Средство защиты объекта от взрывного воздействия
Владельцы патента RU 2490590:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)
Изобретение относится к средствам защиты объекта от воздействия взрыва, может быть использовано при изготовлении наружных стен обитаемых помещений на взрывоопасных объектах, таких как морские газо- и нефтедобывающие платформы, и решает задачу по повышению стойкости наружных стен, выполненных в виде трехслойных панелей, к воздействию взрыва с точки зрения сохранения герметичности защищаемых помещений. Средство защиты объекта от взрывного воздействия представляет собой трехслойную металлическую панель, состоящую из сваренных между собой наружного несущего листа, обращенного в сторону воздействия, внутреннего несущего листа, обращенного в сторону защищаемого объекта, и расположенного между ними гофрированного среднего слоя. Между внутренним несущим листом и вершинами гофрированного среднего слоя выполнено ослабленное соединение посредством точечного сварного шва, при котором прочность соединения на отрыв указанных слоев ниже прочности упомянутого несущего листа. Изобретение позволяет повысить стойкость панелей к воздействию взрыва и защищенность помещений. 2 ил.
Изобретение относится к средствам защиты от воздействия взрыва и может быть использовано при изготовлении наружных стен обитаемых помещений на взрывоопасных объектах, таких как морские газо- и нефтедобывающие платформы.
Известна трехслойная корпусная металлическая конструкция, состоящая из двух несущих слоев и расположенного между ними гофрированного элемента жесткости. (Прохоров Б.Ф., Кобелев В.Н. "Трехслойные конструкции в судостроении" Судостроение. 1972, стр.10-11, 26-27). Несущие слои и гофровый заполнитель трехслойной конструкции могут изготавливаться из стали, алюминиевых сплавов и других конструкционных металлов.
Известна также легкая броневая конструкция для защиты от высокоскоростных пуль и осколков (патент US 5471905 - прототип), представляющая собой трехслойную панель с гофрированным средним слоем, полости между слоями которой заполнены абразивным порошкообразным материалом.
Проведенные расчетно-экспериментальные исследования показали эффективность использования подобных трехслойных панелей для защиты от действия ударных волн, возникающих при взрывах газовоздушных смесей или конденсированных взрывчатых веществ. Однако, в местах соединений между листами имеются области концентрации напряжений, приводящих к образованию трещин и разрывов на несущих листах при действии импульсных нагрузок, характерных для взрыва. В результате, волна давления и продукты взрыва могут затекать внутрь обитаемых помещений, воздействуя на персонал, что недопустимо.
Предполагаемое изобретение направлено на повышение стойкости трехслойных панелей к воздействию взрыва с точки зрения сохранения герметичности защищаемых помещений.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной конструкции трехслойной металлической панели, состоящей из сваренных между собой наружного несущего листа, обращенного в сторону воздействия, внутреннего несущего листа, обращенного в сторону защищаемого объекта и расположенного между ними гофрированного среднего слоя, по изобретению соединение между внутренним несущим листом и вершинами гофрированного среднего слоя выполнено ослабленным точечным сварным швом, при котором прочность соединения на отрыв указанных слоев ниже прочности упомянутого несущего листа.
Выполнение сварного соединения внутреннего несущего листа с вершинами гофрированного элемента ослабленным, причем таким образом, что прочность соединения на отрыв указанных слоев ниже прочности упомянутого несущего листа позволяет получить повышенную стойкость трехслойной панели к образованию сквозных пробоин при воздействии на нее импульсных нагрузок, характерных для взрыва.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками, где на фиг.1 показан внешний вид панели, а на фиг.2 - ее поперечное сечение.
Средство зашиты от воздействия взрыва представляет собой трехслойную панель, состоящую из наружного несущего листа 1, обращенного в сторону воздействия, внутреннего несущего листа 2, обращенного в сторону защищаемого объекта, и расположенного между ними среднего гофрированного слоя 3. Все листы панели соединены между собой посредством сварки. Соединение между внутренним несущим листом и вершинами среднего гофрированного слоя выполнено ослабленным точечным сварным швом 4. Причем параметры шва (диаметр ядра сварной точки, расстояние между сварными точками) подбираются таким образом, что прочность указанного соединения на отрыв внутреннего листа 2 от среднего слоя 3 ниже прочности листа 2.
Защита объекта от воздействия взрыва с помощью предлагаемого средства осуществляется следующим образом.
При воздействии ударной волны большой интенсивности, разрушающей наружный лист и гофрированный слой панели, за счет ослабленных соединений происходит отрыв внутреннего несущего листа, обращенного в строну защищаемого объекта, от вершин гофрированного элемента, в результате чего указанный лист в области разрушения работает как неподкрепленная пластина без концентраторов напряжений. Это приводит к повышению энергоемкости внутреннего слоя, и, соответственно, энергоемкости трехслойной панели в целом. При этом имеет место некоторое увеличение суммарного прогиба.
Выполнение трехслойной металлической панели, состоящей из двух несущих листов и гофрированного среднего слоя, с ослабленным сварным соединением между внутренним несущим листом и вершинами гофрированного среднего слоя, выполненным посредством точечного шва, позволяет повысить стойкость панели к воздействию взрыва и тем самым защищенность помещений при сохранении эксплуатационных и массогабаритных характеристик панели, что ее выгодно отличает от прототипа.
Средство защиты объекта от взрывного воздействия, представляющее собой трехслойную металлическую панель, состоящую из сваренных между собой наружного несущего листа, обращенного в сторону воздействия, внутреннего несущего листа, обращенного в сторону защищаемого объекта, и расположенного между ними гофрированного среднего слоя, отличающееся тем, что между внутренним несущим листом и вершинами гофрированного среднего слоя выполнено ослабленное соединение посредством точечного сварного шва, при котором прочность соединения на отрыв указанных слоев ниже прочности упомянутого несущего листа.
