高壓清洗機(jī)清理NEPE推進(jìn)劑裝藥的可行性分析

    時間:2014-07-18 15:00:14作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設(shè)備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信

    作為一種冷態(tài)沖蝕技術(shù),高壓清洗機(jī)在廢棄固體火箭發(fā)動機(jī)中推進(jìn)劑裝藥的安全清理上得到了廣泛應(yīng)用。然而,清理作業(yè)中高壓水射流與固體推進(jìn)劑之間的近似剛性碰撞在一定條件下可能引起燃燒甚至爆炸,這類事故在美國、德國、烏克蘭和中國都有發(fā)生,并且其中的點火起爆機(jī)理至今尚不明確。鑒于高壓水射流清理推進(jìn)劑裝藥的潛在危險性,工程實際中人們僅將高壓清洗機(jī)用于清理危險系數(shù)較低的HTPB推進(jìn)劑裝藥或CTPB推進(jìn)劑裝藥,并將射流壓力控制在50MPa以內(nèi)、單次清理時間控制在15min以內(nèi)。

    將高壓清洗機(jī)用于清理NEPE推進(jìn)劑裝藥的基本前提是確保高壓水射流對NEPE推進(jìn)劑裝藥的有效破碎。然而影響破碎的因素很多,其中射流壓力是影響水射流切割破碎能力的最重要因素。我們根據(jù)大量實驗可以確定高壓水射流清理NEPE推進(jìn)劑裝藥的出口壓力下限。另外根據(jù)水射流對其他物料的大量試驗可知,出口壓力越高,切割破碎越容易。當(dāng)然,清理作業(yè)中出于安全性和能效的考慮,不可能對出口壓力無限取高。
     
    高壓水射流

    我們以20℃時NEPE推進(jìn)劑裝藥的抗壓強(qiáng)度為其破壞依據(jù),取30、40、50MPa三個出口壓力水平,當(dāng)噴嘴直徑、靶距、清理時間分別為0.2 mm、20 mm、10 min時,水射流以三孔旋轉(zhuǎn)噴射方式對NEPE推進(jìn)劑裝藥進(jìn)行清理,效果上圖所示,各出口壓力下相應(yīng)的質(zhì)量損失(Δm)和切割深度(h)如下表所示。
     

    NEPE推進(jìn)劑裝藥不同壓力水射流下的質(zhì)量損失和切割深度

    p/MPa

    Δm/g

    h/mm

    30

    18.7

    9.2

    40

    47.5

    17.3

    50

    103.8

    33.9


    由此可以看出,30~50MPa的高壓清洗機(jī)均可實現(xiàn)NEPE推進(jìn)劑裝藥的有效破碎,并且射流壓力越高,清理效果越好。

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