Результат интеллектуальной деятельности: ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ ПАНЕЛЬ КОЧЕТОВА ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких 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, а 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, прим 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 выполненный 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 выполнения упругодемпфирующего и быстроразрушающегося элементов (фиг. 3), которые крепятся на опорных стержнях 4 к листам-упорам 5 посредством демпфирующего основания 19, связанного винтами 20 с коаксиально расположенной фланцевой втулкой 29, верхний фланец которой соединен с демпфирующим основанием 19, а нижний - с зажимным элементом 26 втулочного типа с канавками 27 для фиксации одного из концов упругого элемента 21, выполненного в виде конической пружины, другой конец которой упирается в стакан 23 с центральным отверстием 25, в котором соосно размещен стержень 4. На внешней поверхности фланцевой втулки 29 установлена, соосно стержню 4, предохранительная втулка 30, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора. Стакан 23 выполнен из хрупкого разрушающегося материала, например фарфора, и крепится своей обечайкой к зажимному элементу 26 винтами 28.

Сборка предлагаемой конструкции осуществляется в следующей последовательности. К стержню 4, перпендикулярно его оси, приваривается лист-упор 5, после чего к нему винтами крепится демпфирующее основание 19, через фланцевую втулку 29 с предохранительной втулкой 30. К нижнему фланцу втулки 29 крепят винтами 20 зажимной элемент 26 втулочного типа с канавками 27, в которых фиксируют верхнее основание упругого элемента 21, выполненного в виде конической пружины. Затем устанавливают стакан 23, с упором в его днище 24 нижнего основания конической пружины 21, и поджимают его винтами 28 к зажимному элементу 26.

Предлагаемая конструкция упругодемпфирующего и быстроразрушающегося элементов (фиг. 3) работает следующим образом.

При подъеме панели 1 от воздействия ударной волны (фиг. 3) она упирается в днище стакана 24, который при дальнейшем движении панели вверх разрушается, освобождая коническую пружину 21 и путь для дальнейшего продвижения зажимного элемента 26 по стержню 4 до взаимодействия его с фланцевой втулкой 29, при этом разрушается предохранительная втулка 30, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, и зажимной элемент 26 упирается через фланцевую втулку 29 в демпфирующее основание 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.