Аннотация
В монографии на примере советских (российских) баллистических ракет с РДТТ рассмотрены вопросы завершающего периода их жизненного цикла. В настоящее время известна монография Забелина Л. В. и др. «Основы промышленной технологии утилизации крупногабаритных твердотопливных зарядов», посвященная рассмотрению этих вопросов, предназначенная для инженерно-технических работников организаций и предприятий, занимающихся разработкой технологий утилизации устаревших и снимаемых с вооружения зарядов с РДТТ. Настоящая монография полезна не только для вышеназванных инженерно-технических работников, но и для студентов старших курсов специальностей 130400 — ракетные двигатели, 130600 — ракетостроение. По этой причине в монографии рассмотрены подробно не только методы утилизации маршевых РДТТ, но и двигателей специального назначения. Приведены математические модели расчета физических процессов, имеющих место при утилизации РДТТ методом сжигания. Особое внимание уделено оценке показателей обеспечения технической и экологической безопасности процессов. В частности, подробно исследована так называемая диоксиновая проблема при утилизации РДТТ методом сжигания.
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕВВЕДЕНИЕ1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКТИВНО-КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ РАКЕТ С РДТТ И ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ИХ УТИЛИЗАЦИИ1.1. Основные элементы маршевых ракетных двигателей твердого топлива1.2. Двигатели специального назначения ракет с РДТТ1.3. Характеристики ракетных двигателей, подлежащих утилизации1.4. Состав и характеристики продуктов сгорания утилизируемых ракетных топлив и возможные технологии их утилизации1.5. Общие принципы организации процессов переработки элементов ракет с РДТТ2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ УТИЛИЗАЦИИ ТОПЛИВ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА2.1. Технология с восстановлением перхлората аммония и основных исходных компонентов2.2. Анализ свойств и методов утилизации баллиститных ракетных топлив2.3. Методы утилизации баллиститных зарядов устаревших твердых топлив2.4. Утилизация твердых ракетных топлив методом сжигания2.5. Методы утилизации топлив смесевого типа2.5.1. Классификация методов утилизации зарядов СРТТ2.5.2. Характеристика методов ликвидации зарядов из СРТТ2.5.3. Методы разрушения зарядов СРТТ3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УТИЛИЗАЦИИ ЗАРЯДОВ ДВИГАТЕЛЕЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ3.1. Использование накопителей в техпроцессе ликвидации зарядов ДСН3.2. Методы первичной обработки газообразных продуктов сгорания ДСН3.2.1. Переработка зарядов ДСН во вращающемся реакторе3.2.2. Переработка зарядов ДСН по проточной схеме3.3. Физические процессы в установке утилизации ДСН3.4. Установка для сжигания горючих газов3.5. Система сбора продуктов сгорания при испытаниях (сжигании) импульсных РДТТ4. ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ4.1. Основы технологии сухой очистки продуктов сгорания импульсных РДТТ на баллиститных топливах4.2. Установка утилизации малогабаритных РДТТ на баллиститном топливе4.3. Методика расчета изменения параметров ГВС в установке утилизации малогабаритных РДТТ4.4. Расчет кинетики образования ультрадисперсных частиц аэрозоля тяжелых металлов4.5. Расчет кинетики конденсации по квазихимической теории4.6. Оценка реакции цилиндрической оболочки ресивера утилизационной установки на импульс давления при срабатывании РДТТ5. ОСОБЕННОСТИ УТИЛИЗАЦИИ МАРШЕВЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА. ПРОЕКТ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В РОССИИ ФИРМЫ «LOCKHEED MARTIN»5.1. Технология утилизации РДТТ со СРТТ при низком давлении, предложенная фирмой «Локхид Мартин»5.2. Недостатки технологии утилизации РДТТ фирмы «Локхид Мартин»5.3. Проблемы адаптации технологии утилизации РДТТ фирмы «Lockheed Martin» к особенностям советских (российских) утилизируемых ракет с РДТТ5.4. Краткое описание технологического процесса утилизации ракетных двигателей на комплексе в Воткинском районе Удмуртской Республики [202]5.5. Анализ процессов при утилизации твердотопливных ракетных двигателей на объекте КУРДТТ5.5.1. Расчет параметров течения газа по каналу РДТТ при его работе без соплового блока5.5.2. Движение продуктов горения ракетного топлива в системе охлаждения и очистки5.6. Технология утилизации твердотопливных ракет корпорации «Локхид Мартин», адаптированная к Российским условиям (КУРДТТ) [215]6. ТЕХНОЛОГИЯ ФГУП «НИИПМ» УТИЛИЗАЦИИ РДТТ [71]6.1. Комплекс сжигания РДТТ с экологической защитой6.2. Технология утилизации РДТТ на закрытом экологическом стенде ФГУП «НИИПМ» 6.3. Технология сжигания РДТТ на существующих открытых стендах6.4. Расчетно-теоретические исследования и обоснование конструкторско-компоновочной схемы стенда для ликвидации зарядов РДТТ с системами дожигания и улавливания металлов6.5. Оптимизация параметров устройств подачи воздуха и отвода воды в газоотводную трубу. Организация тепловой защиты стенок камеры дожигания6.5.1. Расчет глубины проникновения струй газа в поток газа в трубе6.5.2. Расчет глубины проникновения струй жидкости в поток газа в трубе6.5.3. Расчет охлаждения стенок камеры дожигания спутной струей жидкости. Определение оптимальных параметров форсунок для впрыска воды6.6. Очистка продуктов сгорания от частиц оксида алюминия6.6.1. Выбор системы очистки6.6.2. Расчет параметров градиентного сепаратора6.6.3. Расчет параметров скруббера6.7. Выводы7. УТИЛИЗАЦИЯ МАРШЕВЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА МЕТОДОМ ФРАГМЕНТАЦИИ ЗАРЯДА7.1. Технологический процесс утилизации крупногабаритных РДТТ методом фрагментации заряда [129]7.2. Этапы директивного технологического процесса утилизации заряда РДТТ путем его фрагментации7.2.1. Извлечение и предварительное измельчение СРТТ7.2.2. Фрагментация топлива и смешение с горючим-носителем7.2.3. Подготовка смеси к сжиганию7.2.4. Подача в камеру сгорания, сжигание и сепарация продуктов горения7.3. Экологические мероприятия по проекту утилизации РДТТ методом фрагментации7.3.1. Нейтрализация продуктов горения7.3.2. Дожигание и доведение до экологических норм7.3.3. Утилизация тепла7.4. Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность элементов оборудования разработанного техпроцесса утилизации7.4.1. Термодинамические расчеты7.4.2. Расчет камеры7.4.3. Характеристики установки для гидроструйной обработки СРТТ7.4.4. Аэробаллистика конденсированных частиц7.5. Нейтрализация душированием7.6. Влияние растворителей на СРТТ8. ОБРАЗОВАНИЕ ДИОКСИНОВ И ПОЛИАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ УТИЛИЗАЦИИ РДТТ8.1. Диоксины и фураны как загрязняющие вещества и пути их образования8.2. Данные по термодинамическим свойствам загрязняющих веществ8.3. Оценка образования загрязняющих веществ при утилизации РДДТ по технологии корпорации «Локхид Мартин»8.4. Результаты расчетов горения топлив8.5. Расчетная оценка возможности образования диоксинов, фуранов и бифенилов при сжигании твердых топлив для экологического стенда ФГУП «НИИПМ» 8.6. Экспериментальные исследования по определению диоксинов в продуктах сгорания при замораживании продуктов сгорания водой8.7. История черной кошки по имени «Диоксин»9. ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ДЕФЕКТНЫХ ЗАРЯДОВ РДТТ9.1. Влияние дефектов заряда на рабочие характеристики РДТТ9.2. Сжигание дефектных зарядов с флегматизацией поверхности9.3.Методы гидродинамического разрушения заряда твердого топлива9.4. Технология удаления смесевого топлива из корпусов РДТТ фирм «Thiokol Chemical» и «Byron Jackson»9.5. Технология комбинированной резки зарядов фирмы «Pratt and Whitney»9.6. Технология подрыва зарядов9.7. Опыт гидромониторной фрагментизации заряда твердого топлива 9.8. Анализ возможности использования кавитационных технологий для диспергирования материалов10. КАВИТАЦИОННЫЙ СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ЗАРЯДОВ РДТТ10.1. Сопловые устройства для вымывания (разрушения) зарядов СРТТ10.2. Механизм разрушения зарядов СРТТ10.3. Установки для разрушения зарядов СРТТ кавитирующими струями10.4. Усовершенствованный технологический процесс гидродинамического разрушения зарядов РДТТ11. ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ КОРПУСОВ РДТТ11.1. Утилизация стекло- и органопластиковых корпусов РДТТ11.2. Особенности низкотемпературного пиролиза органопластиковых корпусов РДТТ с содержанием асбеста в ТЗП [80]11.3. Пути повышения экологической безопасности процесса промышленной утилизации корпусов РДТТ12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ОБЪЕКТОВ УТИЛИЗАЦИИ РДТТ12.1. Экологическая безопасность и методы ее обеспечения12.2. Построение систем экологического мониторинга объектов утилизации РДТТ12.3. Экологическая безопасность и совершенствование систем экологического мониторинга объектов утилизации ракетЗАКЛЮЧЕНИЕЛИТЕРАТУРА