УБЕЖИЩЕ С ЗАЩИТОЙ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является убежище по патенту RU №2512854, А62С 31/02, содержащее каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания.

Недостатком известной конструкции является сравнительно продолжительное время возведения убежища.

Технический результат - уменьшение времени возведения убежища за счет оснащения каркаса блочной замкнутой конструкцией.

Это достигается тем, что в убежище с защитой от электромагнитного излучения, содержащем каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания, при этом оно оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей систему блоков и соединительных элементов, одни из блоков выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми, и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими, и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов, при этом соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения состоит из упругого цилиндрического корпуса, с закрепленными по его торцам установочными дисками, при этом полость цилиндрического корпуса, заполнена демпфирующим материалом, а корпус выполнен из двух фланцевых, оппозитно расположенных и соосных цилиндрических резьбовых втулок, с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками, на которых выполнены элементы для резьбового соединения втулок в единый цилиндрический корпус, и выполнен из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17», причем блочная быстровозводимая сейсмостойкая конструкция содержит в качестве облицовки элементы переносного радиационно-защитного экрана, каждый из элементов которого содержит защитную оболочку, матрицу с наполнителем, армирующую сетку, при этом по периметру защитной оболочки установлены прямоугольные листы с отверстиями, прикрепленные к защитному полимерному материалу и обеспечивающие возможность крепления и компоновки защитных экранов на стенах блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища, причем радиационно-защитная часть в виде защитной оболочки переносного радиационно-защитного экрана выполнена из композиционного радиопоглощающего материала, содержащего порошкообразный наполнитель на основе феррита и полимерное связующее, причем в качестве порошкообразного наполнителя выбран материал, содержащий смесь бариевого гексагонального феррита, легированного ионами скандия, с дисперсностью от 5 до 50 мкм с добавлением углеродных нанотрубок, при следующем содержании компонентов, мас. %: бариевый гексагональный феррит, легированный ионами скандия 58,80÷69,93; углеродные нанотрубки 0,1÷2; полимерное связующее 29,40÷39,96.

На фиг. 1 представлена общая схема убежища с блочной замкнутой конструкцией, на фиг. 2 - конструктивная схема блочной быстровозводимой замкнутой конструкции, на фиг. 3 и 4 - аксонометрические проекции блоков с пазами и шипами для быстровозводимой блочной замкнутой конструкции, на фиг. 5 - общий вид соединительного элемента для блочнойзамкнутой конструкции, на фиг. 6, 7 - варианты соединительного элемента для блочной замкнутой конструкции убежища, на фиг. 8 - схема переносного радиационно-защитного экрана.

Убежище с защитой от электромагнитного излучения (фиг. 1, 2) содержит каркас 1, шлюз 5, места 10 для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, оснащенное вентилятором 7 и фильтром 6, туалет 9 и запасы воды и продуктов питания 8. Для сокращения времени возведения убежища оно дополнительно оснащено блочной замкнутой конструкцией 2 (фиг. 2), соединенной с каркасом 1 убежища посредством блоков 3 с пазами и блоков 4 с шипами.

Блочная конструкция (фиг. 3 и 4) состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда 22 с пазами 23, выполненными в плоскости симметрии на четырех гранях параллелепипеда 22 (на фиг. 3 показан один паз, выполненный на одном из оснований параллелепипеда 22). При этом пазы 23 выполнены с цилиндрическими отверстиями 24 под внешний диаметр цилиндрического корпуса 13 соединительного элемента (фиг. 5-7).

Другие блоки 25 (фиг. 4) блочной быстровозводимой конструкции, которые сопряжены с первыми, выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами 26, выполненными в плоскости симметрии на четырех гранях параллелепипеда 25 (на фиг. 4 показан один шип, выполненный на одном из оснований параллелепипеда 15). При этом шипы 26 выполнены с цилиндрическими отверстиями 27 под внешний диаметр цилиндрического корпуса 13 соединительного элемента (фиг. 5-7). Поверхности пазов 23 и шипов 26 являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими, и соединяются в блочную быстровозводимую сейсмостойкую конструкцию посредством соединительных элементов.

Каждый соединительный элемент (фиг. 5) для блоков сейсмостойкого сооружения (фиг. 1) устанавливается в подготовленные отверстия, выполненные в блоках, причем блоки в ряду чередуются: один блок выполнен с шипами по торцам, а другой с пазами, при этом соединение блоков осуществляется посредством соединительных элементов, в заранее подготовленные и соосно расположенные отверстия.

Соединительный элемент (фиг. 6) состоит из двух фланцевых, оппозитно расположенных, и соосных цилиндрических резьбовых втулок 15 и 16, с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками 11 и 12, на которых выполнены элементы для резьбового соединения 14 втулок в единый цилиндрический корпус 3, например, лыски под ключ (на чертеже не показано).

Соединительный элемент выполнен демпфирующим, состоящим из упругого цилиндрического корпуса 13 (фиг. 6), выполненного из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17».

Возможен вариант выполнения (фиг. 5 и 7) соединительного элемента с соосным, и коаксиально расположенным, внутри корпуса 13, цилиндрическим трубчатым демпфирующим элементом 17, состоящим из цилиндрической оболочки с основаниями 8 и 9, выполненной из жесткого упругого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», внутренняя полость 20 которой заполнена демпфирующим материалом, например песком, или вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17». Полость 21 соединительного элемента между цилиндрическим корпусом 13 и внешней поверхностью цилиндрической оболочки цилиндрического трубчатого демпфирующего элемента 17, заполнена менее жестким вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

Возможен вариант выполнения соединительного элемента для блоков сейсмостойкого сооружения, когда, жестко прикрепленные к фланцевым, оппозитно расположенным, цилиндрическим резьбовым втулкам 15 и 16, установочные диски 11 и 12, выполнены комбинированными, состоящими из, по крайней мере трех, слоев: внешние выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим (на чертеже не показано).

Соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения работает следующим образом. При сейсмических колебаниях происходит смещение блоков, соединенных между собой соединительными элементами, что приводит к упругой деформации их упругого цилиндрического корпуса 3, выполненного из упругого материала, полость которого заполнена демпфирующим материалом, что приводит к уменьшению колебаний блоков даже на резонансных режимах сейсмического или вибрационного воздействия. При этом блоки, за счет гашения колебаний соединительными элементами, сохраняют целостность конструкции.

Возможен вариант облицовки блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища элементами переносного радиационно-защитного экрана (фиг. 8).

Противорадиационный экран содержит защитную оболочку 22, матрицу 23 с наполнителем, армирующую сетку 24. По периметру защитной оболочки установлены два прямоугольных листа с отверстиями 25, прикрепленные к защитному полимерному материалу и обеспечивающие возможность крепления и компоновки защитных экранов на стенах блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища. Радиационно-защитная часть (РЗЧ), внутри которой заключен поглощающий радиацию материал, состоит из 92 масс. % вольфрамового порошка в качестве наполнителя и 8 масс. % силикона в качестве матрицы, РЗЧ помещена в полимерную защитную оболочку и в нее включена армирующая сетка. Кроме того, защитная оболочка представляет собой прошитые по краям два прямоугольных листа защитного полимерного материала с отверстиями 25. Кроме того, в качестве армирующей сетки использована тканая металлическая сетка.

Установка переносного противорадиационного экрана предусматривает проведение контрольных измерений для определения радиоактивного загрязнения на защитной оболочке 22 после выполнения радиационно-опасной работы для определения количества слоев радиационно-защитной части (РЗЧ) экрана. При обнаружении на защитной оболочке 22 после выполнения радиационно-опасной работы радиоактивного загрязнения защитная оболочка подлежит дезактивации, а в случае невозможности обеспечить снижение величины радиоактивного загрязнения защитной оболочки до допустимого уровня с помощью дезактивации защитная оболочка подлежит утилизации.

При испытании материала РЗЧ получено оптимальное соотношение вольфрамового порошка и силикона. Высокие значения кратности ослабления гамма-излучения достигаются за счет использования в РЗЧ 92 масс. % вольфрамового порошка и 8 масс. % силикона.

Применение экрана с указанной РЗЧ, плотность которой составляет 7 г/см³, обеспечивает высокие значения кратности ослабления К_осл, представленные в таблице. В таблице показаны значения кратности ослабления К_осл гамма-излучения с энергией 661,6 кэВ в зависимости от толщины защиты L.

При использовании экрана обеспечивается высокая однородность ослабления гамма-излучения по площади РЗЧ изделия - среднее значение неоднородности кратности ослабления составляет 3,5%.

В экране защитная оболочка РЗЧ - многоразового пользования. Ее можно снимать, дезактивировать и менять. Армирующая сетка РЗЧ способствует увеличению прочности предлагаемого ПРЗЭ при изгибе. Переносные радиационно-защитные экраны на основе металлического вольфрамового порошка и силикона не являются канцерогенными веществами, не представляют токсикологической опасности, и работа с ними не лимитируется санитарно-гигиеническими нормами и правилами.

Возможен вариант облицовки блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища защитной оболочкой 22 с защитой от электромагнитного излучения.

Защитная оболочка 22 переносного защитного экрана выполнена из композиционного материала для поглощения электромагнитных волн на основе магнитодиэлектрического материала, содержащего полимерное диэлектрическое связующее и магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель, при этом полимерное диэлектрическое связующее представляет собой полиорганосилоксановый олигомер с добавкой катализатора, представляющего собой продукт на основе гамма-аминопропилтриэтоксисилана, а магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель выполнен из сплава железо-алюминий при соотношении (87,5÷88,5):(12,5÷11,5), вес.% соответственно, при следующем соотношении исходных компонентов в композиционном материале, вес. %:

Полиорганосилоксановый олигомер 33,5÷40,0 Катализатор 1,5÷2,0 Магнитодиэлектрический тонко дисперсный наполнитель 65÷58

Возможен вариант облицовки блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища защитной оболочкой 22 с защитой от электромагнитного излучения. Композиционный радиопоглощающий материал, содержащий порошкообразный наполнитель на основе феррита и полимерное связующее. В качестве порошкообразного наполнителя выбран материал, содержащий смесь бариевого гексагонального феррита, легированного ионами скандия, с дисперсностью от 5 до 50 мкм с добавлением углеродных нанотрубок, при следующем содержании компонентов, мас. %:

бариевый гексагональный феррит, легированный ионами скандия, 58,80÷69,93 углеродные нанотрубки 0,1÷2; полимерное связующее 29,40÷39,96

Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений и направлено на уменьшение времени возведения убежища. В убежище с защитой от электромагнитного излучения, содержащем каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания, при этом оно оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей систему блоков и соединительных элементов, одни из блоков выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов, при этом соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения состоит из упругого цилиндрического корпуса, с закрепленными по его торцам установочными дисками, при этом полость цилиндрического корпуса заполнена демпфирующим материалом, а корпус выполнен из двух фланцевых, оппозитно расположенных и соосных цилиндрических резьбовых втулок с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками, на которых выполнены элементы для резьбового соединения втулок в единый цилиндрический корпус, и выполнен из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17», причем блочная быстровозводимая сейсмостойкая конструкция содержит в качестве облицовки элементы переносного радиационно-защитного экрана, каждый из элементов которого содержит защитную оболочку, матрицу с наполнителем, армирующую сетку, при этом по периметру защитной оболочки установлены прямоугольные листы с отверстиями, прикрепленные к защитному полимерному материалу и обеспечивающие возможность крепления и компоновки защитных экранов на стенах блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища, причем радиационно-защитная часть в виде защитной оболочки переносного радиационно-защитного экрана выполнена из композиционного радиопоглощающего материала, содержащего порошкообразный наполнитель на основе феррита и полимерное связующее, причем в качестве порошкообразного наполнителя выбран материал, содержащий смесь бариевого гексагонального феррита, легированного ионами скандия, с дисперсностью от 5 до 50 мкм с добавлением углеродных нанотрубок, при следующем содержании компонентов, мас. %: бариевый гексагональный феррит, легированный ионами скандия, 58,80÷69,93; углеродные нанотрубки 0,1÷2; полимерное связующее 29,40÷39,96. 1 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

1. Убежище с защитой от электромагнитного излучения, содержащее каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания, отличающееся тем, что оно оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей систему блоков и соединительных элементов, одни из блоков выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов, при этом соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения состоит из упругого цилиндрического корпуса с закрепленными по его торцам установочными дисками, при этом полость цилиндрического корпуса заполнена демпфирующим материалом, а корпус выполнен из двух фланцевых, оппозитно расположенных и соосных цилиндрических резьбовых втулок с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками, на которых выполнены элементы для резьбового соединения втулок в единый цилиндрический корпус, и выполнен из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17», причем блочная быстровозводимая сейсмостойкая конструкция содержит в качестве облицовки элементы переносного радиационно-защитного экрана, каждый из элементов которого содержит защитную оболочку, матрицу с наполнителем, армирующую сетку, при этом по периметру защитной оболочки установлены прямоугольные листы с отверстиями, прикрепленные к защитному полимерному материалу и обеспечивающие возможность крепления и компоновки защитных экранов на стенах блочной быстровозводимой замкнутой конструкции убежища, причем радиационно-защитная часть в виде защитной оболочки переносного радиационно-защитного экрана выполнена из композиционного радиопоглощающего материала, содержащего порошкообразный наполнитель на основе феррита и полимерное связующее, причем в качестве порошкообразного наполнителя выбран материал, содержащий смесь бариевого гексагонального феррита, легированного ионами скандия, с дисперсностью от 5 до 50 мкм с добавлением углеродных нанотрубок, при следующем содержании компонентов, мас. %: бариевый гексагональный феррит, легированный ионами скандия, 58,80÷69,93; углеродные нанотрубки 0,1÷2; полимерное связующее 29,40÷39,96.

2. Убежище с защитой от электромагнитного излучения по п. 1, отличающееся тем, что радиационно-защитная часть в виде защитной оболочки переносного радиационно-защитного экрана выполнена из композиционного материала для поглощения электромагнитных волн на основе магнитодиэлектрического материала, содержащего полимерное диэлектрическое связующее и магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель, при этом полимерное диэлектрическое связующее представляет собой полиорганосилоксановый олигомер с добавкой катализатора, представляющего собой продукт на основе гамма-аминопропилтриэтоксисилана, а магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель выполнен из сплава железо-алюминий при соотношении (87,5÷88,5):(12,5÷11,5), вес. % соответственно, при следующем соотношении исходных компонентов в композиционном материале, вес. %: полиорганосилоксановый олигомер 33,5÷40,0; катализатор 1,5÷2,0; магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель 65÷58.