ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ
PROTECTIVE DEVICE FOR EXPLOSIVE OBJECTS

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления.
Известно защитное устройство в виде противовзрывных панелей (заявка DE №19638658, МПК E04B 1/92 от 16.04.1998), где возможность поднятия и опускания панели на прежнее место при взрыве осуществляется действием пружин, вставленных в патрубки-опоры.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является защитное устройство для взрывоопасных объектов по патенту РФ №2334063, кл. E04B 1/92, БИ №28 от 20.09.2008 (прототип), состоящее 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 упруго-демпфирующие элементы, один конец которых жестко связан своим основанием с листами-упорами, а другой - расположен свободно, при этом каждое из упруго-демпфирующих 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 упруго-демпфирующего 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 - схема упруго-демпфирующего элемента, фиг. 3 - схема обвязки опорных стержней упруго-демпфирующими элементами.
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 упруго-демпфирующие элементы 10, один конец которых жестко связан своим основанием 11 с листами-упорами 5, а другой - расположен свободно.
Каждое из упруго-демпфирующих 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 упруго-демпфирующего 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 упруго-демпфирующие 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 опорные стержни 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в металлическом каркасе 1, обвязаны (соединены) между собой через листы-упоры 5 упруго-демпфирующими элементами (фиг. 3), например 17, 18, 19, в случае наличия трех опорных стержня 4.
Это повышает надежность защиты в случае неравномерного распределения взрывной энергии, например при перекосах металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2.
Использование предложенного технического решения позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.