ИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к вопросам безопасности при обращении с взрывоопасными объектами (В.О.) и может быть использовано для изоляции, транспортировки и безопасного обезвреживания устройств, содержапщх взрывчатое вещество (ВВ), в том числе в осколкообразующей упаковке. Оно может быть успешно применено для предотвращения террористических актов, а также ликвидации В.О.
Известен контейнер для взрывного устройства, содержащий цилиндрический металлический корпус с днищем и горловиной, закрытой крыщкой. В корпусе установлена гильза со стенкой, состоящей из внутреннего слоя легкого металла, наружного из бронированной стали и промежуточными слоями из гофрированного листа пластичного металла и слоя, состоящего из протяженных металлических элементов, например, прутков закаленной стали. В горловине корпуса выполнен кольцевой паз, а крышка контейнера снабжена радиальными кольцевыми элементами, размещенными в кольцевом пазу горловины. Свободные объемы между слоями стенки корпуса и гильзы заполнены пористым разрушаемым материалом, (пат. RU №2087848, опубл. Бюл. №23, 97г.)
Описанный контейнер предназначен для небольших по размеру объектов, помещаемых во внутреннюю гильзу, с массой ВВ до 5 кг, в упаковке, образующей высокоскоростные осколки. Крышка загрузочной горловины закрывается вручную. Этот контейнер не может быть использован для объектов больших размеров и масс ВВ, т.к. его изготовление становится технологически сложным, металлоемким, а загрузка и выгрузка ручным способом неосуществима.
Наиболее близким к заявленному является изолирующее устройство по свидетельству №3997, опубл. Бюл. №4, 97г, принятое за прототип. Это устройство содержит взрывную камеру с загрузочным отверстием, установленную на платформе, на той же платформе установлена с возможностью перемещения по направляющим тележка с закрепленной к ней крышкой взрывной камеры. В полости камеры размещен держатель для ВО, закрепленный к крышке и снабженный опорами для перемещения в полости взрывной камеры. Это устройство предназначено для изолящ1и и транспортировки ВО больпшх размеров и массы, т.к. операции по загрузке и выгрузке механизированы. Однако это устройство обладает недостаточно прочным корпусом и горловиной при взрыве объектов с большой массой взрывчатого вещества и высокоскоростных осколков, образующихся при разрушении зшаковки ВО.
Решаемой технической задачей является повышение несущей способности устройства, изолирующего продукты взрыва и высокоскоростные осколки крупногабаритного объекта, содержащего
взрывчатое вещество массой до 50 кг в упаковке. При этом устройство должно быть технологически простым и дешевым в изготовлении и эксплуатации.
Ожидаемый технический результат от использования заключается в обеспечении надежной защиты людей и окружающей среды при обезвреживании ВО или их транспортировке, в том числе для предотвращения террористических актов.
Поставленная техническая задача решается изолирующим устройством, содержащим взрывную камеру, установленную на платформе и закрытую крышкой, которое имеет возможность перемещаться по направляющим платформы. В полости камеры имеется держатель для ВО, который закреплен к крыпже и снабжен опорой качения для перемещения в полости взрывной камеры.
Устройство отличается от прототипа тем, что крыщка камеры снабжена выдвижными кольцевыми радиальными упорами, корпус кгшеры выполнен состоящим из внутренней металлической оболочки, наружной металлической герметизирующей оболочки и заполняющей зазор между ними железобетонной (ж/б) силовой оболочки. В месте перехода к горловине эта оболочки образуют пластически деформируемый кольцевой упор, который предназначен для взаимодействия с выдвижными кольцевыми Зшорами крышки. Железобетонная оболочка армирована продольными и кольцевыми стержнями из пластичной стали, образуюшдми, по крайней мере, три сетки, установленные с зазором по толщине оболочки. Продольные
стержни каждой сетки одним концом закреплены к соединительному элементу, другим к кольцевому зттору корпуса, концы каждого кольцевого стержня соединены друг с другом. Масса арматуры составляет не менее 1/4 массы железобетонной оболочки, при этом масса продольной арматуры составляет не менее 0,3 массы всей арматуры, диаметр стержней не более 0,1 толщины ж/б оболочки. Шаг кольцевого армирования составляет не менее 0,25 толпщны железобетонной оболочки. Выполнение пластически деформируемого упора, образованного оболочками корпуса камеры, и взаимодействующего с радиальными выдвижными кольцевыми упорами крышки повышает прочность камеры за счет перераспределения осевой импульсной нагрузки с горловины и крыппси на стенки камеры. Выполнение корпуса камеры многослойным обеспечивает надежную локализацию продуктов взрыва внутри камеры. Газообразные продукты взрыва удерживаются внешней металлической оболочкой, силовая железобетонная оболочка воспринимает импульс давления ударной волны и высокоскоростные осколки, образующиеся при разрушении упаковки. Как установлено экспериментально, армирование железобетонной оболочки несколькими сетками по толщине, образованными продольными и кольцевыми стержнями из пластичной стали при установленных экспериментально соотношениях размеров и масс армирующих элементов, размещенных с выбранным шагом, обеспечивает существенное повышение несущей способности камеры, позволяя значительно удешевить и упросить ее изготовление. При таком исполнении корпуса и крышки камеры
с/ЗЭ
становится возможным выполнение загрузочного отверстия диаметром, составляющим порядка 0,8 диаметра ее полости.
На фиг. изображено заявленное устройство в разрезе: поз. 1 - платформа
2- взрывная камера
3- направляющие платформы
4- тележка
5- крыпша
6- держатель для ВО
7- внутренняя оболочка корпуса
8- наружная оболочка
9- железобетонная оболочка
10- продольные стержни
11- кольцевые стержни
12- соединительный элемент
13- пластически деформируемый кольцевой упор корпуса
14- выдвижные упоры крыщки
15- опора качения
Заявленное устройство состоит из установленных на платформе 1 взрывной камеры 2 и перемещающейся по направляющим 3 закрепленной к тележке4 крыщки 5. Крыщка 5 снабжена выдвижными кольцевыми упорами 14, представляющими собой пластины, которые установлены с возможностью радиального перемещения. Держательб для ВО закреплен к
крышке 5 и имеет опору качения 15 для перемещения в полости камеры. Корпус камеры представляет собой многослойную (не менее 3 слоев) конструкцию. Она состоит из внутренней металлической оболочки 7, наружной герметизирующей металлической 8 и промежуточной силовой железобетонной оболочки 9. Эти оболочки в месте перехода к горловине камеры образуют кольцевой упор13. Железобетонная оболочка 9 выполнена из заполняющего зазор между оболочками 7 и 8 бетонного наполнителя, в котором помещена арматура, состоящая из продольных 10 и кольцевых 11 стержней пластичной стали. Стержни образуют сетки, которые установлены по толщине оболочки 9 на расстоянии друг от друга. Количество сеток не менее З. Продольные стержни 10 закреплены в вершине днища к соединительному элементу 12, а другим концом - к упору 13. Арматура залита бетонным раствором так, что заполняет весь свободный объем между оболочками 7 и 8 и горловиной. Размеры арматуры, ее расположение и соотнощение масс выбраны из указанньгх условий.
Изолирующее устройство используется следующим образом. Взрывоопасный объект с помощью погрузочного средства помещают в держатель 6, предварительно выдвинутый из полости взрывной камеры 2. Одним концом держатель опирается на опору качения 15, другим закреплен к крышке 5. Затем тележка 4 с помош;ью механизма перемещения (не показан) по направляющим 3 вдвигает ВО внутрь взрывной камеры, а крышку 5 - в загрузочное отверстие горловины. После этого кольцевые упоры 14 раздвигают в радиальном направлении в положение перекрытия ими
кольцевого упора 13 корпуса изнутри полости. В случае взрыва ВО корпус взрывной камеры 2 воспринимает осевые и радиальные импульсные нагрузки. При этом упруго или пластически удлиняются продольные стержни 10 арматуры и пластически деформируется кольцевой упор 13 корпуса. Через него осевая нагрузка воспринимается продольными стержнями арматуры и оболочками корпуса, ослабляя нагрузку на наиболее уязвимое место камеры - горловину и крышку. Радиальные нагрузки поглощаются кольцевыми стержнями 11 арматуры за счет их удлинения. В совокупности с оболочками 7 и 8 силовая оболочка 9, выполненная по экспериментально найденной схеме армирования и запирания крышкой с выдвинутыми упорами позволяет локализовать без разрушения камеры взрыв объекта, содержащего значительные массы ВВ.
Было изготовлено и испытано устройство для локализации взрыва объекта с массой ВВ 50 кг и габаритными размерами: диаметр - 2м, длина 4,5м. При этом взрывная камера имела диаметр внутренней полости 1700мм, длину полости 2500 мм, диаметр загрузочного отверстия 1300 мм. Толщина силовой железобетонной оболочки составляла 180 мм. Арматура представляла собой 3 сетки, установленные на расстоянии 60 мм друг от друга по толпцше оболочки, диаметр стержней 14 мм, шаг армирования 35 мм. Пластически деформируемый упор 13 представлял собой пластины, приваренные по кольцу к оболочкам 7, 8, 9 в месте перехода к горловине.
Таким образом, решена задача надежной локалгоации кр5шногабаритных ВО с массой ВВ до 50 кг в случае их подрыва в простом и дешевом как в изготовлении, так и в эксплуатации устройстве.
(