Защитное устройство для взрывоопасных объектов
Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления. Технический результат - повышение надежности срабатывания взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва. Защитное устройство для взрывоопасных объектов содержит металлический бронированной каркас с бронированной металлической обшивкой и наполнителем, который выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а каркас имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны по крайней мере три опорных стержня с листами-упорами в верхней части, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры в металлическом бронированном каркасе. В верхней части опорных стержней закреплены упругодемпфирующие элементы, один конец которых жестко связан своим основанием с листами-упорами, а другой расположен свободно, при этом каждое из упругодемпфирующих элементов закреплено посредством винтов своим основанием, выполненным в виде круглого диска из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», на листах-упорах, жестко соединенных со стержнями, а основание упругодемпфирующего элемента соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень, причем втулка имеет по крайней мере три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы, например цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов соединен с основанием, а нижний находится в неподжатом состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной, при этом каждый из опорных стержней выполнен полым с набором демпфирующих дисков во внутренней полости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является защитное устройство для взрывоопасных объектов по патенту РФ №2540179, кл. Е04В 1/92, Б.И. №28 от 20.09.2008 (прототип), состоящая из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом. В покрытии объекта у проема заделаны четыре опорных стержня, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в панели. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней приварены листы-упоры.
Технически достижимый результат - повышение надежности срабатывания защитного устройства при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва.
Это достигается тем, что в защитном устройстве для взрывоопасных объектов, содержащем металлический бронированной каркас с бронированной металлической обшивкой и наполнителем, который выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а каркас имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны по крайней мере три опорных стержня с листами-упорами в верхней части, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры в металлическом бронированном каркасе, в верхней части опорных стержней закреплены упругодемпфирующие элементы, один конец которых жестко связан своим основанием с листами-упорами, а другой расположен свободно, при этом каждое из упругодемпфирующих элементов закреплено посредством винтов своим основанием, выполненным в виде круглого диска из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», на листах-упорах, жестко соединенных со стержнями, а основание упругодемпфирующего элемента соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень, причем втулка имеет по крайней мере три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы, например цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов соединен с основанием, а нижний находится в неподжатом состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной.
На фиг. 1 представлена схема защитного устройства для взрывоопасных объектов, на фиг. 2, 3 - схема упругодемпфирующего элемента.
Защитное устройство для взрывоопасных объектов (фиг. 1) состоит из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. Наполнитель может быть выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра; в виде шарообразной крошки разного диаметра. Наполнитель может быть выполнен в виде крошки произвольной формы разного диаметрального (максимального по внешнему, произвольной формы контуру крошки) размера.
В покрытии объекта 7 у проема 8 симметрично относительно оси 9 заделаны по крайней мере три опорных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в металлическом каркасе 1. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней 4 приварены листы-упоры 5. Для того чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки. В верхней части опорных стержней 4 закреплены упругодемпфирующие элементы 10, один конец которых жестко связан своим основанием 11 с листами-упорами 5, а другой расположен свободно.
Каждое из упругодемпфирующих элементов 10 (фиг. 2) закреплено посредством винтов 12 своим основанием 11, выполненным в виде круглого диска из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», на листах-упорах 5, жестко соединенных со стержнями 4. Основание 11 упругодемпфирующего элемента соединено со втулкой 13 из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень 4. Втулка имеет по крайней мере три отверстия 14, соосных со стержнем 4, в которых расположены упругие элементы 15, например цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов 16 соединен с основанием 11, а нижний находится в свободном (неподжатом) состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки 13 на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной.
Защитное устройство для взрывоопасных объектов работает следующим образом.
При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже не показано) происходит подъем каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем от воздействия ударной волны и через открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление.
При этом упругодемпфирующие элементы 10 сжимаются, гася энергию взрыва, а затем возвращают панель в исходное состояние.
После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем 8 и вредные вещества не поступают в атмосферу. Для фиксации предельного положения панели служат листы-упоры 5. Для того чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели, наполнитель металлического каркаса 1 выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 4 могут быть выполнены упругими.
Возможен вариант, когда каждый из опорных стержней 4, телескопически вставленный нижней частью в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в металлическом каркасе 1, при этом его нижний конец жестко заделан в покрытии объекта 7 у проема 8, а к верхнему концу приварены листы-упоры 5, выполнен полым с набором демпфирующих дисков во внутренней полости.
Полый опорный стержень (фиг. 3) представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент с цилиндрической обечайкой 19, к концам которой жестко присоединены плоские жесткие упоры 17, 18, например, с помощью сварки, а внутренняя полость заполнена набором по крайней мере из двух демпфирующих дисков 21 и 22, закрепленных на упругой оси 20, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой 19 цилиндрического демпфирующего элемента, а между демпфирующими дисками 21 и 22 расположена по крайней мере одна цилиндрическая винтовая пружина 23, полость 24 размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Возможен вариант выполнения полого опорного стержня, когда упругая ось 20, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой 19, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Такое выполнение опорных стержней 4 позволяет демпфировать перекосы при движении каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 вверх от воздействия ударной волны, а также неравномерность сбрасываемого избыточного давления через открытый проем 8.
Использование предложенного технического решения позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.
1. Защитное устройство для взрывоопасных объектов, содержащее металлический бронированной каркас с бронированной металлической обшивкой и наполнителем, который выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а каркас имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны по крайней мере три опорных стержня с листами-упорами в верхней части, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры в металлическом бронированном каркасе, отличающееся тем, что в верхней части опорных стержней закреплены упругодемпфирующие элементы, один конец которых жестко связан своим основанием с листами-упорами, а другой расположен свободно, при этом каждое из упругодемпфирующих элементов закреплено посредством винтов своим основанием, выполненным в виде круглого диска из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», на листах-упорах, жестко соединенных со стержнями, а основание упругодемпфирующего элемента, соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень, причем втулка имеет по крайней мере три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы, например цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов соединен с основанием, а нижний находится в неподжатом состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной, при этом каждый из опорных стержней выполнен полым с набором демпфирующих дисков во внутренней полости.
2. Защитное устройство для взрывоопасных объектов по п. 1, отличающееся тем, что полый опорный стержень представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент с цилиндрической обечайкой, к концам которой жестко присоединены плоские жесткие упоры, например, с помощью сварки, а внутренняя полость заполнена набором по крайней мере из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой цилиндрического демпфирующего элемента, а между демпфирующими дисками расположена по крайней мере одна цилиндрическая винтовая пружина, полость размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
3. Защитное устройство для взрывоопасных объектов по п. 2, отличающееся тем, что упругая ось полого опорного стержня, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
