Стенд кочетова для определения эффективности предохранительных конструкций



Стенд кочетова для определения эффективности предохранительных конструкций
Стенд кочетова для определения эффективности предохранительных конструкций
Стенд кочетова для определения эффективности предохранительных конструкций
Стенд кочетова для определения эффективности предохранительных конструкций
Стенд кочетова для определения эффективности предохранительных конструкций

 


Владельцы патента RU 2631169:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к стендам для определения эффективности предохранительных конструкций. Стенд содержит систему мониторинга и обработки полученной информации об опасной зоне. Стенд дополнительно снабжен противовзрывной панелью, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем свинцом. Панель имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры. В покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны стержни, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных упругих стержней с листами-упорами прикреплен демпфирующий элемент, предназначенный для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры. Демпфирующий элемент прикреплен оппозитно панели и направлен в ее сторону и выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели. Демпфирующий элемент выполнен с дополнительным упругодемпфирующим звеном конического типа, а вершина конуса направлена в сторону бронированного металлического каркаса. Достигается повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов за счет увеличения быстродействия и надежности срабатывания разрывных элементов. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является способ определения эффективности взрывозащитного устройства по а.с. СССР №593019, F16D 3/04, 1976 г. (прототип), в котором испытывают корпус клапана, затвор, теплоизолирующий и разрывной элементы.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания разрывной мембраны.

Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания разрывных элементов.

Это достигается тем, что в стенде для определения эффективности предохранительных конструкций содержится размещенный в испытательном боксе макет взрывоопасного объекта с установленным в нем взрывным осколочным элементом с инициатором взрыва, защитный чехол и поддон, при этом чехол с поддоном представляют собой единую замкнутую конструкцию, образованную вокруг макета взрывоопасного объекта, а макет оборудован транспортной и подвесной системами, при этом защитный чехол выполнен многослойным и состоящим из обращенного внутрь к макету алюминиевого слоя, затем резинового и перкалевого слоев, а подвесная система состоит из комплекта скоб и растяжек, размещенных на защитном чехле, а также необходимого количества анкерных крюков в потолке, стенах и полу испытательного бокса, а внутри макета взрывоопасного объекта, по его внутреннему и внешнему периметрам, установлены видеокамеры видеонаблюдения, выполненные во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер соединены с блоком записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которого соединен с блоком анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов, причем в потолочной части макета выполнен проем, который закрыт взрывозащитным элементом, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях, один конец каждого из которых жестко вмонтирован в потолок макета, а на втором имеется горизонтальная перекладина, а между взрывным осколочным элементом и проемом, выполненным в потолочной части макета, и закрытым взрывозащитным элементом по фронту движения взрывной волны установлен трехкоординатный датчик давления во взрывозащитном исполнении, выход которого соединен с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, причем по обе стороны от датчика давления расположены датчики температуры и влажности, контролирующие термовлажностный режим в макете, выходы которых также соединены с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а внутренние и внешние поверхности ограждений макета обклеены тензодатчиками, выходы которых также соединены с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры.

На фиг. 1 показана принципиальная схема стенда для определения эффективности предохранительных конструкций, на фиг. 2 представлен вариант противовзрывной панели.

Стенд для определения эффективности предохранительных конструкций содержит макет 1 взрывоопасного объекта с установленным в нем взрывным осколочным элементом 14 с инициатором взрыва 13, защитный чехол 2 и поддон 3, при этом чехол с поддоном представляют собой единую замкнутую конструкцию, образованную вокруг макета 1 взрывоопасного объекта, размещенного в испытательном боксе 8. Кроме того, макет 1 оборудован транспортной 6 и подвесной 5 системами, а защитный чехол 2 выполнен многослойным и состоящим из обращенного внутрь к макету 1 алюминиевого слоя, затем резинового и перкалевого слоев. Подвесная система состоит из комплекта скоб и растяжек 5, размещенных на защитном чехле, а также необходимого количества анкерных крюков (петель) в потолке, стенах и полу испытательного бокса 8. Транспортная система 6 предназначена для удаления разрушенного макета 1 после проведения испытаний из испытательного бокса 8 вместе с защитным чехлом 2.

Транспортная система представляет собой тележку с дышлом. На раме тележки крепятся проставки, на которые устанавливаются и крепятся поддон и макет 1. Внутри макета 1 взрывоопасного объекта, по его внутреннему и внешнему периметрам, установлены видеокамеры 7 и 4 видеонаблюдения за процессом развития ЧС, смоделированной посредством взрывного осколочного элемента 14 с инициатором взрыва 13, причем видеокамеры 4 и 7 выполнены во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок 10 соединены с блоком 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которого соединен с блоком анализаторов 18 записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1 взрывоопасного объекта. В потолочной части макета 1 выполнен проем 15, который закрыт взрывозащитным элементом 16, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях 19, один конец каждого из которых жестко вмонтирован в потолок макета 1, а на втором имеется горизонтальная перекладина. Между взрывным осколочным элементом 14 и проемом 15, выполненным в потолочной части макета 1, и закрытым взрывозащитным элементом 16 по фронту движения взрывной волны установлен трехкоординатный датчик давления 9 во взрывозащитном исполнении, выход которого соединен с входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. По обе стороны от датчика давления 9 расположены датчики температуры 20 и влажности 21, контролирующие термовлажностный режим в макете 1, выходы которых также соединены с входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. Внутренние поверхности ограждений макета 1 обклеены тензодатчиками 12 (тензорезисторами), а внешние - тензодатчиками 11, выходы которых также соединены с входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. После проведения подготовительных к подрыву операций с макетом 1 и взрывным осколочным элементом 14 с инициатором взрыва 13, выведения и герметизации коммуникаций и подсоединения соответствующих электрических цепей чехол монтируется вокруг макетом 1, герметично соединяется с поддоном и растягивается с помощью подвесной системы, образуя замкнутое герметичное пространство (объем) вокруг макета 1.

Инициатором взрыва 13 взрывного осколочного элемента 14 могут быть использованы горючие жидкости. Уравнение окисления стехиометрической смеси:

,

где - количество молей кислорода; - количество молей азота, углекислоты и воды Q - теплота сгорания, ккал/(кг⋅моль).

Если принять, что вся теплота сгорания реакции окисления идет только на нагрев продуктов сгорания, то температуру взрыва Твзр (адиабатическая температура горения) можно определить из теплового баланса реакции окисления стехиометрической смеси:

где - теплоемкости продуктов сгорания при температуре взрыва.

Принимаем при Твзр, равной 2000°С, - [0,182 Дж/(кмоль⋅К)], [0,163 Дж/(кмоль⋅К)];

[0,115 Дж/(кмоль⋅К)].

Расчет необходимого количества взрывчатого вещества, например горючей жидкости (ацетона C3H6O), для создания стехиометрической концентрации в помещении определяется по формуле

где М - молекулярный вес жидкости; VK - объем помещения, л; VB - объем воздуха, необходимый для полного сгорания одной молекулы горючей жидкости, л.

где Pбар - барометрическое давление, мм рт.ст.; Vo=22,4 л - объем грамм-молекулы воздуха при 0°С и давлении 760 мм рт.ст.,

объем (см3) горючей жидкости

где ρ - плотность жидкости, г/см3.

Стенд для определения эффективности предохранительных конструкций работает следующим образом.

В испытательном боксе 8 устанавливают макет 1 взрывоопасного объекта, а по его внутреннему и внешнему периметрам устанавливают видеокамеры 7 и 4 видеонаблюдения за процессом развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, которую моделируют посредством установки в макете 1 взрывного осколочного элемента 14 с инициатором взрыва 13, при этом видеокамеры 4 и 7 выполняют во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок 10 соединяют с блоком 17 и производят запись и регистрацию протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1, после чего регистрируют посредством системы анализаторов 18 записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете 1 взрывоопасного объекта. В потолочной части макета 1 выполняют проем 15, который закрывают взрывозащитным элементом 16, установленным по свободной посадке на трех упругих стержнях 19 один конец каждого из которых, жестко фиксируют в потолке макета 1, а на втором крепят горизонтальную перекладину. Между взрывным осколочным элементом 14 и проемом 15 устанавливают трехкоординатный датчик давления 9 во взрывозащитном исполнении, выход которого соединяют с входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры, а по обе стороны от датчика давления 9 располагают датчики температуры 20 и влажности 21, контролирующие термовлажностный режим в макете 1, выходы которых также соединяют с входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. Внутренние поверхности ограждений макета 1 обклеивают тензодатчиками 12 (тензорезисторами), а внешние - тензодатчиками 11, выходы которых также соединяют с входом блока 17 записывающей и регистрирующей аппаратуры. После обработки полученных экспериментальных данных составляют математическую модель, прогнозирующую аварии на взрывоопасном объекте.

Противовзрывная панель (фиг. 2) состоит из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой 23 и наполнителем - свинцом 24. В покрытии объекта 25 у проема 26 симметрично относительно оси 27 заделаны три упругих стержня 19, телескопически вставленных в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в панели. Для фиксации предельного положения панели к торцам упругих стержней 19 приварены листы-упоры 22. 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.

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.

Противовзрывная панель служит для фиксации предельного положения панели при взрывной нагрузке. К торцам упругих стержней 19 с листами-упорами 22 прикреплен демпфирующий элемент 28 (фиг. 2), предназначенный для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры 22.

Демпфирующий элемент 28 прикреплен оппозитно панели и направлен в ее сторону, т.е. навстречу ее движению во время взрыва.

Демпфирующий элемент 28 выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, при этом его внутренняя полость заполнена дисперсной системой воздух-свинец, а свинец выполнен в виде крошки шарообразной формы.

Противовзрывная панель работает следующим образом.

При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже не показано) происходит подъем панели от воздействия ударной волны и через открытый проем 26 сбрасывается избыточное давление.

При взрывном движении вверх панели по упругим стержням 19 она встречает на своем пути демпфирующий элемент 28, при взаимодействии с которым происходит гашение энергии взрыва.

После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем 26 и вредные вещества не поступают в атмосферу. Для фиксации предельного положения панели служат листы-упоры 22. Для того чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели с бронированной металлической обшивкой 23 и наполнителем - свинцом 24, наполнитель 24 металлического каркаса выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 19 выполнены упругими.

Возможен вариант, когда демпфирующий элемент 28 (фиг. 2), прикрепленный к торцам опорных упругих стержней 19 с листами-упорами 22 и предназначенный для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры 22, выполнен с дополнительным упругодемпфирующим звеном 29 конического типа, при этом его вершина конуса направлена в сторону бронированного металлического каркаса с обшивкой 23.

Использование предложенного технического решения позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.

Стенд для определения эффективности предохранительных конструкций, содержащий систему мониторинга и обработки полученной информации об опасной зоне, он содержит размещенный в испытательном боксе макет взрывоопасного объекта с установленным в нем взрывным осколочным элементом с инициатором взрыва, защитный чехол и поддон, при этом защитный чехол с поддоном представляют собой единую замкнутую конструкцию, образованную вокруг макета взрывоопасного объекта, а макет оборудован транспортной и подвесной системами, при этом защитный чехол выполнен многослойным и состоящим из обращенного внутрь к макету алюминиевого слоя, затем резинового и перкалевого слоев, а подвесная система состоит из комплекта скоб и растяжек, размещенных на защитном чехле, а также необходимого количества анкерных крюков в потолке, стенах и полу испытательного бокса, а внутри макета взрывоопасного объекта по его внутреннему и внешнему периметрам установлены видеокамеры видеонаблюдения, выполненные во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер соединены с блоком записывающей и регистрирующей аппаратуры, выход которого соединен с блоком анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете взрывоопасного объекта, причем в потолочной части макета выполнен проем, который закрыт взрывозащитным элементом, установленным по свободной посадке на трех упругих стержнях, один конец каждого из которых жестко вмонтирован в потолок макета, а на втором имеется горизонтальная перекладина, а между взрывным осколочным элементом и проемом, выполненным в потолочной части макета и закрытым взрывозащитным элементом, по фронту движения взрывной волны установлен трехкоординатный датчик давления во взрывозащитном исполнении, выход которого соединен с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, причем по обе стороны от датчика давления расположены датчики температуры и влажности, контролирующие термовлажностный режим в макете, выходы которых также соединены с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а внутренние и внешние поверхности ограждений макета обклеены тензодатчиками, выходы которых также соединены с входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, противовзрывная панель содержит металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем свинцом, имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны три упругих стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а для фиксации предельного положения панели к торцам упругих стержней с листами-упорами прикреплен демпфирующий элемент, предназначенный для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры, демпфирующий элемент прикреплен оппозитно панели, направлен в ее сторону и выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, при этом его внутренняя полость заполнена наполнителем в виде дисперсной системы воздух-свинец, а свинец выполнен в виде крошки шарообразной формы, при этом в качестве инициатора взрыва взрывного осколочного элемента использована горючая жидкость, например ацетон, расчет необходимого количества которой для создания стехиометрической концентрации в помещении определяется по формуле

где М - молекулярный вес жидкости; VK - объем помещения, л; VB - объем воздуха, необходимый для полного сгорания одной молекулы горючей жидкости, л.

где Pбар - барометрическое давление, мм рт.ст.; Vo=22,4 л - объем грамм-молекулы воздуха при 0°С и давлении 760 мм рт.ст., объем (см3) горючей жидкости

где ρ - плотность жидкости, г/см3, отличающийся тем, что демпфирующий элемент, прикрепленный к торцам упругих стержней с листами-упорами и предназначенный для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры, выполнен с дополнительным упругодемпфирующим звеном конического типа, при этом вершина его конуса направлена в сторону бронированного металлического каркаса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности для взрывоопасного оборудования. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от аварийных ситуаций путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания системы.

Изобретение относится к области взрывозащиты технологического оборудования. Стенд для исследований параметров взрывозащитных устройств содержит системы мониторинга и обработки полученной информации об опасной зоне, размещенный в испытательном боксе макет взрывоопасного объекта с установленным в нем взрывным осколочным элементом с инициатором взрыва, защитный чехол и поддон.

Изобретение относится к контейнерам для осуществления перевозки, хранения и подрыва взрывных устройств или взрывчатых веществ (ВВ), а также для подрыва устройств, начиненных отравляющими веществами.

Изобретение относится к способу определения эффективности взрывозащиты. Способ заключается в том, что используют систему мониторинга с обработкой полученной информации об опасной зоне в испытательном боксе, где устанавливают макет взрывоопасного объекта.

Взрывозащитная камера (ВЗК) для проведения взрывных работ и способ локализации токсичных веществ и продуктов взрыва в случае несанкционированной потери герметичности ВЗК относится к области взрывных работ и исследования взрывных быстропротекающих процессов и может быть применена при разработке конструкций герметичных взрывозащитных камер (ВЗК), снабженных дополнительной ступенью защиты, и способов локализации продуктов взрыва (ПВ), образующихся при аварийном или санкционированном подрыве взрывоопасного объекта, обеспечивая надежную и безопасную изоляцию поражающих воздействий для окружающей среды.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования. В стенде для испытаний взрывозащитных элементов в испытательном боксе устанавливается макет взрывоопасного объекта, а по его внутреннему и внешнему периметрам устанавливают видеокамеры для видеонаблюдения, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок соединяют с блоком, посредством которого производят запись и регистрацию протекающих процессов изменения технологических параметров в макете.

Изобретение относится к области специальной техники и может быть использовано для подавления осколочного и фугасного действий взрывов, происходящих в результате террористических или криминальных актов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания разрывных элементов.

Изобретение относится к стендам для определения эффективности предохранительных конструкций. Стенд содержит систему мониторинга и обработки полученной информации об опасной зоне.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности для взрывоопасного оборудования. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от аварийных ситуаций путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания системы.
Наверх