Starzenie Amunicji.pdf

mjrmgrinŜ.WojciechGORYCA

doc.drinŜ.JanKNYCHAŁA

WojskowyInstytutTechnicznyUzbrojenia

SYSTEMBADAŃBEZPIECZEŃSTWAPROCHÓW

ISTAŁYCHHOMOGENICZNYCHPALIWRAKIETOWYCH

PODCZASDŁUGOLETNIEGO

PRZECHOWYWANIAŚRODKÓWBOJOWYCH

WSTANACHGOTOWOŚCITECHNICZNEJIBOJOWEJ

W artykule przedstawiono warunki produkcji i dłu

goletniego przechowywania środków bojowych oraz

wynikające z nich zagroŜenia odniesione w szczególności do

trwałościchemicznejprochówistałychhomogenicznychpaliw

rakietowych. Scharakteryzowano system i metody badań

dozorujących funkcjonujący w Siłach Zbrojnych , który

gwarantuje bezpieczeństwo podczas długoletniego przecho

wywania.

1.Wstęp

Środki bojowe są to partie, zbiory i pojedyncze sztuki wszelkiego rodzaju amunicji,

rakiet,bomb,minitorpedorazichmodułówzawierającemateriaływybuchoweisubstancjeo

podobnym przeznaczeniu. W wojskach środki bojowe występują jako skompletowane w

jedną całość (wyrób) lub kompletami w elementach, a takŜe uzbrojone z wkręconymi

(włoŜonymi)zapalnikami,nieuzbrojone,tj.bezzapalnikówlubzapłonnikóworazćwiczebnei

pozoracyjne z materiałami wybuchowymi do strzelań szkolnych i pozorowania wystrzałów,

wybuchów i celów. Ponadto w wyposaŜeniu Sił Zbrojnych znajdują się środki bojowe

testujące do badań i wzorcowania broni oraz balistycznego formowania (wytwarzania)

ładunków miotających. Środki bojowe składuje się w róŜnych warunkach, począwszy od

naboikompletnych,uzbrojonych,zdatnychdonatychmiastowegouŜyciaprzechowywanych

wwozachbojowych,akończącnaelementachwhermetycznychopakowaniachfabrycznych

(puszkach)składowanychwmagazynach.ZróŜnicowanewarunkiprzechowywaniaśrodków

bojowychwznacznejmierzedecydująoichtrwałości.RóŜnorodnośćwarunkówskładowania

środków bojowych w Siłach Zbrojnych RP przedstawiono na rys. 1. Zasoby środków

bojowych niezbędne na pierwszy okres boju bądź zabezpieczenie akcji (misji) wielokrotnie

przekraczająpotrzebyszkoleniowewojsk.WzwiązkuztymwokresiepokojuwkaŜdejarmii

istnieje problem eksploatacji i gospodarowania środkami bojowymi, którym minął okres

zdatności gwarancyjnej nadany przez producenta. Ze względu na zawartość materiałów

wybuchowychkruszących,miotających,inicjującychipirotechnicznychnaleŜytraktowaćje

jako „przeterminowane". Dalszą ich przydatność szczególnie w zakresie bezpieczeństwa i

niezawodności działania mogą określić i zagwarantować badania diagnostyczne, w wyniku

których wyeliminowane zostaną partie wyrobów niebezpiecznych i zestarzałych. Okresy

zdatnościgwarancyjnejnadaneprzezproducentazawierająsięwprzedzialeczasuodtrzech

dopiętnastulatwzaleŜnościodrodzajuśrodkabojowego.Np.środkibojowepirotechniczne

mająokreszdatnościgwarancyjnejodtrzechdopięciulat,nabojeartyleryjskie10latanaboje

do broni strzeleckiej 15 lat. Niektóre typy rakiet i ładunki miotające z prochów i stałych

homogenicznych paliw rakietowych mogą być przechowywane 50 lat i więcej pod

warunkiemobjęciaichsystemowymibadaniamidozorującymi.

Skompletowane

Welementach

Hermetycznie

Niehermetycznie

Bezopakowania

Wmagazynach

Nasamochodach

Wwozachbojowych

isamolotach

Naokrętach

Pozamiejskie

Miejskoprzemysłowe

Nadmorskie

Rys.1Warunkiskładowaniaśrodkówbojowych

Głównymiczynnikamiwpływającyminapogorszeniejakościwczasieeksploatacjisą:

wilgotnośćpowierza,zmianytemperaturyizanieczyszczenieatmosfery;

przechowywaniewskładachiwojskachwróŜnychwarunkachistanach

gotowości;

oddziaływaniemechanicznewczasiećwiczeń,akcjiiobsługiwańorazprzy

przeładunkachiprzewoŜeniu(przenoszeniu).

Wilgotność powietrza i zmiany temperatury w krajowych miejscach przechowywania

podstawowejilościśrodkówbojowychsąporównywalneaichwpływnatrwałośćmateriałów

wybuchowychmiotającychwwiększymstopniuzaleŜyodsposobuobsługiwaniamagazynów

niŜ od właściwości klimatycznych. Na rys 2 przedstawiono średnioroczne temperatury i

wilgotności względne powietrza w 15tu miejscowościach, w pobliŜu których znajdują się

składy. Wartości te opracowano na podstawie kilkudziesięcioletnich wyników pomiarów

wykonanych przez placówki PIHM i Składy Amunicji. Wyliczono równieŜ dla tych

miejscowości procentowy wskaźnik temperaturowo wilgotnościowy, który pozwolił

uszeregować miejsca przechowywania od najlepszego („1") gdzie panują najkorzystniejsze

warunki do najgorszego („15"), w którym moŜna spodziewać się agresywniejszego

oddziaływanianaprzechowywaneśrodkibojoweiwzwiązkuztymszybszegonaturalnego

starzenia.

Największyjednakwpływnatempoprzebieguprocesówstarzeniowychmająsposoby

opakowania i składowania oraz zanieczyszczenia atmosfery. Środowisko miejsko

przemysłowe oraz nadmorskie(do 5 km od brzegu), znacząco przyspiesza korozję części i

zespołów metalowych. Na bezpieczeństwo natomiast podczas przechowywania prochów i

stałych homogenicznych paliw rakietowych większy wpływ mają zanieczyszczenia

powietrza, które jeśli są kwaśnemogą zwiększyć prawdopodobieństwo samozapłonu. Jak

wiadomo z historii pierwsze prochy bezdymne były produkowane z nitrocelulozy

otrzymywanej przez nitrowanie bawełny. Specyficzna budowa bawełny umoŜliwia

pozostawanie,międzywłóknamiikolankami,resztekkwasówponitracyjnych(siarkowegoi

azotowego, równieŜ siarczanów i azotanów) trudnych do wypłukania. Powodowały one

autokataliczny rozkład nitrocelulozy i w rezultacie jej samozapłon. Z czasem problem ten

zredukowano, stosując odpowiednią technologię wypłukiwania pozostałości mieszanki

nitrującej oraz zmieniając surowiec z bawełny na sproszkowaną celulozę. Samozapłony

jednak w dalszym ciągu się zdarzały. Dopiero wprowadzenie do prochów stabilizatora, tj.

substancji, która hamuje rozkład nie pozwalając rozwinąć mu się tak, aby spowodować

samozapłon, osiągnięto ich trwałość prawie nieograniczoną. Współczesne prochy, jeśli są

właściwiewyprodukowaneiprzechowywane,niewykazująwidocznegoobniŜeniatrwałości

przez40latidłuŜej.Nieznaczytojednak,Ŝesamorzutnyrozkładwprochachniezachodzi.

W normalnych warunkach występuje stan równowagi dynamicznej między procesami

przyspieszania rozkładu, a procesami jego hamowania. JednakŜe w sprzyjających

okolicznościach takich jak napromieniowanie wysokoenergetyczne, podwyŜszona

temperatura, wprowadzenie do prochu zanieczyszczeń i wyczerpanie się stabilizatora,

procesy rozkładu mogą się wydatnie przyspieszyć. W okresie po drugiej wojnie światowej

zanotowanowkilkukrajach,międzyinnymiwFinlandii,Rumunii,byłymZSRR,naKubie,

w Bułgarii i równieŜ w Polsce, wypadki zapalenia się i wybuchu magazynów z amunicją.

Ustalono, Ŝe przyczyną niektórych z nich był samozapłon prochów spowodowany brakiem

trwałości chemicznej wywołanej zanieczyszczeniami przemysłowymi, które dostały się do

prochuwczasieprodukcji.

WojskowyInstytutTechnicznyUzbrojeniaprowadziłrozpoznanienaukowemającena

celu zbadanie moŜliwości przedostania się skaŜeń przemysłowych do produkowanych w

kraju materiałów wybuchowych i ujemnego ich wpływu na trwałość i bezpieczeństwo w

czasie eksploatacji i długoletniego składowania. Ustalono, Ŝe zanieczyszczenia mogą się

przedostać do materiałów wybuchowych w czasie produkcji dwiema drogami: z wody

stosowanej do produkcji lub z atmosfery (pyły, gazy). Głównym zanieczyszczeniem

atmosfery w Polsce /równieŜ w Europie Środkowej/ są pyły oraz tlenki siarki i azotu

pochodzące ze spalania węgla i innych paliw. Spośród produkowanych i stosowanych w

technice wojskowej materiałów wybuchowych najbardziej wraŜliwe na tego typu

zanieczyszczenia są prochy nitroglicerynowe i nitrocelulozowe oraz stałe homogeniczne

paliwa rakietowe. W obecności tlenków kwasowych ulegają one autokatalicznemu

rozkładowi. W sprzyjających warunkach moŜe on spowodować samozapłon i dlatego na

produkcjętychwyrobówzwróconoszczególnąuwagę.

Głównym producentem nitrocelulozy i nitrogliceryny do prochów bezdymnych jak

równieŜ prochów nitrocelulozowych są Zakłady Tworzyw Sztucznych „PRONIT" w

Pionkach. W kraju wodę niezbędną do produkcji nitrocelulozy i nitrogliceryny zakłady

pobierają z własnych studni głębinowych. Do produkcji nitrogliceryny jest ona de

mineralizowana, a do produkcji nitrocelulozy odŜelaziona. Nie ma więc moŜliwości

„skaŜenia" wyrobów prochowych zanieczyszczeniami wprowadzanymi przez wodę. Po

analizieprocesuwzakładachprodukcyjnychmoŜnastwierdzić,Ŝepodczasprodukcjiprochu,

jeśliwszystkieoperacjesąprowadzonezgodniezwymaganiamiprocesutechnologicznego

niemamoŜliwościprzedostaniasiępyłówdomasyprochowej.Wydziałprodukcjiprochów,

zgodnie z obowiązującymi zasadami, jest usytuowany tak, Ŝe nie jest naraŜony na

zanieczyszczenia z innych wydziałów (np. nitracji, elektrociepłowni itp.). Oprócz

korzystnych kierunków wiatrów naturalną barierę stanowi dodatkowo las. Sporadycznie

zdarzająsięjednak„kwaśnedeszcze".Zjawiskotomamiejscejedyniepodczaswystępowania

niekorzystnych warunków atmosferycznych. Ze znikomym prawdopodobieństwem i w

śladowychilościachmoŜliwejestprzedostaniesiędowyrobówzanieczyszczeńzatmosfery.

Wtransporciemiędzyoperacyjnymiwczasiemagazynowanianitroceluloza,ciastoprochowe

i wyroby prochowe są zabezpieczane przed zapyleniem. Nitrocelulozę przechowuje się i

przewoziwhermetycznychbeczkach,ciastoprochoweiwyrobyzprochunitrocelulozowego

w workach. Tylko w przypadku zaniedbań i nieprzestrzegania wymagań procesu

technologicznego moŜe nastąpić zapylenie ciasta prochowego lub prochu. DuŜe zagroŜenie

stwarzają np.

przeciekające dachy magazynów. Nie moŜna wtedy wykluczyć powstawania zacieków i

przedostaniasię„kwaśnegodeszczu"domagazynów.Natereniezakładówiwichotoczeniu

wstrefieochronnejipozaniąprowadzonesąpomiaryemisjiiimisjipyłówigazów.KaŜde

urządzenietakiejakkominczyteŜwieŜaabsorpcyjnamaokreślonąprzezterenoweplacówki

ochronyśrodowiskadopuszczalnąemisjępyłówigazówdoatmosfery.

WielkośćemisjiuzaleŜnionajestodliczbytego typuobiektównadanymterenie.Wsumie

mogą one emitować tyle zanieczyszczeń, aby nie przekroczyć stęŜenia substancji

szkodliwych NDS, tj. najwyŜszego dopuszczalnego stęŜenia na granicy strefy ochronnej i

poza nią. Dla trwałości chemicznej prochów jednak, nawet śladowa zawartość substancji

szkodliwychwatmosferzestanowizagroŜenie,gdyŜpodczasdługoletniegoprzechowywania

moŜe doprowadzić do rozkładu i samozapłonu. Ponadto wystarczy by skaŜeniu uległa

niewielka ilość ciasta lub prochu. Do zanieczyszczenia prochów wystarczy jeden wypadek

połączony z emisją awaria urządzeń odpylających lub zaniechanie okrycia (zabezpieczenia)

podczastransportu.

Producentem prochów nitroglicerynowych są Zakłady Tworzyw Sztucznych

„GAMRAT" w Jaśle. Wydział produkcji prochu jest zlokalizowany tak, Ŝe las stanowi

skutecznąochronę(nawet,gdyniekorzystnesąkierunkiwiatrów)przedzanieczyszczeniamiz

innychwydziałów.śelatynizacjajakiwcześniejszeetapyprzygotowaniaciastaprochowego

są prowadzone w podwyŜszonej temperaturze, a mianowicie od 60 do 90° C. Adsorpcja

pyłów i gazów w tych warunkach jest mało prawdopodobna. Istnieje raczej tendencja do

wydmuchiwaniapyłównazewnątrz.NajwiększymzagroŜeniemjestpyłzdróg,którymoŜe

przedostać się do hal produkcyjnych przez urządzenia wentylacyjne. Ponadto porcje ciasta

prochowego do Ŝelatynizacji i rulony po Ŝelatynizacji są przewoŜone lub przenoszone do

kolejnych budynków i pomieszczeń. Zgodnie z wymaganiami powinny być one na czas

transportuokrytekocami.WwynikuprzeprowadzonychbadaństwierdzićmoŜna,Ŝewstrefie

produkcjiistniejezapylenie,któremoŜeprzedostaćsiędoprochówispowodowaćobniŜenie

ich trwałości. Proces technologiczny, gdy są pewne zaniedbania, równieŜ umoŜliwia

przedostanie się zanieczyszczeń do ciasta prochowego. Konieczne jest więc z jednej strony

ścisłe przestrzeganie przez producentów wymagań technologicznych i np. przykrywanie

ciastaprochowegoiprochunaczastransportumiędzyoperacyjnego,izwracanieuwagi,aby

okrywać zawsze tą samą stroną koca, a nie dowolnie. PoŜądane byłoby równieŜ załoŜenie

filtrów tkaninowych na urządzenia wentylacyjne w halach produkcyjnych. Z drugiej

natomiastobowiązkowakontynuacjaprzezeksploatatorówsystemowychbadańdozorujących

trwałość chemiczną przechowywanych prochów i stałych homogenicznych paliw

rakietowych oraz wykonanych z nich ładunków miotających i napędowych. W Polsce

badaniatrwałościchemicznejprochówrealizowanesąod1924roku.Początkowowformie

rozproszonej (przez zakłady produkcyjne i wojsko) a od 1953 roku centralnie przez

WojskowyInstytutTechnicznyUzbrojenia.

2.Systembadańprochówpodczasdługoletniegoskładowania

W Siłach Zbrojnych RP funkcjonuje system badań dozorujących, którymi objęte są

wszystkieprochyistałehomogenicznepaliwarakietoweorazładunkimiotająceinapędowe

przechowywaneiuŜytkowanewwojskach.Systematycznymbadaniomkontrolnympodlega

trwałość chemiczna i jej zapas kaŜdej partii prochu wyprodukowanego w kraju lub

importowanegoiprzekazanegoSiłomZbrojnymRP.Schematsystemuprzedstawionyjestna

rys. 3. Podstawowymi elementami systemu badań dozorujących są Centralne Organy Logi

styczne Sztabu Generalnego i rodzajów Wojsk oraz Wojskowy Instytut Techniczny

Uzbrojenia,wktórymfunkcjonują:

• laboratoriabadawcze,

• centralneskładowanie(CS)próbek–ewidencja,

• zespółpobieraniapróbek,

• zespółocenowy,

• zespółplanowaniakoordynacji.

Elementy systemowe współpracujące to: producenci i przedstawicielstwa wojskowe,

składy środków bojowych, oddziały i pododdziały wojskowe oraz ich organy logistyczne.

Jednym z waŜniejszych elementów systemu jest centralne składowanie (CS) próbek

wszystkichpartiiprochówipaliw,którezostaływyprodukowanewkrajuiiimportowanena

potrzeby Sił Zbrojnych. Z kaŜdej partii prochu lub stałego homogenicznego paliwa

rakietowego przedstawiciele producenta i eksploatatora (Przedstawiciel Wojskowy) oraz

komisje przyjmujące środki bojowe z importu pobierają próbki, które przekazywane są do

Centralnego Składowania . W latach od 1953 do 1992 Centralne Składowanie wszystkich

próbek prochów i stałych homogenicznych paliw rakietowych zlokalizowane było w

WojskowymInstytucieTechnicznymUzbrojeniawZielonce(rys.2,poz.7)wtypowychdla

SiłZbrojnychRPmagazynachśrodkówbojowych.MiejscetowybranogdyŜgwarantowało

średnie warunki klimatyczne ( w odniesieniu do wszystkich składów środków bojowych w

kraju) długoletniego przechowywania próbek a takŜe ze względu na bliskość laboratoriów

badawczych eliminującą część kosztów wyboru i koszty transportu próbek. Od 1993 roku

CentralneSkładowaniepróbekzprzyczynpozamerytorycznych,decyzjąwładznadrzędnych

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: