Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОЧЕТОВА МОДЕЛИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ

Изобретение относится к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является устройство безопасности в чрезвычайных ситуациях по патенту РФ №2564209, А62С 35/00, (прототип), содержащий макет взрывоопасного объекта установленного на стойках, с установленным в нем инициатором взрыва.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность системы и отсутствие возможности прогнозировать развитие чрезвычайной ситуации.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.

Это достигается тем, что в стенде для моделирования чрезвычайной ситуации, содержащим макет взрывоопасного объекта установленного на стойках, с установленным в нем инициатором взрыва, защитный чехол и поддон, при этом чехол с поддоном представляют собой единую замкнутую конструкцию, образованную вокруг макета взрывоопасного объекта, размещенного в испытательном боксе, при этом макет оборудован транспортной и подвесной системами, а защитный чехол выполнен многослойным и состоящим из обращенного внутрь к макету алюминиевого слоя, а также резинового и перкалевого слоев, макет взрывоопасного объекта оснащен исследуемом на стенде объектом: взрывозащитным элементом, установленным над отверстием в верхней части макета, который состоит из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом.

На фиг. 1 показана принципиальная схема стенда для моделирования чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, на фиг. 2 - представлена схема взрывозащитного элемента, установленного в потолочной части макета взрывоопасного объекта, на фиг. 3 - представлена схема взрывозащитного элемента, установленного в боковой части макета взрывоопасного объекта, на фиг. 4 - вариант упругодемпфирующего элемента.

Устройство для моделирования чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте (фиг. 1) содержит макет 1 взрывоопасного объекта установленного на стойках 2, с установленным в нем инициатором 3 взрыва, защитный чехол 4 и поддон 5, при этом чехол с поддоном представляют собой единую замкнутую конструкцию, образованную вокруг макета 1 взрывоопасного объекта, размещенного в испытательном боксе 6. Кроме того, макет 1 оборудован транспортной 7 и подвесной 8 системами, а защитный чехол 4 выполнен многослойным и состоящим из обращенного внутрь к макету 1 алюминиевого слоя, затем резинового и перкалевого слоев. Подвесная система 8 состоит из комплекта скоб и растяжек, размещенных на защитном чехле, а также необходимого количества анкерных крюков (петель) в потолке, стенах и полу испытательного бокса 6. Транспортная система 7 предназначена для удаления разрушенного макета 1 после проведения испытаний из испытательного бокса 6 вместе с защитным чехлом 4.

Макет 1 взрывоопасного объекта оснащен исследуемом на стенде объектом: взрывозащитным элементом 9 (фиг. 2), установленным над отверстием 10 в верхней части макета. Взрывозащитный элемент 9 состоит из бронированного металлического каркаса 11 с бронированной металлической обшивкой 12 и наполнителем - свинцом. В верхней части макета 1, у отверстия 10, симметрично относительно его оси, заделаны четыре опорных стержня 13, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 14, заделанные в панели взрывозащитного элемента 9. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней 13 приварены листы-упоры 15. 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 13 могут быть выполнены упругими.

Снаружи опорных стержней 13 расположены упругодемпфирующие элементы 16, один конец которых упирается в бронированную металлическую обшивку 12, а другой - в листы-упоры 15, расположенные в верхней части опорных стержней 13.

Возможен вариант упругодемпфирующего элемента 16 (фиг. 4), который выполнен с быстроразрушающимся элементом одноразового действия в виде втулки 25 из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, которая крепится к листам-упорам 15 посредством демпфирующего основания 21, закрепленного к листам-упорам 15 винтами 22. К основанию 21, коаксиально стержню 13, прикреплена посредством фланца 23 винтами 24 втулка 25 одноразового действия.

Упругая часть упругодемпфирующего элемента 16 выполнена в виде, по крайней мере, трех листовых рессор 29, размещенных между листами-упорами 15 и зажимным элементом 26 втулочного типа с канавками 28 для фиксации одного конца рессор 29, при этом второй конец каждой рессоры 29 посредством шарниров 30 закреплен на листах-упорах 15, а рессоры 29 расположены с наклоном порядка 15°÷45° в сторону быстроразрушающегося элемента одноразового действия в виде втулки 25.

Наполнитель может быть выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра; в виде шарообразной крошки разного диаметра. Наполнитель может быть выполнен в виде крошки произвольной формы разного диаметрального (максимального по внешнему, произвольной формы, контуру крошки) размера.

Кроме того, макет 1 взрывоопасного объекта оснащен исследуемом на стенде объектом: взрывозащитным элементом 17 (фиг. 3), установленным в боковой части макета, и который идентичен взрывозащитному элементу, установленному в верхней части макета.

Устройство для моделирования чрезвычайной ситуации работает следующим образом.

В испытательном боксе 8 устанавливают макет 1 взрывоопасного объекта с двумя взры-возащитными элементами: в верхней (потолочной) части макета и в боковой части макета, конструкции которых идентичны. В верхней (потолочной) части макета 1 и в боковой части выполняют отверстия 10 (проемы), которые закрывают взрывозащитными элементами 9 и 17, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях 13, один конец, каждого из которых, жестко фиксируют в потолке макета 1, а на втором крепят горизонтальную перекладину в виде листов-упоров 15. После срабатывания инициатора 3 взрыва проводят анализ ситуации, и после обработки полученных экспериментальных данных формируют информационную базу данных о развитии чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, и составляют математическую модель, прогнозирующую предотвращение чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.

С внешней стороны макета, около взрывозащитных элементов 9 и 17 устанавливают видеокамеры 18 и 19 в бронированном исполнении, выходы которых связывают с компьютером 20, записывающим моменты срабатывания взрывозащитных элементов 9 и 17, и в результате обработки этих сигналов делают выводы о распределении взрывных волн в объеме помещения.

Каждый из взрывозащитных элементов 9 и 17 работает следующим образом.

При взрыве внутри макета 1 происходит подъем панели взрывозащитного элемента 9 от воздействия ударной волны и через открытый проем 10 сбрасывается избыточное давление.

При этом упруго-демпфирующие элементы 16 сжимаются, гася энергию взрыва, а затем возвращают панель 9 в исходное состояние.

Внешняя винтовая поверхность упруго-демпфирующих элементов 16 покрыта вибродемпфирующей мастикой, например типа ВД-17, которая дополнительно способствует демпфированию взрывной волны.

После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем 10 и вредные вещества не поступают в атмосферу. Для фиксации предельного положения панели служат листы-упоры 15. Для того, чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели наполнитель металлического каркаса 11 выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 13 могут быть выполнены упругими.

Способ для моделирования чрезвычайной ситуации на взрывоопасном объекте осуществляют следующим образом.

Макет взрывоопасного объекта устанавливают на стойках, оборудуют защитным чехлом с поддоном, а также транспортной и подвесной системами, защитный чехол выполняют многослойным и состоящим из обращенного внутрь к макету алюминиевого слоя, а также резинового и перкалевого слоев, макет взрывоопасного объекта оснащают исследуемыми на стенде объектами: взрывозащитными элементами, а внутри макета устанавливают инициатор взрыва. Макет взрывоопасного объекта дополнительно оснащают взрывозащитным элементом, установленным в боковой части макета, и который выполняют идентичным взрывозащитному элементу, установленному в верхней части макета, а с внешней стороны макета, около взрывозащитных элементов, устанавливают видеокамеры в бронированном исполнении, выходы которых связывают с компьютером, записывающим моменты срабатывания взрывозащитных элементов, и в результате обработки этих сигналов выполняют анализ о распределении взрывных волн в объеме помещения, а панель дополнительно содержит упругодемпфирующие разрушающиеся элементы одноразового действия, которые крепятся на опорных стержнях к листам-упорам посредством демпфирующего основания винтами, а к основанию, коаксиально стержню, прикреплена посредством фланца винтами втулка одноразового действия, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, при этом упругая часть разрушающегося элемента выполнена в виде, по крайней мере, трех листовых рессор, размещенных между листами-упорами и зажимным элементом втулочного типа с канавками для фиксации одного конца рессор, при этом второй конец каждой рессоры посредством шарниров закреплен на листах-упорах, а рессоры расположены с наклоном порядка 15°÷45° в сторону упругодемпфирующего разрушающегося элемента одноразового действия.