RU2251165C2

RU2251165C2 - Method for shipment and/or storage of explosive, radioactive, and toxic goods

Info

Publication number: RU2251165C2
Application number: RU2003121288/06A
Authority: RU
Inventors: Е.Н. Захаров (RU); Е.Н. Захаров; Р.В. Бородин (RU); Р.В. Бородин; Р.Л. Тюрин (RU); Р.Л. Тюрин
Original assignee: Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2005-04-27
Also published as: RU2003121288A

Abstract

FIELD: vehicles meant for shipment and/or storage of explosion-hazard and radioactive materials.

SUBSTANCE: proposed device has container and shock mounts; container covers and walls constitute shielding enclosure that has at least two alternating shielding layers made of metal and high-temperature rubber with holes, as well as clearance between shielding layers communicating with inner space of container through non-return valves; container cover mounts pressure-reducing valve with filter for equalizing gage pressure within container and environmental pressure preventing pollution of environment; shielding screen is inserted in container inner space to prevent damage to shielding enclosure by fragment formed as result of material explosion.

EFFECT: enhanced reliability of shielding transported gas under normal operating conditions and in emergency situations.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к устройствам для транспортирования и/или хранения опасных грузов, содержащих радиоактивные, взрывчатые и тому подобные вещества.The invention relates to vehicles, in particular to devices for transporting and / or storing dangerous goods containing radioactive, explosive and the like.

Известно устройство для транспортировки и/или хранения груза [RUS, заявка №2133061 С1, кл. G 21 F 5/00 1999. Устройство для транспортирования и/или хранения грузов], содержащее контейнер с введенной в него защитной оболочкой, выполненной в виде капсулы, соединенной с контейнером переходником, обеспечивающим сохранность груза в нормальных условиях эксплуатации и деформирующимся или разрушающимся в аварийных ситуациях, и амортизаторами, расположенными между контейнером и капсулой.A device for transporting and / or storing cargo [RUS, application No. 2133061 C1, cl. G 21 F 5/00 1999. A device for transporting and / or storing goods] containing a container with a protective shell inserted into it, made in the form of a capsule connected to the container by an adapter, which ensures the safety of the cargo under normal conditions of use and deforming or collapsing in emergency situations, and shock absorbers located between the container and the capsule.

Недостатком этого устройства является возможность выхода вредных веществ, образующихся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях, за пределы контейнера. Кроме того, в этом устройстве не обеспечивается защита груза от поражения при внешнем воздействии, например кумулятивными струями.The disadvantage of this device is the possibility of the release of harmful substances resulting from the explosion (destruction) of the cargo in emergency situations, outside the container. In addition, this device does not provide protection of the cargo from damage by external influences, for example cumulative jets.

Известно устройство для транспортирования и/или хранения радиоактивного вещества, в частности облученных топливных элементов [GВ, заявка №2081169, кл. G 21 F 5/00 1982. Контейнер для транспортировки и(или) хранения радиоактивных веществ], состоящее из внутреннего и внешнего контейнеров, соединенных между собой элементом, которым можно легко манипулировать и который занимает минимальное пространство. Недостатком этого устройства является отсутствие защиты транспортируемого груза от ударных перегрузок высокого уровня, например от ударных нагрузок при падении в аварийных ситуациях. Кроме того, в данном устройстве не обеспечивается защита внешнего контейнера от разрушения осколками внутреннего контейнера в случае взрыва груза, содержащегося в последнем.A device is known for transporting and / or storing a radioactive substance, in particular irradiated fuel cells [GB, application No. 2081169, class. G 21 F 5/00 1982. A container for transporting and (or) storing radioactive substances], consisting of internal and external containers, interconnected by an element that can be easily manipulated and which takes up minimal space. The disadvantage of this device is the lack of protection of the transported cargo from shock overloads of a high level, for example from shock loads when falling in emergency situations. In addition, this device does not provide protection of the external container from destruction by fragments of the internal container in case of explosion of the cargo contained in the latter.

Известно устройство для транспортирования радиоактивных материалов [РСТ, WO №81/00642, кл. G 21 F 5/00 1981. Контейнер для транспортировки радиоактивных материалов], представляющее собой цилиндрический контейнер, на крышке и под дном которого установлены амортизаторы, состоящие из двух стенок, между которыми проложена бальза в качестве поглощающего энергию материала.A device for transporting radioactive materials is known [PCT, WO No. 81/00642, class. G 21 F 5/00 1981. A container for transporting radioactive materials], which is a cylindrical container, on the lid and under the bottom of which shock absorbers are installed, consisting of two walls, between which a balsa is laid as an energy-absorbing material.

Недостатком этого устройства является низкая собственная частота колебаний контейнера с грузом в вертикальном направлении из-за малой жесткости амортизаторов. Кроме того, в этом устройстве отсутствует защита контейнера с грузом от боковых вибрационных и ударных нагрузок. При транспортировании все это может привести к возникновению недопустимых как вибрационных резонансных, так и ударных нагрузок на грузе, приводящих к его повреждению. Помимо этого, в данном устройстве не обеспечивается защита контейнера изнутри от разрушения осколками груза в случае взрыва последнего.The disadvantage of this device is the low natural frequency of the container with the load in the vertical direction due to the low stiffness of the shock absorbers. In addition, this device does not protect the container with the load from lateral vibration and shock loads. During transportation, all this can lead to the occurrence of unacceptable both vibrational resonant and shock loads on the load, leading to its damage. In addition, this device does not provide protection of the container from the inside from destruction by cargo fragments in case of explosion of the latter.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение защищенности транспортируемого груза от повреждений как в условиях нормальной эксплуатации (хранение и транспортирование груза всеми видами транспорта), так и в аварийных ситуациях, например при воздействии на устройство пулями, осколками или кумулятивными струями, а также недопущение выхода в окружающую среду вредных веществ, образующихся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях.The objective of the invention is to increase the security of the transported cargo from damage both in normal use (storage and transportation of cargo by all means of transport), and in emergency situations, for example when exposed to bullets, fragments or cumulative jets on the device, as well as preventing the release into the environment harmful substances resulting from the explosion (destruction) of cargo in emergency situations.

Вышеуказанная задача решается за счет того, что крышки и стенки контейнера дополнены защитной оболочкой, содержащей по меньшей мере два чередующихся защитных слоя из металла и жаропрочной резины, имеющих отверстия, а также расположенную между защитными слоями полость, сообщающуюся с внутренней полостью контейнера через невозвратные клапаны, на крышку контейнера установлен редукционный клапан с фильтром, позволяющим выравнивать избыточное давление внутри контейнера с давлением окружающей среды с принудительной очисткой выводимого газа от вредных веществ (аэрозолей), образующихся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях, а во внутреннюю полость контейнера введена защитная сетка, предотвращающая повреждение защитной оболочки осколками, образующимися в результате взрыва груза. Это обеспечивает сохранность груза в нормальных условиях эксплуатации, защищает груз от поражения при внешнем воздействии и предотвращает загрязнение окружающей среды при взрыве груза. Геометрические параметры, жесткость, прочностные свойства защитной оболочки, защитной сетки, размеры и расположения отверстий защитных слоев выбираются такими, чтобы их деформация после взрыва (разрушения) груза обеспечивала непроникновение вредных веществ за пределы контейнера.The above problem is solved due to the fact that the lids and walls of the container are supplemented with a protective shell containing at least two alternating protective layers of metal and heat-resistant rubber having holes, and also a cavity located between the protective layers, communicating with the internal cavity of the container through non-return valves, a pressure reducing valve with a filter is installed on the container lid, which makes it possible to equalize the excess pressure inside the container with the ambient pressure with forced cleaning of the output for from harmful substances (aerosols) resulting from the explosion (destruction) of the load in emergency situations and in the inner cavity of the container is introduced a protective grid preventing damage containment fragments formed as a result of the explosion of the cargo. This ensures the safety of the cargo under normal operating conditions, protects the cargo from damage during external exposure and prevents environmental pollution during the explosion of the cargo. The geometric parameters, rigidity, strength properties of the protective shell, protective mesh, the size and location of the openings of the protective layers are selected so that their deformation after the explosion (destruction) of the cargo ensures the penetration of harmful substances outside the container.

Новыми признаками в предлагаемом изобретении, содержащем контейнер и амортизаторы, является введение в качестве крышек и стенок контейнера защитной оболочки, представляющей собой чередующиеся защитные слои из металла и жаропрочной резины, полости, сообщающейся с внутренней полостью контейнера, и введенного в крышку контейнера редукционного клапана с фильтром, защитной сетки, обеспечивающих сохранность груза в нормальных условиях эксплуатации, защищающих груз от поражения при внешнем воздействии, предотвращающих выход вредных веществ, образующихся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях, и позволяющих принудительно выводить вредные вещества за пределы контейнера с их фильтрацией.New features in the present invention, containing the container and shock absorbers, is the introduction of a protective cover as the covers and walls of the container, which is an alternating protective layer of metal and heat-resistant rubber, a cavity communicating with the internal cavity of the container, and a pressure-reducing valve inserted into the container lid with a filter , a protective net, ensuring the safety of the cargo under normal operating conditions, protecting the cargo from damage by external influences, preventing the release of harmful things in resulting from the explosion (destruction) of the cargo in emergency situations, and allows you to force output of harmful substances outside the container with their filtration.

На фиг.1 приведено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 показан вариант выполнения стенок контейнера в виде защитной оболочки.Figure 1 shows the proposed device, a General view; figure 2 shows an embodiment of the walls of the container in the form of a protective sheath.

Устройство (фиг.1) состоит из контейнера 1 с крышками 2,3, расположенных внутри него амортизаторов 4, 5 и капсулы 6 с грузом 7, соединенной с контейнером 1 переходниками 8 с помощью узлов крепления 9. Крышки 2, 3 крепятся к контейнеру 1 с помощью узлов крепления 10. Амортизаторы 4 и 5 расположены между контейнером 1 и капсулой 6. Редукционный клапан 11 встроен в крышку 2. В контейнер 1 и крышки 2,3 встроены невозвратные клапаны 12. Вокруг капсулы 6 с грузом 7 устроена защитная сетка 13, которая крепится к переходникам 8 и заделана в амортизаторы 4,5.The device (Fig. 1) consists of a container 1 with lids 2,3, shock absorbers 4, 5 located inside it, and a capsule 6 with a load 7 connected to the container 1 by adapters 8 using attachment points 9. Lids 2, 3 are attached to the container 1 with the help of fasteners 10. Shock absorbers 4 and 5 are located between the container 1 and the capsule 6. The pressure reducing valve 11 is built into the lid 2. Non-return valves 12 are built into the container 1 and the lids 2,3. A protective net 13 is arranged around the capsule 6 with the load 7, which is attached to adapters 8 and embedded in shock absorbers 4.5.

На фиг.2 приведен элемент многослойной защитной оболочки контейнера, состоящей из имеющих конусообразные отверстия 14 чередующихся слоев металла 15 и жаропрочной резины 16 и расположенной между ними полости 17.Figure 2 shows the element of the multilayer protective shell of the container, consisting of cone-shaped openings 14 of alternating layers of metal 15 and heat-resistant rubber 16 and the cavity 17 located between them.

В процессе эксплуатации вышеописанное устройство (фиг.1) работает следующим образом.During operation, the above device (figure 1) works as follows.

При нормальных условиях эксплуатации сохранность груза 7 обеспечивается соответствующей жесткостью и прочностью капсулы 6, амортизаторов 4, 5, переходников 8 и непосредственно контейнером 1 с крышками 2 и 3.Under normal operating conditions, the safety of the cargo 7 is ensured by the corresponding rigidity and strength of the capsule 6, shock absorbers 4, 5, adapters 8, and directly by the container 1 with covers 2 and 3.

В аварийных ситуациях, связанных с разрушением груза 7, вредные вещества, образующиеся в результате разрушения, при внутреннем давлении воздуха и продуктов разложения груза 7 в контейнере 1 с крышками 2 и 3, не превышающем допустимых пределов, не выходят за пределы контейнера 1 и в дальнейшем через редукционный клапан 11 в крышке 2 выводятся из внутренней полости контейнера 1 для фильтрации.In emergency situations associated with the destruction of cargo 7, the harmful substances resulting from the destruction, with internal pressure of air and decomposition products of cargo 7 in the container 1 with lids 2 and 3, not exceeding the permissible limits, do not go beyond the container 1 and further through a pressure reducing valve 11 in the lid 2 are removed from the inner cavity of the container 1 for filtration.

В аварийных ситуациях, связанных с взрывом груза 7, вредные вещества, образующиеся в результате взрыва, при внутреннем давлении воздуха и продуктов взрыва груза 7 в контейнере 1 с крышками 2 и 3, превышающем допустимые пределы за счет избыточного давления во фронте ударной волны, через отверстия 14 многослойной защитной оболочки контейнера 1 попадают в полость 17, из которой через невозвратные клапаны 12 инжектируются во внутреннюю полость контейнера 1 до тех пор, пока избыточное давление, воздействующее на оболочку изнутри, не достигнет допустимого.In emergency situations associated with the explosion of the cargo 7, the harmful substances generated as a result of the explosion, with the internal pressure of the air and the products of the explosion of the cargo 7 in the container 1 with covers 2 and 3, exceeding the permissible limits due to excess pressure in the front of the shock wave, through the holes 14 of the multilayer protective shell of the container 1 fall into the cavity 17, from which through the non-return valves 12 are injected into the internal cavity of the container 1 until the excess pressure acting on the shell from the inside reaches direct.

При этом геометрические параметры, жесткостные и прочностные свойства многослойной защитной оболочки контейнера 1 и его крышек 2 и 3 выбираются такими, чтобы они могли во-первых, при избыточном давлении во внутренней полости контейнера 1 деформироваться, давая возможность воздуху и продуктам разложения груза 7 попадать в полость 17; во-вторых, чтобы при внешних воздействиях на сам контейнер 1, например, пулями, осколками или кумулятивными струями не происходило нарушений целостности груза 7.In this case, the geometric parameters, stiffness and strength properties of the multilayer protective shell of the container 1 and its lids 2 and 3 are selected so that they can, firstly, deform under excessive pressure in the internal cavity of the container 1, allowing air and decomposition products of the cargo 7 to fall into cavity 17; secondly, so that under external influences on the container 1 itself, for example, bullets, fragments or cumulative jets, there will be no violation of the integrity of the cargo 7.

В аварийных ситуациях, связанных с взрывом груза 7, защитная сетка 13 за счет своих геометрических параметров, жесткостных и прочностных свойств гасит кинетическую энергию осколков капсулы 6 и груза 7, тем самым предотвращая повреждение многослойной защитной оболочки контейнера 1 и его крышек 2 и 3.In emergency situations associated with the explosion of cargo 7, the protective grid 13 absorbs the kinetic energy of the fragments of the capsule 6 and cargo 7 due to its geometric parameters, stiffness and strength properties, thereby preventing damage to the multilayer protective shell of the container 1 and its lids 2 and 3.

Технический результат использования предлагаемого изобретения заключается в существенном снижении возможного уровня загрязнения окружающей среды при транспортных и аварийных нагрузках, приводящих транспортируемый груз к разрушению или взрыву, в результате чего отпадает необходимость его упрочнения, усложняющего конструкцию груза, а при перевозке грузов, содержащих взрывчатые вещества, одновременно существенно повышается и их защищенность от внешних воздействий.The technical result of the use of the invention is to significantly reduce the possible level of environmental pollution during transport and emergency loads, leading the transported cargo to destruction or explosion, as a result of which there is no need to strengthen it, complicating the design of the cargo, and when transporting goods containing explosives, at the same time their protection from external influences also increases significantly.

Claims

A device for transporting and / or storing explosive, radiation and toxicologically hazardous cargo containing a container and shock absorbers, characterized in that the lids and walls of the container are made in the form of a protective shell containing at least two alternating protective layers of metal and heat-resistant rubber with openings, a cavity located between the protective layers that communicates with the container’s internal cavity through non-return valves, a pressure reducing valve with a filter is installed on the container lid to even out excess pressure inside the container with environmental pressure without environmental pollution, and a protective net is introduced into the inner cavity of the container, which prevents damage to the protective shell by fragments resulting from the explosion of the cargo, moreover, geometric parameters, rigidity, strength properties of the protective shell, protective mesh, dimensions and the locations of the openings of the protective layers are selected so that their deformation after the explosion (destruction) of the cargo ensures the penetration of harmful substances outside the container .