Научно-исследовательский институт импульсных процессов с опытным производством. Снос зданий и сооружений (demolition), демонтаж зданий, взрывные работы

Институт порошковой металлургии (ИПМ) входит в состав Государственного научно-производственного объединения порошковой металлургии (ГНПО ПМ), который является структурным подразделением Национальной академии наук Беларуси.

Институт сегодня – это многопрофильная и межотраслевая научная организация, которая занимается вопросами разработки, исследования и применения новых материалов в области порошковой металлургии, композиционных и сверхтвердых материалов, защитных покрытий, сварки, импульсных технологий, в том числе сварки взрывом.

Опытное производство и экспериментальная база НИИ импульсных процессов:

• научно-производственный комплекс с развитой инфраструктурой, включающей  опытно-экспериментальный полигон, оснащенный измерительной аппаратурой, мощными взрывными камерами, взрывными площадками, защитными сооружениями, помещениями для подготовки зарядов, хранилищами взрывчатых материалов, специализированным транспортом, механическими мастерскими, литейным производством, прокатным станом, гидродинамическими машинами, участком взрывной штамповки и мн.др.

• позволяет осуществлять серийное  производство биметаллов и специфической наукоемкой продукции, разработанной специалистами научно-исследовательских лабораторий института.

Фундаментальные исследования - прикладные разработки - освоение производства 

Промышленная и научно-техническая продукция института поставляется более чем 50 белорусским предприятиям и организациям машиностроения, энергетики, строительства, жилищно-коммунального хозяйства и др.

Традиционно основным в направлении деятельности Института  является производство продукции на экспорт,  в страны дальнего и ближнего зарубежья.

• Высокоэффективные антифрикционные материалы, в частности, для коаксиально-плунжерных насосов автотракторной техники  Швеция,  Япония, Корея.

• Слоистые композиционные материалы медь-алюминий,  полученные методом сварки взрывом, поставляются  в Республику Южная Корея, где успешно конкурируют по качеству и цене с японскими.

• Высокоплотные композиционные мишени для ионно-плазменного распыления, полученные методом взрывного прессования, поставляются в Россию для предприятий микроэлектроники.

C 1968 года производит методом сварки  взрывом биметаллы  под  последующую прокатку и сварку прокаткой.

По признанию ведущих специалистов Беларусь производит наиболее широкую гамму биметаллов различного назначения для цветной металлургии

Производство биметаллов

Сварка взрывом может быть выполнена на значительных площадях, определяемых только габаритами листов (до 30 м2) и допустимым весом взрывчатого вещества.

Биметаллические переходники

• Применяются для соединения разнородных металлов электросваркой.

Использование биметаллических переходников, полученных сваркой взрывом, позволяет:  заменить заклепочные и болтовые соединения; исключить механический контакт и значительно улучшить характеристики переходного узла (увеличить прочность, теплопроводность, уменьшить электросопротивление, обеспечить вакуумную плотность).

Перспективные направления исследований и разработок

• сварка взрывом тугоплавких металлов и сплавов;

• многослойные композиционные материалы;

• синтез и импульсная консолидация нано-структурных материалов;

• совершенствование и разработка композиционных и керамических материалов на основе тугоплавких химических соединений

• исследование термоэлектрических явлений при высокоскоростном ударе и разработка термоэлектрических генераторов,

• исследование в области магнитной кумуляции, разработка технологии изготовления энергетических материалов и элементов  генераторов мощных электромагнитных импульсов и  ускорителей электронов.

• разработка новых промышленных взрывчатых веществ для сварки

• совершенствование технологического оборудования и проектирование защитных сооружений

Горячая сварка взрывом тугоплавких металлов и сплавов

• По заказу металлургической лаборатории ЦЕРНА были изготовлены экспериментальные образцы биметаллов на основе тугоплавких металлов и сплавов которые в перспективе могут быть использованы в конструкции ускорителей элементарных частиц - линейных  коллайдеров нового поколения (CLIC)

Гидродинамическое прессование

• Разработка теоретических основ прессования с применением импульсных нагрузок позволила создать ряд уникальных технологий и разработать промышленные  установки для их реализации в т. ч. гидродинамического прессования.

• Технология гидродинамического прессования  в значительной степени универсальна благодаря возможности получения различного рода пористых изделий, в том числе сложной формы из порошков титана, нержавеющей стали, керамики.

• Импульсное приложение нагрузки обеспечивает образование межчастичных связей уже на стадии прессования, тем самым повышается прочность неспеченных заготовок, а также обеспечивается изотропное распределение их плотности. Прочность заготовок сохраняется при сжимающих нагрузках  до 1,5Мпа. Возможность получения различного рода  осесимметричных  пористых элементов позволяет производить их адаптацию с всевозможными системами очистки.

• На базе фильтроэлементов из порошка титана и оксидной керамики созданы установки по очистке газовых потоков от влаги и масла до 1 класса по ГОСТ 17433-80, производительностью 30-5000 м3 /час,     установки по очистке воды от мышьяка, нитратов, масел, нефтепродуктов, коллоидного и растворенного железа, производительностью 0,5-20 т/час.

• Разработана и выпускается широкая гамма керамических тиглей для плавки и транспортировки расплавов черных, цветных и драгоценных металлов, изготовленных из A1N, BN, A1203,  SiC, MgO, Zr02 и др., для  работы в диапазоне  температур 1200- 1900°С. Керамические изделия разного назначения имеют следующие основные характеристики: пористость 1...15%, прочность на изгиб 100...500МПа, микротвердость 1300...1900 МПа.

Утилизация боеприпасов

Сверхтвердые материалы и алмазный инструмент

Семейство алмазного инструмента, разработанное в НИИ импульсных процессов с использованием широкой гаммы резцов серии DC99, предназначено для различного вида обработки природного камня, строительных материалов, керамики, стекла, компактных абразивных материалов и т.п. Наиболее близкими по свойствам к предлагаемым материалам являются известные композиции “Славутич” (ИСМ) и “Сивидит” (Де Бирс), которые успешно применяются для обработки и бурения пород повышенной твёрдости. Новый алмазосодержащий композиционный материал, включает в себя мелкозернистый твёрдый сплав, натуральные алмазосодержащие смеси различного гранулометрического состава, а также искусственный ультрадисперсный алмаз, подвергнутые импульсной и ударноволновой высокотемпературной консолидации. Использование высокоэнергетических способов обработки, скоростной нагрев под высоким давлением в условиях вакуума, быстрый отвод тепла позволили практически полностью сохранять исходную прочность алмазов и получать твёрдосплавные связки с повышенной ударной вязкостью и эксплуатационными характеристиками. Взамен пайки использована технология импульсной консолидации алмазосодержащих смесей и связок из сверхтвёрдых материалов в монолит вместе со стальной державкой.

Системы дистанционного контроля и управления взрывом

• Разработана, изготовлена и испытана в реальных условиях система дистанционного контроля и управления масштабным взрывом, позволяющая  исключить  нежелательное воздействие мощных ударных волн, сейсмических нагрузок и осколков  на охраняемые объекты. ДСКУВ блокирует сигнал несанкционированного доступа, обеспечивает требуемую задержку инициирующего импульса и контроль передачи детонации очередной серии зарядов.

• Управление системой осуществляется с помощью персонального компьютера и специального программного обеспечения. Основным элементом структуры является адресуемый ключ и электронный коммутатор, предназначенный для организации ветвлений,  коммутации или разрыва цепей электродетонаторов. Периферийные станции ДСКУВ  идентифицируют команды управления и подают с требуемой задержкой силовые импульсы питания на электродетонаторы.

Взрывной демонтаж зданий и сооружений

• Использование энергии взрыва для разрушению отслуживших свой срок зданий, сооружений,  находит все более широкое применение в строительстве и др. отраслях народного хозяйства,  как универсальное, весьма эффективное по производительности, стоимости и срокам выполнения, относительно безопасное средство выполнения трудоемких,  связанных с определенным риском работ. Их объем возрастает с каждым годом по мере естественного старения зданий и сооружений и ростом не всегда оправданных затрат на реконструкцию.

• В НИИ импульсных процессов с опытным производством, где уже много лет применяют взрывные технологии для сварки, штамповки и прессования  материалом взрывом,  созданы все предпосылки для проведения исследований  и разработок в этой области. Здесь разработаны методики численного  моделирования нестационарных задач динамики деформируемого твердого тела и созданы программы расчета динамической реакции конструкционных материалов на высокоскоростное ударное и взрывное  воздействие. Ведутся экспериментальные и практические работы  по внедрению импульсных технологий для дробления и разрушения металлических негабаритов, железобетонных фундаментов, металлоконструкций,  зданий и сооружений методом взрыва. Решаются проблемы создания защитных сооружений от воздействия  взрывных  нагрузок.

Контейнеры для перевозки взрывоопасных предметов

Взрывозащитное устройство с открытым объемом, включающее контейнер и корзину для взрывоопасного предмета, отличающееся тем, что корзина выполнена, по меньшей мере, в виде двухслойного фокусирующего тела вращения, в форме усеченного эллипсоида или гиперболоида, или параболоида,  причем наружный фокусирующий слой тела вращения и контейнер выполнены из металла, а внутренний слой выполнен из керамического материала, низкой прочности с заполнителем  из высокопрочной керамики и имеет арматуру, расположенную выше фокального горизонтального сечения  корзины, соединенную с металлическим наружным слоем.  Внутренний слой корзины оснащен мягкой облицовкой и  подушкой, позволяющей разместить взрывоопасный предмет преимущественно в фокусе тела вращения. Верхний край металлического контейнера  и корзины  соединены загрузочным направляющим конусом.