ВЗРЫВОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2017 года по МПК E04B1/92 

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таким как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является взрывозащитное устройство для взрывоопасных объектов по патенту РФ №2540179, Кл. E04B 1/92, БИ №28 от 20.09. 2008 (прототип), состоящее 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 взрывозащитного устройства при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва.

Это достигается тем, что во взрывозащитном устройстве, содержащем металлический бронированный каркас с бронированной металлической обшивкой и наполнителем, который выполнен в виде дисперсной системы воздух - свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а каркас имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны по крайней мере три опорных стержня с листами-упорами в верхней части, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры в металлическом бронированном каркасе, каждый из опорных стержней, телескопически вставленный нижней частью в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в металлическом каркасе, выполнен полым с набором демпфирующих дисков во внутренней полости.

На фиг. 1 представлена схема взрывозащитного устройства, на фиг. 2 - схема упругодемпфирующего опорного стержня.

Взрывозащитное устройство (фиг. 1) состоит из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. 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.

В покрытии объекта 7 у проема 8 симметрично относительно оси 9 заделаны по крайней мере три опорных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в металлическом каркасе 1. 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 полыми с цилиндрическим демпфирующим элементом.

Полый опорный стержень (фиг. 2) представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент с цилиндрической обечайкой 10, к торцам которой жестко присоединены плоские жесткие упоры: верхний 5 и нижний 21, жестко заделанные в покрытии объекта 7 у проема 8. При этом нижний 21 упор выполнен усиленным с по крайней мере тремя треугольными укосинами 16, жестко связанными с цилиндрической обечайкой 10 и нижним упором 21, например, с помощью сварки.

Внутренняя полость цилиндрической обечайки 10 заполнена набором, состоящим по крайней мере из двух демпфирующих дисков: верхнего 11 и нижнего 12, закрепленных на упругой оси 18, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой 10 цилиндрического демпфирующего элемента. При этом соединение 20 упругой оси 18 с верхним 5 жестким упором выполнено более прочным, чем соединение 19 цилиндрической обечайки 10 с верхним 5 жестким упором. Между демпфирующими дисками, верхним 11 и нижним 12, расположена по крайней мере одна цилиндрическая винтовая пружина 13, полость размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном. Цилиндрическая винтовая пружина 13 жестко закреплена крепежными элементами 14 к верхнему 11 демпфирующему диску и крепежными элементами 15 - к нижнему 21 демпфирующему диску, который, в свою очередь, крепежными элементами 17 жестко соединен с цилиндрической обечайкой 10.

Возможен вариант выполнения полого опорного стержня, когда упругая ось 18, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой 10, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

Взрывозащитное устройство работает следующим образом.

При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже не показано) происходит подъем каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем от воздействия ударной волны, и через открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление.

В случае аварийного, повышенного избыточного давления внутри производственного помещения при подъеме каркаса происходит срабатывание «слабого звена» в системе безопасности, которым является в рассматриваемой схеме взрывозащитного устройства соединение 19 цилиндрической обечайки 10 с верхним 5 жестким упором, которое нарушается, и каркас 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и оставшимся на нем верхним 5 жестким упором, двигаясь вверх по направляющим, в качестве которых служит внешняя поверхность цилиндрической обечайки 10 цилиндрического демпфирующего элемента полого опорного стержня 4, перемещает вверх стержень 18 вместе с верхним 11 демпфирующим диском, растягивая при этом пружину 13, которая в нижней части жестко закреплена на нижнем демпфирующим диске 12, ослабляя тем самым энергию взрывной волны.

Выполнение опорных стержней 4 полыми позволяет демпфировать перекосы при движении каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 вверх от воздействия ударной волны, а также неравномерность сбрасываемого избыточного давления через открытый проем 8.

После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем , и вредные вещества не поступают в атмосферу, а систему взрывозащиты возвращают в исходное положение, восстанавливая нарушенное соединение 19 цилиндрической обечайки 10 с верхним 5 жестким упором, которое выполнило свою функцию «слабого звена» в системе безопасности.

Использование предложенного технического решения позволяет предотвратить разрушение взрывоопасных объектов и снизить поступление вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таким как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления. Технический результат - повышение надежности срабатывания взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва. Это достигается тем, что во взрывозащитном устройстве, содержащем металлический бронированный каркас с бронированной металлической обшивкой и наполнителем, который выполнен в виде дисперсной системы воздух - свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, каркас имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны по крайней мере три опорных стержня с листами-упорами в верхней части, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры в металлическом бронированном каркасе, каждый из опорных стержней, телескопически вставленный нижней частью в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в металлическом каркасе, выполнен полым с набором демпфирующих дисков во внутренней полости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Взрывозащитное устройство, содержащее металлический бронированный каркас с бронированной металлической обшивкой и наполнителем, который выполнен в виде дисперсной системы воздух - свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, каркас имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны по крайней мере три опорных стержня с листами-упорами в верхней части, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры в металлическом бронированном каркасе, отличающееся тем, что каждый из опорных стержней, телескопически вставленный нижней частью в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в металлическом каркасе, выполнен полым с набором демпфирующих дисков во внутренней полости.

2. Взрывозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что полый опорный стержень представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент с цилиндрической обечайкой, к торцам которой жестко присоединены плоские жесткие упоры: верхний и нижний, жестко заделанные в покрытии объекта у проема, при этом нижний упор выполнен усиленным с по крайней мере тремя треугольными укосинами, жестко связанными с цилиндрической обечайкой и нижним упором, например, с помощью сварки, а внутренняя полость цилиндрической обечайки заполнена набором, состоящим по крайней мере из двух демпфирующих дисков: верхнего и нижнего, закрепленных на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой цилиндрического демпфирующего элемента, при этом соединение упругой оси с верхним жестким упором выполнено более прочным, чем соединение цилиндрической обечайки с верхним жестким упором, а между демпфирующими дисками, верхним и нижним, расположена по крайней мере одна цилиндрическая винтовая пружина, полость размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, при этом цилиндрическая винтовая пружина жестко закреплена крепежными элементами к верхнему демпфирующему диску и крепежными элементами - к нижнему демпфирующему диску, который, в свою очередь, крепежными элементами жестко соединен с цилиндрической обечайкой.

3. Взрывозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругая ось полого опорного стержня, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.