ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ ПАНЕЛЬ КОЧЕТОВА
KOCHETOV'S EXPLOSION PROOF PANEL

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и экраны.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является противовзрывная панель по патенту РФ №2458212, кл. E04B 1/92, (прототип), состоящая 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 взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва.
Это достигается тем, что в противовзрывной панели, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеющая в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, причем наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими, а к листам-упорам крепится упругодемпфирующийся разрушающийся элемент одноразового действия, содержащий дополнительные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны, которые прикреплены к листам-упорам, и соединенный с ним быстроразрушающийся элемент, например, в виде втулки, охватывающей опорный стержень и выполненной из стекла типа «триплекс», или фарфора, или керамики, или комбинированного материала.
На фиг. 1 представлена схема противовзрывной панели покрытия (или кровли) взрывоопасного объекта с упругодемпфирующимися разрушающимися элементами одноразового действия: слева на чертеже - вариант элемента, выполненный в виде втулки; справа - вариант с рессорной упругой частью; на фиг. 2 - схема усиленного основания опорных стержней, на фиг. 3 - подробная схема упругодемпфирующегося разрушающегося элемента одноразового действия с рессорной упругой частью.
Противовзрывная панель (фиг. 1) состоит 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. К листам-упорам 5 крепится упругодемпфирующийся разрушающийся элемент 10 одноразового действия.
Упругодемпфирующийся разрушающийся элемент 10 одноразового действия содержит дополнительные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны, которые прикреплены к листам-упорам 5, и соединенный с ним быстроразрушающийся элемент, например, в виде втулки, охватывающей опорный стержень 4 и выполненной из стекла типа «триплекс», или фарфора, или керамики, или комбинированного материала.
Дополнительные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны, могут быть выполнены в виде втулки из эластомера, например полиуретана, или пружины, заполненной полиуретаном.
Возможен вариант выполнения упругодемпфирующегося разрушающегося элемента 10 одноразового действия (фиг. 3), который крепится на опорных стержнях 4 к листам-упорам 5 посредством демпфирующего основания 11, связанного винтами 12 с, коаксиально расположенной, фланцевой втулкой 13, верхний фланец которой соединен с демпфирующим основанием 11, а нижний - с зажимным элементом 18 втулочного типа с канавками 19 для фиксации одного из концов упругого элемента 21, выполненного в виде конического пружины, другой конец которой упирается в стакан 16 с центральным отверстием 17, в котором соосно размещен стержень 4. На внешней поверхности фланцевой втулкой 13 установлена соосно стержню 4 предохранительная втулка 14, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора. Стакан 16 выполнен из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, и крепится своей обечайкой 15 к зажимному элементу 18 винтами 20.
Сборка упругодемпфирующегося разрушающегося элемента 10 одноразового действия осуществляется в следующей последовательности. К стержню 4, перпендикулярно его оси, приваривается лист-упор 5, после чего к нему винтами 12 крепится демпфирующее основание 11, через фланцевую втулку 13 с предохранительной втулкой 14. К нижнему фланцу втулки 13 крепят винтами 12 зажимной элемент 18 втулочного типа с канавками 19, в которых фиксируют верхнее основание упругого элемента 21, выполненного в виде конической пружины. Затем устанавливают стакан 16, с упором в его днище нижнего основания конической пружины 21, и поджимают его винтами 20 к зажимному элементу 18.
Таким образом, упругодемпфирующийся разрушающийся элемент 10 готов к установке на противовзрывную панель. Возможен вариант сборки упругодемпфирующегося разрушающегося элемента 10 одноразового действия на противовзрывной панели сразу по обоим вариантам, например на четырех опорных стержнях 4 размещены: два элемента со втулкой, охватывающей опорный стержень 4, и выполненной из стекла, типа «триплекс», или фарфора, и два элемента с рессорной упругой частью. Возможен вариант их установки для надежности срабатывания системы взрывозащиты в целом, по перекрестной схеме, т.е. по диагоналям четырехугольника, образованного четырьмя опорными стержнями 4.
Противовзрывная панель работает следующим образом.
При взрыве внутри производственного помещения (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.
Упругодемпфирующийся разрушающийся элемент 10 одноразового действия работает следующим образом.
При подъеме панели 1 от воздействия ударной волны она упирается в упругодемпфирующийся разрушающийся элемент 10 одноразового действия, например, в виде втулки, охватывающей опорный стержень 4 и выполненной из стекла типа «триплекс», или фарфора, или керамики, или комбинированного материала, которая выполняет функции быстроразрушающегося элемента и разрушается, после чего происходит подъем панели от воздействия ударной волны и через открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление.
При подъеме панели 1 от воздействия ударной волны (фиг. 2) она упирается в днище стакана 16, который при дальнейшем движении панели вверх разрушается, освобождая коническую пружину и путь для дальнейшего продвижения зажимного элемента 18 по стержню 4 до взаимодействия его с фланцевой втулкой 13, при этом разрушается предохранительная втулка 14, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, и зажимной элемент 18 упирается через фланцевую втулку 13 в демпфирующее основание 11. В случае большого (более 5 КПа) давления взрывной волны либо срезается сварочное соединение, которое крепит опорные стержни 4 к листам-упорам 5, либо происходит заклинивание и разрыв стержней 4.
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.
Возможен вариант (фиг. 2), когда для повышения надежности срабатывания противовзрывной панели, в частности для ее перемещения по заданной вертикальной траектории, стержень 4 выполнен с усиленным основанием, расположенным в покрытии (или кровле) взрывоопасного объекта
Стержень 4 имеет в основании, которое расположено в покрытии (или кровле) взрывоопасного объекта базовую горизонтальную плиту 23, расположенную перпендикулярно стержню 4, к которой одним концом прикреплены по крайней мере два наклонных к плите 23 арматурных стержня 22, другой конец которых жестко связан со стержнем 4. К нижней поверхности плиты 23 прикреплен элемент 24 якорного типа, а к ее торцевым плоскостям симметрично прикреплены элементы 25 устойчивости, состоящие из вертикальных и горизонтальных полос, предназначенных под заливку бетоном или другим связующим.