Противовзрывная панель с комбинированным демпфирующим элементом

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких 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. Противовзрывная панель с комбинированным демпфирующим элементом содержит металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеет в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных 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 снаружи опорных стержней расположены упругодемпфирующие элементы, один конец которых упирается в бронированную металлическую обшивку, а другой - в листы-упоры, расположенные в верхней части опорных стержней, упругодемпфирующие элементы выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин, внешняя винтовая поверхность которых покрыта вибродемпфирующей мастикой, например, типа ВД-17. Наполнитель выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра или наполнитель выполнен по форме в виде шарообразной или произвольной формы крошки разного диаметра. 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, причем он прикреплен оппозитно панели и направлен в ее сторону и выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, при этом его внутренняя полость заполнена трехслойной симметричной дисперсной системой, в которой центральный слой, являющийся слоем симметрии объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, выполнен из вибродемпфирующего материала, а прилегающие к нему слои заполнены дисперсной системой воздух-свинец, причем центральный слой выполнен комбинированным, состоящим из трех слоев: средний слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например, типа «Агат» или «Антивибрит», а симметрично расположенные относительно него верхний и нижний слои выполнены из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал. В направлении ударной волны к демпфирующему элементу присоединено пневматическое буферное устройство с обратным клапаном, выполненное в виде конуса, при этом его вершина находится на оси проема защищаемого объекта. 4 ил.

 

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

Известно устройство противовзрывных панелей (заявка DE №19638658, МПК Е04В 1/92 от 16.04.1998), где возможность поднятия и опускания панели на прежнее место при взрыве осуществляется действием пружин, вставленных в патрубки-опоры.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является противовзрывная панель по патенту РФ №2533390, кл. Е04В 1/92 (прототип), состоящая 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 взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва.

Это достигается тем, что в противовзрывной панели, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеющей в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, при этом в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных 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 снаружи опорных стержней расположены упругодемпфирующие элементы, один конец которых упирается в бронированную металлическую обшивку, а другой - в листы-упоры, расположенные в верхней части опорных стержней, при этом упругодемпфирующие элементы выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин, внешняя винтовая поверхность которых покрыта вибродемпфирующей мастикой, например, типа ВД-17, а наполнитель выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра, или наполнитель выполнен по форме в виде шарообразной или произвольной формы крошки разного диаметра, при этом 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, причем он прикреплен оппозитно панели и направлен в ее сторону и выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, при этом его внутренняя полость заполнена трехслойной симметричной дисперсной системой, в которой центральный слой, являющийся слоем симметрии объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, выполнен из вибродемпфирующего материала, а прилегающие к нему слои заполнены дисперсной системой воздух-свинец, причем центральный слой выполнен комбинированным, состоящим из трех слоев: средний слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например, типа «Агат» или «Антивибрит», а симметрично расположенные относительно него верхний и нижний слои выполнены из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал.

На фиг. 1 представлена схема противовзрывной панели покрытия (или кровли) взрывоопасного или радиоактивного объекта, на фиг. 2 представлен вариант противовзрывной панели, на фиг. 3 представлен вариант выполнения демпфирующего элемента противовзрывной панели.

Противовзрывная панель с комбинированным демпфирующим элементом состоит из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. В покрытии объекта 7 у проема 8 симметрично относительно оси 9 заделаны четыре опорных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в панели. 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 могут быть выполнены упругими.

Снаружи опорных стержней расположены упругодемпфирующие элементы 10, один конец которых упирается в бронированную металлическую обшивку 2, а другой - в листы-упоры 5, расположенные в верхней части опорных стержней 4.

Упругодемпфирующие элементы 10 могут быть выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин, внешняя винтовая поверхность которых покрыта вибродемпфирующей мастикой, например, типа ВД-17.

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.

Возможен вариант (фиг. 2), когда для фиксации предельного положения панели к торцам опорных упругих стержней 4 с листами-упорами 5 прикреплен демпфирующий элемент 11 (фиг. 2), предназначенный для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры 5.

Демпфирующий элемент 11 прикреплен оппозитно панели и направлен в ее сторону, т.е. навстречу ее движению во время взрыва.

Демпфирующий элемент 11 выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, при этом его внутренняя полость заполнена дисперсной системы воздух-свинец, а свинец выполнен в виде крошки шарообразной формы.

Противовзрывная панель с комбинированным демпфирующим элементом работает следующим образом.

При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже не показано) происходит подъем панели 1 от воздействия ударной волны и через открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление.

При этом упругодемпфирующие элементы 10 сжимаются гася энергию взрыва, а затем возвращают панель в исходное состояние.

Внешняя винтовая поверхность упругодемпфирующих элементов 10 покрыта вибродемпфирующей мастикой, например, типа ВД-17, которая дополнительно способствует демпфированию взрывной волны.

При взрывном движении вверх панели по упругим стержням 4 она встречает на своем пути демпфирующий элемент 11, при взаимодействии с которым происходит гашение энергии взрыва.

После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем 8 и вредные вещества не поступают в атмосферу. Для фиксации предельного положения панели служат листы-упоры 5. Для того чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели, наполнитель металлического каркаса 1 выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 4 могут быть выполнены упругими.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения демпфирующего элемента 11 противовзрывной панели.

Внутренняя полость демпфирующего элемента 11, предназначенного для демпфирования ударных нагрузок панели о листы-упоры 5, заполнена трехслойной симметричной дисперсной системой, при этом центральный слой 12, являющийся слоем симметрии объемного тела с внутренней полостью, и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, выполнен из вибродемпфирующего материала, а прилегающие к нему слои 13 и 14 заполнены дисперсной системой воздух-свинец.

Возможен вариант выполнения демпфирующего элемента 11 противовзрывной панели, когда центральный слой 12, являющийся слоем симметрии объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, выполнен комбинированным, состоящим из трех слоев: средний слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например, типа «Агат» или «Антивибрит», а симметрично расположенные относительно него верхний и нижний слои выполнены из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал (на чертеже не показано).

Возможен вариант выполнения демпфирующего элемента 11 (фиг. 4) противовзрывной панели, к которой оппозитно и в направлении ударной волны к демпфирующему элементу 11 присоединено пневматическое буферное устройство с обратным клапаном 15, выполненное в виде конуса, при этом его вершина находится на оси проема защищаемого объекта.

Пневматическое буферное устройство с обратным клапаном 15 является первой ступенью противовзрывной защитной панели, которое демпфирует ударную взрывную волну в случае превышения ее допустимых значений.

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

Противовзрывная панель с комбинированным демпфирующим элементом, содержащая металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеющая в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных 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 снаружи опорных стержней расположены упругодемпфирующие элементы, один конец которых упирается в бронированную металлическую обшивку, а другой - в листы-упоры, расположенные в верхней части опорных стержней, упругодемпфирующие элементы выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин, внешняя винтовая поверхность которых покрыта вибродемпфирующей мастикой, например, типа ВД-17, а наполнитель выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра, или наполнитель выполнен по форме в виде шарообразной или произвольной формы крошки разного диаметра, при этом 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, причем он прикреплен оппозитно панели и направлен в ее сторону и выполнен в виде объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, при этом его внутренняя полость заполнена трехслойной симметричной дисперсной системой, в которой центральный слой, являющийся слоем симметрии объемного тела с внутренней полостью и поверхностями, эквидистантными поверхностям панели, выполнен из вибродемпфирующего материала, а прилегающие к нему слои заполнены дисперсной системой воздух-свинец, причем центральный слой выполнен комбинированным, состоящим из трех слоев: средний слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например, типа «Агат» или «Антивибрит», а симметрично расположенные относительно него верхний и нижний слои выполнены из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал, отличающаяся тем, что в направлении ударной волны к демпфирующему элементу присоединено пневматическое буферное устройство с обратным клапаном, выполненное в виде конуса, при этом его вершина находится на оси проема защищаемого объекта.