СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ
SYSTEM FOR PROVIDING SAFETY OF EXPLOSIVE FACILITIES

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 №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 системе обеспечения безопасности взрывоопасных объектов, содержащей над открытым проемом защищаемого объекта защитное устройство в виде противовзрывной панели, состоящей из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом, в покрытии защищаемого объекта, у его проема, симметрично относительно оси проема, жестко закреплены, по крайней мере, три шарнирно-винтовых комбинированных стержня, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры, жестко заделанные в металлическом каркасе противовзрывной панели, при этом каждый из шарнирно-винтовых комбинированных стержней состоит из гладкой и винтовой частей, причем гладкая часть стержней ограничена листами-упорами в верхней части и подвижными упорами в средней части, которые соединены с упруго-демпфирующими элементами, а нижняя винтовая часть стержней расположена в неподвижных патрубках-опорах, в которых выполнены эквидистантные и конгруэнтные винтовые поверхности с теми же параметрами, что и у винтовой части шарнирно-винтовых комбинированных стержней, при этом шарнирно-винтовые комбинированные стержни ограничены с обоих концов верхними и нижними шарнирными элементами, которые расположены в покрытии защищаемого объекта и соединены с направляющими опорами стержней, а верхние шарнирные элементы соединены с концами гладкой части стержней и с листами-упорами, которые, в свою очередь, соединены между собой через упругодемпфирующие элементы, при этом каждые из упругодемпфирующих элементов жестко соединены с покрытием защищаемого объекта посредством растяжек, один конец которых жестко соединен с серединой упругодемпфирующих элементов, а другой - наглухо замурован в покрытии защищаемого объекта.
На фиг. 1 представлена схема системы для обеспечения безопасности взрывоопасных объектов, на фиг. 2 - схема обвязки опорных стержней противовзрывной панели упругодемпфирующими элементами.
Система обеспечения безопасности взрывоопасных объектов (фиг. 1) выполнена в виде противовзрывной панели, которая состоит из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. В покрытии защищаемого объекта 7, у его проема 8, симметрично относительно оси 9 проема, жестко закреплены, по крайней мере, три шарнирно-винтовых комбинированных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, жестко заделанные в металлическом каркасе 1 противовзрывной панели.
Каждый из шарнирно-винтовых комбинированных стержней 4 состоит из гладкой и винтовой частей, причем гладкая часть стержней ограничена листами-упорами 5 в верхней части и подвижными упорами 15 в средней части, соединенными с упругодемпфирующими элементами 10, а нижняя винтовая часть стержней расположена в неподвижных патрубках-опорах 6, в которых выполнены эквидистантные и конгруэнтные винтовые поверхности с теми же параметрами, что и у винтовой части шарнирно-винтовых комбинированных стержней 4.
Шарнирно-винтовые комбинированные стержни 4 ограничены с обоих концов верхними 16 и нижними 14 шарнирными элементами, при этом нижние шарнирные элементы 14 расположены в покрытии защищаемого объекта 7 и соединены с направляющими опорами 19 стержней 4, а верхние 16 шарнирные элементы соединяют концы гладкой части стержней 4 с листами-упорами 5, которые, в свою очередь, обвязаны (соединены) между собой через упругодемпфирующие элементы (фиг. 2), например 11, 12, 13, в случае наличия трех стержней 4, при этом каждые из упруго демпфирующих элементов 11, 12, 13 жестко соединены с покрытием 7 защищаемого объекта посредством растяжек 21, 22, 23, один конец которых жестко соединен с серединой упругодемпфирующих элементов, а другой наглухо замурован в покрытии 7 защищаемого объекта.
Нижняя часть стержней 4, расположенная в направляющих опорах 19 нижних шарнирных элементов 14, выполнена термообработанной с режимами для «пары трения скольжения», а вышерасположенная часть стержней 4 взаимодействует с трансмиссией 20, например, по типу ременной или цепной передачи, приводимой в движение от двигателя 17, установленного в нише покрытия 7 на виброизолирующей системе 18, включение которого осуществляется по линии 25 от командоаппарата 24, обрабатывающего сигналы от датчиков 26, 27, 28, контролирующих параметры рабочей зоны соответственно по температуре, вредным выбросам и атмосферному давлению.
Система обеспечения безопасности взрывоопасных объектов работает следующим образом.
При взрыве в опасной зоне производственного помещения (на чертеже не показано) происходит подъем каркаса 1 противовзрывной панели с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем 3 за счет срабатывания датчиков 26, 27, 28, контролирующих параметры рабочей зоны от воздействия ударной волны, и через открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление. При этом подъем каркаса 1 противовзрывной панели осуществляется за счет управляющего сигнала с командоаппарата 24 по линии 25 на двигатель 17, который включает трансмиссию 20 на вращение шарнирно-винтовых комбинированных стержней 4, которые приподнимают на требуемый уровень каркас 1 противовзрывной панели для сбрасывания избыточного давления через проем 8. При этом упругодемпфирующие элементы 10 сжимаются, гася энергию взрыва.
После взрыва и спада избыточного давления командоаппарат 24 по линии 25 дает сигнал двигателю 17 на реверс и возвращает противовзрывную панель в исходное состояние для перекрытия проема 8 и вредные вещества не поступают в атмосферу.
Упругодемпфирующие элементы 11, 12, 13, в случае наличия трех шарнирно-винтовых комбинированных стержней 4, повышают надежность защиты в случае неравномерного распределения взрывной энергии, например при перекосах металлического каркаса 1 противовзрывной панели 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.
Над открытым проемом 8 защищаемого объекта 7 установлено защитное устройство в виде противовзрывной панели, состоящей из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. В покрытии защищаемого объекта 7, у его проема 8, симметрично относительно оси 9 проема, жестко закреплены, по крайней мере, три шарнирно-винтовых комбинированных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, жестко заделанные в металлическом каркасе 1 противовзрывной панели.
Каждый из шарнирно-винтовых комбинированных стержней 4 состоит из гладкой и винтовой частей, причем гладкая часть стержней ограничена листами-упорами 5 в верхней части и подвижными упорами 15 в средней части, соединенными с упругодемпфирующими элементами 10, а нижняя винтовая часть стержней расположена в неподвижных патрубках-опорах 6, в которых выполнены эквидистантные и конгруэнтные винтовые поверхности с теми же параметрами, что и у винтовой части шарнирно-винтовых комбинированных стержней 4.
Шарнирно-винтовые комбинированные стержни 4 ограничены с обоих концов верхними 16 и нижними 14 шарнирными элементами, при этом нижние шарнирные элементы 14 расположены в покрытии защищаемого объекта 7 и соединены с направляющими опорами 19 стержней 4, а верхние 16 шарнирные элементы соединяют концы гладкой части стержней 4 с листами-упорами 5, которые, в свою очередь, обвязаны (соединены) между собой через упругодемпфирующие элементы (фиг. 2), например 11, 12, 13, в случае наличия трех стержней 4, при этом каждые из упругодемпфирующих элементов 11, 12, 13 жестко соединены с покрытием 7 защищаемого объекта посредством растяжек 21, 22, 23, один конец которых жестко соединен с серединой упругодемпфирующих элементов, а другой наглухо замурован в покрытии 7 защищаемого объекта.
Нижняя часть стержней 4, расположенная в направляющих опорах 19 нижних шарнирных элементов 14, выполнена термообработанной с режимами для «пары трения скольжения», а вышерасположенная часть стержней 4 взаимодействует с трансмиссией 20, например, по типу ременной или цепной передачи, приводимой в движение от двигателя 17, установленного в нише покрытия 7 на виброизолирующей системе 18, включение которого осуществляется по линии 25 от командоаппарата 24, обрабатывающего сигналы от датчиков 26, 27, 28, контролирующих параметры рабочей зоны соответственно по температуре, вредным выбросам и атмосферному давлению.