СПОСОБ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
METHOD OF INDUSTRIAL BUILDINGS EXPLOSION PROTECTION

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам, таким как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является способ взрывозащиты, описанный в противовзрывной панели по патенту РФ №2548427, кл. Е04В 1/92, (прототип), состоящий в том, что осуществляют установку в ограждающих конструкциях здания, в котором функционирует взрывоопасное и пожароопасное оборудование, взрывозащитных элементов.
Технически достижимый результат - повышение надежности работы персонала во взрывоопасных помещениях.
Это достигается тем, что в способе взрывозащиты производственных зданий, заключающемся в том, что осуществляют установку в ограждающих конструкциях здания, в котором функционирует взрывоопасное и пожароопасное оборудование, взрывозащитных элементов, взрывоопасное и пожароопасное оборудование устанавливают на фундаменте здания, а в боковых и верхних ограждениях производственного здания выполняют взрывозащитные элементы, причем для боковых ограждений устраивают взрывозащитные элементы в виде предохранительных разрушающихся конструкций ограждения зданий, а для верхних ограждений - в виде взрывозащитных плит на кровле или чердачном перекрытии здания с находящимися в нем взрывоопасными объектами.
На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа взрывозащиты производственных зданий, на фиг. 2 - схема взрывозащитной плиты покрытия (или кровли) взрывоопасного объекта, на фиг. 3 - схема предохранительной разрушающейся конструкции ограждения зданий, на фиг. 4 - схема упругодемпфирующего элемента с быстроразрушающимся элементом одноразового действия.
Устройство для реализации способа (фиг. 1) взрывозащиты производственных зданий состоит из расположенного на слое грунта фундамента 35, на котором установлено взрывоопасное 33 и пожароопасное 34 оборудование. В ограждениях 38 (боковых и верхних) производственного здания выполнены взрывозащитные элементы: для боковых ограждений - в виде предохранительных разрушающихся конструкций 36 ограждения зданий, а для верхних ограждений - в виде взрывозащитной плиты 37 на кровле или чердачном перекрытии здания со взрывоопасными объектами.
Взрывозащитная плита (фиг. 2) 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 торцам опорных стержней 4, к которым приварены листы-упоры 5, со стороны, обращенной к металлическому каркасу 1 с бронированной металлической обшивкой 2, прикреплены дополнительные элементы 10, демпфирующие воздействие ударной волны.
Возможен вариант, когда между дополнительными элементами 10 и металлическим каркасом 1 с бронированной металлической обшивкой 2, на опорных стержнях 4 установлены втулки из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс».
Возможен вариант упругодемпфирующего элемента (фиг. 4), который выполнен с быстроразрушающимся элементом одноразового действия в виде втулки 23 из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, которая крепится к листам-упорам 5 посредством демпфирующего основания 31, закрепленного к листам-упорам 5 винтами 22. К основанию 31, коаксиально стержню 4, прикреплена посредством фланца 24 винтами 25 втулка 23 одноразового действия.
Упругая часть упругодемпфирующего элемента выполнена в виде по крайней мере трех листовых рессор 29, размещенных между листами-упорами 5 и зажимным элементом 27 втулочного типа с канавками 28 для фиксации одного конца рессор 29, при этом второй конец каждой рессоры 29 посредством шарниров 30 закреплен на листах-упорах 5, а рессоры 29 расположены с наклоном порядка 15°÷45° в сторону быстроразрушающегося элемента одноразового действия в виде втулки 23.
Предохранительная разрушающаяся конструкция ограждения (фиг. 3) бесфонарных зданий (организованно разрушающаяся конструкция - ОРК), в которых отсутствуют оконные проемы, состоит из железобетонных панелей размером 6000×1800 мм. Панель состоит из разрушающейся и неразрушающейся частей. Неразрушающаяся часть выполнена в виде несущих ребер (200×150 мм), размещенных по контуру ОРК. Разрушающаяся часть выполнена в виде по крайней мере двух коаксиально расположенных ниш (углублений в стене здания), одна из которых, внешняя образована плоскостями 11, 12, 13, 14 правильной четырехугольной усеченной пирамидой с прямоугольным основанием, а другая – внутренняя, представляет собой две наклонные поверхности 15 и 16, соединенные ребром 17, с образованием паза, при этом толщина стены от ребра 17 до внешней поверхности ограждения здания должна быть не менее δ=20 мм.
К несущим ребрам 18, размещенным по контуру организованно разрушающейся конструкции, прикреплены по крайней мере три горизонтальных стержня 21, на которых расположен бронированный экран 20, который фиксируется на стержнях стопорными элементами 19.
Способ взрывозащиты производственных зданий осуществляют следующим образом.
На фундаменте здания устанавливают взрывоопасное и пожароопасное оборудование. В ограждениях (боковых и верхних) производственного здания выполняют взрывозащитные элементы. Для боковых ограждений устраивают взрывозащитные элементы в виде предохранительных разрушающихся конструкций ограждения зданий, а для верхних ограждений - в виде взрывозащитных плит на кровле или чердачном перекрытии здания со взрывоопасными объектами. Бронированный экран 20, который фиксируется на стержнях стопорными элементами 19, служит для отражения летящих при взрыве осколков конструкций.
При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже 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. 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. Кроме того, дополнительные элементы 10 оказывают демпфирующее воздействие ударной волне.
Предохранительная разрушающаяся конструкция зданий работает следующим образом. Разрушение плит происходит в местах размещения специальных пазов. Толщина слоя бетона в пазу δ=20 мм. За счет этих пазов в стене здания при воздействии ударной, взрывной нагрузки этот участок стены может быть разделен на отдельные части. Соединение разрушающихся частей панели в пазах производится арматурой (на чертеже не показано) с таким расчетом, чтобы плиты не деформировались при перевозке, монтаже и ветровой нагрузке.
Возможен вариант, когда между бронированным экраном 20 и стопорными элементами 19 (фиг. 2), коаксиально стержням 21, расположены втулки 32 из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», которые фиксируются на стержнях 21, прочность втулки 32 рассчитана на определенное избыточное давление в ограждении здания, при этом на боковой поверхности втулки одноразового действия закрепляют индикатор безопасности (на чертеже не показано) в виде тензорезистора, сигнал с которого по линии связи направляют на тензоусилитель, а с тензоусилителя - в блок системы оповещения об аварийном режиме работы.