高壓（yā）清洗機清理NEPE推進劑裝藥的可行性分析

作為一種冷態衝蝕技術，高壓清洗機在廢棄固體火箭發動機中推進劑裝藥的安全清理上得到了廣泛應用。然而，清理作業中（zhōng）高壓水射流與固體推進劑（jì）之間的近（jìn）似剛性碰撞（zhuàng）在一定條件下可能引起（qǐ）燃燒甚至爆炸，這類事故在美國、德國、烏克蘭和中國都有發生，並且其中的點火（huǒ）起爆機理（lǐ）至今尚不明確。鑒於（yú）高壓水射流清理推進劑裝藥的潛在危險性，工程實際中人們（men）僅將高壓清洗機用於清理危險係數較低的HTPB推進劑裝藥或CTPB推進劑（jì）裝（zhuāng）藥，並將（jiāng）射流壓力控製在50MPa以內、單次清理時間控製在15min以內。

將高壓清洗機用於清理NEPE推進劑裝藥的基（jī）本前提是確保高（gāo）壓水射流（liú）對NEPE推進（jìn）劑裝藥的有效破碎（suì）。然而影響破碎的因素很多，其中射流壓力是影響水射流（liú）切割破碎能力的最重要因（yīn）素。我們根據大量實驗可以確（què）定高壓水射流清理NEPE推進劑裝藥的出口（kǒu）壓力下限。另外根據水射流對其他物料（liào）的大量試驗可知，出口壓力越高，切割破碎越容易。當然，清理作業中出於安全性（xìng）和能效的考慮，不（bú）可能對（duì）出口壓力無（wú）限取高。
 
我（wǒ）們（men）以20℃時NEPE推進劑裝（zhuāng）藥（yào）的抗（kàng）壓強度為其破壞依據，取30、40、50MPa三（sān）個出口壓力水平，當噴（pēn）嘴直徑、靶距、清理時間分別為0.2 mm、20 mm、10 min時，水（shuǐ）射流以三孔（kǒng）旋轉（zhuǎn）噴射方式對NEPE推進劑裝藥進行清理，效果上圖所示，各出口壓力（lì）下相應的質量損（sǔn）失(Δm)和切割深度(h)如下表所示。
 

NEPE推進劑裝藥不（bú）同壓力水射流下的質量（liàng）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（yǐ）看（kàn）出，30～50MPa的高壓清洗機均可實現（xiàn）NEPE推進劑裝藥的（de）有效破碎，並（bìng）且射流壓力越高，清理（lǐ）效果越好。