ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ

Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты помещений содержащих взрывоопасные среды.
Известна панель для легкосбрасываемой кровли взрывоопасных помещений по Авт.св. 617552, М.Кл. 2 E04B 1/98 с пр. от 21.11.75. Панель включает ограждающий элемент с шарнирно закрепленными на нем поворотными скобами, взаимодействующими через опоры своими наружными полками с несущими элементами. С целью защиты от воздействия ветровой нагрузки, панель снабжена подвижной плитой, шарнирно соединенной с помощью тяг с внутренними концами поворотных скоб, которые выполнены Т-образными. Недостатком предлагаемой конструкции является низкая надежность шарнирных соединений при переменных внешних и внутренних нагрузках. Известна также легкосбрасываемая ограждающая конструкция взрывоопасных помещений по Патенту SU 1756523, МПК5 E06B 5/12 с пр. от 05.10.1990. Указанная конструкция содержит поворотную стеновую панель, состоящую из нижней и верхней секций и соединенную с каркасом временной связью. Нижняя секция в нижней части шарнирно связана с каркасом здания, а в верхней части - шарнирно соединена с верхней секцией панели. Верхняя секция снабжена роликами, установленными в направляющих каркаса здания. Недостатком указанной конструкции является низкая надежность вызванная большим количеством шарнирных соединений, требующих высокой точности изготовления в условиях строительства. Известна также противовзрывная панель по Патенту RU 2458212, E04B 1/92 с пр. от 13.04.2011, которую выбираем за прототип. Изобретение относится к защитным устройствам применяемым во взрывоопасных объектах. Противопожарная панель содержит металлический каркас с бронированной обшивкой и наполнителем-свинцом. Панель имеет 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, а опорные стержни выполнены упругими. Недостатком вышеуказанной панели является низкая надежность срабатывания телескопических сопряжений при воздействии переменных внешних и внутренних нагрузок.
Задачей заявляемого устройства является обеспечение надежности открывания проема при взрыве (сбрасывания легкосбрасываемой панели) за минимальное время и обеспечение зависания панели после сброса.
Сущность заявляемого решения состоит в том, что для защиты стен, оборудования и персонала от возможного взрыва, помещение снабжено панелью противовзрывной, обеспечивающей надежное и быстрое открытие проема при взрыве и сброс избыточного давления, а также зависание панели на плите опорной. Панель противовзрывная содержит плиту опорную которая жестко закреплена на стене защищаемого помещения и имеет проем соответствующий проему в стене, а с другой стороны плиты опорной винтами с резьбой, ослабленной по сечению, закреплена панель легкосбрасываемая. Площадь проема плиты опорной и проема помещения определяется в зависимости от объема помещения, от взрывоопасной среды, температуры горения, давления, скорости распространения фронта пламени и др. параметров. Винты имеют резьбовую часть, ослабленную по сечению с двух сторон лысками до размера <Z> и т. о. образуется ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под воздействием взрывной волны.
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами где:
на фиг. 1 изображен разрез Б-Б (фиг. 2) панели противовзрывной;
на фиг. 2 изображен разрез Α-A (фиг. 1);
на фиг. 3 изображен вид по стрелке В (фиг. 1) в увеличенном масштабе;
на фиг. 4 изображен разрез Г-Г (фиг. 2), узел крепления троса в увеличенном масштабе.
Панель противовзрывная состоит из опорной плиты 1, которая жестко крепится к каркасу защищаемого помещения (на чертеже не показано). В каркасе помещения и в опорной плите выполнен проем 2, имеющий расчетную площадь S=b*h, которая зависит от объема защищаемого помещения, температуры горения, давления, скорости распространения фронта пламени и др. параметров. На опорной плите 1, резьбовыми крепежными элементами, например саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное поперечное резьбовое сечение, закреплена легкосбрасываемая панель 4. Кроме того, легкосбрасываемая панель соединена с опорной плитой гибким узлом, состоящим из планки 5, закрепленной с одной стороны на тросе 6, а с др. стороны сопряженной с крепежным элементом 3. Ослабленное поперечное сечение резьбовой части образовано лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы до размера <Z>. Ослабленная резьбовая часть в совокупности с обычным резьбовым отверстием в опорной плите 1, образуют ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под действием взрывной волны. Разрушение (вырыв) в ослабленном резьбовом соединении возможно или за счет разрушения резьбы в опорной плите, или за счет среза резьбы крепежного элемента-самореза 3, в зависимости от геометрии резьбы и от соотношения пределов прочности материалов самореза и плиты опорной. Рассмотрим пример. На опорной плите 1 толщиной 5 мм, изготовленной из стали 3, самосверлящими шурупами 3 размером 5,5/6,3×105, изготовленными из стали У7А, закреплена легкосбрасываемая панель 4, изготовленная из
2
2
стали 20. Усилие вырыва при стандартной резьбе для одного шурупа составляет 1500 кгс. Опытным путем установлено, что после доработки шурупа путем стачивания резьбы с двух сторон до размера Z=3 мм, величина усилия вырыва составляет 700 кгс. Соответственно, при креплении плиты четырьмя шурупами, усилие вырыва составит 2800 кгс. При условии, что площадь проема S=10000 см, распределенная нагрузка для вырыва должна быть не менее 0,28 кгс/см. Таким образом, зная параметры взрывоопасной среды, объем и компоновку защищаемого помещения, выбираем конструкцию крепежных элементов после чего, в зависимости от заданного усилия вырыва, можно определить величину <Z> - толщину ослабленной части резьбы.
Панель противовзрывная работает следующим образом. При возникновении взрывной нагрузки, взрывная волна через проем 2 в опорной плите 1 воздействует по площади легкосбрасываемой панели 4, закрепленной на опорной плите 1 четырьмя саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное резьбовое сечение. При превышении взрывным усилием предела прочности резьбового соединения, резьбовое соединение разрушается по ослабленному сечению, легкосбрасываемая панель освобождается от механического крепления, после чего сбрасывается, сечение проема открывается и давление сбрасывается до атмосферного. После сбрасывания панель легкосбрасываемая зависает на тросе 6, один конец которого закреплен на опорной плите, а другой, через планку 5 сопряжен с крепежным элементом 3.