Защитное устройство для транспортировки и/или хранения взрывоопасного, радиационно- и токсикологически опасного груза
PROTECTIVE DEVICE FOR TRANSPORTATION AND/OR STORAGE OF EXPLOSIVE, RADIATION AND TOXICOLOGICALLY HAZARDOUS CARGO

Изобретение относится к средствам, предназначенным для хранения и транспортирования опасных грузов, содержащих радиоактивные, взрывчатые и тому подобные вещества.
Наиболее близко по технической сущности устройство для транспортировки и/или хранения взрывоопасного, радиационно-опасного и токсикологически опасного груза [1], содержащее контейнер и амортизаторы. Крышки и стенки контейнера выполнены в виде внешней и внутренней защитных оболочек, содержащих чередующиеся слои из металла и жаропрочной резины с отверстиями. Внутренняя поверхность внутренней защитной оболочки и внешняя поверхность внешней защитной оболочки покрыты слоями вспучивающегося огнезащитного материала. Между крышками, стенками контейнера и внутренней защитной оболочкой расположена полость, сообщающаяся через невозвратные клапаны с внутренней полостью контейнера. Крышка контейнера содержит редукционный клапан с фильтром для выравнивания избыточного давления внутри контейнера с давлением окружающей среды.
Известен защитный контейнер для хранения и транспортирования радиационно-, пожаро-, взрывоопасных грузов [2]. Защитный контейнер состоит из основания с установленными на нем корпусом с крышкой, внутри которого установлены пулезащитные, энергопоглощающие экраны, теплозащитный материал. Между корпусом и крышкой герметично установлена система равномерно расположенных предохранительных клапанов. Груз закреплен во внутренней полости контейнера, ограниченной герметичной оболочкой, в которой установлен, по крайней мере, один предохранительный клапан.
Недостатком этих аналогов является то, что при нерегламентированном воздействии на них поражающими элементами обычных средств поражения (пулями, осколками, кумулятивной струей) конструкция его стенок и крышек снижает параметры воздействия, однако целостность груза при этом не обеспечивается и возможен выход опасных веществ в окружающую среду.
Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства, которое обеспечивает повышение защищенности помещенного в него опасного груза в аварийных ситуациях при внешнем воздействии на устройство нерегламентированных механических нагрузок поражающими элементами.
Технический результат заключается в том, что существенно снижается возможность повреждения, разрушения или взрыва опасного груза, поражающими элементами обычного оружия (пуль, осколков, кумулятивной струи).
Технический результат достигается за счет того, что стенки защитного устройства для транспортировки и/или хранения взрывоопасного, радиационно-опасного и токсикологически опасного груза дополнены внутренними защитными модулями, состоящими из блока элементов невзрывной динамической защиты, элементы невзрывной динамической защиты состоят из инертного наполнителя и обкладок расположенных под углом к внутренней стенке защитного устройства, буферного экрана, состоящего из основания и подложки. Обкладки динамической защиты используются из материалов, разрушающихся на мелкие частицы, не обладающие существенным ударно-проникающим действием (стекло, керамика) и не образующих высокоскоростных элементов в процессе разрушения. При проникании через блок динамической защиты в его наполнителе формируется расходящаяся ударная волна, ускорение обкладок происходит под действием давления за фронтом ударной волны, из-за сильного затухания которого оно локализуется в области воздействия поражающего элемента. Возникшее движение перемещает участки обкладок, что приводит к повреждению поражающего элемента и снижению его проникающей способности [3]. Буферный экран обеспечивает защиту опасного груза от образовавшегося осколочного поля и фрагментов поражающих элементов, экран изготавливается из стеклопластика (СКН-21 и т.п.). Это обеспечивает защиту груза от поражения при внешнем нерегламентированном механическом воздействии кумулятивными струями и кинетическими поражающими элементами. Груз закреплен во внутренней полости контейнера, внутренняя полость контейнера герметична. Геометрические параметры, углы наклона элементов невзрывной динамической защиты, размеры и расположение защитных модулей выбираются таким образом, чтобы при внешних осколочно-пулевых воздействиях и воздействиях кумулятивной струи не происходило нарушение целостности груза.
Новыми признаками в предлагаемом изобретении, содержащем контейнер, амортизаторы и устройства крепления, является дополнение стенок устройства защитными модулями, представляющими собой блоки элементов невзрывной динамической защиты и буферных экранов, установленных во внутренней полости, обеспечивающих сохранность груза от поражения при внешнем воздействии поражающими элементами обычных средств поражения.
На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 показан вариант выполнения стенок контейнера, дополненных устройством невзрывной динамической зашиты с инертным наполнителем.
Устройство (фиг. 1) состоит из контейнера 1 с крышками 2, 3, расположенных внутри него амортизаторов 4, 5 и капсулы 6 с грузом 7, соединенной с контейнером 1 переходниками 8 с помощью узлов крепления 9. Крышки 2, 3 крепятся к контейнеру 1 с помощью узлов крепления 10. Амортизаторы 4 и 5 расположены между контейнером 1 и капсулой 6. Редукционный клапан 11 встроен в крышку 2. В контейнер 1 и крышки 2, 3 встроены невозвратные клапаны 12. Буферный экран 13 защитного модуля установлен на внутренней стенке устройства при помощи элементов крепления и монтажа.
На фиг. 2 приведен элемент стенки контейнера 1, снаружи покрытой слоем 14 вспучивающегося огнезащитного материала. Стенка контейнера представляет собой собственно стенку 15: снаружи с защитной стенкой 16 и многослойной защитной оболочкой изнутри, состоящей из имеющих конусообразные отверстия 17 чередующихся слоев металла 18 и жаропрочной резины 19, а также блоком невзрывной динамической защиты 20 состоящей из инертного наполнителя 21 и обкладок, расположенным между буферным экраном и собственно стенкой устройства защитного транспортного.
В процессе эксплуатации вышеописанное устройство работает следующим образом.
При нормальных условиях эксплуатации сохранность груза 7 обеспечивается соответствующей жесткостью и прочностью капсулы 6, амортизаторов 4, 5, переходников 8 и непосредственно контейнером 1 с крышками 2, 3.
При внешнем воздействии поражающими элементами (пули, осколки), сохранность груза 7 обеспечивается за счет защитной стенки 16, многослойной защитной оболочки контейнера 1 и его крышек 2, 3 и собственно стенки 15, также капсулы 6, амортизаторов 4, 5, переходников 8, а так же блока невзрывной динамической защиты 20, который осуществляет дополнительное воздействие на проникающую в стенку защитного устройства кумулятивную струю или сердечника бронебойной подкалиберной пули смещающимися элементами 22 и буферного экрана 13 При геометрические параметры буферного экрана 13, количество блоков 20, материал обкладок 22 и инертного наполнителя 21 выбираются таким образом, чтобы при внешних осколочно-пулевых воздействиях и воздействиях кумулятивной струи, не происходило нарушение целостности опасного груза.
Таким образом, техническое решение может быть использовано с целью повышения защищенности от нерегламентированных механических воздействий поражающими элементами обычных средств поражения, приводящих транспортируемый груз к разрушению или взрыву.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. RU №2253160, 2003 г.
2. RU №2580518, 2016 г.
3. Горбатенко А.А., Кобылкин И.Ф. Сравнительное излучение защищающей способности элементов динамической защиты. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 04.