НОВЫЙ САЙТ ПРПЦ НА NEW.PRPC.RU





Главная / Гражданские дискуссии / О референдуме по ликвидации стратегических ракет

ГРАЖДАНСКИЕ ДИСКУССИИ

Материалы из Бюллетеня Союза "За химическую безопасность"

О технологиях уничтожения твердотопливных ракет
(упражнения проснувшихся "секретных ученых")

Сжигание или гидроразмыв

Диоксиновая гидромойка или почему забеспокоились американцы...
Бывший ведущий инженер отраслевого НИИ Министерства общего машиностроения СССР

Мышиная возня вокруг согласованного вопроса утилизации снятых с боевого дежурства твердотопливных ракет знающим людям уже набила оскомину.

Однако технико-экологические "новаторы" предприняли попытку (под сурдинку, увы, малой технической грамотности значительной части населения) протащить все те же старые и негодные методы утилизации ТТР под вывеской "новейшего технологического метода - гидроразмыва топливной и корпусной части ракет..." И более всего обидно то, что еще совсем недавно (безотносительно к упражнениям наших доморощенных экологических мудрецов) о методе гидроразмыва совершенно отчетливо высказались ведущие американские специалисты. Те самые "зловредные" американцы, которые по "непонятным" причинам не только заинтересованы в технологической безупречности утилизационных процессов, но и крайне обеспокоены сопутствующими экологическими проблемами. В частности - реальной угрозой диоксинового (и иного) отравления окружающей среды.

Хочется надеяться, что грамотный читатель сам сделает выводы по этому поводу и задастся вопросом: неужели приведенная аргументация не сможет убедить никого из соответствующего научно-производственного и "экологического" начальства ?

А теперь - два вполне серьезных вопроса:

1. Почему эксперты американских компаний "Pratt & Whitney" и "U.S.Technology" весьма настороженно относятся к намерению ряда российских разработчиков положить в основу проектов утилизации ракет с двигателями на твердом топливе (РДТТ) метод гидроразмыва (МГР)?

2. Почему при этом северо-американские специалисты выражают озабоченность по поводу недостаточной степени безопасности использования "гидроразмывной методики" для экологии регионов России?

Попробуем максимально точно привести позицию наших коллег из США:

Открытую критику американских экспертов вызывают попытки ряда российских специалистов представить гидроразмыв вулканизованного смесевого твердого топлива (ВСТТ) в снаряженных корпусах ракет в качестве "единственной альтернативы" сжиганию ВСТТ в компонентном составе РДТТ на специально оборудованных поглотительными и нейтрализующими устройствами стендах.

По утверждению американской стороны, МГР представляет собой "лишь элемент в технологическом маршруте утилизации твердотопливных ракет" и заключается в разрушении вулканизованного заряда твердого топлива струями воды, подаваемыми под высоким давлением. (Агрегатно смесевое твердое топливо представляет собой залитую в корпус двигателя и вулканизованную смесь каучука, собственно топлива - перхлората аммония и энергетической присадки - мелкодисперсного алюминия. - Т.А.) Гидроразмывом достигается механическое разрушение заряда, "но никак не его утилизация".

Причем технологическими отходами данного метода являются куски того же топлива различной степени дисперсности, вода, содержащая мелкодисперсный алюминий, и растворенный перхлорат аммония. "Все это создает проблему регенерации водного раствора и складирование остатков самого твердотопливного заряда". Соответственно, для полной утилизации ВСТТ "вновь возникают проблемы его термического уничтожения" (однако на этот раз - в специальной печи, поскольку топливо уже извлечено из корпуса РДТТ), идентификации и поглощения токсикантов, дожигания, нейтрализации поглотителей и т.д. (В данном контексте специалист "U.S.Technology" ("U.S.T.") Джек Карридмен отмечает, что основные недостатки метода стендового сжигания - "нерешенность проблем исчерпывающей идентификации токсических и сверхтоксических веществ, образующихся в ходе штатного горения заряда, и исчерпывающего поглощения этих идентифицированных токсикантов...".)

Аналитиками особо подчеркивается, что применение МГР "столь же бесперспективно" и с точки зрения повышения уровня экологической безопасности процесса ликвидации твердотопливных ракет. Удлиняя технологическую цепочку, указанный метод не направлен на уничтожение образующихся токсических и сверхтоксических продуктов, что является "принципиально важным вопросом в допустимости реализации соответствующих российских и иных зарубежных проектов:".

В частности, внедрение МГР (при использовании принятой технологии утилизации РДТТ) "не снимает угрозу образования диоксинов".

Так, по оценке экспертов "U.S.T.", в технологической части проектной разработки уничтожения РДТТ, выполненной одной из российских научно-производственных организаций (из соображений "партнерской корректности" данное НПО не называется) имеется ряд позиций, "могущих представить непосредственную угрозу для экологической обстановки в зонах утилизации в виде выброса в окружающую среду ядовитых токсикантов".

Анализируя предложенную данным предприятием технологию утилизации составных частей ракет из композиционных материалов (термическое разложение с последующим интенсивным дожиганием пиролизных продуктов и финишным каталитическим окислением на циркониевой насадке), американские специалисты рассматривают технологический цикл уничтожения твердотопливных ракет с 2-х позиций:

  1. Утилизация смесевого топлива.

  2. Утилизация элементов конструкции, в т.ч. "пустых" (после выжигания топлива) корпусов реактивных двигателей. По первому вопросу отмечается следующее:

В настоящее время различные варианты утилизации ВСТТ различаются лишь тем, что в одних случаях предполагается предварительное извлечение топлива из корпусов РТТД путем гидроразмыва (гидрорезка), в других - его выжигание непосредственно на стенде (российские варианты), либо в замкнутой емкости (американский вариант) с последующей очисткой газов. Иные варианты в рамках российско-американских проектов на сегодняшний день отсутствуют.

С точки зрения современных знаний в области диоксинов, постулировано их образование при условии протекания любого высокотемпературного (800-1000 градусов) химического процесса горения или пиролиза органических веществ в присутствии хлора.

Температура горения упомянутых смесевых топлив в самом корпусе РДТТ, а также температура газов в критическом сечении сопла составляет порядка 3500 градусов. За пределами сопла их температура по мере расширения истекающего газового потока падает, образуя градиентное температурное пространство в форме параболоида, в котором и создаются температурные зоны, "термодинамически оптимальные для образования диоксинов". С точки зрения образования возможной гаммы диоксинов (в силу значительного перепада внешнего энергетического потока во всех зонах химических реакций - Т.А.) можно ожидать образование структур, "энергетически более выгодных с молекулярной точки зрения для образования диоксиновых канцерогенов", а также определенной оптимизации их состава.

Эксперты США отмечают, что количественно долю указанных отравляющих веществ "можно определить напрямую и относительно просто". В частности - путем целевого исследования с привлечением специализированных американских и, в том числе, российских организаций (БРЭЦ и др.). (Было бы желание! - Т.А.). Причем, исходя из макроколичеств как органического вещества (каучуковая связка), так и хлора (перхлорат аммония), "можно ожидать образование значительного объема диоксинов". Однако разработанные российской стороной в рамках двустороннего проекта уничтожения РДТТ технические задания "по непонятным причинам не предполагают и не допускают даже саму возможность образования диоксинов и поэтому не предусматривают реализацию селективных способов обезвреживания этих отравляющих веществ...".

По второй проблеме (утилизация элементов конструкций РДТТ) аналитики "Pratt & Whitney" и "U.S.Technology" также высказывают ряд опасений.

В число самих конструкционных элементов входят узлы из композиционных материалов (КМ; преимущественно полимер-полимерных - ППКМ) с элементами стекло- и углепластика (а также резины), внутреннее теплозащитное и наружное герметизирующее покрытие корпусов, элементы улерод-углеродных КМ, защитно-крепящие слои между зарядом твердого топлива и внутренней теплозащитой корпуса, представляющие собой оболочку из эластичной капроновой ткани.

Собственно конструкционные ППКМ, а также УПКМ (углепластики) в виде матрицы имеют отвержденную эпоксидную смолу, в которой в качестве добавки присутствует эпихлоргидрин. Таким образом, в составе конструкционного материала также находится химически связанный в алифатическом соединении хлор. Первая стадия утилизации элементов РДТТ предполагает термическое разложение (пиролиз) конструкции с последующим сжиганием продуктов разложения. Однако эксперты подчеркивают, что собственно пиролиз (разложение без окисления - Т.А.) любых органических веществ "чрезвычайно неоднозначен" как совокупность многих химических реакций и "может быть описан лишь по конечным образующимся продуктам". Органические вещества разлагаются в широком диапазоне температур (от бытового подгорания жиров до температуры распада метана (1400 градусов)). В предлагаемой же проектом стадии пиролиза (карбонизации - Т.А.) корпуса или целого отсека РДТТ неизбежно получение как твердых, так и газообразных продуктов. Извлечение твердого остатка предполагает, в свою очередь, цикличную работу установки пиролиза (цикл "нагрев-выдержка-охлаждение"), а значит - "прохождение температуры в полости реактора через температурные диоксиновые коридоры" ("ТДК").

Следовательно, "диоксины гарантированно могут образовываться уже на стадии пиролиза" в силу:
химического состава конструкционного пластика;
условий реакции (температурного режима от 900 до 1000 градусов).

И хотя отходящие из пиролизного реактора газы, по утверждению российских разработчиков, "интенсивно дожигаются", у авторов проекта "нет данных об исчерпывающем сгорании пиролизных газообразных веществ". Этот серьезный пробел "прикрывается формулировкой о "предположительном наличии недогоревших органических соединений"...".

В целом же, по оценке специалистов США, даже при допущении полного улавливания отходящих летучих продуктов на угольном фильтре (и по мере исчерпания его адсорбирующих свойств - возврата фильтра в пиролизную камеру) "нет каких-либо надежных гарантий" по двум позициям:

1. Исключение образования диоксинов еще на стадии пиролиза.

2. Возможность уничтожения все-таки образовавшихся диоксиновых канцерогенов в результате последующего сжигания и каталитического окисления.

Кроме того, принятые в российско-американских проектах (по инициативе российской стороны) способы утилизации сложных органических композиций "крайне неудачны" и по той причине, что при пиролизе одновременно образуется большое количество промежуточных токсичных соединений типа конденсированных циклов (начиная с нафталина и заканчивая такими канцерогенами, как бенз-а-пирен - Т.А.). Наличие же органогенных примесей (хлор, кислород, азот) "практически неизбежно приводит к возникновению конденсированных гетероциклов, к которым, в частности, относятся и диоксины".

Обобщая, американские эксперты приходят к выводу о том, что акцентирование рядом российских разработчиков внимания на применении в утилизации РДТТ метода гидроразмыва "нецелесообразно и вредно" по следующим причинам:

"1. МГР является технологическим вариантом в одной из двух больших технологических ветвей (только в части уничтожения заряда ВСТТ в снаряженных корпусах РДТТ) и не может рассматриваться как альтернатива сжиганию топлива в компонентном составе РДТТ на специально оборудованных поглотительными и нейтрализующими устройствами стендах.

2. МГР смесевого заряда с точки зрения результативности (технико-экономической эффективности) ведет к появлению еще одного технологического этапа, что усложняет и удорожает весь технологический процесс утилизации РДТТ.

3. Необоснованно пристальное внимание к использованию МГР объективно отвлекает разработчиков и реализующие предприятия от гораздо более важной экологической проблемы ликвидации опасных канцерогенов."

Приведенная выше аргументация специалистов США не есть плод каких-либо заумных изысков "антироссийски настроенных конкурентов".

Все это способен просчитать (без помощи американцев) выпускник обычного российского/советского ВУЗа, если только в свое время он честно заработал свой "синий" диплом, а не получал пятерки "по списку". Но, похоже, пока что конъюнктурные соображения ряда отечественных высокопоставленных чиновников - выше научных фактов и элементарного здравого смысла. Об этом - в следующей публикации (с указанием конкретных организаций и персоналий).

Тропинин А.,
fairway@inbox.ru, 7 февраля 2003 г.
http://fairway.h1.ru//5/6_1.html

Размещено 10.07.2003

 Главная / Гражданские дискуссии / О референдуме по ликвидации стратегических ракет






При использовании материалов с сайта Пермского регионального правозащитного центра ссылка на prpc.ru обязательна.