梁秋祥1,孫立海2,楊旭升1 ,劉智軍3 ,崔峻華3
(1. 陸軍研究院工程設計研究所,遼寧 沈陽 110000;2.遼寧隆燁爆破有限公司,遼寧 撫順 113217;3.遼寧省公安廳治安管理總隊,遼寧 沈陽 110032)
摘 要:通過對某市收繳的廢舊炮(炸)彈的識別,選擇科學合理的分類方法和爆炸法銷毀方案,對不同種類的彈藥提出了便于誘爆的銷毀堆放方式,安全、快速、徹底地銷毀了大量品種繁雜的廢舊炮(炸)彈,為此類爆炸物品的銷毀作業提供參考。
關鍵詞:炮(炸)彈;誘爆;銷毀
1 待銷毀炮(炸)彈種類及技術狀態
1.1 炮(炸)彈種類
經現場勘察確定,此次待銷毀的各類炮(炸)彈總計270 枚,紙殼電雷管3000 發,導火索2350米。其中廢舊炮(炸)彈包括:100kg航空炸彈;155 mm、150 mm 、130 mm、122 mm、120 mm榴彈;60 mm、82 mm迫擊炮彈;67式木柄手榴彈、手雷;二戰時期遺留的地雷和燃燒彈等。
1.2 特點及技術狀態
(1)品種型號多。有航彈、炮彈、手榴彈、燃燒彈、地雷、雷管和導火索等。涉及空軍,陸軍炮兵、防化兵、工程兵等多軍兵種彈藥[1]。
(2)裝藥種類和重量差別大。有黑火藥、RDX、TNT炸藥、B炸藥和固體汽油等,口徑從82 mm到155 mm,重量從幾克到100 千克,裝藥類型有澆鑄和壓裝等形式。
(3)技術狀態極不穩定。炮(炸)彈嚴重銹蝕,型號不明,炸藥外漏,手榴彈木柄腐爛,引信外露,搬運、設置極度危險。
(4)彈體材料多樣。有4030鋼、120鋼、25#鋼和鑄鐵等,彈體較厚,誘爆困難。部分待銷毀的廢舊炮(炸)彈見圖1。
圖1 部分待銷毀的廢舊炮(炸)彈
2 銷毀總體方案選擇
2.1 制定銷毀總體方案的原則
廢舊彈藥最適當銷毀方法的選取取決于待銷毀彈藥的品種、數量、效率、成本、可用人力、可用的基礎設施和所需時限。無論選用何種方法,安全都是最重要的考慮因素,必須遵循以下基本原則[2]。
(1)了解待銷毀彈藥的種類、結構特點、裝藥種類及起爆體的炸藥(或器材)的性能參數;
(2)對銷毀工作進行詳細規劃,在到達銷毀地點之前首先擬定計劃和程序;
(3)創造和維持安全的工作環境;
(4)擬定清楚明確的現場組織指揮指令,并使所有參與人員都熟記這些指令;
(5)確保安全相比于速度和捷徑更為優先;
(6)銷毀工作結束后,要對現場進行認真檢查清理,不準留有未爆或未燃盡的爆炸物品和殘留的彈藥部件;要立即清除銷毀地點的所有危險物和污染物,當發現有殘存爆炸物品時,必須就地銷毀;現場不準留有未熄的明火。
2.2 總體方案選擇
廢舊炮(炸)彈銷毀方法[3]概況起來有三種,即:爆炸法、燃燒法和水溶解法。針對廢舊炮(炸)彈品種繁雜,裝藥多為猛炸藥等特點,確定采用爆炸法銷毀。爆炸銷毀法分為誘爆(殉爆)和徹底破碎法。誘爆法適用于殼體較薄易殉爆的炸彈;破碎法適用于殼體較厚難殉爆的炸彈,每次銷毀的炮(炸)彈的TNT當量不大于100kg。此次銷毀采用誘爆法。待銷毀的炮(炸)彈設置方式、起爆體設置方式、破碎效果分別見圖2、圖3和圖4。
3 銷毀工作的組織機構和作業程序
總體方案確定之后,需組建組織指揮體系和明確銷毀作業程序,確保責任到人,指揮通暢,任務明確,分工協作,緊張有序,保證安全[4]。
3.1 組織領導機構及職責
組織領導機構及職責見圖5。
3.2 銷毀作業程序
在隔離安全的情況下,銷毀作業按照識別→分類→預處理→包裝→裝運→廢舊炮(炸)彈堆放設置→藥包制作與設置→網路聯接→起爆→爆后檢查→解除警戒等程序順序進行,具體見圖6。
4 銷毀場地選擇及危險區域確定
4.1 銷毀場地的要求
采用誘爆法銷毀廢舊炮(炸)彈對銷毀場地有特殊要求[5],在選取銷毀場地時必須考慮以下要求:
(1)要選擇地勢平坦而又有天然屏障的地帶,同時要便于車輛進出、搬運和銷毀場地的清理。
(2)銷毀場地與鐵路、通航河流、輸電線路、通信線路以及難以實行交通管制的公路和居民點的距離應大于2 km。
(3)銷毀場內不能有樹木、灌木叢、雜草等易燃物。
根據上述要求,選擇沈陽新城子靶場作為銷毀場地,間隔20 m構筑2×2×2(m)銷毀坑3個,每次使用一個銷毀坑,循環使用。點火站構筑掩體,距離爆炸點500 m。
4.2 危險區域確定
針對銷毀作業的特點,確定爆破的有害效應主要考慮爆破地震、空氣沖擊波和個別飛散物[6]。根據待銷毀炮(炸)彈的種類,一次起爆藥量的TNT當量和銷毀場周圍環境,計算爆破地震、空氣沖擊波和個別飛散物的安全距離,進而劃定危險區域[7]。
(1)爆破振動安全距離計算
(1)
式中,R為爆破振動安全允許距離,m;Q為炸藥量,齊發爆破為總藥量,kg,Q=100 kg;V為保護對象所在地安全允許質點振速,cm/s; K,α為與爆破點附近的地形、地質條件有關的系數和衰減指數。
根據《爆破安全規程》的規定和實際情況,取V =2 cm/s,K=250,α=2.0,按公式(1)計算的爆破振動安全允許距離的結果為R=52 m。
(2)爆破空氣沖擊波安全允許距離計算:
(2)
式中,ΔP為空氣沖擊波超壓值,105Pa;Q為一次爆破TNT當量,kg,Q=100 kg;R為爆心至測試點的距離,m,取R=500 m;
《爆破安全規程》[8]規定的空氣沖擊波超壓安全允許標準:對人員為0.02×105 Pa;根據公式(1-2)在距離爆區R=500 m處,ΔP=0.0102×105 Pa,滿足安全要求。故確定爆破空氣沖擊波安全允許距離為500 m。
(3)個別爆炸飛散物安全距離的確定:
在露天場地條件下銷毀廢舊炮(炸)彈時,爆炸飛散物主要包括炮(炸)彈爆炸產生的彈片、小型彈藥在爆炸沖擊波作用下的拋擲飛散以及少量掩埋土中夾帶的石塊等。安全距離與待銷毀的炮(炸)彈有效殺傷半徑有關,對于150 mm以上的榴彈,有效殺傷半徑在1000~1500 m,因此確定個別爆炸飛散物的安全距離為1500 m,與《爆破安全規程》要求一致。人工掩體距離爆炸中心不小于500 m。
根據以上計算,確定爆破銷毀作業危險區范圍是:以爆區中心為圓心,半徑R=1500 m的圓形區域。
5 結束語
此次銷毀作業,用時11 小時,共起爆6 次,使用電雷管40 發,200 gTNT炸藥200 kg,2 #巖石乳化炸藥100 kg,動用車輛5 臺,人員15 名,安全、快速完成了銷毀工作。
參考文獻:
[1] 吳騰芳.烏國慶.爆炸物識別圖冊[M] 北京:國防工業出版社.2007.
[2] 何賢輝,宋志偉,宋彥超,等.廢舊炮彈銷毀分析與施工[J].價值工程,2015,34(35):157-159.
[3] 婁建武.龍源.廢棄火炸藥和常規彈藥的處置與銷毀技術[M] 北京:國防工業出版社.2007.
[4] 葛勇,付天光,楊智廣,等.爆炸法銷毀廢舊炮彈[J].中國礦業,2006(11):85-87.
[5] 張凱,李保彥,高海松.硐室爆炸法銷毀廢舊炮彈工程實例分析[J].采礦技術,2015,15(03):90-92+95.
[6] 諶向陽.降低爆破地震波危害效應的技術措施[J].水泥工程,2012(05):90.
[7] 陳華騰.鈕強.爆破計算手冊[M] 沈陽:遼寧科學技術出版社.1991.
[8] 國家安全生產監督管理總局.爆破安全規程:(GB6722-2014)[S].北京:中國標準出版社.2014.