Вакуумный взрывотехнический комплекс
VACUUM EXPLOSION ENGINEERING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к вопросам обеспечения безопасности при обращении с взрывчатыми веществами и взрывными устройствами, более конкретно изобретение предназначено для многократных подрывов при проверке на пригодность к взрыву или уничтожении:
1) Взрывчатых веществ (ВВ) и взрывных безоболочечных устройств (ВУ) с максимально допустимой массой ВВ до 200 г в тротиловом эквиваленте (с созданием вакуума);
2) Оболочечных боеприпасов и ВУ толщиной оболочки до 2 мм и массой ВВ до 140 г в тротиловом эквиваленте (гранаты типов РГД-5, РГД-33, М-39, М-34) с использованием дополнительных сменных обечаек (с созданием вакуума);
3) средств инициирования (СИ) с максимальной массой снаряжения инициирующих и бризантных ВВ до 2 г в тротиловом эквиваленте.
Комплекс рассчитан на работу в закрытых помещениях (лабораториях), оборудованных принудительной приточно-вытяжной вентиляцией, сетью трехфазного переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц. Лаборатория должна иметь основное и смежное помещение, из которого производится подрыв ВВ. Т.е. должна быть обеспечена максимально возможная безопасность обслуживающего персонала.
Уровень техники
Известно устройство для обеспечения безопасности при ликвидации и экспериментальной отработке взрывных устройств (патент РФ №2273821, F42D 5/04).
Устройство содержит:
- взрывозащитную камеру, выполненную в виде герметичного силового контейнера цилиндрической формы с двумя днищами;
- взрывное устройство, размещенное на каретке в полости камеры, которую затем с подвешенным взрывным устройством перемещают по балке в требуемую позицию и стопорят;
- элементы оборудования, обеспечивающих возможность проверки камеры на герметичность.
Энергия осколков гасится слоями противоосколочной защиты и внутренними конструктивными элементами камеры.
Недостатком известного устройства является сравнительная высокая стоимость экспериментальной обработки взрывного устройства.
Наиболее близким к изобретению техническим решением (прототипом) является разработка нашей фирмы ООО «Криминалистическая техника» «Комплекс для проведения взрывотехнических экспертиз ВК-100 (Техническое описание и инструкция по эксплуатации КТ.009.000 ТО прилагается).
Комплекс состоит из 5-и основных модулей:
- стола с вакуумной системой (рис. 1, поз. 1);
- стола под взрывную камеру ВК-100 (поз. 2);
- взрывных камер: ВК-2 (поз. 3 на столе 1), ВК-10 (поз. 4 на столе 1) и ВК-100 (поз. 5 на столе 2).
В столе (1) размещены насос 2НВР-5ДМ (6) с ресивером (7), система трубопроводов с вентилями (8-13), вакуумметры (14), манометр (15) и штатив (16) под крышки камер ВК-2 и ВК-10. Кроме того, стол (1) имеет посадочное место для камеры ВК-10 или камеры ВК-2 с подставкой (17).
При этом комплекс предназначен для проведения многократных испытаний и уничтожения взрывчатых веществ (ВВ) массой до 100 граммов в тротиловом эквиваленте, что недостаточно для подрыва оболочечных боеприпасов, большинство из которых имеют массу ВВ более 100 граммов в тротиловом эквиваленте (РГД-33, РГ-42, РГД-5, РГН, М-34, М-39).
Кроме этого, в камере ВК-100 нет конструктивных элементов для размещения объектов подрыва: безоболочечных и оболочечных ВУ.
Известный комплекс состоит из двух столов с размещенными на них необходимым оборудованием, при этом камера ВК-100 расположена на одном столе, а вакуумная система-на другом. Кроме того, вакуумная система содержит пять вакуумных вентилей, большое количество трубопроводов и соединений, что значительно увеличивает вероятность натекания воздуха в камеру и является существенным недостатком.
Техническим результатом данного изобретения является устранение указанных недостатков путем создания простого малогабаритного комплекса, удобного при эксплуатации.
Раскрытие изобретения
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в вакуумном взрывотехническом комплексе, содержащем технологический стол-тумбу, на столешнице которого смонтирована вакуумная взрывная камера, состоящая из корпуса, крышек, шарнирно соединенных с корпусом, при этом корпус камеры снабжен штуцером для соединения с вакуумной системой комплекса, технологическим люком и мановакуумметром, подставку под взрывную камеру ВК-2, вакуумную систему, содержащую вакуумный насос с ресивером и систему шлангов с вентилями, включающими, в том числе, вентили «воздух», «откачка, «мановакуумметр», цепь подрыва, электроды которой размещены в указанном технологическом люке, согласно изобретению вентили «воздух», «откачка», «мановакуумметр» смонтированы в одном блоке, закрепленном на корпусе камеры, при этом указанный блок служит местом крепления мановакуумметра.
А также тем, что вакуумный насос смонтирован на поддоне, закрепленном на полке-дне технологического стола-тумбы, а ресивер закреплен на внутренней поверхности столешницы указанного стола, причем насос и ресивер соединены между собой шлангом, который одним концом закреплен на входном патрубке насоса, а другим-на тройнике ресивера, при этом выходной патрубок насоса соединен шлангом с выхлопным штуцером, предназначенным для отвода масляных паров насоса в систему вентиляции через отводной шланг.
А также тем, что элементы для размещения объектов подрыва выполнены в виде боковых полок и выступов, нижних выступов, а для защиты поверхности при подрыве оболочечного ВУ от твердых фрагментов отбойной пластиной.
А также тем, что корпус камеры снабжен двумя держателями вентиляционного короба, вентиляционным коробом и табличкой с памяткой по работе с комплексом.
А также тем, что снабжен внутренним пультом управления, размещенным на столешнице, на панели которого расположены автомат для включения электросети «сеть» со светодиодом индикации сети, автомат включения насоса «насос», светодиод «вакуум»-индикатор достижения вакуума, электронный таймер, светодиод «выдержка»-индикатор выдержки вакуума.
А также тем, что снабжен внешним пультом управления с цепью подрыва, содержащим светодиод «дверь»-индикатор закрытия двери, перемычку цепи подрыва, контакты цепи подрыва, которые электрически соединены с электродами, размещенными в технологическом люке корпуса камеры.
А также тем, что подставка под взрывную камеру ВК-2 закреплена на столешнице технологического стола-тумбы.
А также тем, что снабжен взрывобезопасным столом, состоящим из столешницы, покрытой антистатической токопроводящей резиновой пластиной, с обрезиненными бортиками, тумбы с выдвижными ящиками и правой опорой, при этом на переднем бортике выполнены два разъема для подключения заземляющих браслетов, причем на столешнице закреплены тиски с искробезопасными губками, при этом она снабжена проводом, подключаемым к контуру заземления.
Изобретение будет лучше понятно при обращении к описанию воплощения изобретения, приведенному с сопровождающимися чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен предлагаемый вакуумный взрывотехнический комплекс;
на фиг. 2 - вид спереди вакуумной взрывной камеры ВК-200;
на фиг.3- вид сзади вакуумной взрывной камеры ВК-200;
на фиг. 4 - блок вентилей с мановакуумметром;
на фиг. 5 - внутренняя полость вакуумной взрывной камеры ВК-200;
на фиг. 6 - взрывная камера ВК-2;
на фиг. 7 - внутренний пульт управления комплекса;
на фиг. 8 - внешний пульт управления комплекса;
на фиг. 9 - схема вакуумной системы комплекса;
на фиг. 10 - таблица с памяткой по работе с комплексом.
Осуществление изобретения
Вакуумный взрывотехнический комплекс (далее комплекс) содержит технологический стол-тумбу 1, на столешнице 1.1 которого смонтирована вакуумная взрывная камера ВК-200 2, вакуумную систему 3, внутренний пульт управления 4, внешний пульт управления 5 с цепью подрыва, и взрывную камеру ВК-2 6 (фиг. 1, 2, 6, 8).
Кроме того, комплекс содержит взрывобезопасный стол 7.
Вакуумная взрывная камера ВК-200 2 (далее камера, фиг. 1, 2, 5) состоит из корпуса 2.1, крышек 2.2, шарнирно соединенных с корпусом 2.1, и зафиксированных откидными болтами 2.3 с гайками 2.4, при этом корпус 2.1 камеры 2 снабжен штуцером 2.5 для соединения с вакуумной системой 3 комплекса, технологическим люком 2.6 с электродами 2.7, а внутренняя полость камеры 2 снабжена элементами для размещения объектов подрыва, выполненных в виде боковых полок 2.8 и нижних выступов 2.9, а для защиты поверхности при подрыве оболочечного ВУ от твердых фрагментов снабжена отбойной пластиной 2.10 (фиг. 5).
Вакуумная система 3, размещенная в технологическом столе-тумбе 1, (в отличие от прототипа, в котором она размещена на отдельном столе, т.е. стол с вакуумной системой выполнен за одно целое с технологическим столом-тумбой) содержит вакуумный насос 3.1 (далее насос) с ресивером 3.2, и систему шлангов с вентилями, включающими, в том числе, вентиль, «воздух» 3.3 и вентиль «откачка» 3.4, «мановакуумметр» 3.5. Технологический стол-тумба 1 выполнен с распашными дверями 1.4.
Выполнение вакуумной системы за одно целое с технологическим столом-тумбой 1 позволяет обеспечить комплексу компактность (малогабаритность), удобство при транспортировке и обслуживании, сократить площадь для размещения комплекса и разместить на высвободившейся площади другие технологические объекты для обслуживания комплекса, например, взрывобезопасный стол 7 (о чем будет сказано ниже).
При этом вакуумный насос 3.1 смонтирован на поддоне 1.2, закрепленном на полке-дне 1.3 технологического стола-тумбы 1, а ресивер закреплен на внутренней поверхности столешницы 1.1 указанного стола (фиг. 2), причем насос 3.1 и ресивер 3.2 соединены между собой шлангом 3.6, который одним концом закреплен на входном патрубке 3.7 насоса 3.1, а другим-на тройнике 3.8 ресивера 3.2, при этом выходной патрубок 3.9 насоса 3.1 соединен шлангом 3.10 с выхлопным штуцером 3.11 (фиг. 3), предназначенным для отвода масляных паров насоса в систему вентиляции через отводной шланг (на черт, не показ.).
Вентили «воздух» 3.3, «откачка» 3.4, «мановакуумметр 3.5» смонтированы в одном блоке 3.12 вентилей, который закреплен на корпусе 2.1 камеры (в отличие от прототипа, в котором они смонтированы отдельно и закреплены на вакуумном столе). Блок вентилей 3.12 соединен шлангом 3.13 и трубкой 3.14 соответственно с ресивером 3.2 и штуцером 2.5, размещенным, как уже упоминалось, на корпусе 2.1 камеры 2 (фиг. 2, 3, 9).
Причем указанный блок 3.12 вентилей служит местом крепления мановакуумметра 3.5 (в прототипе указанный прибор крепился на корпусе камеры). Крепление блока 3.12 на камере 2 обеспечивает удобство при обслуживании и управлении вакуумной системы 3 и установки в целом.
Внутренний пульт управления 4 (фиг. 2, 7) размещен на столешнице (в прототипе он размещен на вакуумном столе), на панели которого расположены автомат 4.1 для включения электросети со светодиодом 4.2 индикации сети, автомат 4.3 включения насоса «насос», светодиод 4.4 «вакуум»-индикатор достижения вакуума, электронный таймер 4.5, светодиод 4.6 «выдержка»-индикатор выдержки вакуума. Размещение на столешнице 1.1 внутреннего пульта управления 4 обеспечивает удобство при управлении комплексом.
Внешний пульт управления с цепью подрыва 5 (фиг. 8), расположенный в смежном помещении, содержит светодиод 5.1 «дверь»-индикатор закрытия двери, перемычку 5.2 цепи подрыва, контакты 5.3 цепи подрыва, которые электрически соединены с электродами 2.7, размещенными на технологическом люке 2.6 корпуса 2.1 камеры 2 (фиг. 2).
Корпус 2.1 камеры снабжен двумя держателями 2.11 вентиляционного короба, вентиляционным коробом 2.12 (фиг. 2) и табличкой с памяткой по работе с комплексом 2.13 (фиг. 10)
Комплекс, как и прототип снабжен взрывной камерой ВК-2, которая предназначена для безопасного уничтожения методом подрыва небольших взрывных устройств массой до 2-х граммов в тротиловом эквиваленте. Камера может быть использована для оценки последствий взрыва капсюлей - детонаторов, электродетонаторов, самодельных взрывателей.
Взрывная камера ВК-2 (фиг. 6, в отличие от прототипа смонтирована на столешнице 1.1), состоит их корпуса 6.1 и сменных крышек: под запалы УЗРГМ (устройство для запалов ручных гранат модернизированное) 6.2 и запалы УДЗ (ударно-дистанционный запал) 6.3. В комплект камеры также входит ограничитель 6.4. Взрывная камера ВК-2 смонтирована на подставке 6.5, которая закреплена на столешнице 1.1.
Комплекс, кроме того, в отличие от прототипа, снабжен взрывобезопасным столом 7 (фиг. 1), состоящим из столешницы 7.1, покрытой антистатической токопроводящей резиновой пластиной, с обрезиненными бортиками 7.2, тумбы 7.3 с выдвижными ящиками 7.4 и правой опорой 7.5, при этом на переднем бортике выполнены два разъема 7.6 для подключения заземляющих браслетов 7.7. На столешнице 7.1 закреплены тиски 7.8 с искробезопасными губками, при этом она снабжена проводом (на черт, не показан), подключаемым к контуру заземления. Назначение взрывобезопасного стола будет более понятно из раздела «Работа с комплексом».
Работа с комплексом
Рассмотрим работу предлагаемой вакуумной взрывной камеры 2 на примере подрыва безоболочечного ВУ.
Перед тем, как приступить к работе с комплексом, необходимо:
- подсоединить вентиляционный короб 2.12 и выхлопной штуцер 3.11 комплекса к приточно-вентиляционной системе помещения;
- подключить технологический стол 1 с камерами ВК-200 и ВК-2 и взрывобезопасный стол 7 к контуру заземления рабочего помещения;
- убедиться в том, что комплекс обесточен и все вентили 3.3, 3.4, 3.5 находятся в положении «закрыто».
Необходимо подготовить объект на взрывобезопасном столе 7 (фиг. 1), используя необходимые инструменты из комплекта ЗИП, поставляемого изготовителем в составе комплекса. Предварительно нужно одеть на запястья рук заземляющие браслеты 7.7, а штекеры браслетов вставить в разъемы 7.6 на бортике 7.2 стола 7. Отсюда видно, что взрывобезопасный стол 7 обеспечивает не только удобство в обслуживании комплекса, но и безопасность при обращении с взрывчатыми веществами.
Навинчиваем на взрывную камеру ВК-2 (фиг. 6) крышку 6.2 для запалов УЗРГМ (унифицированный запал ручной гранаты модернизированный) и через отверстие крышки опускаем ЭД (электродетонатор) нижним краем гильзы на 20-30 мм. Помещаем камеру ВК-2 внутрь камеры ВК-200 (фиг. 5) между двумя нижними выступами 2.9 и подсоединяем провода от ЭД к внутренним контактам электродов 2.7, после чего извлекаем ЭД из камеры ВК-2, а саму камеру из камеры-ВК-200.
Эта операция необходима как профилактическая мера для защиты эксперта от осколков в случае срабатывания ЭД от статического электричества.
Затем на боковые полки 2.8 камеры по ее центру кладем доску хвойных пород толщиной 40-50 мм, шириной не менее 150 мм, и устанавливаем на доску подготовленный к подрыву объект, располагая его по центру камеры 2. Вставляем ЭД-электродетонатор в навеску ВВ и закрываем камеру. Объект в камере 2 к подрыву готов.
Далее. На внутреннем пульте управления 4 (фиг. 7) включаем: автомат 4.1 включения электросети «сеть», при этом загорается соответствующий светодиод 4.2-светодиод индикации сети, и автомат 4.3 включения насоса «насос», при этом начинает работать вакуумный насос 3.1.
После чего на блоке 3.12 вентилей (фиг. 4, фиг. 10) открываем вентили «откачка» 3.4 и «мановакуумметр» 3.5. Проводим вакуумирование камеры 2 до достижения остаточного давления 6,6 кПа (50 мм рт.ст.), что соответствует делению на мановакуумметре минус 0,93 атм. При достижении заданного остаточного давления на внутреннем пульте управления 4 должен загореться светодиод 4.4 «вакуум»-индикатор достижения вакуума, что служит сигналом для закрытия вентиля «откачка» 3.4 и отключения вакуумного насоса 3.1 автоматом 4.3 выключения насоса «насос». На короткое время (3-5 сек.) последовательно открываем и закрываем на блоке 3.12 вентилей вентиль «воздух» 3.3 для выравнивания давления на входе и выходе насоса (режим напуска воздуха).
Оставляем камеру с вакуумом на 30+-1 минут. Время контролируется электронным таймером 4.5 внутреннего пульта управления 4. По истечении заданного времени загорается светодиод 4.6 «выдержка»-индикатор выдержки вакуума. Увеличение давления за указанное время не должно превышать 0,01Мпа (что соответствует делению на мановакуумметре минус 0,9 атм).
В случае недопустимого увеличения давления в камере 2 об этом сигнализирует светодиод 4.4 «вакуум» на внутреннем пульте управления 4-он гаснет. В этом случае работы прерываются до выяснения и устранения причин натекания воздуха в камеру 2.
Если остаточное давление в камере 2 находится в пределах допустимого, то необходимо закрыть «мановакуумметр» 3.5 на блоке 3.12 вентилей, и удалить из рабочего помещения весь персонал в смежное помещение. При этом необходимо снять перемычку с проводом заземления (на черт, не показано) с внешних контактов электродов 2.7 (фиг. 1) и соединить их с цепью подрыва. Далее закрываем металлическую дверь, при этом на внешнем пульте управления 5 загорается светодиод 5.1 «дверь» (фиг. 8). Снимаем перемычку 5.2 с контактов 5.3 цепи подрыва на внешнем пульте управления 5 и подсоединяем к ним провода электрической взрывной машинки. Производим подрыв, который сопровождается слабым металлическим звуком или хлопком. После чего отсоединяем провода электрической взрывной машинки от контактов 5.3 цепи подрыва и устанавливаем перемычку 5.2, включаем вентиляцию, открываем металлическую дверь и входим в рабочее помещение, при этом на внешнем пульте управления гаснет светодиод 5.1 «дверь», и открываем вентили «мановакуумметр» 3.5, «откачка» 3.4 и «воздух»3.3, ослабляем гайки на откидных болтах 2.3 крышки 2.2 камеры 2, создавая небольшие зазоры между фланцами крышек 2.2 и корпусом 2.1 камеры 2, вентилируем камеру и помещение через вентиляционный короб 2.12 в течение 15 мин. После этого полностью открываем крышки 2.2 камеры 2 и тщательно очищаем ее от остатков вещества, частей электродетонатора, проволоки и т.п., закрываем вентили «мановакуумметр» 3.5, «откачка» 3.4 и «воздух» 3.3, разъединяем внешние контакты электродов 2.7 с цепью подрыва, вставляем в контакты 2.7 перемычку с проводом заземления, на внутреннем пульте управления 4 отключаем автомат 4.1 включения электросети «сеть», выключаем вентиляцию.
Для подрыва оболочечного ВУ с толщиной оболочки до 2 мм (гранаты типов РГД-5, РГД-33, М-39, М-34) необходимо поместить ВУ-взрывчатое устройство и ЕД-электродетонатор в обечайку и поместить ее в вертикальном положении на упомянутую доску. Обечайка представляет собой приспособление для противоосколочной защиты внутренних конструктивных элементов камеры при подрыве оболочечных ВУ. Конструктивно она выполнена в виде цилиндрического контейнера с двойными перфорированными стенками. Известно, что при подрыве взрывного устройства газообразные продукты и твердые фрагменты распространяются в осевом и радиальном направлениях, а посему обечайка плотно закрывается крышкой. Все дальнейшие операции и манипуляции, как и при подрыве безоболочечного ВУ.
Предлагаемый вакуумный взрывотехнический комплекс прошел экспериментальную отработку как установка многократного применения, проведенные эксперименты показали, как надежность конструкции, так и, благодаря компактности (малогабаритности), удобство при транспортировке и обслуживании.