高壓清（qīng）洗機清理NEPE推進劑裝藥的可行性分析

作為一種冷態衝（chōng）蝕技術，高壓清洗機（jī）在廢棄固體火箭發動機中推進劑裝藥的安全清理上得（dé）到了廣泛應用。然而，清理作業中高壓水射流（liú）與（yǔ）固體推進劑之間的近似剛性（xìng）碰撞在一定條件下可能引起燃（rán）燒甚至爆炸，這類事故在美國、德國、烏（wū）克（kè）蘭和中國都有發生，並且其中的（de）點火起爆機（jī）理至今尚不明確。鑒於高壓水射流（liú）清理推進（jìn）劑裝藥（yào）的潛在危險性，工程實際中人們僅將高壓清洗機用於清理危險係數（shù）較低的HTPB推進劑裝（zhuāng）藥或CTPB推進（jìn）劑裝藥，並將射流（liú）壓力控製（zhì）在50MPa以內、單次清理時（shí）間控製在15min以內。

將高壓（yā）清（qīng）洗機用於清理NEPE推進劑裝藥的基本前提是確保高壓水射流對NEPE推進劑裝藥的有效破碎。然而影響破碎的因素（sù）很多，其中射流壓力是影響水射流（liú）切割破碎能力的最（zuì）重要因素。我們根據（jù）大量實驗可（kě）以確（què）定（dìng）高壓水射流清理NEPE推進劑裝藥的出口壓力下限。另外（wài）根據水射流（liú）對其他物料的大量試驗可知（zhī），出（chū）口壓力越高（gāo），切割破碎（suì）越容（róng）易。當然，清（qīng）理作業中出於安全性和能效的考（kǎo）慮，不可能對出口壓（yā）力無限取高。
 
我們以20℃時NEPE推進劑裝藥的抗壓強度為其破壞依據，取30、40、50MPa三個出（chū）口壓力水平，當噴嘴直徑、靶距（jù）、清理（lǐ）時間分別為0.2 mm、20 mm、10 min時，水（shuǐ）射流以三孔旋轉噴射方式對NEPE推進劑裝（zhuāng）藥（yào）進行（háng）清理，效果（guǒ）上圖所示，各（gè）出口壓力下相應的質量損失(Δm)和切割（gē）深度(h)如下表（biǎo）所示。
 

NEPE推進（jìn）劑裝藥不同壓力水射流下的質量損失和切割深度
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的高壓清洗機均可實現NEPE推（tuī）進劑裝藥的有效破碎，並且射流壓力越高，清理（lǐ）效果越好。