молодых ученых, посвященного 90-летию со дня рождения академика В.П. Макеева. - М.: РАН, 2014. - С.56-62.

27. Баскаков П.А., Кувалдин А.Б. Разработка индукционно-резистивного нагревателя для утилизации химических боеприпасов // Тез. докл. XXI Междунар. научно-технич. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Изд. дом МЭИ, 2015, Т.2. -С. 238.

28. Сучков В.Ф., Светлова В.И. Финкель Э.Э. Жаростойкие кабели с магнезиальной изоляцией. М., «Энергия», 1969. - 96 с.

29. Клубович, В. В. Ультразвук в технологии производства композиционных кабелей: [монография] / В. В. Клубович, В. В. Рубаник, Ю. В. Царенко ; рец.: С. А. Астапчик, А. И. Гордиенко ; Национальная академия наук Беларуси, - Минск : Бе-ларуская навука, 2012. - 296 с.

30. Баскаков П.А. Разработка и исследование индукционно-резистивного нагревателя/ Баскаков П.А., Кувалдин А.Б., Затрубщиков Н.Б. // Вестник МЭИ. 2014. №4. - С. 41-48.

31. Рубаник В.В., Царенко Ю.В. Структурные свойства оболочки кабеля после деформации с наложением ультразвука // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, Выпуск № 4 -2 , Том 18, 2013. -17501751 с.

32. A. Kurc, Z. Stokaosa, Some mechanical and magnetic properties of cold rolled X5CrNi18-8 stainless steel, Archives of Materials Science and Engineering 34/2 (2008) 89-94.

33. Немков В.С. Теория и расчет устройств индукционного нагрева / В.С. Немков, В.Б. Демидович. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 280 с.

34. Кувалдин А.Б. Индукционный нагрев ферромагнитных сталей. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 200 с.

35. Немков В. С. Теория и расчет цилиндрических электромагнитных систем индукционного нагрева. Текст.: автореферат дисс. докт. техн. наук: 05.09.10 /В. С. Немков. - ЛПИ. - Л., 1979. - 30 с.

36. Северянин А. К. Исследование электромагнитных параметров многослойных индукторов промышленной частоты и разработка экономических конструкций их обмоток : дис. канд. техн. наук : 05.09.10. - Л., 1986. - 195 с.

37. Демидович В.Б. Теория, исследование и разработка индукционных нагревателей для металлургической промышленности Текст.: автореферат дисс.докт. техн. наук . - С-Пб.: СПбГЭТУ, 2002. - 32 с.

38. Слухоцкий, А. Е. Установки индукционного нагрева / А. Е. Слухоцкий, B. С. Немков, Н. А. Павлов, А. В. Бамунер. - Л.: Энергоиздат, 1981. - 328 с.

39. Демидович В.Б, Чмиленко Ф, В. Численное моделирование устройств индукционного нагрева. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2010. - 158 с.

40. Мельников А.А. Расчет электромагнитных и температурных полей методом конечных элементов. Уч. пособие/ Моск. гос. ин-т радиотехники, электроники и автоматики (техн. ун-т). - М., 2001. - 76 с.

41. Черных И.В. Пакет ELCUT: моделирование устройств индукционного нагрева. // Экспонента №2-2. 2003.

42. JMAG: Simulation Technology for Electromechanical Design. - JSOL Corp. -Режим доступа: http://www.jmag-international.com/ - Электронный ресурс.

43. Вишняков С.В., Гордюхина Н.М., Федорова Е.М. Расчет электромагнитных полей с помощью программного комплекса ANSYS. Учебное пособие -М.: Издательство МЭИ, 2003. -100 с.

44. Щербаков М.А. Определение коэффициентов теплоотдачи при моделировании задач в ANSYS CFX / Авиационно-космическая техника и технология . -2011. - № 7. - С. 165-169.

45. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. -М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. -288 с.

46. Минеев А.Р., Коробов А.И., Погребисский М.Я. Моделирование электротехнологических процессов и установок. — М.: «Компания Спутник+>>, 2004.

47. Баскаков П. А., Кувалдин А. Б. Теоретическое и экспериментальное исследование индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения мелкокалиберных боеприпасов // Вестник СамГТУ, серия «Технические науки», №3(47), -2015.- С. 118-127.

48. Индукционный и электроконтактный нагрев металлов: монография / А. И. Алиферов, С. Лупи. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. - 410 с.

49. Двумерные и трехмерные электротепловые модели индукционных нагревателей Текст.: учебное пособие / В.Б. Демидович [и др.]. СПб: СПбГЭТУ «ЛЭ-ТИ», 2004. - 40 с.

50. Баскаков П.А., Кувалдин А.Б. Моделирование индукционно-резистивного нагревателя для утилизации боеприпасов //Тез. докл. XIX Междунар. научно-технич. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Изд. дом МЭИ, Москва, 2013. С.290.

51. Вишняков С.В., Гордюхина Н.М., Федорова Е.М. Расчет электромагнитных полей с помощью программного комплекса ANSYS. - М.: МЭИ, 2003. - С. 100.

52. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике: справочник / под ред. Б.Е. Неймарка, - М.-Л., 1967. - 240 с.

53. Белобородов А. В. Оценка качества построения конечно-элементной модели в ANSYS / А. В. Белобородов // Вестник УГТУ - УПИ. - 2005. - №11 (63). С. 60-67.

54. Low-Frequency Electromagnetic Analysis Guide // ANSYS Release 14.0 Documentation / ANSYS, Inc., 2011. - Электронный ресурс.

55. Кувалдин А.Б., Баскаков П.А. Моделирование сопряженных электротепловых и свободно-конвективных процессов в индукционно-резистивном нагрева-

теле для уничтожения боеприпасов // Индукционный нагрев, № 2 (29), 2015. С. 4 -9.

56. Терехов В.П., Семенов В.В. Влияние несинусоидальности на потери в то-копроводах индукционных установок. Вестник Чуваш. ун-та. 2009. № 2 С.173-180.

57. Долингер, С.Ю. Оценка дополнительных потерь мощности от высших гармоник в элементах систем электроснабжения / С.Ю. Долингер [и др.] // Омский научный вестник. - 2009. - №1 (77). - С. 109-113.

58. Нейман Л. Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах / Л. Р. Нейман. - Л. - М.: Госэнергоиздат, 1949. - 190 с.

59. Владимиров С. Н. Аналитические соотношения, аппроксимирующие тем-пературно-полевую зависимость магнитной проницаемости конструктивных сталей / С. Н. Владимиров, С. К. Земан, В. В. Рубан // Известия Томского политехнического университета. - 2009. - Т. 315, №4. - С. 100-104.

60. Архангельский, А. Я. Программирование в Delphi 7 [Текст] : учебное пособие / А.Я. Архангельский. - М : Бином-Пресс, 2004. - 1152 с.

61. Павлов H.A. Инженерные тепловые расчеты индукционных нагревателей / H.A. Павлов. М.-Л.: Энергия, 1978. - 120 с.

62. Галунин С.А., Злобина М.В., Царевский В.В. Теория теплопроводности при индукционном нагреве. Аналитическое представление. Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2009. 64 с.

63. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов. -М.: Физматгиз, 1959.- 356 с.

64. Баскаков П.А. Исследование нагрева локализатора с переменной толщиной стенок с учетом естественной конвекции // Сб. тр. VIII Всерос. конф. молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» . M.: МГТУ им Баумана, 2015. С. 150-153.

65. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. -344 с.

66. ANSYS CFX-Solver Theory Guide. ANSYS CFX Release 11.0 / ANSYS, Inc. // Southpointe 275 Technology Drive. - Canonsburg: PA15317, 2006. -312 p.

67. Баскаков П.А. Численное моделирование естественной конвекции в ин-дукционно-резистивном нагревателе // Естественные и технические науки. - М: Спутник+. -2015.- №8. - С. 52-56.

68. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Изд. второе. — М.: Наука, 1972. — 720 с.

69. Satoru YAMAMOTO, Daisuke HIIYAMA and Byeong Rog SHIN: A Numerical Method for Natural Convection and Heat Conduction around and in a Horizontal Circular Pipe, International Journal of H]eat and Mass Transfer, 2004.

70. Шеремет М.А. Математическое моделирование нестационарной сопряженной термо-гравитационной конвекции в замкнутом наклонном цилиндре // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4(3). С. 1272-11274.

71. Ван Дайк M. Альбом течений жидкости и газа. М. : Мир, 1986. 184 с.

72. J. V. Herraez and R. Belda, A study of free convection in air around horizontal cylinders of different diameters based on holographic interferometry. Temperature field equations and heat transfer coefficients, Int. J. Therm. Sci. 41 (2002), 261-267.

73. Гарбарук А.В. Моделирование турбулентности в расчетах сложных течений: учебное пособие / А.В. Гарбарук, М.Х. Стрелец, М.Л. Шур - СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. - 88 с.

74. Юн А.А. Теория и практика моделирования турбулентных течений. - М.: Книжныйдом «ЛИБРОКОМ», 2009.

75. Баскаков П.А. Исследование тепловых и прочностных характеристик нагревателей для уничтожения боеприпасов// Сб. тр. VII Всерос. конф. молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» . M.: МГТУ им Баумана, 2014. С. 250-253.

76. Баскаков П.А Исследование электрических характеристик индукционно-резистивного нагревателя // Тез. докл. XIII Междунар. научно-практич. интернет-конф. Орел, 2015. - С. 131-133.

77. Баскаков П.А. Установка уничтожения малогабаритных элементов боеприпасов/ Баскаков П.А., Глинский В.П., Михайлов В.Д. // Спецсборник СамГТУ. Самара: СамГТУ - 2013 г. № 7, Ч.П., С. 152-159.

78. Баскаков П.А, Кувалдин А.Б. Моделирование режимов работы индукци-онно-резистивного нагревателя для безопасной утилизации боеприпасов // Тез. докл. XI Междунар. научно-практич. интернет-конф. Орел, 2013. - С. 129-131.

79. Баскаков П.А., Кувалдин А.Б. Моделирование квазистационарного режима работы индукционно-резистивного нагревателя для утилизации боеприпа-сов//Тез. докл. XX Междунар. научно-технич. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Изд. дом МЭИ, Москва, 2014, Т.2 С.280.

80. Коржов Д.Н. Обеспечение электромагнитной совместимости в системах электроснабжения промышленных предприятий с электроустановками индукционного нагрева Автореф. дис. на соиск. учен. степ. к.т.н.: Спец. 05.14.02 / БГТУ им. В. Г. Шухова - Белгород: 2015. - 20с.

81. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - М.: Стандартинформ, 2014. - 10 с.

82. Баскаков П.А. Взрывная камера для уничтожения боеприпасов методом теплового взрыва/ Баскаков П.А., В.П. Глинский, Н.В. Шикунов, В.А. Порхачев // Материалы XLI научно-технич. конф. «Проектирование систем» М.:Изд. ФГУП «НТЦ «Информтехника», 2014, Т2.-143-146с.

83. Баскаков П. А. Камера подрыва для уничтожения малогабаритных элементов боеприпасов/ П. А. Баскаков, В. П. Глинский, В.Д. Михайлов, Н. Б. За-трубщиков, Обжогин А.И., и др. // Сб. докл. IX Междунар. научно -технич.

конф.«Актуальные проблемы утилизации ракет и боеприпасов»-М., 2014 г. -С.90-96.

84. Пат. RU 2572275 Ш: МПК F42B 33/00, 33/06. Взрывозащитная локализующая камера многоразового использования для уничтожения неразборных боеприпасов [Текст] / Шикунов Н.В., Порхачев В.А., Глинский В.П., Михайлов В.Д., Обжогин А.И., Баскаков П.А., Бабинцев А.А., Затрубщиков Н.Б., Шамонин В.В. Трофимов. Ю.С.; заявитель и патентообладатель Красноармейский науч. -исслед. инс-т. механизации. - № 2014107526/11; заявл. 28.02.14; опубл. 10.01.16, Бюл. № 1. - 15с. :ил.

85. Баскаков П.А., Лысенко К.Н. Перепрофилирование технологической линии расснаряжения и уничтожения боеприпасов сложной конструкции под обычные виды боеприпасов // Сб. тр. IV Всерос. конф. «Химическое разоружение -2015: итоги и аспекты технологических решений CHEMDET-2015». Ижевск: ИМ УрО РАН, 2015. С. 26-30.

86. Баскаков П. А. Обеспечение безопасности уничтожении неразборных элементов химических боеприпасов/ Лысенко К, Н., Исаев В. И. // Тез. докл. VII научно-практич. конф. «Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия» - М.: ФУ БХУХО, 2014. - С. 405-416.

87. Баскаков П.А. Пути использования объектов по уничтожению химического оружия для утилизации обычных видов вооружения/ Глинский В.П., Вин-ников В.П., Михайлов В.Д., Обжогин А.И.// Тез. докл. VII научно-практич. конф. «Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия» - М.: ФУ БХУХО, 2014. - С. 140142.

88. Физика взрыва / Под ред. Л. П. Орленко. — Изд. 3-е, переработанное. — В 2 т. Т. 1. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 832 с.

89. Баскаков П.А. Экспериментальная оценка взрывостойкости и работоспособности узла уничтожения при многократных подрывах боеприпасов // Наука и

образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 2. DOI: 10.7463/0216.0832917.

90. Баскаков П.А. Моделирование взрывного нагружения индукционного нагревателя для уничтожения боеприпасов// Тр. XV всероссийской научно-техн. конф. «Наука. Промышленность. Оборона» -Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2014г. С-65-69.

91. Мейдер Ч. Численное моделирование детонации, Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. — 384 с.

92. Баскаков П.А. Исследование режимов нагрева боеприпаса, обеспечивающих его полное уничтожение // Тр. XV всероссийской научно-техн. конф. «Наука. Промышленность. Оборона» - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2014г. С-61-65.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗРЫВНОГО НАГРУЖЕНИЯ ЛОКАЛИЗАТОРА ПРИ УНИЧТОЖЕНИИ БОЕПРИПАСОВ

При уничтожении боеприпасов локализатор находится в ближней зоне взрыва (расстояние < 5 радиусов заряда), в которой основным поражающим фактором является детонационная волна, воздействие которой носит быстротечный и нелинейный характер, поэтому аналитически рассчитывать ее параметры практически невозможно.

В связи с этим, для оценки толщины стенки локализатора необходимо провести моделирование взрывного нагружения, учитывающее гидродинамику ударных волн.

Целью моделирования являлось:

- определение прочностных характеристик локализатора при однократном взрыве боеприпаса;

- установление зависимости деформации локализатора от толщины стенки;

- определение тепловой мощности, поглощаемой локализатором при взрыве.

Для моделирования взрывного нагружения выбран макет боеприпаса (рис. 1.1) с массой ВВ 0,7 кг в тротиловом эквиваленте. Моделирование проводилось по методике АО «КНИИМ» с использованием программы ANSYS AUTODYN, основанной на численном интегрировании нестационарных дифференциальных уравнений движения сплошной среды, представляющих собой законы сохранения массы, импульса и энергии, дополненных уравнениями состояния для продуктов детонации, воздуха и металла [88]. Порядок подготовки расчетной модели, задания свойств материалов и параметров расчета изложен в методике АО «КНИИМ».

Моделирование проводилось до физического времени 2,5 мс, при котором происходит максимальное нагружение локализатора газообразными продуктами взрыва. Результаты расчета представлены на рис. A.1.

Рис. А.1. Пластические деформации в локализаторе в масштабе 1:50 в момент времени 2,5 мс и зависимость пластических деформаций от времени

Из рисунка видно, что наиболее нагруженной частью локализатора является зона под боеприпасом, в которой происходит контактное (бризантное) действие взрыва с возникновением пластических деформаций (6%). Остальная часть локализатора находится в области упругих деформаций [89].

Расчеты показали, что при взрыве скользящая детонационная волна вымывает металл из локализатора, что ведет к уменьшению толщины стенки. Следовательно, толщина стенки локализатора должна быть не менее 120 мм. Для снижения металлоемкости предложено выполнить локализатор с переменной толщиной стенки: максимальной 120 мм в нижней, наиболее нагруженной части, минимальной - 60 мм в верхней [90].

Данный расчет для однократного подрыва является оценочным, позволяющим определить габаритные размеры локализатора. Для определения ресурса л о-кализатора при многократных подрывах необходимо проведение взрывных испытаний.

С использованием модели определена суммарная тепловая мощность, поглощаемая локализатором при взрыве, которая складывается из тепловыделения при пластическом деформировании и мощности, предаваемой теплопередачей от газообразных продуктов взрыва и осколков. Для макета с массой ВВ 0,7 кг поглощаемая мощность составляет Рвзр = 6,4 кВт. Полученная мощность использовалась при построении структурной модели ИРН в Главе 4.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА ПРИ ЕГО НАГРЕВЕ

Особенностью ВВ является то, что их нагрев сопровождается экзотермической реакцией разложения, при которой происходит тепловой взрыв. Условием возникновения взрыва является накопление тепла в заряде при преобладании скорости тепловыделения за счет разложения ВВ над теплоотводом в окружающее пространство.

Данное условие записывается уравнением Франк - Каменецкого [91]:

р-ср - дТ / дг - ЛАТ = (¡2Аг -

где: ср, р, к - удельная теплоемкость, плотность и теплопроводность ВВ; Т - температура; QAr -объемное тепловыделение при разложении ВВ; Qf - объемное поглощение тепла в процессе фазового перехода (для плавких ВВ); А = д2 / дх2 + д2 / ду2 -оператор Лапласа для двухмерной задачи.

Объемное тепловыделение во ВВ при нагреве рассчитывается по уравнению Аррениуса [91]:

Е

<2аг =рх <2 X 2 X в^, (Б. 2)

где р - плотность ВВ; Q - удельный тепловой эффект реакции разложения; 2 -предэкспоненциальный множитель (частотный фактор); Е - энергия активации; Т - абсолютная температура; Я - универсальная газовая постоянная.

На условия возникновения теплового взрыва влияет конструкция боеприпа-са, свойства ВВ и теплообмен с окружающей средой. Учитывая нелинейную зависимость данных параметров, определение условий теплового взрыва проводилось по методике АО «КНИИМ» с использованием программы TEMPOL-3, которая основана на численном решении ур. (Б.1) и (Б.2) с учетом конструкции боеприпа-са и условий внешнего теплообмена. Теплопередача не учитывалась из-за локального контакта боеприпаса со стенкой локализатора.

Целью моделирования являлось:

- определение времени задержки инициирования ВВ при его нагреве;

- исследование влияния температуры локализатора на время задержки инициирования боеприпаса;

- определение мощности, необходимой для нагрева боеприпаса. Моделирование проводилось для макета боеприпаса (рис. 1.1) с массой ВВ

0,7 кг в двухмерной постановке, с заданием на его поверхностях конвективного и радиационного теплообмена с окружающей средой. Решение нестационарной задачи осуществлялось от начальной температуры макета 18°С до взрыва, при этом температура локализатора варьировалась от 200 до 800°С.

В результате получены графики нагрева ВВ при разной температуре лока-лизатора и температурные поля в макете (рис. Б.1).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Время нагерва, мин

Рис. Б. 1. Графики нагрева ВВ при разной температуре локализатора (°С) и температурные поля в макете перед началом взрывчатого превращения

Горизонтальный участок на графиках соответствует плавлению ВВ, а вертикальный, с резким повышением температуры - началу взрывчатого превращения. Из картины тепловых полей видно, что взрывчатое превращение начинается в узкой пристеночной зоне ВВ [92].

В результате проведенных исследований получена зависимость времени задержки инициирования ВВ от температуры локализатора (рис. Б.2) и данные экспериментального замера времени задержки инициирования (точки) при ресурсных испытаниях (Глава 5).

О 800

О Г.

л

§"725 -

¡я

£ 650 д

425

со

350

;►>

о. 275 <и

| 200

и 0 4 8 12 16 20 24 28 32 Время задержки инициирования, мин

Рис. Б.2. Зависимость времени задержки инициирования от температуры локализатора

Из графика видно, что при увеличении температуры внутри локализатора уменьшается время уничтожения боеприпаса, что повышает производительность. Однако повышение температуры выше 500°С недопустимо, так как снижаются прочностные свойства локализатора, что ведет к быстрому его разрушению. Рас-

четное и экспериментальное время задержки инициирования хорошо согласуются, при этом максимальное расхождение не превышает 16%, что довольно точно

для данного класса задач.

Расчеты и эксперименты показали, что при большом перепаде температуры по длине локализатора, происходит взрыв более нагретой части боеприпаса с отбросом неразорвавшейся, что недопустимо с точки зрения безопасности. Для ис-

ключения данного явления перепад температуры по длине локализатора не должен превышать 50°С [92].

Моделирование показало, что для нагрева макета боеприпаса за 5 мин требуется мощность Рнагр = 1,3 кВт. Данная мощность использовалась при создании структурной модели нагревателя в Главе 4.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАВШЕГОСЯ В

ИСПЫТАТЕЛЬНОМ СТЕНДЕ

Обозначение на рис. 5.1 Наименование Характеристики

Система питания и эегулирования температуры

ИР Измеритель-регулятор ТРМ202 Количество каналов регулирования 2 шт: - двухпозиционный; - аналоговый;

РМ Однофазный регулятор мощности ТР51-200 Длительный ток 200 А; Максимальный кратковременный ток 5 кА; Напряжение 1600 В; Диапазон регулирования мощности 0-100%; Время нарастания мощности 0-199 с.

БП Блок питания Выходное напряжение 24 В.

Система охлаждения индуктора

К Компрессор ВК-20А Производительность 114 м /ч; Максимальное давление 10 бар; Объем ресивера 500 л; Мощность 15 кВт.

Р Распределитель НЕ-В Управление - ручное; Рабочее давление 0-16 бар;

Ф Фильтр ¥КС Степень фильтрации 40 цм;

РД Регулятор давления ЫБ-ЬЯ Управление - ручное; Диапазон регулирования 0,5 ... 12 бар;

ДД Датчик давления ББЕЗ Диапазон измерения 0-10 бар; Точность 1,5%;

ДР Датчик расхода Ж4Ы-62 Диапазон измерения 2- 180 м /ч; Точность 3%;

Система измерения электрических и температурных параметров

Т Т Т лок Т инд Термоэлектрический преобразователь ДТПЬ(ХА)-035 Диапазон измерения -40.. ,800°С; Точность измерения ± 2,5°С; Тепловая инерция - 20 с;

Т Т Т хол, Т гор Термоэлектрический преобразователь ТП-2088-5- Диапазон измерения 40.. ,375°С; Точность измерения ±1,5°С; Тепловая инерция - 2 с;

ХА(К)

ИР Измеритель- Точность измерения температуры ±0,5%;

регулятор ТРМ202 Время опроса датчиков 1 с;

ДТ Датчик переменного Диапазон измерения 0-300 А;

тока ДТТ-03Т Точность измерения 0,5%;

ДН Датчик напряжения Диапазон измерения 0-500 В;

ДНХ-03 Точность измерения 1,5%;

ДМ Датчики активной Диапазон измерения 20-200 кВт;

мощности ДИМ-200 Точность измерения ±2%;

Количество входов 6 шт;

Время опроса 1 с;

Диапазон измерения и точность:

М Мультиметр - напряжение 40-400 В, ±0,5%;

ИМС-Ф1 - ток 0,02-1000 А, ± 0,5%; - мощность 0,02-400 кВт, ±1%; - частота 43-63 Гц, ±0,5%; - cos ф 0-1, ± 2%.

Диапазон измерения:

Анализатор - напряжение 10.. .1000 В;

А QUALISTAR PLUS - ток 10 мА.5000 А,

C.A. 8335 - частота 40-60 Гц; Точность измерения ± 1%.

П Пирометр Fluke-66 Диапазон измерения -32.. ,+600°С; Точность измерения ±1%; Разрешающая способность 0,1°С.

Диапазон измерения -20 °С ...+650°С;

ТВ Тепловизор Точность измерения 2%;

FLIR T335 Чувствительность 0.05°С при 30°С; Спектральный диапазон 7.5-13 ^m.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУКТИВНОМУ ОФОРМЛЕНИЮ И ИЗГОТОВЛЕНИЮ НАГРЕВАТЕЛЯ, ВЫБОРУ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ПИТАНИЯ, РЕГУЛИРОВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ

1. Рекомендации по конструктивному оформлению индуктора для нагрева локализатора (рис. 1.8):

- ширина индуктора Ьин = 0,6^0,7 Ьлок;

- количество слоев п =4 шт;

- зазор между локализатором и индуктором 5 = 15-25 мм;

- толщина защитного кожуха из нержавеющей немагнитной стали не более

5 мм;

- внутренняя поверхность кожуха должна иметь теплоизоляцию толщиной менее 10 мм с температурой эксплуатации не ниже 600°С, например базальтовое волокно;

- обмотка должна выть выполнена из провода с металлической защитной оболочкой с сечением жилы 36 мм , наружными размерами 10 х 10 мм, толщиной нержавеющей оболочки 0,6-0,7 мм;

- класс термической стойкости провода должен быть не менее 400°С;

- применение внешнего магнитопровода нецелесообразно из-за усложнения конструкции и снижения КПД нагревателя;

2. Рекомендации по системе питания и регулирования температуры:

- питание нагревателя должно осуществляется от однофазной электросети через понижающий трансформатор (ТР), например ТС-63, с мощностью 63 кВА, обеспечивающий на выходе напряжение 380 В и частоту 50 Гц;

- предлагаемая схема питания представлена на рис. Г1: Подключение к сети осуществляется через автоматический выключатель ^Е), обеспечивающий защиту электросети и нагревателя от аварийных режимов работы.

- силовой блок (А1), представляет собой тиристорный ключ со встречно-параллельным включением двух тиристоров, смонтированных на воздушных радиаторах. Для ограничения скорости нарастания напряжения на тиристорах параллельно им включается R-C цепочка. Тиристорный ключ обеспечивает оперативное управление работой нагревателя - включение и выключение, снижение мощности с целью поддержания заданной температуры локализатора. Рекомендуется использовать преобразователь TPS1-200 фирмы FOTEK с номинальным напряжением 1600 В и током 200 А.

- управление тиристорным ключом осуществляется микропроцессорным двухканальным регулятором температуры (А2), например ТРМ 202 фирмы ОВЕН, с аналоговым каналом, поддерживающим по пропорциональному закону температуру локализатора на уровне 500 ± 10°С, и релейным каналом, отключающим питание индуктора при его перегреве выше 400°С;

- для компенсации реактивной мощности нагревателя применяется конденсаторная батарея (С1), которая обеспечивает снижение потребляемого тока от электрической сети (тока фидера) и повышение коэффициента мощности нагревателя. Рекомендуется использовать конденсаторы промышленной частоты общего назначения серий КС, КПС и т.п. с номинальным напряжением 400 В и реактивной мощностью - 40 квар;

- для разгрузки питающей сети от высших гармоник параллельно нагревателю рекомендуется подключить активный фильтр (Ф) гармоник АФГ-4Аг(ДФКУ)-150 с мощностью 50 кВА;

- для контроля и настройки электрического режима работы нагревателя рекомендуется использовать: датчик тока (рА), например ДТТ-03Т, включенный в силовую схему через измерительный трансформатор (ТА), и датчик напряжения (pV), например ДНХ-03;

- датчики тока и напряжения соединяются с мультиметром (М), например ИМС-Ф1, на котором отображаются данные о напряжении, токе, активной, реактивно и полной мощности, частоте тока и cos ф.

Рис. Г1. Электрическая схема питания нагревателя

- для замера температуры локализатора и индуктора предпочтительнее использовать подпружиненные контактные термоэлектрические преобразователи сопротивления, например ДТПХ фирмы ОВЕН, диаметром 8-10 мм с корпусом из нержавеющей стали. Измерение температуры локализатора (ДТлок) необходимо проводить в средней, наиболее нагретой, его части. Температуру обмотки (ДТобм) необходимо замерять на внутреннем слое в средней части индуктора.

3. Рекомендации по системе охлаждения:

- для снижения температуры индуктора должно быть использовано принудительное воздушное охлаждение с использованием воздуха или чистого азота;

- коллекторную систему охлаждения необходимо выполнить из нержавеющей трубки 14 х 2 мм и располагать между 2-м и 3-м слоями обмотки;

- для охлаждения обмотки должен использоваться сжатый воздух температурой Тхол = 10-15°С , расходом не менее 80 м /ч и давлением 2-3 бар, при этом температура выходящего воздуха будет составлять Тгор = 130-150°С;

4. Рекомендации по изготовлению:

- намотку провода на корпус рекомендуется проводить на токарном станке ДИП-500 со специальной оснасткой, позволяющей перемещать провод вдоль индуктора;

-провод должен фиксироваться на корпусе хомутами;

- после намотки провода проводится проверка электрических характеристик индуктора. Активное сопротивление жилы при температуре 20°С должно составлять Ржилы = 0,09-0,15 Ом. Сопротивление изоляции при температуре 20°С должно составлять Rи30л > 0,5 МОм при испытательном напряжении 500 В;

- при малом сопротивлении изоляции Rи30л, вызванным попаданием влаги в изоляцию провода через открытые концы, производится термическая обработка нагревателя при температуре 250-300°С в течение 5-7 ч для испарения влаги из изоляции;

- при соответствии электрических характеристик индуктора на концы кабеля припаиваются гермовводы с фарфоровым изолятором, препятствующие попаданию влаги и замыканию жилы и оболочки провода.

- к корпусу приваривается защитный кожух и проводиться проверка герметичности путем подачи сжатого воздуха под давлением 6 бар во внутреннюю полость и выдержка в течении 15 мин, при этом падение давления более 0,1 бар не допускается.

ПРИЛОЖЕНИЕ Д АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Филиала ФБУ "ФУ БХУХО при Министерстве промышленности и торговли Российской Федерации (в/ч 70855)''%-:1207 объекта по хранению и уничтожению химического оружия (в/ч 92746)

tt V j/^^Jr / ^

/у? y? E.B. Хахалев

«Ûf» ОЯ 2015 r.

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Баскакова Павла Александровича «Разработка и исследование индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения боеприпасов»

Комиссия в составе: председателя комиссии Кармишина А.Ю, членов комиссии Воронина В.А., Клюстера А.Е., Ульянова И.Н., Лысенко К.Н. составили настоящий акт в том, что в филиале Федерального бюджетного учреждения «Федерального управления по безопасному хранению и уничтожению химического оружия при Министерстве промышленности и торговли Российской Федерации (в/ч 70855)» - 1207 объекте по хранению и уничтожению химического оружия (в/ч 92746) (г. Щучье Курганской области) введена в эксплуатацию автоматизированная технологическая линия расснаряжения и уничтожения вкладных элементов 3614.500.00.00.00.000, неотъемлемой частью, которой является индукционно-резистивный нагреватель 200-016.0490-00, обеспечивающий окончательное уничтожение подрывом (тепловым инициированием) расснаряжённого от отравляющего вещества вкладного элемента.

При проведении предварительных, государственных и пусконаладочных испытаний, включающих подрыв 79 макетов вкладных элементов (изделий сложной конструкции), установлена эффективность работы нагревателя, которая подтверждается полным уничтожением всех элементов с заданной производительностью. Нагреватель имеет высокий ресурс и позволяет уничтожать

всю номенклатуру вкладных элементов с массой взрывчатого вещества до 0,7 кг в тротиловом эквиваленте. Нагреватель обеспечивает выход на рабочий режим за регламентированное время и поддержание заданной температуры локализатора при уничтожении вкладных элементов.

Материалы диссертационной работы Баскакова П.А. были использованы при выполнении опытно-конструкторской работы "Примус" по государственному контракту №120208.1003200.15.021 от 24.02.2012 г. при разработке рабочей конструкторской документации на индукционно-резистивный нагреватель 200-016.0490-00.

Председатель комиссии начальник Научно-исследовательского центра (Федерального управления по безопасному хранению и уничтожению химического оружия),

к.т.н., доцент

Члены комиссии:

от НИЦ (ФУ БХУХО) заместитель начальника НИЦ (ФУ БХУХО) по научно-исследовательской работе, к.т.н., доцент

начальник научно-исследовательского управлен к.т.н., доцент

от войсковой части 92746 начальник смены отделения (хранения и подготовки специзделий) отдела (детоксикации ОВ)

от ОАО НПП "Химмаш-Старт

к

заместитель главного конструктора

УТВЕРЖДАЮ Руководитель Филиала ФБУ "ФУ БХУХО при Министерстве промышленности и торговли Федерации (в/ч 70855)" -га по хранению и .химического оружия

С.В. Язынин

2015 г.

АКТ

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Баскакова Павла Александровича

Комиссия в составе:

Председатель комиссии: начальник отдела (уничтожения боеприпасов

сложной конструкции) - заместитель командира Филиала ФБУ "ФУ БХУХО" (в/ч 21222), подполковник Михеев Дмитрий Владимирович. Члены комиссии: начальник технологического отдела Филиала

ФБУ "ФУ БХУХО" (в/ч 21222), майор Логинов Павел Александрович; заместитель генерального директора по науке и эксплуатации ОАО НПП "Химмаш-Старт", к.экон.н. Шелученко Кирилл Владиславович; главный специалист ОАО НПП "Химмаш-Старг", к.т.н., доцент Хрыпченко Виктор Михайлович; главный специалист ОАО НПП "Химмаш-Старт" Лысенко Андрей Николаевич, составили настоящий акт в том, что результаты диссертационной работы: "Разработка и исследование индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения боеприпасов", представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, использованы в войсковой части № 21222 (ОУХО "Леонидовка"

Пензенской области) при уничтожении элементов изделий сложной конструкции (ИСК) в виде:

-конструкторской и эксплуатационной документации литеры "О," на индукционно-резистивный нагреватель, разработанной соискателем, как исполнителем работ от ОАО "КНИИМ", в рамках выполнения составной части опытно-конструкторской работы "Блок-М" по государственному контракту № 110208.1003200.15.020 от 04.03.2011 г.

- промышленного образца индукционно-резистивного нагревателя, являющегося составной частью камеры уничтожения, входящей в состав технологической линии уничтожения ИСК черт. СТАЦ.361490.001, изготовленного по документации, разработанной соискателем;

- инструкций по дефектации, замене и утилизации индукционно-резистивного нагревателя и рекомендаций по выбору режимов работы нагревателя и увеличения эксплуатационного ресурса локализатора, разработанных соискателем, как соисполнителем работ от ОАО "КНИИМ" по договору №03731000921130003410125372-01 от 12.07.2013 г. на выполнение работ "Поддержание заданных технологических параметров производства уничтожения боеприпасов сложной конструкции в здании 1002 (здание детоксикации, уничтожения БСК), при эксплуатации объекта по уничтожению химического оружия "Леонидовка" пос. Леонидовка Пензенской области".

Использование указанных результатов диссертационной работы позволило: уничтожить в период с 2014 г. по 2015 г. около 35 000 элементов ИСК, повысить ресурс локализатора до 10 000 циклов уничтожения.

Эксплуатация нагревателя при уничтожении элементов ИСК, подтвердила его надежность и эффективность, а также высокий эксплуатационный ресурс.

Члены комиссии:

Председатель комиссии:

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ

РАЗРЕШЕНИЕ

№ РРС 00-051802

На применение

Оборудование (техническое устройство, материал): Технологическая линия разборки и уничтожения изделий 9Н123 по техническим условиям СТАЦ.361490.002 ТУ.

Код ОКП (ТН ВЭД ТС): 36 1490.

Изготовитель (поставщик): Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Химмаш-Старт" (г. Пенза, ул. Лермонтова, 3).

Основание выдачи разрешения: Техническая документация, заключение экспертизы промышленной безопасности ООО "ЭКСПОТЕХВЗРЫВ" № Э-1278-э от 15.11.2013 г. (per. № 08-ТУ-(ВХ)0796-2013).

Условия применения:

1. Обеспечение соответствия применяемого оборудования требованиям действующих в Российской Федерации норм, правил, руководящих документов по промышленной безопасности.

2. Применение технологической линии разборки и уничтожения изделий 9Н123 на объекте по уничтожению химического оружия (Курганская обл., г. Щучье), в соответствии с условиями, ограничениями и требованиями технической документации.

Срок действия разрешения: На весь срок эксплуатации

Дата выдачи: 19.12.2(

fjT^s/fJJ

Заместитель руководителя Б.А. Красных

(Г

А В 032440