廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥的性能研究

楊少紅， 趙東奎

（西安近代化學(xué)研究所，陜西 西安 710065）

引 言

廢舊火炸藥主要來(lái)自退役彈藥或推進(jìn)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)在廢舊彈藥處理方面主要以銷毀法為主。其中，燃燒法為主要的銷毀方法，此種方法既污染環(huán)境，又浪費(fèi)資源［1-3］。國(guó)外在廢舊彈藥處理方面不僅發(fā)展了多種綠色銷毀技術(shù)，而且在廢舊火炸藥的回收利用技術(shù)方面取得突破，即將廢舊彈藥中的含能材料制成其他能源材料［4］。如，將廢舊火炸藥制備成民用炸藥。2003年，美國(guó)國(guó)防部組織NSWC、TPL、LANL和ATK公司對(duì)幾種HMX基軍用彈藥進(jìn)行回收處理研究，并對(duì)回收的HMX產(chǎn)品進(jìn)行性能鑒定。研究發(fā)現(xiàn)，采用回收后的HMX制備的PBX-135炸藥能夠滿足新武器系統(tǒng)的性能規(guī)范。

A-Ⅸ-Ⅱ炸藥在我國(guó)是一種大量用于各種武器彈藥的壓裝型含鋁炸藥，主要成分是黑索今、鋁粉、地蠟等。其中，黑索今質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)70%以上。采用溶劑萃取黑索今工藝將A-Ⅸ-Ⅱ炸藥中的黑索今回收后，不能用作軍用炸藥，需將其重新制備成民用炸藥才可以使用，使回收工藝路線加長(zhǎng)，回收成本增加。廢舊A-Ⅸ-Ⅱ炸藥中的黑索今可以制備民用耐熱炸藥。因此，本文初步研究了將廢舊A-Ⅸ-Ⅱ炸藥回收成耐熱射孔彈用耐熱炸藥的回收工藝，測(cè)試了部分性能，并與R852炸藥進(jìn)行了對(duì)比。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要原料

廢舊A-Ⅸ-Ⅱ炸藥，國(guó)營(yíng)805廠；鹽酸，分析純；蒸餾水，自制。

將鹽酸配制成一定濃度的溶液，備用。

1.2 回收工藝

用量筒量取一定量的稀鹽酸水溶液，倒入磨砂廣口瓶中；稱取質(zhì)量為100.0g A-Ⅸ-Ⅱ炸藥藥粉，倒入盛有稀鹽酸水溶液的磨砂廣口瓶中；于通風(fēng)櫥中在25℃溫度下攪拌至不再有氣泡產(chǎn)生，過(guò)濾，洗滌3次；60℃烘干6h，得到回收產(chǎn)品。

1.3 性能測(cè)試方法

1.3.1 壓力密度曲線

將A-Ⅸ-Ⅱ回收后的炸藥與R852炸藥分別于50、100、150、200、250、300、350MPa的壓力下壓制成Ф15mm的藥柱，測(cè)量其密度。

1.3.2 機(jī)械感度

按照GJB772A-97中方法601.1測(cè)定A-Ⅸ-Ⅱ回收后的炸藥與R852炸藥的撞擊感度；按照方法602.1測(cè)定A-Ⅸ-Ⅱ回收后的炸藥與R852炸藥的摩擦感度。

1.3.3 爆速

按照GJB 772A-97中方法701.1測(cè)定A-Ⅸ-Ⅱ回收后的炸藥與R852炸藥的爆速。

1.3.4 爆熱

按照GJB 772A-97中方法702.1測(cè)定A-Ⅸ-Ⅱ回收后的炸藥與R852炸藥的爆熱。

1.3.5 真空安定性

按照GJB 772A-97中方法501.2測(cè)定A-Ⅸ-Ⅱ回收后炸藥與R852炸藥的真空熱安定性。

2 結(jié)果與分析

2.1 壓力密度試驗(yàn)（見表1）

表1 2種炸藥的壓力密度比較

由表1數(shù)據(jù)可知，廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥各壓力下壓制的絕對(duì)密度較R852炸藥小。這是由于，廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥的理論密度為1.733g/cm3，R852的理論密度為1.794g/cm3，廢舊 A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥的理論密度較R852炸藥的理論密度小。由表1數(shù)據(jù)可知，廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥壓制的相對(duì)密度在低比壓區(qū)與R852炸藥有較為明顯的區(qū)別，當(dāng)壓力高于200MPa后，相對(duì)密度曲線與R852非常接近。而200MPa～300MPa的壓力是石油射孔彈生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常采用的壓力，說(shuō)明廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收的炸藥適合于現(xiàn)有石油射孔彈裝填生產(chǎn)線裝藥。

2.2 機(jī)械感度

廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥的撞擊感度為4%，置信區(qū)間（0%，14%）；摩擦感度為0%，置信區(qū)間（0%，7%）。而R852炸藥的撞擊感度為32%，置信區(qū)間（12%，49%）；摩擦感度為18%，置信區(qū)間（0%，7%）。廢舊 A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥的感度明顯低于R852炸藥，這對(duì)炸藥的安全壓制過(guò)程非常有利。

2.3 爆速

按照GJB 772A-97中方法701.1測(cè)得廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥在密度為1.701g/cm3時(shí)爆速為8 387m/s，R852炸藥在密度為1.726g/cm3時(shí)爆速為8 458m/s。2種炸藥的爆速基本相當(dāng)。

2.4 爆熱

按照GJB 772A-97中方法702.1測(cè)得廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收炸藥的爆熱為5 278J/g，R852炸藥的爆熱為5 890J/g。2種炸藥的爆熱基本相當(dāng)。

2.5 真空安定性

按照GJB 772A-97中方法501.2測(cè)定A-Ⅸ-Ⅱ回收后炸藥的真空安定性，真空環(huán)境下，5g炸藥在100℃經(jīng)歷48h后的放氣量為0.53mL；而R852炸藥的真空安定性試驗(yàn)結(jié)果為，真空環(huán)境下，5g炸藥在100℃經(jīng)歷48h后的放氣量為0.92mL。A-Ⅸ-Ⅱ回收后炸藥的真空安定性與R852炸藥的真空安定性相當(dāng)。2種炸藥都符合火炸藥真空安定性試驗(yàn)放氣量小于2mL的要求。

3 結(jié)論

廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收的耐熱炸藥與R852炸藥的性能試驗(yàn)研究結(jié)果表明：

1）廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收的耐熱炸藥的機(jī)械感度明顯低于R852炸藥，而爆速、爆熱基本相當(dāng)。

2）廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收的耐熱炸藥的真空安定性與R852炸藥相差不大，說(shuō)明2種炸藥的耐熱性能相當(dāng)。

3）廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收的耐熱炸藥的壓力密度曲線與R852炸藥相差很小，說(shuō)明廢舊A-Ⅸ-Ⅱ回收的耐熱炸藥適合于裝填R852炸藥的射孔彈生產(chǎn)線。

［1］ 黃亞峰.10＃-159炸藥耐熱性能研究［J］.山西化工，2014，34（4）：10-12.

［2］ 黃鵬波，張懷智，謝全民，等.廢棄常規(guī)彈藥銷毀技術(shù)綜述［J］.工程爆破，2013，19（6）：53-56.

［3］ 李靜海.廢棄導(dǎo)彈火工品中火炸藥的處理和回收再利用探討［J］.國(guó)防技術(shù)基礎(chǔ)，2007（6）：49-52.

［4］ Victor Ibeanusi，Yassin Jeilani，Samantha Houston，et al.Sequential anaerobic-aerobic degradatiuon of munitions waste［J］.Biotechnol Lett，2009（31）：65-69.