Результат интеллектуальной деятельности: КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ПРЕДМЕТОВ

Изобретение относится к контейнерам для осуществления перевозки, хранения и подрыва взрывных устройств или взрывчатых веществ (ВВ), а также для подрыва устройств, начиненных отравляющими веществами.

Известно устройство для подавления взрывов (US 7490537 B1), представляющее собой цилиндрический контейнер с внутренней полостью в форме усеченного конуса, в промежутке между внутренними и внешними стенками контейнера имеется пространство, которое заполняется водой, как диссипирующей жидкостью. Толщина стенок неравномерна, перепад в толщине стенок организован таким образом, чтобы направить взрывную волну в безопасном направлении, то есть при обезвреживании взрывчатого вещества или взрывного устройств, люди, находящиеся в непосредственной близости от места активации устройства, в меньшей степени подвержены опасности травмироваться.

Недостатком известного устройства является то, что оно не может защитить от отравляющих веществ вследствие того, что диссипирующая жидкость легко растворяет в себе большую часть известных отравляющих веществ. Кроме того, оно не может быть использовано для транспортировки.

Известен контейнер для взрывчатого устройства (US 7036418 B2), включающий две оболочки, вращающиеся относительно друг друга.

Недостатком известного контейнера является то, что он не обеспечивает биологической, химической и радиационной защиты вследствие того, что структура рекомендованных материалов, а именно кевлар, s-glass, не может сопротивляться воздействию излучений. Кроме того, в конструкции контейнера не предусматривается фиксация материала или опасного устройства внутри контейнера, это означает, что при перемещении содержимое может быть детонировано или повреждено. Контейнер не предусматривает возможности блокировки на открытие или организации пломбы, что крайне важно при длительном хранении.

Известно устройство для хранения и транспортировки боеприпасов (Патент RU №2011149 от 15.04.1994), содержащее трубу с расположенной в ней опорой, размещенное в опоре упорное кольцо для изделия и торцевые элементы, скрепленные с трубой и опорой. Опора выполнена многослойной из композиционного материала в виде наружной цилиндрической оболочки, соединенной с торцевыми элементами, внутренней волнообразной цилиндрической оболочки, выступы и впадины которой расположены по спирали, и арматуры, размещенной между оболочками, а упорное кольцо выполнено с контактной поверхностью по форме и размерам, ответными форме и размерам внутренней поверхности волнообразной оболочки. Конструкция обеспечивает фиксацию содержимого внутри за счет прижимного механизма.

Недостатком известного устройства является то, что соединение металлических торцевых элементов и элементов оболочки из базальтопластика по сути представляет контакт двух разнородных материалов, таким образом, что даже при незначительном уменьшении или увеличении объема, вследствие различных коэффициентов термического расширения этих материалов место соединения может изменить свои параметры и конструкция контейнера нарушится. В свою очередь это может привести к заклиниванию прижимного механизма, утечки опасного содержимого и снижению прочности контейнера.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является контейнер для взрывного устройства (Патент RU №2082071 от 20.06.1997 г.), включающий корпус, расположенную сверху крышку и размещенную внутри корпуса обойму. Обойма выполнена съемной и содержит оболочки из сетчатого материала, между которыми размещена гибкая герметичная емкость с водой, а в крышке расположены электрические вводы и держатель с подрывным зарядом. Известный контейнер использует диссипативный слой в конструкции и обеспечивает детонацию содержимого для его ликвидации. Данное устройство принято за прототип.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения, - металлический корпус цилиндрической формы с установленными на концах заглушками; внутри корпуса расположена емкость; стенки емкости состоят из слоев: внешнего, выполненного в форме монолитного цилиндра, промежуточного, заполненного диссипирующим материалом, и внутреннего.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является отсутствие возможности нейтрализовать или снизить возгорание, биологическую, химическую и радиационную угрозу, возможную при детонации взрывчатого вещества или устройства, а также отсутствие фиксирующих средств для содержимого контейнера. В прототипе имеется предупреждение, что при детонации контейнер разогревается, что является дополнительным недостатком.

Задачей изобретения является создание контейнера, пригодного для длительного и кратковременного хранения, транспортировки и подрыва взрывных устройств и взрывчатых веществ, обеспечивающего максимальную диссипацию энергии взрыва с одновременной защитой от образования поражающих фрагментов при взрыве, возможного возгорания, биологического, химического и радиационного заражения.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном контейнере для взрывоопасных предметов, включающем металлический корпус цилиндрической формы с установленными на концах заглушками, расположенную внутри корпуса емкость, стенки которой состоят из слоев: внешнего, выполненного в форме монолитного цилиндра, промежуточного, заполненного диссипирующим материалом, и внутреннего, согласно изобретению емкость выполнена из литого базальтоподобного синтетического минерального сплава в виде капсулы, содержащей донную часть, герметично прикрепленную к стенкам. и съемную крышку, при этом донная часть выполнена в виде диска, диаметр которого совпадает с внутренним диаметром корпуса, внешний слой стенки капсулы неразъемно связан с внутренними стенками корпуса.

Кроме того, внутренний слой стенки капсулы выполнен в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к загрузке, при этом угол наклона образующей конуса равен 5-20°.

Кроме того, полость капсулы выполнена с возможностью заполнения свободного пространства между ее содержимым и крышкой порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава.

Кроме того, со стороны загрузки в заглушке выполнен цилиндрический паз, диаметр которого больше диаметра крышки капсулы, при этом на поверхность торцов стенок капсулы насыпан припой и между крышкой капсулы и торцами стенок проложена проволока, концы которой выведены в паз и соединены с электрическими вводами, расположенными в заглушке, для опломбирования контейнера или в полость капсулы введена проволока, концы которой выведены в паз и соединены с электрическими вводами, расположенными в заглушке, и поверх заглушки установлен взрывозащитный экран для подрыва содержимого контейнера.

Кроме того, свободные объемы, образованные в пазу между заглушкой корпуса и крышкой капсулы, заполнены порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава.

Кроме того, к корпусу заглушки прикреплены с помощью болтового соединения.

Кроме того, в качестве диссипирующего материала использован порошок из базальтоподобного синтетического минерального сплава.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - емкость выполнена из литого базальтоподобного синтетического минерального сплава в виде капсулы, содержащей донную часть, герметично прикрепленную к стенкам, и съемную крышку; донная часть выполнена в виде диска, диаметр которого совпадает с внутренним диаметром корпуса; внешний слой стенки капсулы неразъемно связан с внутренними стенками корпуса; внутренний слой стенки капсулы выполнен в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к загрузке, при этом угол наклона образующей конуса равен 5-20°; полость капсулы выполнена с возможностью заполнения пространства между ее содержимым и крышкой порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава; со стороны загрузки в заглушке выполнен цилиндрический паз, диаметр которого больше диаметра крышки капсулы, при этом на поверхность торцов стенок капсулы насыпан припой и между крышкой капсулы и торцами стенок проложена проволока для опломбирования контейнера или в полость капсулы введена проволока и поверх заглушки установлен взрывозащитный экран для подрыва содержимого контейнера, концы проволоки выведены в паз и соединены с электрическими вводами, расположенными в заглушке; свободные объемы, образованные в пазу между заглушкой корпуса и крышкой капсулы, заполнены порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава; к корпусу заглушки прикреплены с помощью болтового соединения; в качестве диссипирующего материала использован порошок из базальтоподобного синтетического минерального сплава.

Выполнение емкости в виде капсулы из литого базальтоподобного синтетического минерального сплава обеспечивает помимо рассеивания энергии взрыва ингибирование возможного возгорания, биологического, химического и радиационного заражения.

Выполнение донной части капсулы в виде диска с диаметром, совпадающим с внутренним диаметром корпуса, и внешнего слоя стенок капсулы неразъемно связанным с внутренними стенками корпуса позволяет предотвратить неконтролируемое смещение содержимого капсулы и защитить от возможного возгорания или биологического, химического и радиационного заражения.

Выполнение внутреннего слоя стенок капсулы в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к загрузке, с углом наклона образующей конуса 5-20° позволяет направить остаточную взрывную волну таким образом, что она распространяется вверх, а не в стороны, что обеспечит безопасность при детонации за счет известной траектории взрыва. Угол наклона стенок менее 5° не позволит создать направленное движение ударной волны в случае детонации. Угол наклона более 20° нецелесообразен, это приведет к повышенному давлению на стенки капсулы.

Заполнение свободных объемов, образованных в полости капсулы, между содержимым капсулы и ее крышкой порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава позволяет зафиксировать взрывоопасный предмет и обеспечивает дополнительное погашение энергии продуктов взрыва, что способствует обеспечению дополнительной радиационной и биологической защиты.

Наличие со стороны загрузки в заглушке цилиндрического паза диаметром, большим диаметра крышки капсулы, и наличие припоя на поверхности торцов стенок капсулы и проволоки, уложенной между крышкой капсулы и торцами стенок, с возможностью вывода концов в паз и соединения их с электрическими вводами, расположенными в заглушке, позволяет опломбировать содержимое контейнера.

Введение в полость капсулы проволоки, концы которой введены в паз и соединены с электрическими вводами, и установка взрывозащитного экрана поверх заглушки позволяет детонировать содержимое контейнера.

Заполнение свободных объемов, образованных в пазу, между заглушкой корпуса и крышкой капсулы порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава позволяет обеспечить дополнительное гашение энергии продуктов взрыва.

Крепление к корпусу заглушек фланцевых с помощью болтового соединения обеспечивает повышенную надежность конструкции внешнего корпуса.

Использование в качестве диссипирующего материала порошка из базальтоподобного синтетического минерального сплава обеспечивает помимо рассеивания энергии взрыва ингибирование возможного возгорания, биологического, химического и радиационного заражения.

Предлагаемый контейнер иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-2.

На фиг. 1 представлен разрез по оси контейнера.

На фиг. 2 показано укрупненно место пломбированного соединения.

Контейнер содержит (фиг. 1) металлический корпус 1 цилиндрической формы с установленными на концах заглушками фланцевыми 2, 3. В качестве корпуса 1 использована труба из высокопрочной стали. Заглушки фланцевые 2, 3 соединены с корпусом 1 с помощью болтового соединения.

Внутри корпуса 1 расположена многослойная емкость, выполненная из литого базальтоподобного синтетического минерального сплава в виде капсулы. Капсула содержит донную часть 4, герметично прикрепленную к стенкам, и съемную крышку 5 с ручкой 6. Донная часть 4 капсулы представляет собой диск с диаметром, совпадающим с внутренним диаметром корпуса 1. Стенки капсулы состоят из внешнего 7, промежуточного 8 и внутреннего 9 слоев.

Внешний 7 слой стенки капсулы представляют собой монолитную трубу с параллельными относительно друг друга стенками и неразъемно связан с внутренними стенками корпуса 1. Внешний 7 слой стенки получен заливкой расплава базальтоподобного синтетического минерального сплава по технологии литья «труба- в-трубе».

Внутренний 9 слой выполнен в форме конической трубы, обращенной большим основанием к загрузке с углом наклона стенок 5-20°. Конический внутренний слой 9 получен из литого базальтоподобного синтетического минерального сплава по технологии центробежного литья. Диаметры внешнего 7 и внутреннего 9 слоев капсулы подобраны таким образом, чтобы при сборке со стороны загрузки между их торцами образовался зазор, достаточный для заполнения пространства между ними. Пространство между ними является промежуточным слоем 8. Оно может быть заполнено порошком из базальтоподобного синтетического минерального сплава, или другого диссипирующего материала, или диссипирующей жидкостью.

Донная часть 4 прикреплена к слоям 7, 9 капсулы с помощью герметичного паяного соединения на основе припоя из фритты. Опасное вещество или устройство размещается в полости 10 капсулы. Для фиксации содержимого капсулы свободное пространство засыпано порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава.

Со стороны загрузки в заглушке фланцевой 3 выточен цилиндрический паз 11, диаметром большим диаметра крышки 5 капсулы, и глубиной, позволяющей разместиться в ней ручки 6 крышки 5.

Свободные объемы, образованные в пазу 11 между заглушкой фланцевой 3 корпуса 1 и крышкой 5 капсулы, заполнены порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава.

Со стороны загрузки в заглушке фланцевой 3 расположены электрические вводы 12 (фиг. 2) для организации паяного соединения при опломбировании.

При необходимости опломбирования контейнера на поверхность торцов стенок капсулы (фиг. 2) насыпан припой и между крышкой 5 капсулы и торцами стенок проложена проволока 13, концы проволоки 13 выведены в паз 11 и соединены с электрическими вводами 12.

При необходимости подрыва контейнера в полость 10 капсулы проложена проволока 13, концы которой выведены в паз 11 и соединены с электрическими вводами 12, и поверх заглушки 3 установлен взрывозащитный экран (не показан).

Контейнер для взрывоопасных предметов используют следующим образом.

Опасное вещество или устройство размещают в полости 10 капсулы. Для фиксации его засыпают порошком базальтоподобного синтетического минерального сплава. Закрывают капсулу крышкой 5 с ручкой 6.

При необходимости опломбирования контейнера на поверхность торцов стенок капсулы насыпают припой и между крышкой 5 капсулы и торцами стенок прокладывают проволоку 13. Крышку 5 надевают, а концы проволоки 13 выводят в паз 11, на провода подают напряжение через электрические вводы 12. За счет собственного сопротивления они разогреваются, расплавляют припой, при снятии нагрузки припой застывает и образует сцепление. На крышку 5 засыпают порошок базальтоподобного синтетического минерального сплава, после устанавливают фланцевую заглушку 3 и фиксируют болтовым соединением.

При необходимости подрыва провода подводят не на торцы стенок капсулы, а на устройство или ВВ внутри капсулы, сверху устанавливают крышку 5, концы проволоки 13 выводят в паз 11, на провода подают напряжение через электрические вводы 12, засыпают порошок, устанавливают со стороны загрузки взрывозащитный экран любой конструкции и детонируют. Наклонные стенки внутреннего слоя 9 капсулы направляют остаточную взрывную волну таким образом, что она распространяется вверх, а не в стороны.

Случайная детонация при пломбировании контейнера исключена за счет того, что и материал литого базальтоподобного синтетического минерального сплава, и порошок припоя и фритты, и порошок самого базальтоподобного синтетического минерального сплава являются полными диэлектриками.

Литой базальтоподобный синтетический минеральный сплав является диссипативным материалом, он способен рассеивать как энергию ударной волны, так и кинетическую энергию движущихся осколков. Состав синтетического минерального сплава приведен в таблице.

Изготовлен сплав по ТУ 1004-024-05773333 -2008.

Многослойная конструкция создает условия многократного отражения волн внутри капсулы, что приводит к тому, что в случае санкционированного или несанкционированного подрыва капсула просто разрушится и вместе с остатками устройства останется внутри металлического корпуса. Кроме того, литые базальтоподобные синтетические минеральные сплавы не подвержены химической, биологической и радиационной деструкции. Они не позволят излучениям или токсичным веществам покинуть пределов капсулы или корпуса. Порошок литого базальтоподобного синтетического минерального сплава используется как огнегасительное средство и способен ингибировать возгорание внутри контейнера. За счет низкой теплопроводности литого базальтоподобного синтетического минерального сплава корпус контейнера почти не нагревается в случае детонации содержимого.

Размеры контейнера должны быть подобраны в соответствии с параметрами взрывного устройства или массы взрывчатого вещества.

Детонация должна в целях безопасности производиться на полигоне, но при необходимости контейнер может использоваться для ликвидации непосредственно на месте обнаружения.

Таким образом, предлагаемый контейнер позволяет обеспечить:

- максимальную диссипацию энергии взрыва и защиту от возможного биологического, химического, радиационного заражения и возгорания;

- фиксацию содержимого;

- опломбирование и детонацию;

- транспортировку, длительное или кратковременное хранение;

-уничтожение взрывного устройства на месте с обеспечением безопасности и предосторожностей.