СПОСОБ КОЧЕТОВА ЗАЩИТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ОТ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ ВЗРЫВНОГО ХАРАКТЕРА
KOCHETOV METHOD FOR PROTECTING INDUSTRIAL BUILDINGS AND STRUCTURES AGAINST EXPLOSIVE EMERGENCY SITUATION

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 способ взрывозащиты производственных зданий по патенту РФ №2471936, Кл. Ε04В 1/92 (прототип), заключающийся в том, что осуществляют установку на фундаменте здания взрывоопасного и пожароопасного оборудования, при этом в боковых и верхних ограждениях производственного здания выполняют взрывозащитные элементы, причем для боковых ограждений устраивают взрывозащитные элементы в виде предохранительных разрушающихся конструкций ограждения зданий, а для верхних ограждений - в виде взрывозащитных плит на кровле или чердачном перекрытии здания с находящимися в нем взрывоопасными объектами.
Технически достижимый результат - повышение надежности и эффективности срабатывания разрушающихся взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте.
Это достигается тем, что в способе защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации взрывного характера, заключающимся в том, что осуществляют установку на фундаменте здания взрывоопасного и пожароопасного оборудования, при этом в ограждениях, боковых и верхних, производственного здания выполняют взрывозащитные элементы: для боковых ограждений устраивают взрывозащитные элементы в виде предохранительных разрушающихся конструкций ограждения зданий, а для верхних ограждений - в виде взрывозащитных плит на кровле или чердачном перекрытии здания с взрывоопасными объектами, взрывозащитную плиту выполняют с дополнительными элементами, демпфирующими воздействие ударной волны, которые выполняют из эластомера, например полиуретана, или в виде пакета тарельчатых упругих элементов, содержащих круглое основание, которое посредством, по крайней мере двух, штырей подвижно располагают на упоре, при этом один конец штыря жестко закрепляют на упоре, а другой - с зазором в отверстии, выполненном в основании, и фиксируют его посредством гайки, а к нижней части основания, жестко и соосно ему, прикрепляют цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором располагают стержень, один конец которого жестко закрепляют на упоре, а другой - в покрытии объекта, причем между круглым основанием пакета тарельчатых упругих элементов и листом-упором, коаксиально штырям, устанавливают втулки из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», а на поверхности одной из втулок закрепляют индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора, выход которого соединяют с усилителем сигнала, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединяют со входом устройства оповещения об аварийной ситуации взрывного характера.
На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа, на фиг. 2 - схема дополнительных элементов, демпфирующих воздействие ударной волны, со встроенным индикатором безопасности.
Устройство для реализации способа содержит взрывозащитную плиту (фиг. 1), состоящую 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 диаметpa. 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. 2), 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.
Между круглым основанием 11 пакета тарельчатых упругих элементов и листом-упором 5, коаксиально штырям 13, установлены втулки 20 из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс». На поверхности одной из втулок 20 закреплен индикатор безопасности 21 в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора, выход которого соединен с усилителем сигнала 22, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединен со входом устройства 23 оповещения об аварийной ситуации.
Устройство для реализации способа 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. При этом 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. При этом индикатор безопасности 21 в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора, выход которого соединен с усилителем сигнала 22, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединен со входом устройства 23 оповещения об аварийной ситуации извещает о начальной фазе чрезвычайной ситуации (ЧС) взрывного характера.
Способ защиты производственных зданий и сооружений от чрезвычайной ситуации взрывного характера осуществляют следующим образом.
На фундаменте здания устанавливают взрывоопасное и пожароопасное оборудование (на чертеже не показано), при этом в ограждениях (боковых и верхних) производственного здания выполняют взрывозащитные элементы: для боковых ограждений устраивают взрывозащитные элементы в виде предохранительных разрушающихся конструкций ограждения зданий, а для верхних ограждений - в виде взрывозащитных плит на кровле или чердачном перекрытии здания со взрывоопасными объектами. Взрывозащитную плиту выполняют с дополнительными элементами 10, демпфирующими воздействие ударной волны, которые выполняют из эластомера, например полиуретана, или в виде пакета тарельчатых упругих элементов, содержащих круглое основание 11, которое посредством, по крайней мере двух штырей 13 подвижно располагают на упоре 5, при этом один конец штыря 13 жестко закрепляют на упоре 5, а другой - с зазором в отверстии 12, выполненным в основании 11, и фиксируют его посредством гайки 17. К нижней части основания 11 жестко и соосно ему, прикрепляют цилиндрический стакан 14 с полостью 15 и отверстием 16, через которое с зазором располагают стержень 4, один конец которого жестко закрепляют на упоре 5, а другой - в покрытии объекта 7. Стержень 4 подвижно располагают внутри 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.
Между круглым основанием 11 пакета тарельчатых упругих элементов и листом-упором 5, коаксиально штырям 13, устанавливают втулки 20 из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс». На поверхности одной из втулок 20 закрепляют индикатор безопасности 21 в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензо-резистора, выход которого соединяют с усилителем сигнала 22, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединяют со входом устройства 23 оповещения об аварийной ситуации взрывного характера.
Использование предложенного технического решения позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.