報廢彈藥拆卸銷毀安全性探討

李金明， 王國棟， 張玉令， 劉國慶

(軍械工程學院 彈藥工程系， 石家莊 050003)

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報廢彈藥拆卸銷毀安全性探討

李金明， 王國棟， 張玉令， 劉國慶

(軍械工程學院 彈藥工程系， 石家莊 050003)

摘要：報廢彈藥拆卸是彈藥安全銷毀和回收再利用的技術基礎。以安全拆卸銷毀彈藥為目的，研究彈藥拆卸的基本信息、彈藥零件間的約束關系、拆卸可行性等因素對拆卸安全性的影響；從降低風險有利于物質(zhì)回收再利用角度，確定彈藥拆卸的可達深度；在滿足安全銷毀的層級停止，確定彈藥零部件拆卸的順序為優(yōu)先拆卸敏感零件，其次拆卸大威力零件，最后拆卸發(fā)火電源組件的拆卸模式。

關鍵詞：報廢彈藥； 拆卸； 銷毀； 安全性； 回收再利用

1引 言

分解拆卸是彈藥銷毀的重要環(huán)節(jié)，一是為消除彈藥的軍事屬性，降低彈藥的危險屬性，提高彈藥后續(xù)處理的安全性；二是拆下的彈藥零件、材料可以回收再利用，使報廢彈藥成為有用的資源；三是消除彈藥材料中有毒、有害材料對環(huán)境的污染，盡可能地將彈藥污染材料分離出來再利用，有利于環(huán)境保護。然而，報廢彈藥的銷毀處理安全隱患多、技術復雜，不同于一般機電設備拆卸，需用專業(yè)裝備，由專業(yè)人員和專業(yè)化銷毀機構完成。本文從彈藥分解拆卸安全視角，分析其約束條件，探討彈藥拆卸應遵循的規(guī)律。

2彈藥拆卸信息

(1)彈藥拆卸基本信息

彈藥拆卸安全性評估信息來自彈藥各組成零件的基本屬性信息，彈體上的每一個零件的固有安全性直接影響著彈藥分解拆卸過程中的安全。對彈藥組成部件進行安全性評估，分析判斷彈藥各組成部件的危險度，并對這些部件的危險度排序，以此確定彈藥分解拆卸的先后順序、分解拆卸深度、分解拆卸方法和安全防護方法等內(nèi)容，將有益于彈藥分解拆卸銷毀工作。拆卸零件安全信息如表1所示。

表1　拆卸零件安全信息

彈藥分解拆卸過程信息是指采用分解拆卸手段解除彈藥零件結(jié)構間的約束時，對彈藥結(jié)構零件施加影響的信息；分解拆卸過程可能影響彈藥安全，其過程信息包括：劇烈摩擦、高速轉(zhuǎn)速、超過規(guī)定高度、超過規(guī)定強度和超過規(guī)定溫度等。

(2)彈藥零件約束關系信息

彈藥分解拆卸是基于彈藥零件間的約束關系(裝配關系、結(jié)聯(lián)方式、材料屬性)確定的，彈藥分解拆卸需明確內(nèi)容包括：拆卸目標是什么，確定拆卸先后順序，選擇安全高效的拆卸方法，評估拆卸順序和方法的安全性、可行性，對不能滿足安全要求的拆卸，應采取哪些安全措施等〔1〕。

彈藥零件間的約束關系有螺紋連接、鉚接、插接、粘接、縫合和套件連接等(表2)，包括直接約束關系、間接約束關系、無約束關系等多種情況，這些約束決定了彈藥分解拆卸順序。直接約束關系是指零件間存在物理約束關系或電路關聯(lián)約束；間接約束關系是指相互影響的約束關系，前一種約束沒有移除，后一種約束無法解除的相互關聯(lián)；無約束關系是指彈藥零件之間不存在物理約束或電路上的安全約束關系，比如分裝式彈丸與藥筒之間無約束關系，它們不產(chǎn)生影響，可以各自獨立分解拆卸。彈藥分解拆卸是對彈藥零部件間約束關系的解除，同一約束關系對應著一種或多種解除約束的拆卸方法，拆卸方法可以是破壞性的，也可以是非破壞性的。

彈藥銷毀過程中多采用非破壞性分解拆卸。非破壞性拆卸遵循彈藥結(jié)構間的約束順序，在拆卸過程中不破壞彈藥零件結(jié)構，如采用旋開、壓出等方式。為保證拆卸安全，非破壞性拆卸需要限定旋卸速度、加載速度、加載強度等重要物理參數(shù)。

表2　彈藥零件間的約束關系

破壞性拆卸往往采用外力強制解除零部件之間的約束關系，如切割、強力拔開。破壞性拆卸能造成彈藥部分零件損壞，有時會影響彈藥安全。因此，在彈藥分解過程中，不允許采用產(chǎn)生高熱、高溫的破壞性分解方法，不允許采用火焰切割、激光切割等分離措施，可以采用高壓水切割、蒸汽倒藥、拔彈等方式進行分解。

(3)拆卸風險及可行性信息

根據(jù)彈藥分解拆卸的難易度，可將彈藥拆卸分為易于分解拆卸和不易分解拆卸兩種類型〔2〕。易于分解拆卸是指約束關聯(lián)度小或無約束，拆卸安全性高，無風險，可直接分離組件；不易分解拆卸是指零件間約束關聯(lián)度較高，常溫常壓條件下，一般工具無法將其結(jié)構組件分離或分離存在燃爆、毒物泄漏危險，如混合炸藥的螺旋壓裝藥、發(fā)煙燃燒彈裝填物拆卸倒藥。彈藥拆卸中存在較高事故苗頭的拆卸稱高風險拆卸，如藥柱壓出、彈底引信拆卸、手榴彈拔彈、黃磷發(fā)煙彈倒空、燃燒彈拆卸倒空以及子母彈分解拆卸等。這些拆卸有特定要求，需要在特定環(huán)境中采用特殊技術拆卸才能保證安全，拆卸可行性分析如表3所示。

表3　拆卸可行性分析

彈藥拆卸事故往往由敏感零件或敏感材料引發(fā)，一是彈藥中零件敏感，易受到外界能力沖擊發(fā)火的零件，如底火、引信、發(fā)火件等；二是彈藥中材料敏感，是指感度較高的材料，如黑藥、起爆藥、點火藥等。出于環(huán)境安全等因素的考慮，拆卸彈藥應先拆除彈藥中的敏感零件、敏感材料，提高后續(xù)銷毀處理工作的安全性。實際銷毀工作中，銷毀人員可以根據(jù)彈藥銷毀安全技術準則的有關要求，按照降低風險、回收材料、綠色環(huán)保的銷毀理念，合理設計分解拆卸工藝路線，選擇適當?shù)姆纸獠鹦斗椒ā?/p>

3彈藥拆卸安全要素

3.1拆卸深度

拆卸深度是指彈藥分解拆卸程度，分為完全拆卸和部分拆卸。完全拆卸是指將彈藥拆卸為單個零件，這種拆卸方式在彈藥實際銷毀中很少采用；部分拆卸是指將彈藥分解為幾個較大的組件，分解拆卸深度達到滿足安全銷毀的層級停止。拆卸深度通常按照逐步降低安全危險度的方式，劃分分解拆卸先后順序，并劃分成若干分解層級，使彈藥零件逐級分離，如圖1所示。

圖1　彈藥分解順序與層級劃分示意圖Fig.1　Schematic diagram of decomposition sequence and hierarchy division of ammunition

應合理規(guī)劃拆卸深度避免過度拆卸，彈藥拆卸分解越細其拆卸費用越高，發(fā)生意外燃爆的風險越大。因此，只要分解拆卸零件能夠滿足后續(xù)安全銷毀或回收再利用的要求，分解深度就終結(jié)，不再繼續(xù)拆卸〔3-6〕。

對于分解拆卸相對安全的彈藥，分解深度可以適當增加，分解越徹底越有利于回收再利用；對于分解拆卸過程相對危險、安全較難保證的彈藥，分解層級盡可能減少，達到后續(xù)銷毀處理和回收要求即可，不要隨意增加分解拆卸深度。如：結(jié)構復雜的大口徑彈藥，不適合深度和集中分解，只適合單個彈藥按照主要模塊分解；結(jié)構簡單的小口徑彈藥，適合深度分解，適合并行集中同步分解方式。合理的拆卸工序不僅可以縮減資源(時間和成本)的消耗，降低后續(xù)銷毀處理風險，而且有利于提高彈藥分解拆卸的自動化程度，提高彈藥銷毀安全性和作業(yè)效率。

3.2拆卸順序

彈藥分解拆卸通常是按照彈藥生產(chǎn)裝配的逆順序進行，同時受彈藥組成零件的結(jié)構關系、材料屬性、拆卸方式影響。除此要求外，從分解拆卸安全方面考慮，彈藥拆卸還應遵循以下順序：

(1)優(yōu)先拆除敏感零件。彈藥敏感零件受到撞擊、摩擦、過度擠壓、猛烈撞擊、靠近高溫熱源等易于引發(fā)事故。一般情況下，同一分解層級先拆敏感零件(組件)，如彈丸引信、藥筒底火；先拆卸點火具、點火藥包、點火藥盒等。

(2)優(yōu)先拆除大威力零件。彈藥中含能材料較多的大威力零件發(fā)生燃爆會造成較大破壞，屬于危險部件，拆除彈藥中大質(zhì)量的危險零件可以降低彈藥發(fā)生意外爆炸事故時的破壞強度，所以應優(yōu)先去除大威力組件。如定裝式炮彈先拔彈去除彈丸；火箭炮彈先旋卸下戰(zhàn)斗部，減少工序中的存藥量，降低風險；拆卸引信時先卸下引信傳爆管，再拆其他組件。

(3)優(yōu)先拆卸發(fā)火電源組件。同一分解層級中，先拆除可能引起電火工品發(fā)火的電源組件。如火箭筒破甲彈引信頭部機構的壓電晶體，先拆除或切斷電火工品點火電路，并將電點火頭線端頭短接，無法短接時可用絕緣膠布將端頭保護起來，防止外界電能注入電路。

3.3拆卸方式

拆卸方式是根據(jù)彈藥拆卸需求從報廢彈藥中分離出目標組件的過程，拆卸方式與拆卸目標件在彈藥中所處的位置有關。根據(jù)拆卸操作方式不同，可以將拆卸方式分為單個彈藥拆卸和多個彈藥同時拆卸，單個彈藥拆卸一次只能分離一個零件，而多個彈藥拆卸一次同時并行拆卸多個零件，多個彈藥并行同步拆卸。由于彈藥集中不利于拆卸安全，一般只對威力較小的小口徑彈藥采用并行同步拆卸模式，如手榴彈、37高炮彈等。

4結(jié) 語

彈藥銷毀是個系統(tǒng)工程，涉及環(huán)節(jié)多，安全要求高，標準規(guī)定嚴。分解拆卸作為彈藥銷毀的一項重要工序，其分解手段、分解深度和分解順序?qū)椝幏纸獠鹦兜陌踩杂兄匾绊?。本文從宏觀角度分析了彈藥分解拆卸過程中的安全因素、分解深度以及分解方式，指出了破壞性分解與非破壞性分解的適用對象，分析了完全拆卸和部分拆卸的原則，明確了彈藥分解拆卸順序應遵循的規(guī)律。對我軍彈藥銷毀工作的任務部署、技術方案以及相關標準的制定具有一定的指導意義，是衡量各類彈藥分解拆卸方案的科學性、安全性、經(jīng)濟性和有效性的基礎，可為實施彈藥綠色銷毀提供依據(jù)。

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Safety assessment discussion about abandoned ammunition decomposition

LI Jin-ming， WANG Guo-dong， ZHANG Yu-ling， LIU Guo-qing

(Department of Ammunition Engineering， Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003， China)

ABSTRACT：The demolition of abandoned ammunition is the basic technology for the safety disposal and recycling of ammunition. To ensure the safety of ammunition demolition, the basic information of ammunition demolition, the restrain relations among the ammunition parts, the influence of disassembly feasibility and other factors on disassembly safety were studied. From the perspective of reducing risk in favor of material recycling, the reaching depths of ammunition disassembly was determined. The sequence of the demolition of ammunition was to disassemble sensitive parts, great power parts, and the ignition power component.

KEY WORDS:Abandoned ammunition; Disassembly; Destroy; Safety; Recycling and reusing

中圖分類號：TD235; TJ410.89

文獻標識碼：A

doi：10.3969/j.issn.1006-7051.2016.01.009

作者簡介：李金明(1968-)，男，博士、副教授，主要從事彈藥維修與銷毀研究。Email： shiran1981@163.com

收稿日期：2015-05-05

文章編號：1006-7051(2016)01-0046-03