СПОСОБ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ
METHOD OF EXPLOSION PROTECTION OF 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.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является взрывозащитное устройство для взрывоопасных объектов по патенту РФ №2540179, кл. Е04В 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 вставленных 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 взрывозащитного устройства при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва.
Это достигается тем, что в способе взрывозащиты взрывоопасных объектов, заключающемся в том, что в покрытии объекта, у проема, симметрично относительно его оси, жестко закрепляют по крайней мере три опорных стержня, телескопически вставленных в неподвижные патрубки-опоры, заделанные во взрывозащитной панели, которую выполняют состоящей из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом, а для фиксации ее предельного положения опорные стержни выполняют полыми с набором демпфирующих дисков во внутренней полости.
На фиг. 1 представлена схема взрывозащитного устройства, на фиг. 2 - схема упругодемпфирующего опорного стержня.
Взрывозащитное устройство для взрывоопасных объектов (фиг. 1) состоит из взрывозащитной панели, состоящей 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 вставленных 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, а опорные стержни 4 выполнены полыми с цилиндрическим демпфирующим элементом.
Полый опорный стержень (фиг. 2) представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент с цилиндрической обечайкой 10, к торцам которой жестко присоединены плоские жесткие упоры: верхний 5 и нижний 21, жестко заделанный в покрытии объекта 7 у проема 8. При этом нижний 21 упор выполнен усиленным с по крайней мере тремя треугольными укосинами 16, жестко связанными с цилиндрической обечайкой 10 и нижним упором 21, например, с помощью сварки.
Внутренняя полость цилиндрической обечайкой 10 заполнена набором, состоящим по крайней мере из двух демпфирующих дисков: верхнего 11 и нижнего 12, закрепленных на упругой оси 18, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой 10, цилиндрического демпфирующего элемента. При этом соединение 20 упругой оси 18 с верхним 5 жестким упором выполнено более прочным, чем соединение 19 цилиндрической обечайки 10 с верхним 5 жестким упором. Между демпфирующими дисками (верхним 11 и нижним 12) расположена по крайней мере одна цилиндрическая винтовая пружина 13, полость размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном. Цилиндрическая винтовая пружина 13 жестко закреплена крепежными элементами 14 к верхнему 11 демпфирующему диску и крепежными элементами 15 к нижнему 21 демпфирующему диску, который в свою очередь крепежными элементами 17 жестко соединен с цилиндрической обечайкой 10.
Возможен вариант выполнения полого опорного стержня, когда упругая ось 18, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой 10, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Взрывозащитное устройство для взрывоопасных объектов работает следующим образом.
При взрыве внутри производственного помещения (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.
В случае аварийного, повышенного избыточного давления внутри производственного помещения, при подъеме каркаса происходит срабатывание «слабого звена» в системе безопасности, которым является в рассматриваемой схеме взрывозащитного устройства соединение 19 цилиндрической обечайки 10 с верхним 5 жестким упором, которое нарушается, и каркас 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и оставшимся на нем верхним 5 жестким упором, двигаясь вверх по направляющим, в качестве которых служит внешняя поверхность цилиндрической обечайки 10, цилиндрического демпфирующего элемента полого опорного стержня 4, перемещает вверх стержень 18 вместе с верхним 11 демпфирующим диском, растягивая при этом пружину 13, которая в нижней части жестко закреплена на нижнем демпфирующем диске 12, ослабляя тем самым энергию взрывной волны.
Выполнение опорных стержней 4 полыми позволяет демпфировать перекосы при движении каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 вверх от воздействия ударной волны, а также неравномерность сбрасываемого избыточного давления через открытый проем 8.
После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем 8 и вредные вещества не поступают в атмосферу, а систему взрывозащиты возвращают в исходное положение, восстанавливая нарушенное соединение 19 цилиндрической обечайки 10 с верхним 5 жестким упором, которое выполнило свою функцию «слабого звена» в системе безопасности.
Способ взрывозащиты взрывоопасных объектов осуществляют следующим образом.
Способ взрывозащиты взрывоопасных объектов заключается в том, что в покрытии объекта, у проема, симметрично относительно его оси, жестко закрепляют по крайней мере три опорных стержня, телескопически вставленных в неподвижные патрубки-опоры, заделанные во взрывозащитной панели, которую выполняют состоящей из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом, а для фиксации ее предельного положения к торцам опорных стержней приварены листы-упоры, причем опорные стержни выполняют полыми с набором демпфирующих дисков во внутренней полости.
Полый опорный стержень выполняют в виде цилиндрического демпфирующего элемента с цилиндрической обечайкой, к торцам которой жестко присоединяют плоские жесткие упоры: верхний и нижний, жестко заделанный в покрытии объекта у проема, при этом нижний упор выполняют усиленным с по крайней мере тремя треугольными укосинами, жестко связанными с цилиндрической обечайкой и нижним упором, например, с помощью сварки, а внутреннюю полость цилиндрической обечайки заполняют набором, состоящим по крайней мере из двух демпфирующих дисков: верхнего и нижнего, которые закрепляют на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой, цилиндрического демпфирующего элемента, при этом соединение упругой оси с верхним жестким упором выполняют более прочным, чем соединение цилиндрической обечайки с верхним жестким упором, а между демпфирующими дисками (верхним и нижним) располагают по крайней мере одну цилиндрическую винтовую пружину, полость размещения которой заполняют вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, при этом цилиндрическую винтовую пружину жестко закрепляют крепежными элементами к верхнему демпфирующему диску и крепежными элементами к нижнему демпфирующему диску, который в свою очередь крепежными элементами жестко соединяют с цилиндрической обечайкой.
Упругую ось полого опорного стержня коаксиально располагают с цилиндрической обечайкой, которую выполняют полой, при этом полость заполняют вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Использование предложенного технического решения позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.