- •Забелин Л.В.
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
- •ДЫМНЫЕ ПОРОХА
- •НИТРОГЛИЦЕРИН
- •СМЕСЕВЫЕ ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА
- •ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ТРЕНИЮ
- •ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ТЕПЛОВОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ
- •СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
- •ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ
- •ТРОТИЛОВЫЙ ЭКВИВАЛЕНТ (а)
- •КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВ ПО СТЕПЕНИ ИХ ОПАСНОСТИ
- •ДЫМНЫЕ ПОРОХА
- •ПРОИЗВОДСТВО ПИРОКСИЛИНА И КОЛЛОКСИЛИНА
- •ПРОИЗВОДСТВО ПИРОКСИЛИНОВЫХ И СФЕРИЧЕСКИХ ПОРОХОВ,
- •ПРОИЗВОДСТВО СГОРАЮЩИХ гильз
- •ПРОИЗВОДСТВО БАЛЛИСТИТНЫХ ПОРОХОВ
- •ПРОИЗВОДСТВО СТРТ
- •ТЕФЛОНОВЫЕ ПОКРЫТИЯ В СМЕСИТЕЛЯХ ДЛЯ СТРТ
- •МЕТАЛЛООТСЕКАТЕЛЬ
- •РЕНТГЕН СВАРНЫХ ШВОВ
- •ВЫШИВНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
- •АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАРЯДОВ К СИСТЕМЕ "ГРАД”
- •ПОЛУАВТОМАТЫ ЗАЛИВКИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТТ (ПАЗ)
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •ПРИЛОЖЕНИЕ1
- •СЕЛИПОР
- •АКРИЛОВАЯ ДИСПЕРСИЯ "ДИАКАМ"
- •СОДЕРЖАНИЕ
Ручная механическая обработка баллиститных порохов ЗАПРЕЩЕНА. Не допускается при работе на стан ках скопления пороховой стружки —она должна сис тематически удаляться.
Требования по безопасности на фазах дефектоско пии и бронирования аналогичны требованиям при ме ханической обработке и направлены на недопущение падения изделий и удара их металлическими предме тами, контроль за исправностью оборудования, исполь зуемого на этих фазах.
ПРОИЗВОДСТВО СТРТ
Большинство компонентов СТТ пожароили взрыво опасны. Это окислители, металлическое горючее, взрывчатые вещества, активные связующие. Правила эксплуатации определяют порядок обращения с ними и технологические приемы по предотвращению опас ных ситуаций.
Смешение указанных компонентов в СТТ осуществ ляется в строго определенном порядке, исключающем аварийную ситуацию.
Строго регламентированы по времени, температуре, конструкциям оснастки и оборудования такие опера ции как термостатирование (полимеризация) и распрессовка. Значительно большую роль, чем в произ водстве других порохов, в технологии производства СРТР играют операции по подготовке оборудования, дозирующих средств, оснастки, программ управления процессом к циклу смешения и заполнения изделия.
ПОДГОТОВКА КОМПОНЕНТОВ
При работе с перхлоратом аммония особое внимание обращается на исключение засорения его посторон ними предметами особенно горючими и органически ми веществами, а также металлами и продуктами кор розии металлов. В технологическом процессе должны быть исключены механические воздействия на ПХА
(особенно сухой) и на его смесь с другими компонен тами.
В оборудовании для перхлората аммония должны быть исключены горючие органические материалы в ви де деталей оборудования, прокладок, уплотнений и т.п.
На операциях подготовки порошкообразных компо нентов, их транспортирования, дозирования особое значение имеет исправность заземляющих устройств и других средств по предотвращению накопления и раз ряда статического электричества.
Вакуумтранспортные линии по транспортировке ПХА и других окислителей, гексогена и октогена, а также прерыватели детонации на этих линиях должны систематически (по графику) проверяться на заземле ние и исправность полимерных узлов и труб.
Вакуумтранспортировка сыпучих ВВ (гексогена, ок тогена) должна осуществляться в среде инертного газа.
При обращении с металлическими порошками, в частности алюминия и магния, должны строго соблю даться меры, исключающие их пыление и попадание в них влаги. Температура и относительная влажность в помещениях, где с металлическими порошками ведет ся работа, должна выдерживаться строго по техничес кой документации.
Особое внимание следует обращать на операцию рас купоривания барабанов с металлическими порошками. Операция должна проводиться в отдельном помеще нии, используемый инструмент должен быть из цвет ного металла. После раскупоривания сразу же должен быть проведен контроль температуры порошка в бара бане. При росте температуры до 40 °С и выше необхо димо досыпать в барабан сухого песка, плотно закрыть асбестовым одеялом, удалить в изолированное сухое место, после чего отправить на площадку уничтожения.
ЗАПОЛНЕНИЕ КОРПУСОВ ДВИГАТЕЛЕЙ
Главным в процессе смешения топливной массы явля ется четкая работа дозирующих устройств и соблюде ние порядка ввода компонентов.
Загрузка в смеситель компонентов, которые могут образовывать взрывоопасные смеси, должна осуществ ляться раздельно по вакуумили пневмотранспортным линиям, имеющим раздельные циклоны и фильтры.
Для исключения слипания и слеживаемости рабо чей смеси порошков и окислителя в помещении долж ны поддерживаться температура и относительная влажность строго в соответствии с регламентом. Тех нологическим регламентом устанавливается предельно допустимое время работы непрерывнодействующих смесительных установок без их остановки, разборки и повторной сдачи комиссии.
Слив топлива по окончании перемешивания (в сме сителях объемного типа) и степень заполнения корпу са и формующей оснастки контролируются дистанци онно и выполняются по программе ЭВМ.
Очистку смесительных установок необходимо про водить механизированным способом безопасными мою щими средствами при отсутствии в здании обслужи вающего персонала (дистанционно).
ТЕРМОСТАТИРОВАНИЕ И РАСПРЕССОВКА
При термостатировании важным условием является качественная сборка полимеризационных цилиндров, клапанов, крышек, “стравливающих" штуцеров — без перекосов и зазоров.
Не допускается превышение давления, установлен ного регламентом и вытекание топливного состава из формующей оснастки. Изделия с деформированной оснасткой и при наличии следов вытекания массы пе редавать на распрессовку НЕЛЬЗЯ из-за возможности загорания от механического воздействия на топливо.
Контроль регулирования процесса термостатирования осуществляется дистанционно.
Обязательным условием безопасности при распрессовке является охлаждение изделий до темпера туры, установленной технологическим регламентом.
Изделия должны при поступлении на распрессовку быть проверены на подтеки, которые могут быть уда-
6 - • 6397 |
81 |
лены по инструкции; но в этом случае распрессовка осуществляется по специально разработанной про грамме. Отрыв полимеризационного клапана, удале ние прибыли, отделение образцов спутников, разборка бандажных соединений, отрыв крышек, извлечение иг лы и выталкивание изделия из оснастки осуществляет ся дистанционно.
АНАЛИЗ СТАТИСТИКИ АВАРИЙ В ПОРОХОВЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ ИЗ СТАТИСТИКИ
Аварийные случаи в пороховых производствах всегда были объектом тщательного изучения и анализа [И].
По результатам расследований, которые иногда со провождались и исследованиями, в процесс производ ства вносились либо дополнительные требования, либо предлагалось совершенно новое техническое решение. Даже в тех случаях, когда технические комиссии не находили однозначной причины аварии, в производст венный процесс вносились ограничения, новая точка контроля и т.п., сразу по нескольким предположитель ным причинам.
В таблицах, которые приводятся ниже, приведена упрощенная статистика аварийности за различные временные отрезки. В действительности анализу под вергается более обширный материал, в частности ма териальный ущерб, характеризующий масштабы ава рии, число пострадавших, в том числе со смертельны ми исходами, конкретные технические причины каж дой аварии и т.д.
На примере приведенных статистических данных (таблица 16), покажем какие из этого делались выводы для ликвидации аварийности.
Аварийность во взрывоопасных производствах (1981-1990 гг.)
№ |
Вид производства |
Число аварийных случаев |
|
в % к общему количеству |
|||
п/п |
|||
|
аварий |
||
|
Производство нитроклетчат |
||
1 |
2,8 |
||
2 |
ки |
5,45 |
|
Производство пироксилино |
|||
3 |
вых порохов |
0,75 |
|
Производство сферических |
|||
4 |
порохов |
0,93 |
|
Производство дымных поро |
|||
5 |
хов |
1,06 |
|
Производство нитроэфиров |
|||
6 |
Производство баллиститных |
79,4 |
|
7 |
порохов |
9,79 |
|
Производство СТРТ |
Рассматривая табл. 16г отмечаем, что производства нитроклетчатки, пироксилиновых порохов, сферичес ких и дымных порохов, а также нитроэфиров, за ука занный период дали 11 % от общего числа аварий; 89 % приходится на баллиститные и смесевые пороха.
Картина вполне объяснимая: производства дымных порохов, нитроклетчатки и пироксилиновых порохов за большой исторический период их функционирования достигли высокого уровня в реализации безопасных условий работы. Можно сказать — в технологии были выбраны все “люфты". Низкий уровень аварийности в производстве нитроэфиров и сферических порохов объясняется другим фактором, и то и другое произ водство базировалось в этот период на новой совре менной технологии, с применением компьютерных методов управления процессом, резко уменьшенными загрузками аппаратов в производстве нитроглицерина (инжекторный метод) и организацией технологическо го процесса сферических порохов без каких-либо ме ханических воздействий на порох. Основная часть процесса производства ведется в водной среде (кроме сушки и мешки).
Как видно из таблиц основная доля аварийности приходится на баллиститные пороха. Из табл. 17 вид но, что основным виновником отрицательной статиста-
Усредненная статистика случаев аварийности в производстве баллиститных порохов по фазам производства (1981-1986 гг.)
№ |
Фазы производства |
Аварии, % от общего числа |
|
п/п |
аварий |
||
|
|||
1 |
Вальцевание |
50,0 |
|
2 |
Формование |
19,0 |
|
3 |
Отжим пороховой массы |
5,0 |
|
4 |
Сушка |
1,5 |
|
5 |
Концевые операции |
11,0 |
Т а б л и ц а 18 |
|
|
|
Аварийность в производстве СТТ по годам |
|
||
Года |
Аварии, % от общего |
Ущерб от аварий, % |
|
числа аварий |
|||
|
|
||
1961 -1970 |
53 |
33,3 |
|
1971-1980 |
23,8 |
17,3 |
|
1981-1990 |
23,2 |
49,4 |
ки в этом производстве является фаза вальцевания (50 %). "Вспышки" на вальцах не носят разрушительно го характера. При дистанционном управлении непре рывным процессом вальцевания, травматизм здесь крайне редкое явление.
Однако, эти вспышки учитываются так как они вле кут, хотя и кратковременную, остановку процесса и необходимость восстановительного ремонта.
Почему же загорание пороховой массы на вальцах дает такой высокий процент от общего числа аномаль ных случаев? Рис. 22 дает ответ на этот вопрос — чет верть аварийных случаев в производстве баллиститных порохов происходила из-за неудовлетворительной под готовки оборудования, в том числе и вальцмашин. Вальцы требуют тщательной регулировки зазоров меж ду "бочками", регулировки питающих устройств, хоро шей настройки срезающих таблетку ножей, системы обогрева и т.д. В производстве 26 % аварий классифи цируется при расследовании как нарушение правил технической безопасности и т.д.
Выяснение причин аварий позволяет заводам при-
Рис. 22. Среднестатистическое распределение причин аварий в производстве баллиститных порохов (в процентах) за 1981— 1986 гг.:
а — нарушение технологичес кого режима; 6 — неудовлетво рительная подготовка оборудо вания; в — нарушение правил техники безопасности; г — по падание посторонних предме тов; д — нетехнологичность переработываемых составов; е — конструктивные недостат ки оборудования
нимать практические меры в зависимости от конкрет ных значений статистики данного завода (а не усред ненных по всем заводам). Тем не менее, статистика аварийности на вальцах отражает общий характер, и принимаемые меры также были общими для всех за водов. Это:
модернизация вальцев (завод ,,Бoлыыeвик,,) в части регулировки числа оборотов, зазоров и т.п.,
отработка новых формующих колец, установка датчиков контроля за температурой по
лотна и т.д.
Из табл. 18, 19, характеризующих аварийность в прозводстве СТТ, можно сделать следующие выводы.
Аварийность за 30 лет (1961 —1990 гг.) характеризу ется цикличностью, каждый 10-летний цикл имеет свою причинность.
В 1961-1970 гг. на аварийность в наибольшей сте пени повлияла недостаточная квалификация кадров — технология только осваивалась и привитие производ ственного опыта и навыков происходило “на ходу" в процессе реального, а не учебного производства. В этот же период изучались рецептуры СТТ с точки зре ния поведения их в производстве.
В 1971-1980 гг. произошло резкое падение числа аварий по перечисленным причинам, но аварии все-
Распределение аварий в 1961-1990 гг. по фазам производства СТТ
№ |
|
Аварии, в % |
Фаза производства |
от общего |
|
п/п |
числа ава |
|
|
|
рий |
1 |
Подготовка окислителя |
12,9 |
2 |
Подготовка активного связующего и загрузка |
1,6 |
|
его в смеситель |
|
3 |
Приготовление топливной массы и формова |
|
|
ние изделий: |
33,2 |
|
методом литья под давлением |
|
|
методом свободного литья |
7,25 |
4 |
Смешение топливной массы в различного типа |
4,8 |
|
смесителях |
|
5 |
Отверждение изделий |
5,6 |
6 |
Распрессовка изделий |
7,25 |
7 |
Дефектоскопия |
0,8 |
8 |
Механическая обработка |
1,6 |
9 |
Погрузочно-разгрузочные работы |
6,45 |
10 |
Очистка оборудования |
8,9 |
11 |
Работа с отходами |
3,2 |
12 |
Хранение окислителя изделий, укупорка, ком |
6,45 |
|
плектация, уничтожение изделий и т.д. |
|
таки происходили, и главной их причиной в эти годы стал фактор масштабности производства. Эти годы бы ли самыми напряженными по тоннажу перерабатыва емых топлив и по числу новых составов, осваиваемых в производствах. Сюда же следует отнести такие фак торы как введение новых мощностей, работы по ин тенсификации производства, рост габаритно-массовых характеристик зарядов.
В 1981-1990 гг. промышленность не получила суще ственного сокращения аварий, так как вступила в фазу освоения высокоэнергетических и высокоскоростных составов, в том числе содержащих высокоэнергетичес кие добавки [25]. Существенно повысилась опасность
выработаны конкретные мероприятия по предот вращению перехода горения крупных изделий в дето нацию и т.д.
В последние годы рассматриваемого десятилетия за счет внедрения этих мероприятий аврийность была существенно снижена.
Анализ аварийности по фазам производства позво ляет целенаправленно реализовать технические реше ния по ликвидации или существенному ее снижению на данной фазе.
В табл. 19 приведена аварийность за 30 лет по фа зам технологического процесса. Следует сразу сказать, что это сильно усредненные показатели. Можно ут верждать, что последнее десятилетие или пятилетие дали бы совершенно иное распределение. И тем не менее, статистика показывает, в каких направлениях шел технический поиск безопасных приемов работы.
12,9 % аварий на фазе подготовки окислителя отра
жают по существу работу в первом |
десятилетии |
(1961 —1970 гг.), когда отрабатывалось |
оборудование, |
приемы смешения с другими порошкообразными ком понентами, порядок транспортирования и ввода по рошков в смесители и т.д.
Самый высокий процент аварий (33,2 %) приходится на фазу приготовления и формирования изделий по технологии литья под давлением. В последнее десяти летие количество этих аварий было уменьшено за счет большого числа эффективных технических решений:
дистанционной разборки смесителя непрерывного действия (СНД) для осуществления чистки и мойки;
покрытия внутренних поверхностей смесителя теф лоном;
повышения надежности дозирующих устройств; существенного улучшения диагностики и управле
ния процессом с помощью новых технических средств и специальных компьютерных программ.
Существенные технические меры были приняты и по другим фазам, к ним относятся:
компьютерное управление термостатированием; новые методики диагностики режимов распрессовки;
снижение крановых перегрузок и замена их бескрановыми;
совершенствование технологической схемы свобод ного литья и т.д.
В авариях, происходивших в 1961—1990гг., факторы статистики (см. табл. 19) были сведены практически к нулю, но появились причины порожденные перестрой кой. На заводах было подорвано единоначалие дирек торов и начальников цехов, их должности стали вы борными, а выборы зачастую носили демагогический характер. Дисциплина в опасных производствах резко упала, возросла текучесть кадров, отток высококвали фицированных кадров стал массовым и необратимым.
Многочисленные реорганизации управления обо ронной отраслью, в том числе и пороховой промыш ленностью, привели к существенному ослаблению служб специального режима и техники безопасности, предметно занимавшихся статистикой и анализом ава рийных ситуаций и стимулированием руководителей заводов по разработке безопасных технологий.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ДЕЙСТВУЮЩЕМУ И РАЗРАБАТЫВАЕМОМУ ОБОРУДОВАНИЮ
ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ
Многолетняя практика по созданию безопасных техно логий позволяет на основе обобщения и анализа на копленного опыта сформулировать некоторые теорети ческие выводы по требованиям к оборудованию в про изводстве порохов и СТРТ.
Впервые попытки теоретически обосновать требова ния к такому оборудованию с позиций "напряжен ности процесса", к коэффициенту металлоемкости, "коэффициенту реакционного объема", "коэффициен-