Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации

Авторы патента:

E04B1/92 - защита от прочих нежелательных воздействий (сооружения с защитой от внешних воздействий E04H 9/00; защита от радиоактивного излучения G21F)

Владельцы патента RU 2657498:

Стареева Анна Михайловна (RU)

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления. Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации содержит взрывозащитные элементы, которые выполняют в виде взрывозащитной плиты, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, которая имеет в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии здания жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели. Наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими, а к торцам опорных стержней, со стороны, обращенной к металлическому каркасу, прикреплены дополнительные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны. При этом дополнительные элементы выполнены в виде пакета тарельчатых упругих элементов, каждый из которых содержит круглое основание, которое посредством по крайней мере двух штырей подвижно расположено на упоре. Один конец штыря жестко закреплен на упоре, а другой входит с зазором в отверстие, выполненное в основании, и фиксирует его посредством гайки, к нижней части основания жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором проходит стержень, один конец которого жестко закреплен на упоре, а другой - в покрытии объекта. Стержень подвижно входит внутрь втулки, один конец которой жестко закреплен на упоре, а другой подвижно, с зазором входит в полость цилиндрического стакана. Пакет тарельчатых упругих элементов расположен, с небольшим поджатием, между упором и круглым основанием. Панель дополнительно содержит упругодемпфирующий разрушающийся элемент одноразового действия, который крепится по крайней мере на одном опорном стержне к листам-упорам, посредством демпфирующего основания винтами, а к основанию, коаксиально стержню, прикреплена посредством фланца винтами втулка одноразового действия, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора. Упругая часть разрушающегося элемента выполнена в виде, по крайней мере, трех листовых рессор, размещенных между листами-упорами и зажимным элементом втулочного типа с канавками для фиксации одного конца рессор, при этом второй конец каждой рессоры посредством шарниров закреплен на листах-упорах, а рессоры расположены с наклоном порядка 15°÷45° в сторону упругодемпфирующего разрушающегося элемента одноразового действия. Технически достижимый результат состоит в повышении надежности работы персонала во взрывоопасных помещениях. 4 ил.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является противовзрывная панель по патенту РФ №131757, Кл. Е04В 1/92 (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 и эффективности срабатывания разрушающихся взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте.

Это достигается тем, что в противовзрывной панели для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации, содержащей взрывозащитные элементы, которые выполняют в виде взрывозащитной плиты, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, которая имеет в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии здания жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, при этом наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими, а к торцам опорных стержней, со стороны, обращенной к металлическому каркасу, прикреплены дополнительные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны, которые выполнены из эластомера, например полиуретана.

На фиг. 1 представлена схема производственного здания с элементами взрывозащиты, на фиг. 2 - схема противовзрывной плиты покрытия (или кровли) взрывоопасного объекта, на фиг. 3 - схема дополнительных элементов, демпфирующих воздействие ударной волны, на фиг. 4 - упругодемпфирующийся разрушающийся элемент одноразового действия.

Производственное здание с элементами взрывозащиты (фиг. 1) состоит из расположенного на слое грунта фундамента, на котором установлено взрывоопасное и пожароопасное оборудование. В ограждениях (боковых и верхних) производственного здания выполнены взрывозащитные элементы в виде: для боковых ограждений - в виде предохранительных разрушающихся конструкций ограждения зданий, а для верхних ограждений - в виде взрывозащитной плиты на кровле или чердачном перекрытии здания со взрывоопасными объектами.

Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации (фиг. 2) состоит из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. В покрытии объекта 7 у проема 8 симметрично относительно оси 9 заделаны четыре опорных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в панели. 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, а опорные стержни 4 выполнены упругими. Наполнитель может быть выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра; или 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.

К торцам опорных стержней 4, к которым приварены листы-упоры 5, со стороны, обращенной к металлическому каркасу 1 с бронированной металлической обшивкой 2, прикреплены дополнительные элементы 10, демпфирующие воздействие ударной волны.

Дополнительные элементы 10 могут быть выполнены из эластомера, например полиуретана. Дополнительные элементы 10 могут быть выполнены комбинированными (на чертеже не показано), например упругодемпфирующими в виде упругого элемента, например пружины, заполненной полиуретаном.

Дополнительные элементы 10 могут быть выполнены в виде предохранительного пакета тарельчатых упругих элементов (фиг. 3), каждый из которых подвижно базируется на стержнях 4 с листами-упорами 5.

Пакет тарельчатых упругих элементов содержит круглое основание 11, которое посредством по крайней мере двух штырей 13 подвижно расположено на упоре 5, при этом один конец штыря 13 жестко закреплен на упоре 5, а другой входит с зазором в отверстие 12, выполненное в основании 11, и фиксирует его посредством гайки 17. К нижней части основания 11 жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан 14 с полостью 15 и отверстием 16, через которое с зазором проходит стержень 4, один конец которого жестко закреплен на упоре 5, а другой - в покрытии объекта 7. Стержень 4 подвижно входит внутрь втулки 19, один конец которой жестко закреплен на упоре 5, а другой подвижно, с зазором входит в полость 15 цилиндрического стакана 14. Пакет тарельчатых упругих элементов 18 расположен, с небольшим поджатием, между упором 5 и круглым основанием 11.

Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации работает следующим образом.

Взрывозащитная плита работает следующим образом.

При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже не показано) происходит подъем панели от воздействия ударной волны и через открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление. 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 выполнены упругими. Кроме того, дополнительные элементы 10 оказывают демпфирующее воздействие ударной волне.

Пакет тарельчатых упругих элементов работает следующим образом.

При взрыве металлический каркас 1 с бронированной металлической обшивкой 2 идет по стержням 4 вверх и встречает на своем пути круглое основание 11, которое сжимает пакет тарельчатых упругих элементов 18, демпфируя ударную нагрузку взрывной волны.

Возможен вариант, когда на одном из одном из опорных стержней 4 установлен упругодемпфирующийся разрушающийся элемент 10 одноразового действия (фиг. 4) который крепится к листам-упорам 5 посредством демпфирующего основания 20 винтами 21. К основанию 20, коаксиально стержню 4, прикреплена посредством фланца 23 винтами 24 втулка 22 одноразового действия, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора. Упругая часть разрушающегося элемента выполнена в виде по крайней мере трех листовых рессор 28, размещенных между листами-упорами 5 и зажимным элементом 26 втулочного типа с канавками 27 для фиксации одного конца рессор 28, при этом второй конец каждой рессоры 28 посредством шарниров 29 закреплен на листах-упорах 5, а рессоры 28 расположены с наклоном порядка 15°÷45° в сторону упругодемпфирующего разрушающегося элемента 22 одноразового действия.

Противовзрывная панель работает следующим образом.

Упругодемпфирующийся разрушающийся элемент одноразового действия работает следующим образом.

При подъеме панели 1 от воздействия ударной волны она упирается в зажимной элемент 26 втулочного типа и срезается резьба на резьбовом участке 25 стержня 4. При дальнейшем движении панели вверх, зажимной элемент 26 разрушает втулку 22 одноразового действия, выполненную из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, и сжимает упругие элементы, выполненные в виде листовых рессор 28, которые, сжимаясь от возрастающего давления ударной волны, в определенный момент освобождаются от крепления своих концов в канавках 27. Так как один конец каждой рессоры 28 посредством шарниров 29 закреплен на листах-упорах 5, а рессоры 28 расположены с наклоном порядка 15°÷45°, то при небольшой силе ударной волны свободные концы рессор 28, за счет шарниров 20, соскользят (отодвинутся) в сторону от упругодемпфирующего разрушающегося элемента одноразового действия, при этом сохранится их целостность и многократность использования. Если давление ударной волны возрастает, то рессоры 28 за счет шарниров 29 освобождают путь для дальнейшего продвижения зажимного элемента 26 по стержню 4 до взаимодействия его с демпфирующим основанием 20. В случае большого (более 5 КПа) давления взрывной волны либо срезается сварочное соединение, которое крепит опорные стержни 4 к листам-упорам 5, либо происходит заклинивание и разрыв стержней 4.

Использование предложенного технического решения позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.

Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации, содержащая взрывозащитные элементы, которые выполняют в виде взрывозащитной плиты, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, которая имеет в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии здания жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, при этом наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими, а к торцам опорных стержней, со стороны, обращенной к металлическому каркасу, прикреплены дополнительные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны, отличающаяся тем, что дополнительные элементы выполнены в виде пакета тарельчатых упругих элементов, каждый из которых содержит круглое основание, которое посредством по крайней мере двух штырей подвижно расположено на упоре, при этом один конец штыря жестко закреплен на упоре, а другой входит с зазором в отверстие, выполненное в основании, и фиксирует его посредством гайки, к нижней части основания жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором проходит стержень, один конец которого жестко закреплен на упоре, а другой - в покрытии объекта, стержень подвижно входит внутрь втулки, один конец которой жестко закреплен на упоре, а другой подвижно, с зазором входит в полость цилиндрического стакана, при этом пакет тарельчатых упругих элементов расположен, с небольшим поджатием, между упором и круглым основанием, причем панель дополнительно содержит упругодемпфирующий разрушающийся элемент одноразового действия, который крепится по крайней мере на одном опорном стержне к листам-упорам, посредством демпфирующего основания винтами, а к основанию, коаксиально стержню, прикреплена посредством фланца винтами втулка одноразового действия, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, а упругая часть разрушающегося элемента выполнена в виде по крайней мере трех листовых рессор, размещенных между листами-упорами и зажимным элементом втулочного типа с канавками для фиксации одного конца рессор, при этом второй конец каждой рессоры посредством шарниров закреплен на листах-упорах, а рессоры расположены с наклоном порядка 15°÷45° в сторону упругодемпфирующего разрушающегося элемента одноразового действия.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности для взрывоопасного оборудования. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от аварийных ситуаций путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания системы.

Взрывозащитная разрушающаяся конструкция ограждения зданий // 2656427

Противовзрывная панель // 2656422

Защитное устройство для взрывоопасных объектов // 2656421

Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации // 2656417

Устройство взрывозащиты производственных зданий // 2655665

Транспортно-технологический взрывобезопасный контейнер // 2651986

Изобретение относится к области хранения и транспортировки взрывчатых веществ (ВВ) и взрывоопасных легковоспламеняющихся жидких грузов. Транспортно-технологический взрывобезопасный контейнер включает в себя емкость в виде металлического сосуда с узлами заполнения и опорожнения.

Противовзрывная панель кочетова с резинокордным демпфирующим элементом // 2651979

Противовзрывная панель кочетова с дополнительным демпфирующим элементом // 2651978

Способ кочетова защиты взрывоопасных объектов // 2651977

Противовзрывная панель типа кссс // 2657501

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления. Противовзрывная панель содержит металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеющая в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели. Наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими. Панель дополнительно содержит упруго-демпфирующиеся разрушающиеся элементы одноразового действия, которые крепятся на опорных стержнях к листам-упорам посредством демпфирующего основания, связанного винтами с коаксиально расположенной фланцевой втулкой, верхний фланец которой соединен с демпфирующим основанием, а нижний - с зажимным элементом втулочного типа с канавками для фиксации одного из концов упругого элемента, выполненного в виде конической пружины, другой конец которой упирается в стакан с центральным отверстием, в котором соосно размещен стержень. На внешней поверхности фланцевой втулкой установлена, соосно стержню, предохранительная втулка, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора. Стакан также выполнен из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, и крепится своей обечайкой к зажимному элементу винтами. Коаксиально расположенная фланцевая втулка, верхний фланец которой соединен с демпфирующим основанием, а нижний - с зажимным элементом втулочного типа, выполнена из вибродемпфирующего материала, например полиуретана. При этом стержень выполнен упругодемпфирующим, состоящим из коаксиально расположенных втулок и стержней, при этом втулки выполнены из упругого материала, а стержни из вибродемпфирующего, например полиуретана. Листы-упоры, которые приварены к торцам опорных стержней, выполнены комбинированными и состоящими из твердой основы, на которой размещены три промежуточных вибродемпфирующих слоя: первый слой - из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором может быть использована крошка, например, следующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, а также крошка твердых вибродемпфирующих материалов, например, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, второй слой - из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязаных из упругих синтетических нитей, на 10%÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов; и третий слой - из сплошного демпфирующего материала, в котором может быть использована губчатая резина, иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, а также нетканый вибродемпфирующий материал. Технический результат состоит в повышении надежности срабатывания взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте и в обеспечении возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва. 2 ил.

Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации // 2657522

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 работы персонала во взрывоопасных помещениях. Противовзрывная панель для защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации содержит взрывозащитные элементы, которые выполняют в виде взрывозащитной плиты, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, которая имеет в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии здания жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, при этом наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими, а к торцам опорных стержней, со стороны, обращенной к металлическому каркасу, прикреплены дополнительные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны. Дополнительные элементы выполнены в виде пакета тарельчатых упругих элементов, каждый из которых содержит круглое основание, которое посредством по крайней мере двух штырей подвижно расположено на упоре, при этом один конец штыря жестко закреплен на упоре, а другой - входит с зазором в отверстие, выполненное в основании, и фиксирует его посредством гайки, к нижней части основания жестко и соосно ему, прикреплен цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором проходит стержень, один конец которого жестко закреплен на упоре, а другой - в покрытии объекта, стержень подвижно входит внутрь втулки, один конец которой жестко закреплен на упоре, а другой - подвижно, с зазором входит в полость цилиндрического стакана, при этом пакет тарельчатых упругих элементов расположен, с небольшим поджатием, между упором и круглым основанием, причем в полости стакана расположен дополнительный упругий элемент, например, выполненный в виде винтовой цилиндрической пружины, жесткость которой меньше жесткости пакета тарельчатых упругих элементов, а полость заполнена вибродемпфирующим материалом. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Стенд для испытаний взрывозащитных конструкций зданий и сооружений // 2657524

Изобретение относится к системам безопасности в чрезвычайных ситуациях и может быть использовано для взрывозащиты зданий, сооружений, а также технологического оборудования. Стенд содержит взрывную камеру, в верхнем основании которой имеется отверстие, перекрываемое легкосбрасываемым элементом, площадь отверстия может меняться путем ввинчивания сменных колец, а сбрасываемый элемент перекрывает отверстие в кольце, над которым закрепляется защитный экран. Второе отверстие перекрывается клапаном, который прижимается к отверстию с помощью электромагнита и открывается пружиной при размыкании контактов, а усилие прижатия клапана и сжатия пружины устанавливается таким образом, чтобы суммарное усилие было равно допускаемому давлению, умноженному на площадь отверстия клапана, т.е. ΔF=Fэ.м-Fпр=ΔРд.м Sкл, где Fэ.м - усилие электромагнита, прижимающее клапан к отверстию, Н/м2; Fпр - усилие сжатия пружины, открывающее клапан, Н: Fпp=(10÷15) gm, где g=9,81 м/с2; m - масса сердечника электромагнита с клапаном, кг; Sкл - площадь отверстия клапана, м2. Легкосбрасываемый элемент содержит металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем свинцом, имеющий в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры. В покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны по крайней мере три опорных стержня с листами-упорами в верхней части. В верхней части опорных стержней закреплены упругодемпфирующие элементы. Упругодемпфирующие элементы, закрепленные на листах-упорах, выполнены в виде демпфирующей пластины, заполненной трехслойной симметричной дисперсной системой. Центральный слой, являющийся слоем симметрии объемного тела демпфирующей пластины с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, выполнен из вибродемпфирующего материала, а прилегающие к нему слои заполнены дисперсной системой воздух - свинец. Технический результат - повышение эффективности защиты зданий путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания. 5 ил.