ИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

Заявленное устройство относится к взрывной технике и может быть использовано для безопасной транспортировки, проведения экспериментальных работ или уничтожения взрывоопасных объектов, в том числе содержащих летучие токсичные и радиоактивные вещества.
Известен контейнер по пат. №2087848, опубл. Бюл. №23, 1997 г, содержащий цилиндрический многослойный металлический корпус с днищами и горловиной, закрытой крышкой, установленную в корпусе цилиндрическую гильзу с дном, на наружной поверхности которого закреплен защитный экран в виде металлической плиты, и фланцем, соединенным с горловиной цилиндрического корпуса, в полости гильзы установлен опорный элемент для взрывного устройства, крышка контейнера снабжена расположенными последовательно вдоль продольной оси двумя группами запирающих радиальных кольцевых элементов и общим механизмом их радиального перемещения, при этом одна группа элементов установлена с возможностью размещения в кольцевом пазу горловины корпуса, а другая подвижно соединена с защитным экраном и установлена с возможностью размещения в кольцевой полости фланца гильзы.
Этот контейнер эффективно решает задачу обеспечения надежной локализации взрывоопасных объектов массой до 5 кг ТНТ при транспортировке и обезвреживании. Но он не обеспечивает достаточную герметичность в случае взрыва объектов, содержащих летучие токсичные и радиоактивные вещества.
Ближайшим аналогом заявленного является изолирующее устройство по пат. №3997, опубл. Бюл. №4 1997 г. Это изолирующее устройство для взрывоопасных объектов содержит взрывную камеру, установленную на платформе и снабженную загрузочным отверстием, закрытым крышкой, размещенным в полости камеры держателем для взрывоопасных объектов, закрепленным к крышке, на платформе установлена с возможностью перемещения по направляющим тележка с закрепленной к ней крышкой взрывной камеры и механизм перемещения тележки, а держатель для взрывоопасного объекта снабжен опорами качения для перемещения в полости взрывной камеры.
Это изолирующее устройство не только обеспечивает надежную изоляцию взрывоопасных объектов при перевозке и обезвреживании, но и повышает безопасность и оперативность обращения с ними за счет механизации процессов загрузки и выгрузки объектов и возможности дистанционного управления этими процессами. Но это устройство не обеспечивает достаточно надежную герметичность в области загрузочного отверстия при обращении с объектами, содержащими летучие токсичные и радиоактивные вещества.
Решаемая техническая задача состоит в разработке изолирующего устройства, обеспечивающего полную локализацию продуктов взрыва, в том числе летучих токсичных и радиоактивных внутри взрывной камеры. Особенно проблемным является исключение выхода этих продуктов взрыва через загрузочную горловину большого диаметра, что может быть достигнуто лишь при полной герметичности закрытия загрузочного отверстия горловины крышкой взрывной камеры.
Ожидаемый технический результат от реализации устройства состоит в экологически безопасном проведении экспериментальных работ, работ по уничтожению, а также транспортировке взрывоопасных объектов, в том числе содержащих токсичные и радиоактивные вещества.
Поставленная техническая задача решена изолирующим устройством, содержащим установленную на платформе взрывную камеру с горловиной, загрузочное отверстие которой закрыто крышкой, закрепленной к тележке, перемещающейся по направляющим платформы, механизм перемещения тележки и установленный в полости взрывной камеры держатель взрывоопасного объекта, причем один торец держателя закреплен к крышке, а другой снабжен опорами качения для перемещения в полости взрывной камеры. Новым в устройстве является то, что взрывная камера снабжена дополнительной крышкой, которая установлена в загрузочном отверстии горловины с гарантированным зазором и жестко закреплена крепежными узлами, имеющими пластически деформируемые элементы, с наружной стороны упомянутой ранее крышки с образованием полости между крышками. Каждый крепежный узел герметично закрыт с наружной стороны дополнительной крышки заглушкой, выполненной с полостью, глубина которой не менее предполагаемой максимальной величины деформации крепежного узла. На цилиндрической боковой поверхности дополнительной крышки выполнена кольцевая проточка, в ней размещена полая кольцевая прокладка из упругого материала с возможностью перекрытия ею в рабочем состоянии упомянутого гарантированного зазора. При этом полость прокладки, а также полость между крышками соединены каналами с автономными пневматическими источниками высокого давления. Дополнительная крышка состоит из плоской круглой металлической плиты, к которой жестко присоединена через кольцевое уплотнение полая коническая металлическая плита, обращенная наружу вершиной конуса.
Наличие дополнительной крышки, установленной с гарантированным зазором с наружной стороны от другой и жестко соединенной с ней крепежными узлами, имеющими пластически деформируемые элементы, исключает действие больших динамических нагрузок на дополнительную крышку за счет возможности перемещения другой крышки при смятии или разрушении деформируемых элементов крепежных узлов. Дополнительная крышка при этом практически не получает продольного смещения, и уплотнение зазора кольцевой прокладкой сохраняется. Закрепление дополнительной крышки к упомянутой ранее с образованием полости между создать буферную зону повышенного давления, препятствующую выходу продуктов взрыва из полости взрывной камеры. Заглушка с полостью, закрывающая крепежный узел, обеспечивает герметичность полости между крышками и удерживает крепежный узел после нарушения целостности деформируемого элемента. Полая кольцевая прокладка из упругого материала, размещенная в кольцевой проточке на цилиндрической боковой поверхности дополнительной крышки, исключает утечку продуктов взрыва через зазор между поверхностями горловины и дополнительной крышки. Соединение каналами полости кольцевой прокладки и полости между крышками с источниками высокого давления обеспечивает возможность дистанционного заполнения этих полостей. Конструктивное исполнение дополнительной крышки из плоской и конической плит позволяет разместить внутри конического углубления необходимые механизмы.
На фиг.1 изображено устройство в состоянии подготовки к загрузке в взрывную камеру взрывоопасного объекта.
На фиг.2 изображена зона загрузочной горловины в рабочем состоянии. Устройство состоит из взрывной камеры 1, имеющей горловину с загрузочным отверстием и установленной на платформе 2 с направляющими 3 для перемещения по ним тележки 4. Механизм перемещения тележки (не показан) может быть как ручной, так и дистанционно управляемый. К тележке 4 закреплена крышка 5 взрывной камеры 1 и торец держателя 6 для взрывоопасного объекта. Другой торец держателя 6 снабжен опорами качения 7 для перемещения в полости камеры. Взрывная камера снабжена дополнительной крышкой 8, которая установлена с гарантированным зазором «Б» в загрузочном отверстии горловины с наружной стороны крышки 5 и жестко соединена с ней с помощью крепежных узлов с образованием полости 17 между крышками 5 и 8. Каждый крепежный узел может быть выполнен в виде резьбовой шпильки 9, пропущенной через отверстие в крышке 8, при этом один конец шпильки 9 ввинчен в резьбовое отверстие выступа крышки 5, а на другой конец навинчена гайка 10, под которую помещен пластически деформируемый элемент 11. Каждый крепежный узел герметично закрыт с наружной стороны крышки 8 заглушкой 12, выполненной с полостью, глубина которой не менее предполагаемой максимальной величины деформации крепежного узла. На цилиндрической боковой поверхности крышки 8 выполнена кольцевая проточка, в которую помещена полая кольцевая прокладка 16 из упругого материала, например, резины, с возможностью перекрытия в рабочем состоянии зазора «Б». Полость прокладки 16 и полость 17 между крышками 5 и 8 соединены каналами с автономными пневматическими источниками высокого давления (не показаны). Дополнительная крышка 8 состоит из плоской круглой металлической плиты 13, к которой жестко присоединена через кольцевое уплотнение 14 полая коническая металлическая плита 15, обращенная наружу вершиной конуса.
Заявленное устройство используют следующим образом. В держатель 6 помещают подлежащий транспортировке или уничтожению объект. При помощи механизма перемещения тележки 3 закатывают его во взрывную камеру 1 и закрывают загрузочное отверстие горловины крышками 5 и 8. Подают через каналы избыточное давление в полость кольцевой прокладки 16 и в полость 17 между крышками 5 и 8 от пневматических источников высокого давления. При этом при заполнении полости кольцевой прокладки 16 ее свободная поверхность полностью перекрывает зазор «Б». Подачу избыточного давления возможно производить дистанционно, что особенно ценно при обращении с объектами, содержащими токсичные или радиоактивные вещества. Устройство готово к использованию. Погружают устройство с объектом на транспортное средство и эвакуируют в место назначения для уничтожения или экспериментальной отработки. В случае санкционированного или несанкционированного взрыва объекта импульсная динамическая нагрузка распространяется во все стороны в полости взрывной камеры, в том числе в сторону крышек, закрывающих горловину. При этом может произойти деформация крышки 5 и ее продольное перемещение. В результате нагрузка передается на крепежные узлы и происходит пластическая деформация элементов 11 в той или иной степени, возможно, вплоть до разрушения. Но даже в этом крайнем случае нагрузка не передается на крышку 8, следовательно, практически не происходит ее перемещения и смятия прокладки 16, и герметичность камеры сохраняется за счет перекрытия зазора «Б». Деформация крепежных узлов также не приводит к разгерметизации камеры за счет наличия заглушек 12. Кроме того, исключается выход летучих токсичных или радиоактивных веществ препятствующей им зоной более высокого, чем в камере, давления между крышками 5 и 8. Таким образом, была решена задача обеспечения безопасности при проведении взрывных экспериментов или уничтожении взрывоопасных объектов за счет полной локализации продуктов взрыва. Техническая осуществимость заявленного устройства была проверена экспериментально и подтверждена ее полная эффективность при подрыве взрывного устройства массой 1,5 кг ТНТ, содержащего токсичные и радиоактивные вещества.