CN106671851A - 危险爆炸品运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种危险爆炸品运输车，其包括：车厢，所述车厢内放置有危险爆炸品；所述车厢包括两层钢板以及夹设于两层钢板之内的防爆材料。通过设定防爆材料、车厢材料以及危险爆炸品之间的联动系统使得设计者可方便选取合适参数的材料。

Description

危险爆炸品运输车

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，尤其涉及一种危险爆炸品运输车。

背景技术

危险爆炸品，例如烟花爆竹、黑火药、引火线等在运输过程中由于车辆颠簸以及车辆温度升高等因素，经常出现爆炸事故。爆炸事故不仅使得运输车损坏，还对公共安全造成较大影响。

现有的危险品运输车，例如公开号为CN103778779A的中国专利“危险品运输车辆的管理系统”，均是通过采集传感器数据来预防爆炸发生。然而现有的危险爆炸品运输车并未对车辆的结构本身作出相应的结构设计以从根本上改变危险爆炸品运输车的防爆性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种抗爆性能好的危险品运输车。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种危险爆炸品运输车，其包括：车厢，所述车厢内放置有危险爆炸品；所述车厢包括两层钢板以及夹设于两层钢板之内的防爆材料：

所述危险爆炸品的爆速为D，爆热系数为Q_L，密度为ρ₀，多方指数为K；

发生爆炸时，危险爆炸品对车厢冲击压力P满足如下公式：

发生爆炸时，冲击波从空气传递至内侧钢板并穿过防爆材料传递至外侧钢板；冲击波从空气传递至内侧钢板的压力值p_钢板与从内侧钢板穿过防爆材料传递至外侧钢板的压力值p_防爆材料的比值为衰减倍数β，其中β大于等于150；

所述冲击波从空气传递至内侧钢板的压力值p_钢板＝p[2ρ₁c₁/(ρ₁c₁+ρ₂c₂)]；所述冲击波从内侧钢板穿过防爆材料传递至外侧钢板的压力值p_防爆材料＝p_钢板[2ρ₂c₂/(ρ₁c₁+ρ₂c₂)]；其中P为危险爆炸品对车厢冲击压力；ρ₁为钢板密度，ρ₂为防爆材料密度，c₁为钢板中弹性波速，c₂为防爆材料中弹性波速。

进一步地，所述车厢顶部还设置有泄爆装置，发生爆炸后，泄爆装置将车厢顶部打开。

进一步地，所述运输车底盘设置有灭火降温装置；所述灭火降温装置包括：

水箱，与水箱相连的水泵，设置于水箱内的水位传感器以及与水箱相连的出水管；所述出水管与水箱之间还设置有控制出水的开关；

温度传感器，用于检测制动鼓温度；当制动鼓温度高于第一预设温度时，开关打开，出水管出水对制动鼓进行喷淋。

进一步地，还包括灭火器，当温度传感器检测到制动鼓温度高于第二预设温度时，灭火器打开。

进一步地，所述灭火器为干粉灭火器。

本发明相对现有技术具有如下有益效果：

1、通过将车厢材料、防爆材料以及运输的危险爆炸品材料的各项参数进行计算，将全部参数纳入一个统一的计算体系内，对车厢材料选取以及结构设计有限制和指导作用；符合该计算体系的车厢材料与防暴材料具有良好的防暴效果。

2、设计底盘灭火降温结构使得车辆在行驶过程中具有良好的安全性能。

附图说明

图1为车厢内危险爆炸品爆炸时压力计算示意图；

图2为运输车底盘灭火降温装置结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

请参照图1，图1为危险爆炸品运输车车厢内的危险品发生爆炸时的计算示意图。

危险爆炸品放置在车厢中部，发生爆炸后，爆炸冲击波先通过空气传递至车厢内侧钢板A点处，而后经过车厢两侧钢板之间的防爆材料缓冲后传递至外侧钢板B处。

不同的危险爆炸品的爆炸威力不同，也即爆炸时产生的冲击波压力不同；而不同的防爆材料也具有不同的缓冲性能，如何使得最终危险爆炸品爆炸时传递至B点的冲击波压力减弱至合理范围，则需综合考虑危险爆炸品、车厢钢板材料以及防爆材料的各项参数。

危险爆炸品爆炸时，其产生的初始爆压可通过如下公式确定：

其中，D表示爆炸品爆速，Q_L表示爆炸品爆热系数，ρ₀表示爆炸品密度，K表示爆炸品多方指数。

当初始爆压通过空气传递至内侧钢板A点时，其冲击波压力值为：

p_钢板＝p[2ρ₁c₁/(ρ₁c₁+ρ₂c₂)]；

当冲击波从内侧钢板A点经过防爆材料缓冲后传递至B点时，其冲击波压力值为p_防爆材料＝p_钢板[2ρ₂c₂/(ρ₁c₁+ρ₂c₂)]；

上式中，ρ₁为钢板密度，ρ₂为防爆材料密度，c₁为钢板中弹性波速，c₂为防爆材料中弹性波速。

为了使得车辆具有良好的防爆性能，冲击波从空气传递至内侧钢板的压力值p_钢板与从内侧钢板穿过防爆材料传递至外侧钢板的压力值p_防爆材料的比值β通常需要大于150。

由上述计算，则可根据已知的危险爆炸品的各项参数选取合适的防爆材料，或者根据已经做好的车辆车厢的各项参数选取合适运载的危险爆炸品。

下面以一个具体实施例说明上述选取过程：

假设已知运输的危险爆炸品为黑火药，则通过公开数据可知黑火药的各项参数如下表：

当黑火药爆炸时，其初始爆压P通过上述公式可计算为约0.11MPa。实际应用过程中，为设立一定安全冗余，将初始爆压按0.2MPa计算。

若已知车厢内外两侧钢板采用45#钢制作，则其密度ρ₁为7.8×10³kg/mm2，弹性波速c₁为5000m/s。根据衰减倍数β大于等于150的限定条件可知，防爆材料的密度应至少大于0.38g/cm³，弹性波速应至少大于2000m/s。如此便使得设计者可在现有材料中方便地寻找符合条件的防爆材料。

当然若防爆材料与车厢材料为已知的，也可反过来计算安全的危险爆炸品参数，进而确定安全的运输材料。

本发明的车厢顶部还设置有泄爆装置。当箱体内压力增大时，泄爆装置打开，压力向外泄露。本发明将泄爆装置设置在车厢顶部，也是为了使得高压气体向上喷射而非向左右喷射，避免高压气体或碎片直接飞向人或其他车辆，降低危险性及爆炸损失。

请参照图2，本发明还在车辆底部设置有灭火降温装置。防止车辆底部温度传递至车厢内引发爆炸。

本实施例中，灭火降温装置包括水箱4，水箱内设置水位传感器以检测水箱内水位，还包括与水箱相连的水泵。

水箱4下接有出水管道5，软管2与出水管道5相连，软管2的喷口3对着制动鼓。

在水箱与出水管道5之间还设置有控制水流通断的开关，优选为电磁阀。

在汽车轮毂设置有用于检测制动鼓温度的温度传感器，当温度传感器检测到制动鼓温度高于第一预设温度时，电磁阀被打开，水箱4内的水在水泵的动力下输送至喷头3以对制动鼓降温。

进一步地，还设置有灭火器1。当温度传感器检测到制动鼓温度高于第二预设温度时，灭火器打开，消灭可能产生的火花。

灭火器的种类有水基灭火器、泡沫型灭火器、气体型灭火器和干粉型灭火器；经过多次试验比对，发现干粉灭火器具有压力大、喷淋距离远、灭火效果好的特点，非常适合在本场合使用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种危险爆炸品运输车，其特征在于：包括：车厢，所述车厢内放置有危险爆炸品；所述车厢包括两层钢板以及夹设于两层钢板之内的防爆材料：

所述危险爆炸品的爆速为D，爆热系数为Q_L，密度为ρ₀，多方指数为K；

发生爆炸时，危险爆炸品对车厢冲击压力P满足如下公式：

$\frac{D^2}{Q_L}\×{10}^3=\frac{(K+1)(K^2-1)}{K}$

$P=9.99\×{10}^{-3}\frac{(K^2-1)}{K}{\mathrm{\ρ}}_0{Q}_L$

发生爆炸时，冲击波从空气传递至内侧钢板并穿过防爆材料传递至外侧钢板；冲击波从空气传递至内侧钢板的压力值p_钢板与从内侧钢板穿过防爆材料传递至外侧钢板的压力值p_防爆材料的比值为衰减倍数β，其中β大于等于150；

所述冲击波从空气传递至内侧钢板的压力值p_钢板＝p[2ρ₁c₁/(ρ₁c₁+ρ₂c₂)]；所述冲击波从内侧钢板穿过防爆材料传递至外侧钢板的压力值p_防爆材料＝p_钢板[2ρ₂c₂/(ρ₁c₁+ρ₂c₂)]；其中P为危险爆炸品对车厢冲击压力；ρ₁为钢板密度，ρ₂为防爆材料密度，c₁为钢板中弹性波速，c₂为防爆材料中弹性波速。

2.根据权利要求1所述的危险爆炸品运输车，其特征在于：所述车厢顶部还设置有泄爆装置，发生爆炸后，泄爆装置将车厢顶部打开。

3.根据权利要求1所述的危险爆炸品运输车，其特征在于：所述运输车底盘设置有灭火降温装置；所述灭火降温装置包括：

水箱，与水箱相连的水泵，设置于水箱内的水位传感器以及与水箱相连的出水管；所述出水管与水箱之间还设置有控制出水的开关；

温度传感器，用于检测制动鼓温度；当制动鼓温度高于第一预设温度时，开关打开，出水管出水对制动鼓进行喷淋。

4.根据权利要求3所述的危险爆炸品运输车，其特征在于：还包括灭火器，当温度传感器检测到制动鼓温度高于第二预设温度时，灭火器打开。

5.根据权利要求4所述的危险爆炸品运输车，其特征在于：所述灭火器为干粉灭火器。