КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПОЖАРО-ВЗРЫВООПАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ
CONTAINER FOR STORAGE AND TRANSPORTATION OF FIRE AND EXPLOSION HAZARDOUS PRODUCTS

Изобретение относится к таре для изделий машиностроения и приборостроения, в частности к таре для снарядов артиллерийских орудий, боеприпасов стрелкового оружия, ракет, пиротехнических устройств, а также другой продукции, в процессе эксплуатации и хранения которой возможно воздействие открытого пламени и повышенных температур в течение ограниченного времени.
Известна «Тара» (патент РФ на промышленный образец №47172), которая состоит из корпуса и крышки, соединяемых при помощи замков через уплотнение, размещенное во внутренних фасонных отбортовках, боковые грани корпуса и крышки имеют уклоны, боковые сечения корпуса и крышки имеют трапецеидальную форму с совмещением их большими сторонами, ребра и углы корпуса и крышки тары имеют скругления. На верхних поверхностях крышки и корпуса тары выполнены соответственно трапецеидальные в сечении и прямоугольные в плане пазы и выступы, обеспечивающие совмещение пазов и выступов при штабелировании, на боковых и торцевых гранях тары выполнены трапецеидальные в сечении пазы для размещения замков и ручек.
Известное техническое решение обеспечивает создание и серийное производство тары, обладающей необходимыми техническими характеристиками, надежностью при транспортировании и хранении, однако имеет ряд недостатков:
- изготавливается из сгораемых материалов (стеклопластика на основе полиэфирных или эпоксидных смол);
- не обеспечивает при разумной толщине (до 10 мм) стенки стеклопластиковой оболочки достаточный уровень тепловой защиты взрывоопасной полезной нагрузки в условиях пожара (необходимый уровень тепловой защиты должен обеспечивать не превышение предельной температуры полезной нагрузки 150°C в течение 15 мин воздействия условий развитого пожара);
- создает большие трудности при использовании в производстве прогрессивных методов формования стеклопластиковых оболочек (RTM-формование), так как для формирования внутренних отбортовок требуется применение составных или гибких пуансонов.
Известен также «Контейнер для хранения и транспортировки взрывоопасных изделий» (патент РФ №2460967). Контейнер включает основание с крышкой, имеющие наружную и внутреннюю оболочки из композиционного полимерного материала, которые скреплены жесткими элементами в виде полых стеклопластиковых профилей, и выполнение с возможностью обеспечения штабелирования контейнеров и закрепления в них изделий. Полости жестких элементов и пространство между оболочками заполнены теплоизолирующим жаростойким материалом. Данное техническое решение по назначению и технической сущности является наиболее близким к заявляемому изобретению и выбрано в качестве прототипа. Однако оно не обеспечивает необходимой устойчивости контейнера в условиях воздействия факторов развитого пожара. При температурах воздействующего на контейнер пламени 600-1000°C происходит относительно быстрый прогрев наружных полимерных оболочек до температур, превышающих теплостойкость полимерных материалов, которая, как правило, не превышает 300°C. Кроме того, воздействие пламени и окислительной среды приводит к газификации связующего полимерного материала, а остающийся армированный наполнитель не обладает способностью сохранять форму изделия в отсутствие полимерной матрицы. После этого контейнер деформируется, в результате чего нарушается устойчивость штабелей и происходит обвал верхних объектов при групповом размещении с его возможным разрушением. Нарушается также целостность наружной оболочки, в результате чего пламя получает непосредственный доступ к теплоизоляционному материалу, не обладающему огнестойкостью, в частности при высоких (выше 400°C) температурах пиролизуются с образованием токсичных веществ все типы пенополиуретанов, примененных в качестве теплоизоляции. Также в результате деформации и коробления контейнера в зазор между основанием и крышкой могут непосредственно попадать горячие газы, достигая защищаемых контейнером изделий.
Заявляемое изобретение направлено на создание контейнера для пожаро-взрывоопасных объектов, который бы решал вопросы повышения надежности защиты изделий от поражающих факторов пожара и ограниченного по времени воздействия тепловых и радиационных тепловых потоков различной природы: солнечного нагрева, радиационного воздействия нагретых приборов, светового импульса ядерного взрыва, зажигательных смесей, контакта с нагретыми поверхностями и т.п., защиты от внешних механических и климатических воздействий, обеспечивая одновременно рациональное размещение в транспортных средствах при эксплуатации изделий, хранение изделий на складах, в том числе на открытых складах и в полевых условиях, удобство переноски и погрузочно-разгрузочных работ при снижении трудоемкости ее изготовления.
Задача решается тем, что контейнер для хранения и транспортировки пожаро-взрывоопасных изделий содержит корпус и крышку, образующие внешнюю оболочку, замковые элементы, внутреннюю оболочку, состоящую из корпуса и крышки, соединенных через уплотнение, выполненное деформируемым и огнестойким, при этом наружная поверхность корпуса и крышки внешней оболочки и поверхности внутренней оболочки, обращенные к корпусу и крышке внешней оболочки, а также зона поверхности внутренней оболочки шириной до 50 мм, примыкающая к огнестойкому уплотнению, покрыта вспучивающимся при нагреве выше 150°C огнестойким составом.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где:
на фиг. 1 изображен контейнер в сборе, фронтальный разрез;
на фиг. 2 изображен фрагмент контейнера, фронтальный разрез.
Контейнер состоит из корпуса внешней оболочки 1, крышки внешней оболочки 2, корпуса внутренней оболочки 3, крышки внутренней оболочки 4, уплотнения контейнера 5, огнестойкого уплотнения внутренней оболочки 6. Наружная поверхность корпуса и крышки внешней оболочки контейнера и поверхности внутренней оболочки, обращенные к корпусу и крышке внешней оболочки, покрыты вспучивающимся огнезащитным покрытием 7 толщиной до 0,5 мм. Такое же покрытие нанесено на примыкающие к периметру огнестойкого уплотнения поверхности корпуса и крышки внутренней оболочки, обеспечивая дополнительное уплотнение внутреннего объема контейнера в случае прорыва горячих газов через два контура уплотнения.
Пространство между наружной и внутренней оболочками может заполняться теплоизолирующим материалом 8 насыпного или волокнистого типа.
Таким образом достигается цель предлагаемого изобретения - повышение устойчивости контейнера к воздействию поражающих факторов развитого пожара и обеспечение инертного состояния полезной нагрузки в течение времени, необходимого для ликвидации возгорания или эвакуации персонала и материальных ценностей из опасной зоны. Кроме того, предлагаемая конструкция контейнера обеспечивает его устойчивость к маломощным источникам возгорания (типа «окурок») и мощным коротко-импульсным источникам. Наличие двух силовых оболочек обеспечивает механическую устойчивость контейнера в процессе огневого воздействия, что особенно важно при хранении контейнеров в штабелях. При этом вспучивающееся огнезащитное покрытие 7 с температурой начала вспучивания около 150°C обеспечивает благоприятные для сохранения механических характеристик условия работы внутренней оболочки за счет отнесения фронта вспучивания покрытия внутрь пространства между наружной и внутренней оболочками.
Пример практической реализации предлагаемого изобретения описан ниже.
Контейнер габаритными размерами 960×466×430 мм состоит из корпуса и крышки с толщиной стенки 2,5±0,50 мм, образующих внешнюю оболочку, изготовленных из полиэфирного стеклопластика пониженной горючести методом RTM-формования с использованием стеклопластиковых матриц. Корпус и крышка соединяются между собой через уплотнение из пористой резины замковыми элементами, например замками 2-2 ГОСТ 16561-76. В корпусе сформированы пазы для размещения ручек, а также выступы, защищающие замковые элементы от повреждений при падении контейнера. На дне корпуса и на верхней поверхности крышки сформированы соответственно выступы и пазы, обеспечивающие взаимную фиксацию одноименных изделий при штабелировании. Внутри корпуса и крышки внешней оболочки контейнера размещаются корпус и крышка внутренней оболочки, также изготовленные из RTM-формованного стеклопластика толщиной 2,0±0,50 мм. Форма крышки и корпуса внутренней оболочки обеспечивает размещение в их пазах фасонных деталей-ложементов из химически вулканизированного пенополиэтилена марки ППЭ-1П, ППЭ-3П, которые служат для укладки и фиксации размещаемого в контейнере имущества - например, 24 шт. аэрозольных боеприпасов АОБ-05. Установка и фиксация корпуса и крышки внутренней оболочки в корпусе и крышке внешней оболочки контейнера обеспечивается механически за счет их плотной посадки на центрующие клинья (9), установленные на внутренние поверхности корпуса и крышки внешней оболочки контейнера.
На наружную поверхность контейнера, а также на поверхности корпуса и крышки внутренней оболочки, обращенные к внешней оболочке, нанесено безвоздушным распылением огнезащитное покрытие типа Огракс-В-СК-1 5278-054-1367785-12. Пространство, образующееся между наружной и внутренней оболочками контейнера, может заполняться волокнистым (базальтовая стекловата), вспененным (полиуретановая пена) или насыпным теплоизолирующими материалами. Зазор между корпусом и крышкой внутренней оболочки уплотняется волокнистым шнуром, например асбестовым, размещенным по внешнему периметру внутренней оболочки, что обеспечивает дополнительную защиту от проникновения огня при разрушении основного резинового уплотнения контейнера. Наружная поверхность контейнера окрашивается дополнительно эмалями ХС-5146 или ХВ-124, обеспечивающими защиту от атмосферных воздействий.
Масса контейнера составляет 20 кг.
Масса полезной нагрузки 36 кг.
Заявляемый контейнер может иметь как съемную крышку, так и откидную, т.е. вышеописанным образом в качестве замковых элементов могут быть использованы разъемные и неразъемные петли.
Изготовленный в соответствии с предлагаемым изобретением контейнер прошел полный цикл эксплуатационных испытаний:
- на прочность в условиях воздействия синусоидальной вибрации с частотой 15-25 Гц и ускорением 2g;
- на прочность при сбрасывании (на все грани, все ребра и все углы) с габаритно-массовыми макетами изделий с высоты 500 мм;
- на прочность в условиях воздействия ударов многократного действия (1000 ударов) с ускорением 15g;
- на воздействие атмосферных выпадающих осадков;
- на динамическое воздействие пыли;
- на воздействие повышенной температуры +60°C;
- на воздействие пониженной температуры -60°C;
- на воздействие перепадов температур -60°C +60°C;
- на назначенный ресурс, включающий 1000 операций открывания-закрывания;
- на прочность в условиях транспортирования автомобильным транспортом с габаритно-весовыми макетами изделий на дальность 10000 км, в том числе 3000 км по грунтовым дорогам;
- на устойчивость к воздействию поражающих факторов пожара, заключающиеся в определении температуры на элементах полезной нагрузки (температура не должна превышать 150°C) при воздействии на контейнер открытого пламени с температурой до 800°C в течение 15 мин.
Проведенные испытания показали соответствие заявляемого контейнера предъявляемым требованиям.
Высокие огнетеплозащитные характеристики заявляемого контейнера позволяют расширить область его применения за счет размещения в нем артиллерийских снарядов, боеприпасов стрелкового оружия, ракет, пиротехнических изделий. Применение контейнера обеспечит пожаробезопасность хранения этих изделий и минимизацию последствий возгораний.
Контейнер в соответствии с заявляемым изобретением имеет привлекательный внешний вид и современный дизайн.
Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает решение практически важной актуальной задачи повышения надежности и снижения трудоемкости изготовления важной машиностроительной продукции, повышения ее потребительских и эстетических характеристик.