Результат интеллектуальной деятельности: ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ ПАНЕЛЬ С СИСТЕМОЙ ОПОВЕЩЕНИЯ О ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таким как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и экраны, предназначенные для предотвращения чрезвычайной ситуации (ЧС).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является противовзрывная панель по патенту РФ №2458212, Кл. Е04В 1/92, (прототип), состоящая из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом. В покрытии объекта у проема заделаны четыре опорных стержня, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в панели. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней приварены листы-упоры.

Технически достижимый результат - повышение надежности срабатывания взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва, а также оповещение персонала о возникновении ЧС.

Это достигается тем, что в противовзрывной панели, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеющей в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, причем наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими, согласно изобретению к листам-упорам последовательно крепятся упругодемпфирующий и быстроразрушающийся, одноразового действия, элементы, при этом быстроразрушающийся элемент выполнен, например, в виде втулки, охватывающей опорный стержень и выполненной из стекла типа «триплекс», или фарфора, или керамики, или комбинированного материала, а упругодемпфирующий элемент выполнен в виде втулки из эластомера, например полиуретана, или пружины, заполненной полиуретаном, причем, по крайней мере, один быстроразрушающийся элемент выполнен с системой оповещения, выполненной в виде втулки, например, из стекла типа «триплекс» или фарфора и охватывающей опорный стержень и имеющей в средней части встроенный индикатор безопасности в виде двух усеченных конических поверхностей, вершины которых направлены навстречу друг другу, при этом на одной из поверхностей закреплен датчик, реагирующий на разрушение, например тензорезистор, выход с которого соединен с усилителем сигнала, поступающего на вход системы оповещения о возникновении чрезвычайной ситуации.

На фиг. 1 представлена схема противовзрывной панели для покрытия (или кровли) взрывоопасного объекта с упругодемпфирующими и быстроразрушающимися элементами одноразового действия: слева на чертеже - вариант элемента, выполненного в виде одноразовой втулки из стекла типа «триплекс»; а справа - вариант одноразовой втулки с системой оповещения; на фиг. 2 - вариант выполнения опорного стержня с усиленным основанием, расположенным в покрытии (или кровли) взрывоопасного объекта.

Противовзрывная панель (фиг. 1) 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 листам-упорам 5 последовательно крепятся упругодемпфирующий 10 и быстроразрушающийся 11, одноразового действия, элементы, при этом быстроразрушающийся 11 элемент выполнен, например, в виде втулки, охватывающей опорный стержень 4 и выполненной из стекла типа «триплекс», или фарфора, или керамики, или комбинированного материала (фиг. 1, слева). Упругодемпфирующие элементы 10, демпфирующие воздействие ударной волны, выполнены в виде втулки из эластомера, например полиуретана, или пружины, заполненной полиуретаном.

Возможен вариант выполнения, по крайней мере, одного быстроразрушающегося элемента (фиг. 1, справа) с системой оповещения, выполненного в виде втулки, например, из стекла типа «триплекс» или фарфора, охватывающей опорный стержень 4, и имеющей в средней части встроенный индикатор безопасности в виде двух усеченных конических поверхностей, вершины которых направлены навстречу друг другу, при этом на одной из поверхностей закреплен датчик, реагирующий на разрушение, например тензорезистор 12, выход с которого соединен с усилителем сигнала 13, поступающего на вход системы оповещения о возникновении чрезвычайной ситуации (ЧС).

Противовзрывная панель работает следующим образом.

При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже не показано) происходит резкое повышение избыточного давления и как следствие подъем панели от воздействия ударной волны, при этом быстроразрушающийся одноразового действия элемент 11 разрушается и перестает сдерживать панель от ее вертикального перемещения вверх, при этом открывается проем 8 и 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 и упругодемпфирующие элементы 10, демпфирующие воздействие ударной волны.

Возможен вариант (фиг. 2), когда для повышения надежности срабатывания противовзрывной панели, в частности для ее перемещения вверх по заданной вертикальной траектории, каждый стержень 4 выполнен с усиленным основанием, расположенным в покрытии (или кровли) взрывоопасного объекта, чтобы предотвратить «вырыв из покрытия» хотя бы одного из стержней 4, что вызвало бы нарушение в подъеме панели и неполное ее открытие, а следовательно, привело бы к увеличению избыточного давления внутри взрывоопасного объекта и негативному развитию ЧС.

Для надежности крепления каждый стержень 4 имеет в основании, которое расположено в покрытии (или кровли) взрывоопасного объекта, жестко связанную с ним базовую горизонтальную плиту 16, расположенную перпендикулярно стержню 4, к которой одним концом прикреплены, по крайней мере, два наклонных арматурных стержня 15, другой конец которых жестко связан со стержнем 4. К нижней поверхности плиты 16 прикреплен, по крайней мере, один элемент 17 якорного типа, а к ее торцевым плоскостям симметрично прикреплены элементы 18 устойчивости, состоящие из вертикальных и горизонтальных полос, также предназначенные для повышения прочности стержня 4 на «вырыв из покрытия». При этом вся металлоконструкция основания стержня 4 заливается бетоном или другим связующим при сооружении взрывоопасного объекта.

Возможен вариант, когда упругодемпфирующий и быстроразрушающийся элементы (фиг. 3) крепятся на опорных стержнях 4 к листам-упорам 5 посредством демпфирующего основания 19 винтами 20. К основанию 19 коаксиально стержню 4 жестко прикреплена выполненная в виде усеченного конуса втулка 22, причем ее нижнее основание усеченного конуса связано с основанием 19, а в верхнее основание усеченного конуса упирается элемент одноразового действия, выполненный в виде втулки 23 из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, которая поджимается снизу зажимным элементом 25 втулочного типа с канавками 26 для фиксации упругой части упругодемпфирующего элемента, выполненной в виде конической пружины 21, обращенной своим верхним основанием в сторону зажимного элемента 25 втулочного типа, а нижнее основание конической пружины закреплено в канавках (на чертеже не показано) демпфирующего основания 19 посредством литьевого полиуретана. Фиксация зажимного элемента 25 втулочного типа осуществляется посредством защелок 24, установленных на поверхности стержня 4.

Сборка этой конструкции осуществляется в следующей последовательности. К стержню 4 перпендикулярно его оси приваривается лист-упор 5, после чего к нему винтами 20 крепится основание 13, имеющее канавки (на чертеже не показано) для установки нижнего основания конической пружины 21, которое заливаются литьевым полиуретаном. После чего на стержне 4, устанавливается втулка 23, выполненная из хрупкого, быстроразрушающегося материала, которая поджимается зажимным элементом 25 втулочного типа с канавками 26 для фиксации верхнего основания конической пружины 21. Фиксация этого положения осуществляется посредством защелок 24, установленных на поверхности стержня 4. Таким образом, разрушающийся элемент 10 готов к установке на противовзрывную панель.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

При подъеме панели 1 от воздействия ударной волны она упирается в зажимной элемент 25 втулочного типа, который освобождается от фиксаторов (защелок) 24 на стержне 4, в результате чего начинает сжиматься коническая пружина 21. При дальнейшем движении зажимного элемента 24 вверх он разрушает втулку 23 одноразового действия, выполненную из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, и сжимает выполненную в виде усеченного конуса втулку 22, которая меняет форму и выбивает верхнее основание конической пружины 21, освобождая путь для дальнейшего продвижения зажимного элемента 24 по стержню 4 до взаимодействия его с демпфирующим основанием 19. В случае большого (более 5 КПа) давления взрывной волны либо срезается сварочное соединение, которое крепит опорные стержни 4 к листам-упорам 5, либо происходит заклинивание и разрыв стержней 4.