ИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ С ВЗРЫВООПАСНЫМИ ОБЪЕКТАМИ Российский патент 1997 года по МПК F42B33/06 F42D5/00 

Заявленное устройство относится к взрывной технике и может быть использовано для безопасного демонтажа взрывоопасных объектов, в частности диверсионных взрывных устройств, с целью их обезвреживания.

Известно устройство контейнер для хранения и транспортировки взрывных устройств (патент США N 4055247, кл. F 42 B 37/02, 1976). Контейнер содержит цилиндрический корпус с днищем и горловиной, закрытой крышкой, на внутренней стороне которой закреплен защитный экран в виде металлической выпуклой плиты. Средняя часть корпуса снабжена с внутренней стороны защитными слоями металлического листа. Внутри контейнера помещено опорное устройство для объекта. Недостатком этого устройства является его неравнопрочность во всех направлениях при внутреннем импульсном нагружении в случае взрыва, ограниченность его применения для объектов большого веса и габаритов, так как загрузка объекта в него может производиться только вручную, что представляет повышенную опасность при обращении с взрывоопасными объектами, а также невозможность его применения для демонтажа объекта.

Наиболее близким аналогом является изолирующее устройство для исследования сильных взрывов (патент США N 3820435, кл. 89-12, 1972).

Устройство представляет собой тонкостенный сферический сосуд, имеющий не менее одного отверстия для доступа внутрь, закрытого крышкой. Внутри сосуда установлен держатель для взрывоопасного объекта, представляющий собой сетку, закрепленную к крышке. Все устройство установлено на транспортное средство. Недостатком этого устройства является его недостаточная прочность при внутреннем взрывном нагружении, особенно при взрыве объектов, образующих осколки, сложность загрузки объекта в сосуд с помощью автономного загрузочного средства и неприменимость для производства демонтажных работ с взрывоопасным объектом.

Решаемой технической задачей является создание единого модуля для реализации комплекса работ по безопасному обезвреживанию и исследованию взрывоопасных объектов. Необходимо обеспечить возможность демонтажа объекта предварительно установленного конструктивного исполнения, оперативное помещение его вместе с приспособлением во взрывную камеру, выполнение операций, необходимых для демонтажа по команде дистанционной системы управления, извлечение, перестановка на другие приспособления и повторная загрузка в камеру для последующей операции. При этом конструкция камеры должна обеспечить полную локализацию продуктов взрыва и осколков в случае аварийного или санкционированного подрыва. Указанная техническая задача решается устройством, содержащим взрывную камеру, установленную на платформе и имеющую загрузочную горловину, закрытую крышкой, к которой прикреплен размещенный в полости камеры держатель для объекта. В отличие от известного устройства, оно снабжено приспособлениями для демонтажа, управляемыми дистанционно системой управления. На платформе, помимо взрывной камеры, установлена тележка с возможностью перемещения по направляющим. К тележке прикреплена крышка взрывной камеры, к внутренней стороне которой присоединен через цилиндрическую металлическую оболочку защитный экран в форме обращенного вершиной в камеру конуса из металлической плиты. Корпус взрывной камеры выполнен цилиндрической формы с выпуклыми днищами и образован двумя слоями пластичной стали, внутренняя полость камеры облицована примыкающими друг к другу полосами бронированной стали, образующими в продольном направлении группы, разъемно-соединенные посредством шпангоутов, горловина в днище выполнена с внутренним кольцевым пазом и соединена с ближайшим шпангоутом цилиндрической металлической оболочкой с фланцем, у которого диаметр центрального отверстия равен диаметру защитного экрана крышки, при этом к фланцу прикреплены радиальные пластины, обращенные ребрами в полость камеры и установленные наклонно с частичным взаимным перекрытием. На внутренней поверхности камеры закреплены направляющие, например, в виде опор качения, а держатель снабжен опорными элементами для перемещения по направляющим. Крышка камеры снабжена радиальными кольцевыми элементами, установленными с возможностью их размещения в кольцевом пазе горловины, и механизмом их радиального перемещения. В крышку камеры вмонтирован гермоввод системы управления приспособлениями для демонтажа объекта и через нее проходят каналы сообщения полости камеры с атмосферой. Держатель объекта снабжен площадкой для установки демонтажных приспособлений. На коническом защитном экране крышки закреплен бронезащитный колпак.

Объединение на единой платформе взрывной камеры, подвижной тележки с прикрепленной к ней крышкой и присоединенным к крышке держателем для демонтируемого объекта и приспособлений, необходимых для разборки, оснащенных системой управления, обеспечивают автономность всего процесса разборки. Конструктивное выполнение корпуса и крышки взрывной камеры с облицовкой из бронированной стали в совокупности с надежным запиранием кольцевыми элементами, введенными в кольцевой паз горловины, делают камеру равнопрочной во всех направлениях нагружения и защищенной от пробивания осколками. Выполнение облицовки из набора пластин предотвращает возникновение трещин, компенсируя напряжения в ней за счет контактных границ пластин. Цилиндрические оболочки между горловиной и ближайшим к ней шпангоутом, а также между крышкой и ее экраном защищают наиболее уязвимое место загрузочный люк и перераспределяют нагрузки с горловины на корпус, позволяя выполнить его с максимально возможным диаметром для ввода крупногабаритных объектов без ослабления корпуса. Коническая форма защитного экрана крышки и радиальные пластины, прикрепленные к фланцу оболочки между горловиной и шпангоутом и ориентированные навстречу возможному потоку осколков и газообразных продуктов взрыва, служит их отражению в полость камеры и рассеканию. Закрепленные на внутренней поверхности камеры направляющие, позволяют плавно перемещать держатель с установленным на нем объектом с монтажным приспособлением внутрь камеры, одновременно размещая их в заданном положении. Гермоввод системы управления в крышке камеры обеспечивает электрическую связь с демонтажными приспособлениями. Каналы сообщающие полость камеры с атмосферой позволяют стравливать избыточное давление и производить отбор проб газообразных продуктов из полости камеры. Газопроницаемые стенки оболочек между горловиной и ближайшим шпангоутом, а также между крышкой и ее краном также способствуют стравливанию давления в дополнительные объекты.

На чертеже изображено изолирующее устройство в продольном разрезе. Изолирующее устройство выполнено следующим образом. На платформе 1 установлена взрывная камера 2 и тележка 3 с возможностью перемещения по направляющим 4. К тележке 3 прикреплена крышка 5 камеры 2, к ней присоединен держатель 6 для установки в нем объекта и приспособления 7 для разборки. В крышке 5 выполнен гермоввод 8 для жгутов системы управления (не показана) работой приспособлений 7. Корпус камеры 2 выполнен цилиндрическим с выпуклыми днищами и образован внутренним 9 и наружным 10 слоями пластичной стали, внутренняя поверхность камеры облицована полосами 11 бронированной стали. Полосы примыкают друг к другу. В продольном направлении они уложены группами, причем полосы одной группы смещены по окружности относительно другой. Соединение групп полос осуществлено посредством шпангоутов 12. На внутренней поверхности камеры диаметрально противоположно закреплены направляющие 13 с роликами 14. Третья направляющая 15 закреплена по оси в нижней части камеры. Горловина 16 выполнена с кольцевым пазом 17 и соединена с ближайшим шпангоутом 12 посредством цилиндрической металлической оболочки 18 с фланцем 19. На фланце закреплены радиальные пластины 20, обращенные ребрами в полость камеры и установленные наклонно к фланцу с частичным перекрытием друг друга. Крышка 5 камеры 2 выполнена с защитным экраном 21, закрепленным на ее внутренней поверхности через металлическую цилиндрическую оболочку 22. Экран имеет форму конуса, вершина которого обращена в полость камеры. К поверхности конуса прикреплен бронезащитный колпак 23. Диаметр отверстия оболочки 18 равен диаметру защитного экрана 21. Цилиндрические оболочки 18 и 22 выполнены с отверстиями на боковых поверхностях для перетекания газовой среды. Крышка снабжена кольцевыми элементами 24 в виде плоских сегментов, которые с помощью механизма 25 радиального перемещения при закрывании крышки вводятся в паз 17. Полость камеры 2 сообщается с атмосферой посредством каналов, проходящих через крышку. Держатель 6 выполнен в виде фермы, образованной продольными трубами 26 с площадкой для установки на ней приспособления 7 для демонтажа объекта. В продольных трубах 26 проходят газообменные каналы и жгуты системы управления приспособлениями 7. К трубам 26 держателя 6 присоединены опорные пластины 27 для скольжения по направляющим 13 и 15. В качестве приспособлений для демонтажа используются малогабаритные переносные станки с рабочими режущими инструментами.

Изолирующее устройство используется следующим образом.

Взрывоопасный объект с предварительно установленной (например, рентгенографическим способом) конструкцией зажимают в приспособлении 7, помещенном заранее на площадку держателя 6. Крышка 5 с прикрепленным к ней держателем 6 выдвинута с помощью подвижной тележки 3 в крайнее положение на направляющих 4. Камера находится в открытом положении. Рабочие инструменты приспособления 7 устанавливают в положение готовности к выполнению необходимых операций. Перемещают крышку 5 с держателем 6, несущим объект, зажатый в приспособлении 7, к горловине 16 камеры и вводят в нее. С помощью механизма 25 производят запирание камеры, выдвигая плоские сегменты 24 в кольцевой паз 17 горловины 16. Подсоединяют жгуты системы управления приспособлениями 7 к гермовводу 8, вмонтированному в крышку 5. Закрывают выходные отверстия газообменных каналов в крышке. Подают команду на включение приводов рабочих инструментов приспособления 7. После срабатывания их в заданном режиме происходит автоматическое отключение приводов. При необходимости производят отбор газовых проб из полости камеры через выходные отверстия газообменных каналов в крышке 5. Открывают камеру в обратной последовательности и отводят крышку в крайнее положение на направляющих 4. Осматривают объект, производят действие по разборке в пределах возможного, и переустанавливают его в другое приспособление по необходимости или в другую позицию для следующей операции на том же приспособлении. Снова вводят держатель 6 с объектом и приспособлением в полость камеры 2, закрывают крышку и повторяют рабочий цикл. Продолжают операции до полной разборки объекта. В случае взрыва объекта при выполнении рабочих операций в камере, обеспечивается полная локализация осколков, образующихся при разрушении объекта и приспособления, а также продуктов взрыва. Разлетающиеся осколки соударяются с облицовкой на внутренней поверхности камеры. Конусный экран 21 крышки отражает поток осколков в полость камеры. Пластины 20 образуют преграду в области фланца 19, отражая и разрушая осколки к центру полости. В том же направлении отражаются осколки от внутренней поверхности облицовки днища. Ударная волна и газообразные продукты взрыва воздействуют на всю внутреннюю поверхность корпуса, ослабляясь за счет рассекания коническим экраном в зоне расположения горловины. Частично избыточное давление стравливается через газопроницаемые оболочки 18 и 22 в свободные объемы камеры.

Заявляемое устройство было изготовлено и испытано взрывом без разрушения камеры. При этом камера представляла собой конструкцию диаметром 970 мм, длиной 1685 мм. Диаметр загрузочного отверстия горловины составлял 600 мм. Масса изолирующего устройства в целом составила 2750 кг. Масса взрывчатого вещества объекта составляла 1,2 кг ТНТ.

Таким образом, заявляемое устройство подтвердило возможность решения поставленной задачи.

Область использования - взрывная техника. Относится к средствам 1 безопасности при обращении с взрывоопасными объектами. Сущность изобретения: заявляемое устройство представляет собой единый комплекс средств обезвреживания взрывоопасного объекта, размещаемого на платформе с направляющими, в который входят: взрывная камера, установленная на ложементе, подвижная тележка на направляющих с прикрепленным к ней держателем для взрывоопасного объекта, приспособления для демонтажа объекта и система дистанционного управления приспособлениями. Конструктивное выполнение этих средств обеспечивает всю последовательность операций по демонтажу объекта при полной безопасности за счет локализации взрыва в аварийной ситуации, если таковая произойдет. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Изолирующее устройство для безопасного проведения работ с взрывоопасными объектами, содержащее взрывную камеру, установленную на платформе и имеющую загрузочную горловину, закрытую крышкой, к которой прикреплен размещенный в полости камеры держатель для взрывоопасного объекта, отличающееся тем, что изолирующее устройство снабжено приспособлениями для демонтажа объекта и системой дистанционного управления для их включения и выключения, на платформе дополнительно установлена с возможностью перемещения по направляющим тележка с прикрепленной к ней крышкой взрывной камеры, к внутренней стороне которой присоединен через цилиндрическую металлическую оболочку защитный экран в форме обращенного вершиной в камеру конуса из металлической плиты, корпус взрывной камеры выполнен цилиндрическим с выпуклыми днищами и образован внутренним и наружным слоями пластичной стали, а внутренняя поверхность камеры облицована примыкающими друг к другу полосами бронированной стали, образующими в продольном направлении группы, разъемно соединенные посредством шпангоутов, горловина в днище выполнена с внутренним кольцевым пазом и соединена с ближайшим шпангоутом цилиндрической металлической оболочкой с фланцем, у которой диаметр центрального отверстия равен диаметру защитного экрана крышки, при этом к фланцу прикреплены радиальные пластины, обращенные ребрами в полость камеры и установленные наклонно с частичным взаимным перекрытием, на внутренней поверхности камеры закреплены направляющие, а держатель объекта снабжен опорными элементами для перемещения по направляющим, крышка камеры снабжена радиальными кольцевыми элементами, установленными с возможностью их размещения в кольцевом пазу горловины, и механизмом их радиального перемещения, в крышку камеры вмонтирован гермоввод жгутов системы управления приспособлениями для демонтажа объекта, а внутренняя полость камеры соединена с атмосферой каналами, проходящими через крышку. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие на внутренней поверхности камеры выполнены в виде опор качения. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель объекта снабжен площадкой для установки приспособлений для демонтажа объекта. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цилиндрические оболочки, соединяющие горловину со шпангоутом и крышку с защитным экраном, выполнены газопроницаемыми. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на обращенной в полость камеры поверхности защитного экрана закреплен бронезащитный колпак.