воздействием вибрации и показано как влияют на эту возможность параметры вибрации: частота, амплитуда, ускорение колебаний, соотношения между динамичес­ кой и статической составляющими нагрузки.

В предложенной методике исследований очень важ­ ным было не столько доведение испытаний до взрыва, сколько возможность получения количественных дан­ ных о сравнительной чувствительности ВМ к вибраци­ онным нагрузкам. Конкретные данные получали путем замера газовыделений возникающих при опыте. На основании найденных значений скорости газовыделения при различных давлениях рабочего органа прибо­ ра определяли сравнительную чувствительность ВМ к вибрационным нагрузкам.

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ

Определение химической стойкости необходимо для оценки неизменности химического состава и химичес­ ких свойств в течение длительного времени.

Химическая стойкость зависит от природы ВМ и ус­ ловий их хранения. Очищенные от примеси ВМ (нитроглицерин, пироксилин) при обычной темпера­ туре имеют очень незначительную скорость распада. Нестойкие примеси в ВМ, разлагаясь, способствуют образованию окислов азота, которые с водой дают азотную и азотистые кислоты. Эти кислоты ускоряют распад ВМ, который идет с выделением тепла. Хорошо очищенные от кислых продуктов пороха, нитроглице­ рин и другие ВМ могут храниться без изменения свойств на протяжении многих лет.

Существует ряд способов для определения химичес­ кой стойкости порохов.

ЙОДКРАХМАЛЬНАЯ ПРОБА

По этой пробе продукты разложения — окислы азота улавливаются чувствительной йодкрахмальной бума­ гой. Бумага пропитывается водным раствором йодис­ того калия и крахмала. При воздействии на йодкрах-

та. В пробирки помещают по 2 г испытуемого образца, а в насадку наливают небольшое количество реактива Грисса. Затем пробирки устанавливают в гнезда спе­ циальной глицериновой бани (предварительно нагре­ той до установленной температуры). После нагревания образцов в течение нескольких часов, выделяющиеся окислы окрашивают реактив Грисса в насадках. По интенсивности окраски реактива можно судить о стойкости образцов (рис. 13).

МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРОБА

Прибор манометрической пробы состоит из термостата и реакционной пробирки с пришлифованным к ней манометром.

Ртуть в манометре защищена от продуктов распада тонким слоем очищенного вазелинового масла.

В процессе опыта снимают кривую нарастания дав­ ления, которое доводят от атмосферного до избыточно­ го —300 мм рт. ст., что соответствует 1,5 —2 % распада большинства ВМ. Время необходимое для достижения этой величины давления, является мерой стойкос­ ти ВМ.

ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС "ВУЛКАН-В"

В 70-х годах в СССР встал вопрос замены йодкрахмальной и других проб на более объективные и авто­ матизированные способы определения химической стойкости ВМ. В этих целях был предложен совершен­ ный (по сравнению с прежним) манометрический ме­ тод определения стойкости порохов. Метод был реали­ зован на установке ''Вулкан'’ и на ее модификации “Кратер”.

В 1987 г. этот метод был гостирован, и в настоящее время все заводы, НИИ и арсеналы испытывают как свежие, так и старые пороха только по манометричес­ кой пробе.

Комплекс "Вулкан-В" предназначен для измерения и исследования стабильности веществ по газовыделению исследуемых образцов, подвергающихся термическому разложению.

Принцип действия комплекса основан на методе нагрева анализируемых проб веществ в замкнутой ре­ акционной камере с одновременным замером давле­ ния паров и газов, образующихся при этом.

Комплекс максимально автоматизирован как при проведении анализа, так и при обработке получаемых результатов. Конструктивно комплекс способен обес­ печивать как единичные, так и массовые анализы в производственных условиях.

Всостав комплекса входят четыре автономных тер­ мостата, в которых размещаются 32 реакционные ка­ меры с первичными преобразователями давления.

Реакционная камера с анализируемой пробой мо­ жет быть отвакуумирована или заполнена заданной га­ зовой средой с помощью специального блока подго­ товки, входящего в комплект измерительно-вычис­ лительного комплекса (ИВК) “Вулкан-В". С помощью этого же блока газовая среда может быть отобрана из реакционной камеры на хроматографический анализ.

Воснове работы комплекса лежит компенсацион­ ный принцип измерения, основанный на том, что из­ меряют не само давление газообразных продуктов распада (ГПР), образующихся при термическом раз­ ложении испытуемого состава, а давление сжатого воздуха, подаваемого для компенсации того воздейст­ вия, которое оказывают ГПР на чувствительный эле­ мент первичного преобразователя (ПП). Реализация компенсационного принципа осуществлена с помощью специально разработанной мембранной головки, вхо­ дящей в конструкцию ПП, где чувствительным элемен­ том является специальная мембрана. Указанная мемб­ рана, как и весь ПП, выполнена из кислотостойкой нержавеющей стали.

Работает ПП следующим образом. Помещенный в термостат, он нагревается до заданной температуры вместе с помещенным в него испытуемым составом.

Образующиеся при этом ГПР прогибают мембрану, замыкая ею электрический контакт. В момент опроса по команде с таймера во все ПП одновременно с про­ тивоположной стороны подается нарастающее давле­ ние сжатого воздуха. Когда в каждом из ПП это давле­ ние станет равным давлению ГПР, мембрана вернется в исходное положение, контакт разомкнется, а специ­ альный преобразователь давления воздуха в электри­ ческий сигнал с помощью соответствующей схемы зарегистрирует в ячейке данного ПП величину давле­ ния.

Реализация указанного принципа позволяет полу­ чить следующие преимущества по сравнению с пря­ мыми методами измерения:

высокую чувствительность; высокую точность измерения давления во всем тем­

пературном диапазоне; высокую достоверность результатов, определяемую

тем, что газы выводятся из зоны реакции, а потому не нарушается физическое и химическое равновесие в этой зоне.

Комплекс удобен в работе. Наличие сменных реак­ ционных камер, полностью автоматический режим ра­ боты, наличие системы аварийной защиты от превы­ шения температуры и давления исключает необходи­ мость использования высококвалифицированного пер­ сонала для проведения испытаний на нем.

ИВК "Вулкан-В" (рис. 14) создан целенаправленно для изучения термической стабильности, но в то же время имеются широкие возможности использования его в смежных областях физико-химических исследо­ ваний, а именно

для измерения:

давления в произвольном объекте с помощью спе­ циализированной мембранной головки (ее перегру­ зочная способность до 15 атм);

давления газовыделения и газопоглощения любыми материалами;

давления насыщенных паров; для изучения:

Рис. 14. Внешний вид измерительно-вычислительного комплекса "Вулкан-В" образца 1985 г.:

1 —термостаты; 2 —стойка управления; 3 —микроЭВМ СМ-1810

реакций в любой фазе, сопровождающихся выделе­ нием или поглощением газов;

газопроницаемости материалов; парообразования; процессов растворимости газов в любых средах;

сорбционных и адсорбционных свойств материалов, влагопоглощения;

совместимости материалов; для определения конденсируемых и неконденсиру-

емых фаз.

Благодаря перечисленным выше возможностям, ИВК “Вулкан-В" является незаменимым средством контроля и исследований в различных отраслях народного хо­ зяйства.

С 2000 года в промышленность стал поступать ком­ плекс “Вулкан-2000", на новой элементной базе и с использованием компьютеров типа Intel Pentium III (рис. 15). В этом комплексе наиболее важные системы имеют двойное дублирование. Новая элементная база позволила снизить объем и вес блоков управления почти в 20 раз по сравнению с "Вулканом-В".

ИВК “Вулкан-2000" представляет собой четыре тер-

Рис. 15. Внешний вид измерительно-вычислительного комплекса “Вулкан-2000" образца 2000 г.:

1 — термостаты; 2 — электропневматический блок; 3 — PC типа ШМ Intel Pentium III

мостата, персональный компьютер и электропневма­ тический блок небольшого размера, который может быть размещен в любом удобном месте (например, в термостатной).

Следует отметить, что программное обеспечение ИВК "Вулкан-2000'' позволяет накапливать первичную экспериментальную информацию по испытаниям в течение всего времени эксплуатации комплекса. Это дает возможность проводить не только математичес­ кую обработку данных конкретного эксперимента, но также и их статистическую обработку. Таким образом, ИВК “Вулкан-2000'' является новейшим средством ис­ пытания веществ, в конструкции которого нашли при­ менение современные достижения микроэлектроники, пневмоавтоматики и вычислительной техники.

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОРОХОВЫХ ЗАВОДОВ

К созданию правил устройства и эксплуатации поро­ ховых заводов привели "горькие" выводы из аварий и несчастных случаев. Правила не написаны раз и на­ всегда, они продолжают свое развитие на основе но­ вейших достижений науки и техники, на основе кон­ кретных исследований по безопасному устройству за­ водов.

История свидетельствует, что с первых дней появ­ ления пороходелия в России (1389 г.) мы узнаем и о серьезных авариях. Н.М. Карамзин в "Истории Госу­ дарства Российского" пишет: "О том, когда и как во­ шло в Россию искусство огнестрельное, нашел я извес­ тие в летописи Голицинской, полученной мною от графа Ф.А. Толстого. Она написана полууставом в лист при царе Алексее Михайловиче.

Вней сказано — в лето 6897 (1389 г.) вывезли из не­ мец арматы на Русь огненную стрельбу и от того часу уразумели из них стреляти; за сим следует описание нашествия Тамерлана и чуда Богоматерина образа. В 1395 г. в княжение Василия Дмитриевича сгорело в Москве несколько дворов от делания пороха.

В1531 г. на одном из Московских заводов произошла крупнейшая авария —от взрыва "сгорело в один час бо­ лее 200 человек".

Первым реформатором в производстве дымных по-

рохов был Петр I; будучи одним из образованных ар­ тиллеристов своего времени, он понял, что частные пороховые заводы и фабрики не позволят избавиться от кустарщины и будут препятствовать внедрению ин­ женерных новшеств. Он принимает решение строить государственные (казенные) заводы и упорядочить по­ ставки дефицитной в те годы калиевой селитры.

По указу Петра строятся три завода: Охтинский, Пе­ тербургский и Сестрорецкий (пущен в 1725 году после смерти Петра). Через 11 лет после пуска и работы Се-

строрецкий завод был закрыт, так как рядом были оружейные заводы. В указе 1735 г. говорилось: "Для утеснения тем заводам и великого страха, пороховым заводам на реке Сестре не 'быть, а оные переносить и сообщить к Охтинскому заводу, чтобы пороховое дело было вместе", —по существу мы читаем один из пунк­ тов правил устройства заводов.

Став государственными, пороховые заводы стали управляться централизованно артиллеристским ведом­ ством, и в устройстве заводов сразу появились про­ грессивные решения:

запрещены деревянные строения; взамен дровяных топок внедряются паросиловые ус­

тановки; конная тяга на бегунках заменяется на паровую;

утверждается нормирование закладок в мельницу; вводится определение влажности и плотности по­

роха; внедряется баллистический маятник.

Конец XIX века ознаменовался бурным развитием производства бездымных порохов, и это развитие сра­ зу же дало всплеск аварийности. Завод-пионер в обла­ сти науки и практики пироксилиновых порохов, Ох­ тинский завод пережил большое число аварий пока не были выработаны жизненно важные правила их про­ изводства. На заводском кладбище наряду с могилами отдельных погибших имеются братские захоронения. Всего за время существования Охтинского завода про­ изошло более 90 взрывов и пожаров, при которых по­ гибло более 100 человек и более 200 ранено.*

В 1917 г. на Казанском заводе сгорело и взорвалось около 900 т пороха, погибло большое количество людей

'В 1890г. на Пороховскомкладбище Охты на средства, собранные но подписке, сооружен памятник по проекту академика архитекту­ ры Р.Р. Марфельда. На постаменте памятника высечена надпись:

1992 г. по инициативе М.И. Левичека началась реставрация памят­ ника, деньги на которую перечисляли в том числе и пороховые заво­ ды России.

и в том числе директор завода, замечательный инже­ нер и организатор — генерал В.В. Лукницкий (есть улица его имени в г. Казани).

Восстанавливая в 1918 г. завод, технический дирек­ тор, крупнейший пороховик России В.В. Шнегас впер­ вые внес в правила по строительству пороховых заво­ дов условие (требование), чтобы базисные склады ста­ ли делать за территорией порохового завода. Его ново­ введение стало правилом для всех пороховых заводов. Сейчас это основное требование правил устройства заводов.

По существу каждая авария является уроком, из ко­ торого извлекается положительный опыт. Можно ли вообще исключить в производстве аварийные случаи и жертвы? Свести до минимума можно, исключить на 100 % в условиях усложнения производства по мере роста энергетики порохов маловероятно. Причины этого:

плохо усвоенные знания новичками — рабочими и ИТР;

неизученность новых рецептур и зарядов; незнание законов горения больших масс новых по­

рохов и зарядов; неизученность "переходных" процессов на новых

составах; ошибки персонала в процессе производства;

резкое увеличение объемов производства. Положительная роль аварийного опыта велика, по

крайней мере, аварии учат нас не повторять ошибок. Поэтому выводы из аварий в осмысленном виде вно­ сятся в правила эксплуатации и устройства заводов. Как это делалось, мы уже видели из примера базисных складов после аварии на Казанском заводе.

Ограничимся тремя примерами выработки новых требований к устройству и эксплуатации заводов на базе новейших достижений техники и накопленного опыта, в том числе и отрицательного.

Длительное время отбор стойкости пробы в произ­ водстве нитроглицерина осуществлялся вручную в специальную колбу. Колба устанавливалась в деревян­

жения (Сибирь, Украина или Таджикистан) имел одну и ту же научно-техническую базу, и отличался лишь строениями, соответствующими климату, водоснабже­ нием, экологическими сооружениями в зависимости от его доли в предельно-допустимых выбросах (ПДВ).

свою техническую политику строили на типовых про­ ектах.

Даже нумерация зданий одного технологического назначения была на заводах одинакова. Со временем в проектных институтах накапливался опыт решений, прошедших апробацию, проекты становились типовы­ ми и директивой государственного органа тиражи­ ровалось. Так из технических заданий на проекти­ рование и типовых проектных решений складыва­ лись общие требования, которые закреплялись таким директивным документом, как правила устройства за­ водов.

Правила эксплуатации рождались из множества технологических прописей, инструкций, регламентов, основополагающих требований по безопасности, не подверженных сиюминутным изменениям.

На определенном историческом этапе (60-е годы прошлого столетия) регламенты инструкции, распо­ ряжения стали мешать объективному рассмотрению вопросов безопасности, так как на разных заводах были разными: если не в принципе, то в деталях. А при расследовании аварий, детали иногда играли ре­ шающую роль. Вот тогда органы, надзирающие за во­ просами безопасности и обязательно участвующие во всех комиссиях по расследованию аварий, стали тре­ бовать, чтобы министерство со своей службой специ­ ального режима провело интеграцию многочисленных регламентов и инструкций в единые правила эксплуа­ тации.

Это позволило представителям различных органов руководствоваться согласованными документами при расследовании аварий и определении меры ответст-

венности виновных. Такими органами были: ЦК проф­ союза, главный санитарный врач СССР, ГУПО МВД

СССР — они согласовывали эти правила, а министр утверждал их приказом.

Утвержденные по такому порядку правила стали важнейшим документом для заводов, НИИ, прокурату­ ры и др.

Правила устройства и эксплуатации не могут быть неизменными, они развиваются одновременно с до­ стижениями науки и техники, и по мере появления технически эффективных новшеств к ним появляются дополнения, а иногда изменения.

Порядок внесения изменений и дополнений такой же, как при утверждении и согласовании правил. Те же государственные структуры согласовывают измене­ ния, и они так же утверждаются в виде отдельного до­ кумента.

Такие частные решения с момента утверждения имеют силу правил; когда таких изменений накапли­ вается много, принимается решение о переиздании сборника правил. Аккумулирование этих изменений и дополнений осуществляет орган специальной инспек­ ции взрывоопасных производств министерства или агентства, он же обеспечивает их рассылку на пред­ приятия и в органы, согласовавшие правила.

Первые правила эксплуатации были изданы отделом техники безопасности (ОТБ) Министерства оборонной промышленности в 1961 г., последующие редакции правил были осуществлены в 1967, 1980 и 1992 гг.

Правила устройства впервые изданы в 1967 г. и переиздавались в 1989 г. В 2000 г. подготовлена к пе­ реизданию и в 2002 г. будет издана новая редакция, как правил эксплуатации так и правил устройства.

Правила устройства и эксплуатации, утверждае­ мые государственным органом, в ведении которого находятся взрывоопасные предприятия, согласовыва­ ются заинтересованными ведомствами: ЦК профсоюза, МВД, Минтруда, Минюстом, Госгортехнадзором. После утверждения они становятся юридическим докумен­ том.

Если нарушения, допущенные работающими в про­ изводстве привели к аварии, они могут быть привле­ чены к уголовной ответственности; при этом в матери­ алах, передаваемых в судебные органы, должно быть четко указано, какие пункты правил нарушил рабо­ тающий или руководитель.

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ, ИХ СТУРКТУРА, РАЗДЕЛЫ

Правила устройства предприятий по изготовлению порохов, твердых ракетных топлив, ВВ, пиротехничес­ ких средств и составов, средств инициирования и из­ делий военной техники на их основе состоят из 5 раз­ делов и приложений к ним:

1 раздел: Общая часть.

2 раздел: Устройство предприятий.

3 раздел: Организация производственных процессов.

4 раздел: Здания и сооружения.

5 раздел: Инженерное оборудование зданий. Приложения.

Вобщей части правил указано где, в каких про­ изводствах, НИИ, испытательных станциях применя­ ются эти правила, для каких организаций они явля­ ются обязательными при проектировании и строи­ тельстве.

Вразделе "Устройство предприят ии описаны об­ щие условия размещения предприятий, уровни защиты зданий и сооружений. В последующих главах изложе­ ны мероприятия гражданской обороны и устойчивость работы предприятий; дана классификация работ по степени опасности; приведены расчетные загрузки

зданий взрывоопасной продукцией, организация тер­ ритории предприятия, разделительные расстояния, за­ щитные устройства зданий и сооружений; описаны охрана предприятия; пути сообщения и транспорт;