Взрывозащитная камера

 

Изобретение относится к военной технике, в частности к обеспечению безопасности при транспортировке, ликвидации взрывных устройств. Взрывозащитная камера содержит цилиндрический металлический многослойный корпус с двумя днищами, одно из которых имеет загрузочное отверстие с горловиной, герметично закрытое снаружи крышкой, и противоосколочную защиту. Цилиндрический металлический корпус выполнен из двух коаксиально расположенных труб, пространство между которыми заполнено бетоном, днище с загрузочным отверстием и горловиной выполнено плоским в виде оребренной с обеих сторон металлической плиты и подкреплено изнутри слоем бетона и металлическим листом. На внутренних поверхностях корпуса расположена противоосколочная защита. Использование изобретения обеспечивает создание камеры, способной выдержать взрыв с энерговыделением до 25 кг ТЭ. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано для обеспечения безопасности при транспортировке, ликвидации и экспериментальной отработке взрывных устройств с энерговыделением да 25 кг ТЭ, в состав которых могут входить экологически опасные высокотоксичные вещества.

Известна также взрывная камера с защитным экраном, предназначенная для взрывной обработки изделий (а.с. СССР № 1064740, кл. F 42 D 5/00, опубл. 20.01.95, БИ № 2).

Камера содержит силовую оболочку, включающую подвижный цилиндрический корпус с днищем, крышку с замком, механизм перемещения, обеспечивающий стыковое фланцевое соединение (разъединение) крышки с корпусом, уплотнительный элемент между сопрягаемыми поверхностями фланцев крышки и корпуса, съемные секции защитного экрана, рабочий стол, расположенный внутри цилиндрического корпуса. Каждая секция защитного экрана набрана из пластин с разной акустической жесткостью и закреплена амортизационно-демпфирующими узлами к внутренней поверхности силовой оболочки. Все секции установлены так, что образуют собой незамкнутый защитный экран как на цилиндрической, так и на торцевых поверхностях оболочки камеры.

Недостатками этой камеры являются:

1) ненадежный способ герметизации фланцевого соединения крышки с корпусом. При воздействии взрывной динамической нагрузки происходят деформации составных частей оболочки, при этом может произойти раскрытие стыка, что ухудшает условия работы уплотнительного элемента, и, как следствие, возможен прорыв продуктов взрыва в окружающую среду, что не позволяет использовать данную камеру для подрыва в ней взрывных устройств, в состав которых входят экологически опасные высокотоксичные вещества;

2) ограничен диапазон применения камеры, она не может быть использована для проведения экспериментальной отработки взрывных устройств, требующих в оболочке камеры наличия значительного количества проходных элементов для передачи информации о работе взрывного устройства. Наличие проходных элементов приведет к изменению формы камеры, конструкций секций защитного экрана и характера работы основных составных частей камеры при воздействии на них взрывной динамической нагрузки;

3) сложен способ соединения (разъединения) крышки с корпусом, требующий специального механизма перемещения и замка, при этом загрузка взрывного устройства на рабочий стол возможна только сверху или с боковых сторон камеры, что не всегда приемлемо в условиях ограниченного доступа к камере.

Известен контейнер для взрывного устройства, который предназначен для обеспечения безопасности при изоляции, транспортировке и ликвидации взрывных устройств, содержащих заряд взрывчатого вещества до 5 кг ТНТ (патент РФ № 2087848, кл. F 42 D 5/04, F 42 В 39/00, опубл. 20.08.97, БИ № 23).

Контейнер содержит цилиндрический корпус с выпуклыми днищами, горловиной, закрытой крышкой; установленную в корпусе цилиндрическую гильзу со стенкой, состоящей из слоев: внутреннего - из легкого металла, промежуточных - из гофрированного листа пластичного металла и ряда параллельных протяженных элементов, наружного - из бронированного листа металла. Такой же набор слоев составляет дно гильзы. Фланец гильзы соединен с горловиной тонкостенной, пластически деформируемой оболочкой. В горловине корпуса выполнен паз, а во фланце - кольцевая полость. Крышка снабжена двумя группами последовательно расположенных вдоль продольной оси кольцевых элементов, установленных с возможностью радиального перемещения, при этом одна группа элементов установлена с возможностью размещения в кольцевом пазе горловины корпуса, а другая подвижно соединена с защитным экраном и установлена с возможностью размещения в кольцевой полости фланца. Свободный объем между слоями стенки и дна гильзы, а также между гильзой и корпусом заполнен пористым разрушаемым материалом. Эта камера принимается за прототип как наиболее близкая по технической сущности к заявляемой.

Недостатками этого контейнера являются:

1) контейнер негерметичен, поэтому его нельзя использовать для изоляции, транспортировки и ликвидации взрывных устройств, в состав которых входят экологически опасные высокотоксичные вещества, т.е. он не отвечает требованиям экологической безопасности при подрыве в нем таких взрывных устройств;

2) недостаточна взрывостойкость контейнера, до 5 кг ТНТ, что резко сужает тип взрывных устройств, подлежащих изоляции, транспортировке и ликвидации;

3) ограничен диапазон применения контейнера, его конструкция не предусматривает проведения экспериментальных отработок взрывных устройств, так как это требует значительного количества проходных элементов в стенках контейнера для передачи информации о работе взрывного устройства. Выполнение проходных элементов в существующей конструкции контейнера изменит его форму, что приведет к иному, чем предполагалось изначально, характеру работы его основных составных частей при воздействии на них взрывной динамической нагрузки.

Решаемой технической задачей является создание взрывозащитной камеры широкого диапазона применения, способной выдерживать взрыв внутри нее устройств с энерговыделением до 25 кг ТЭ, в состав которых могут входить экологически опасные высокотоксичные вещества, обеспечивая при этом надежную локализацию продуктов взрыва без попадания их в окружающую среду в опасных концентрациях.

Поставленная техническая задача решается тем, что во взрывозащитной камере, содержащей цилиндрический, металлический, многослойный корпус с двумя днищами, одно из которых имеет загрузочное отверстие с горловиной, герметично закрытое снаружи крышкой, и противоосколочную защиту, цилиндрический металлический корпус выполнен из двух коаксиально расположенных труб, пространство между которыми заполнено бетоном, днище с загрузочным отверстием и горловиной выполнено плоским в виде оребренной с обеих сторон металлической плиты с отверстиями между ребрами для проходных элементов эксплуатационного назначения, загрузочное отверстие герметично закрыто изнутри выпуклой силовой металлической крышкой при помощи уплотнительного элемента, расположенного между плитой и силовой крышкой, второе днище также выполнено плоским в виде оребренной с обеих сторон металлической плиты и подкреплено изнутри слоем бетона и металлическим листом, на внутренней трубе цилиндрического корпуса со стороны днища с загрузочным отверстием и горловиной установлено кольцо и косынки, размещенные между кольцом и днищем, наружная труба корпуса в зонах днищ имеет кольца и ребра, противоосколочная защита выполнена в виде слоев металлической сетки и расположена на внутренних поверхностях корпуса, металлического листа днища и силовой крышки, а в верхней части цилиндрического корпуса внутри продольно установлена балка с кареткой.

Выполнение цилиндрической части корпуса многослойной, состоящей из двух коаксиально расположенных металлических труб, пространство между которыми заполнено бетоном; днищ корпуса - плоскими, одно из которых глухое и состоит из оребренной с обеих сторон металлической плиты, подкрепленной изнутри слоем бетона и металлическим листом, а другое с люком и состоит из оребренной с обеих сторон металлической плиты с загрузочным отверстием, подкрепленным снаружи плиты горловиной и закрытым изнутри выпуклой силовой металлической крышкой с помощью болтов; закрытие горловины снаружи крышкой с помощью болтов, подкрепление внутренней трубы со стороны днища с люком кольцом и косынками, расположенными между кольцом и плитой днища, а также подкрепление наружной трубы корпуса в зонах днищ кольцами и ребрами - обеспечивает устойчивость стенок камеры при воздействии внутренней взрывной динамической нагрузки, при этом деформация основных силовых элементов камеры находится примерно на одном уровне, что говорит о равнопрочности конструкции во всех направлениях.

Установка на внутренние поверхности цилиндрической части корпуса глухого днища и силовой крышки противоосколочной защиты, выполненной в виде слоев металлической сетки, а также установка бронеколпаков на отверстия плиты днища с люком обеспечивает надежную защиту основных элементов камеры от воздействия осколков, образующихся при подрыве взрывного устройства.

Установка силовой крышки на плиту с загрузочным отверстием изнутри камеры обеспечивает поджим крышки к плите при воздействии на них в начальный момент взрывной динамической нагрузки, что позволяет произвести крепление крышки к плите с помощью болтов относительно небольшого диаметра, при этом раскрытие стыка до величины, ухудшающей условия работы уплотнительного элемента, установленного между плитой и крышкой, не происходит, что обеспечивает надежную герметизацию стыка.

Установка на горловину снаружи с помощью болтов герметично крышки создает второй контур герметизации загрузочного отверстия, при этом уплотнительные элементы, установленные в канавках крышки, обеспечивают надежную герметизацию стыка.

Шарнирное крепление силовой крышки с помощью кронштейна к плите днища, а также размещение крепежных болтов силовой крышки с наружной стороны плиты позволяет легко производить открытие (закрытие) загрузочного отверстия.

Выполнение необходимого количества отверстий между ребер плиты днища с люком под проходные элементы эксплуатационного назначения позволяет производить экспериментальную отработку взрывного устройства с выводом необходимой информации о его работе.

Наличие в верхней части полости камеры продольно установленной балки с кареткой позволяет разместить в требуемой позиции по высоте и длине камеры взрывное устройство.

На фиг.1 изображена конструкция взрывозащитной камеры, на фиг.2. - поперечное сечение.

Камера имеет корпус 1, состоящий из цилиндрической части и двух днищ 2 и 3. Цилиндрическая часть корпуса состоит из двух коаксиально расположенных металлических труб 4 и 5, пространство между которыми заполнено бетоном 6. Днище 2 состоит из металлической плиты 7 с ребрами 8 и 9, слоя бетона 10 и металлического листа 11. Днище 3 состоит из металлической плиты 12 с загрузочным отверстием, ребер 13 и 14, горловины 15. Между ребер 14 в плите 12 днища 3 выполнены отверстия под установку проходных элементов эксплуатационного назначения. Загрузочное отверстие закрыто изнутри выпуклой силовой металлической крышкой 16. Между плитой 12 и крышкой 16 установлен уплотнительный элемент 17. Крышка 16 шарнирно соединена с плитой 12 с помощью кронштейна 18. Крепление крышки 16 к плите произведено болтами 19. Снаружи горловина 15 закрыта крышкой 20 с помощью болтов 21. В двух канавках крышки 20 установлены уплотнительные элементы 22. На трубе 4 корпуса установлены два кольца 23 и ребра 24. На трубе 5 корпуса установлены кольцо 25 и косынки 26. Отверстия в плите 12 днища 3 под переходные элементы эксплуатационного назначения изнутри прикрыты бронеколпаками 27. Внутренние поверхности цилиндрической части корпуса 1, днища 2 и крышки 16 облицованы противоосколочной защитой 28, выполненной в виде слоев металлической сетки. Камера имеет продольно установленную в верхней части полости балку 29 с кареткой 30.

Взрывозащитная камера используется следующим образом.

Взрывное устройство помещают в полость камеры и подвешивают к каретке 30, которую затем с подвешенным взрывным устройством перемещают по балке 29 в требуемую позицию и стопорят.

Устанавливают внутри камеры измерительную аппаратуру, подсоединяют к взрывному устройству и измерительной аппаратуре кабели линии подрыва и измерительных методик, которые заводятся внутрь камеры через отверстия в плите 12 днища 3 герметично с помощью проходных элементов. Проходные элементы прикрываются бронеколпаками 27. Часть отверстий в плите 12 днища 3 используют для установки элементов оборудования, обеспечивающих:

- возможность проверки камеры на герметичность;

- стравливание избыточного давления газообразных продуктов взрыва через фильтры после подрыва взрывного устройства и охлаждения продуктов взрыва;

- закачку при необходимости внутрь камеры консервирующего раствора после стравливания газообразных продуктов взрыва.

После монтажа всех систем закрывают силовую крышку 16, затем устанавливают на горловину 15 крышку 20.

При подрыве взрывного устройства газообразные продукты взрыва и твердые фрагменты распространяются в осевом и радиальном направлениях. Энергия осколков гасится слоями противоосколочной защиты, окончательное задержание осколков происходит при столкновении с внутренними конструктивными элементами камеры. Энергия газообразных продуктов взрыва гасится за счет упругой и незначительной пластической деформаций основных силовых элементов камеры. Были проведены испытания опытных образцов камеры.

Попадания продуктов взрыва в окружающую среду при использовании известных методик и средств регистрации не было зафиксировано.

Формула изобретения

1. Взрывозащитная камера, содержащая цилиндрический металлический многослойный корпус с двумя днищами, одно из которых имеет загрузочное отверстие с горловиной, герметично закрытое снаружи крышкой, и противоосколочную защиту, отличающаяся тем, что цилиндрический металлический корпус выполнен из двух коаксиально расположенных труб, пространство между которыми заполнено бетоном, днище с загрузочным отверстием и горловиной выполнено плоским в виде оребренной с обеих сторон металлической плиты с отверстиями между ребрами для проходных элементов эксплуатационного назначения, загрузочное отверстие герметично закрыто изнутри выпуклой силовой металлической крышкой при помощи уплотнительного элемента, расположенного между плитой и силовой крышкой, второе днище также выполнено плоским в виде оребренной с обеих сторон металлической плиты и подкреплено изнутри слоем бетона и металлическим листом, на внутренней трубе цилиндрического корпуса со стороны днища с загрузочным отверстием и горловиной установлено кольцо и косынки, размещенные между кольцом и днищем, наружная труба корпуса в зонах днищ имеет кольца и ребра, противоосколочная защита выполнена в виде слоев металлической сетки и расположена на внутренних поверхностях корпуса, металлического листа днища и силовой крышки, а в верхней части цилиндрического корпуса внутри продольно установлена балка с кареткой.

2. Взрывозащитная камера по п.1, отличающаяся тем, что силовая крышка соединена с плитой днища шарнирно с помощью кронштейна и в закрытом положении закреплена на ней болтами с наружной стороны плиты.

3. Взрывозащитная камера по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что крышка на горловине закреплена болтами, а уплотнительные элементы размещены в выполненных в крышке канавках.

4. Взрывозащитная камера по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что отверстия между ребрами плиты днища проходных элементов эксплуатационного назначения изнутри закрыты бронеколпаками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2