(大連經濟技術開發區金源爆破工程有限公司,遼寧 大連 116600)
摘 要:大連市金州公安分局近期收繳了一批廢舊炮彈,這些爆炸物品已銹跡斑斑,未變形。內部炸藥性質不穩定,在高溫高壓或受外力撞擊等條件下,極易發生燃燒、爆炸現象,危害極大。為確保人民生命財產安全,徹底清除隱患,公安機關決定對這批廢舊炮彈進行銷毀。文章闡述了廢舊炮彈從銷毀方法選擇、炮彈運輸的過程、參數的選取到安全防護措施,經過精心指揮操作,本次銷毀工作取得圓滿成功。
關鍵詞:廢舊炮彈銷毀;炮彈運輸;參數;安全防護
A STUDY ON THE DESTRUCTION PROCESS AND ORGANIZATION OF OLD SHELLS
XU Yao,LIU Guangxing,CHEN Xin
(Dalian Economic and technological Development Zone Jinyuan Blasting Engineering Dalian,Liaoning .116600)
Abstract:The Jinzhou public security bureau in dalian recently seized a batch of old shells, which were rusty and undeformed. The inner explosive is unstable in nature. Under the conditions of high temperature, high pressure or impact from external forces, the phenomenon of combustion and explosion is very easy to occur and the hazard is great.In order to ensure the safety of people's lives and property and thoroughly remove hidden dangers, the public security organ decided to destroy the most of the old shells. This paper expounds the selection of the method of destruction,the transportation process of the projectile, the selection of parameters and the safety protection measures of the used projectiles.
Keywords:destroy of old shell, the transportation of shell, parameter, safety protection
0 引 言
隨著城市的發展與建設,往往會在一些建筑工地內挖出一些戰爭時期遺留下來的未爆炸炮彈[1-3]。這些廢舊炮彈種類頗多,表面銹跡斑斑,已無使用價值,但是因其內部炸藥性質的不穩定,仍然存在著不安全因素,一旦發生爆炸,對人民對社會危害極大。為徹底清除隱患,公安機關決定對這批廢舊炮彈進行集中銷毀。
1 銷毀方法選擇
目前,國內爆炸物品的銷毀方法主要有爆炸法、焚燒法及溶解法[4-6]。
選擇正確的銷毀方法是工作的關鍵所在,錯誤的選擇將會帶來嚴重的后果,例如火災、中毒等事故,嚴重者甚至會造成人員傷亡。經過認真比較選擇,廢舊炮彈銷毀采用爆炸法相比其他方法具有安全性好,銷毀比較徹底的優點,特別對體積大而堅固的彈藥比較有效,故選擇爆炸法來銷毀該批廢舊炮彈。
2 廢舊炮彈的鑒別
廢舊炮彈在銷毀前必須經過炮彈專家逐個鑒定,炮彈專家鑒定主要有以下作用:①判斷待銷毀的炮彈中是否存在化學彈,如果有化學彈、燃燒彈需另行處置;②判斷廢舊炮彈是否穩定,并對特別危險的炮彈進行特殊處理,確保運輸、銷毀過程中的安全;③對形狀相似的假炮彈(炸彈模具、鐵塊)進行鑒定。在把這些炮彈從炸藥庫中取出時,進行分類,將沒有危險性的空彈殼和實心彈頭清出,對有危險性或可能有危險性的炮彈也進行分類,大型帶有較厚金屬外殼的航空炮彈為一組,小型的普通炮彈也分成一組,分別裝入不同的車輛進行運輸。
經過專家逐個鑒定,本次需銷毀的炮彈均為普通炸彈,沒有化學彈和燃燒彈,主要炸彈種類、數量如表1所示。
表1 廢舊炮彈的數量和種類
3 銷毀場地選擇
銷毀場地應具備以下條件:①遠離居民區、高壓電線、人員、車輛、建筑物稀少的開闊地方,便于安全警戒,場地具有天然屏障為最佳;②交通便利,道路良好,要便于載重車輛、人員進出;③隱蔽性好,能有效的抑制沖擊波的傳播和碎片的飛散。經過對多個銷毀場地的現場勘察選擇,最終本次廢舊炮彈銷毀場所選擇在遼寧省大連市金普新區大魏家街道后石村金渤海岸御龍灣填海場地。
4 廢舊炮彈的運輸
被收繳的廢舊炮彈銷毀時需從庫房裝卸并運送到銷毀地點,其間路途遠且有部分為未成形的施工便道,有些炮彈可能帶有引信,為防止意外的碰撞、擠壓、跌落,通常情況下采用車輛運輸與人工裝卸的方法。
在裝卸和運輸工程中,嚴禁磕、碰、摔、撞、滾、拋擲,各項工作需輕拿輕放,尤其對于引信部位,更要保證其百分之百的不與其他物體碰撞。為此,采取如下一些措施:①在運輸車輛上鋪一層20 cm厚(或草墊子)細沙,保證炮彈的2/3陷入細沙中,然后在炮彈上面用棉被覆蓋好,最后在棉被上蓋上10 cm厚的細沙,防止炮彈移動;②嚴禁將炮彈的引信對著車頭或車尾,防止緊急剎車時引爆炸彈,在車廂兩側都需要用沙子填滿,以增加車的載重量,減輕顛簸程度;③在裝車時要求輕拿輕放,每人每次只可搬運一枚炮彈;④在運輸工程過程中,車輛與車輛的距離保持在200 m以上;⑤在行駛過程中,盡量減少剎車次數,并由警車開道,行駛過程中,不走市中心的繁華地帶;⑥山路行駛車速不超過10 km/h。
5 彈坑設計及炮彈放置
(1)彈坑設計:根據銷毀現場環境,地質基巖條件,決定開挖3個相互間距10 m的彈坑,彈坑東西長2.0 m,南北寬2.0 m,深度1.5 m,彈坑內部鋪設一層30 cm厚的沙包,便于平整放置炮彈。
(2)炮彈放置:炮彈運送至銷毀場地后,先將大型炮彈放置于彈坑中心,然后將小炮彈布置在大炮彈含藥部位的周圍,通過大炮彈中所含炸藥和誘爆炸藥的共同作用誘爆小炮彈,放好后,用沙包覆蓋。
6 藥量計算[4]
根據文獻資料爆破鋼構件通常采用接觸裝藥,裝藥量計算公式為:
(1)
式中,C為中級炸藥裝藥量,g;A為材料抗力系數,對于鋼構件材料,取A=5 g/cm3;F為鋼板橫斷面面積,cm2,對于鋼管,F=πdh,取π=3;h為鋼板長度,cm,d為彈徑,cm。
將2號巖石乳化炸藥,φ32 mm×200 mm綁在炮彈表面。
經計算,對于本次銷毀炮彈中自身裝藥量最大的炮彈,其誘爆裝藥量為4.5 kg,其他炮彈的誘爆藥量為0.6~1.2 kg。
7 爆破網路設計
各彈坑之間使用不同段位的非電毫秒延時雷管,使各彈坑之間都能夠單獨引爆。
為了最大限度的降低爆炸沖擊波的危害,各彈坑誘爆炸藥放置完畢后,1#彈坑設置3發MS3段作為引爆雷管;2#彈坑設置3發MS7段作為引爆雷管;3#彈坑設置3發MS9段作為引爆雷管。坑外設置兩發MS1段導爆管雷管連接三個待爆彈坑,最后用大線拉出。本次炮彈銷毀各彈坑網路連接圖如下:
圖1
8 爆破安全設計[4-7]
廢舊炮彈銷毀主要危害包括:爆破振動、爆破沖擊波以及個別碎片飛散物對人員、建筑物的傷害與破壞[8]。
(1)爆炸地震對建筑物的安全距離按下列公式計算:
(2)
式中,R為爆炸地震對建筑物的最小安全距離,m;K為與傳播爆炸地震波的介質有關的系數,取150;α是衰減指數取2;Q是炮彈內部含藥量與誘爆藥量之和,kg,最大為20 kg;v表示普通建筑物不受破壞時允許的最大振動速度,取2 cm/s;根據上式計算安全距離為21 m。
(2)個別碎片飛散對人員的最小安全距離。炮彈銷毀時產生的個別碎片飛散距離按下列公式計算:
(3)
式中,Rf為個別碎片飛散對人員影響的最小安全距離,m;Kx為碎片迎風空氣阻力系數,取1.24;ρ0為空氣密度,取1.28kg/m3;q為碎片平均質量,kg;Fy是碎片迎風面積,m2;v0是碎片飛散初速度,m/s;vmin是碎片對人員具有殺傷作用時的最小速度,m/s。
經計算得出彈坑碎片飛散的理論上距離為1000 m。為防止碎片的飛散,本工程將彈坑開口面積縮小,同時覆蓋大量沙包,減小碎片向四周飛散的距離。經過專家組商討決定,為確保安全,將警戒范圍擴大至1500 m。
(3)爆破沖擊波對建筑物的最小安全距離按下列公式計算:
(4)
式中,R為爆炸沖擊波的最小安全距離;K為系數,沖擊波對人體的安全距離取值10,經計算得出爆破沖擊波對建筑物的安全距離為44 m。根據上述計算和《爆破安全規程》中相關規定,確定安全警戒距離為1500 m。在裝藥連線過程中,非工程技術人員不得進入警戒范圍,爆破后,由爆破工程技術人員進入現場進行檢查,在確認所要銷毀的炮彈全部爆炸后,予以撤除警戒。
9 安全防護
(1)防沖擊波:為防止空氣沖擊波對人員及附近建筑物的危害,采用分批次銷毀的方法,嚴格按照設計方案藥量進行施工,布置藥包后,用沙包覆蓋,減緩沖擊波對空氣的直接作用。
(2)防地震波:放置地震波對周圍建筑物的影響,將待銷毀的炮彈分成多次進行銷毀,一次起爆的廢棄彈坑也通過延時的方法減小一次齊爆的威力。
(3)防碎片:銷毀炮彈時產生的炸彈碎片飛散距離很遠、危害性極大。因此,防止碎片飛散物傷人是安全措施的重點。采用沙包覆蓋,減小碎片向四周飛散的距離,同時加大警戒距離范圍,嚴禁無關人員進入警戒區域。
(4)防火:炮彈爆炸后,彈片溫度可達2000 K以上,若落在干草、枯樹上很容易引發火災。為此,在修整場地時,要確定砍草、砍樹范圍,并將砍完的草木及時運走,不得堆放原地。
10 銷毀效果
起爆后,經30分鐘安全等待時間后,爆破員進入爆區檢查,彈坑內廢舊炮彈全部被引爆,彈藥碎片散落在彈坑周圍200 m以內。本次銷毀工作在總指揮的領導下,以及公安機關的組織協調下,各部門通力合作,堅持“安全第一”的思想,服從現場統一指揮,最終取得圓滿成功,為社會、為人民徹底的消除了安全隱患。
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