ES2210376T3 - Metodo y aparato para contener y suprimir detonaciones de explosivos. - Google Patents
Metodo y aparato para contener y suprimir detonaciones de explosivos.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO Y A UN APARATO PARA ENVOLVER, CONTROLAR Y SUPRIMIR LA DETONACION DE EXPLOSIVOS EN UNA CAMARA DE EXPLOSION. EL DISPOSITIVO COMPRENDE UNA CAMARA DE EXPLOSION DE ACERO CON UNA PARED DOBLE ALARGADA (1, 3) Y ANCLADA EN UNOS CIMIENTOS DE HORMIGON (5), CON UNA PUERTA DE ACCESO (6) A TRAVES DE LA PARED DOBLE PARA INTRODUCIR NUEVAS PIEZAS DE TRABAJO Y UNA PUERTA DE VENTILACION (7) A TRAVES DE LA PARED DOBLE PARA DESCARGAR LOS PRODUCTOS DE LA EXPLOSION. LAS PAREDES DOBLES (1, 3) DE LA CAMARA, LA PUERTA DE ACCESO (6), Y LA PUERTA DE VENTILACION (7) ESTAN RELLENAS DE MATERIAL GRANULAR DE AMORTIGUACION DE GOLPES (4) COMO ARENA DE SILICE, Y EL SUELO DE LA CAMARA ESTA CUBIERTO CON UN LECHO GRANULAR DE AMORTIGUACION DE GOLPES (8) COMO GRAVA. UN CONJUNTO LINEAL DE TUBERIAS DE VENTILACION (14) PENETRA EN LAS PAREDES DOBLES DE LA CAMARA, CON CADA TUBERIA TERMINANDO EN UN ORIFICIO DE ACERO ENDURECIDO (17) A TRAVES DEL CUAL PASAN LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION DE LA EXPLOSION. DENTRO DE LA CAMARA, BOLSAS DE PELICULA DE POLIMERO PLASTICO (24) QUE CONTIENEN AGUA SE SUSPENDEN DE CABLES DE ACERO (25) SOBRE EL MATERIAL EXPLOSIVO, Y EN CADA EXTREMO DE LA CAMARA PARA SERVIR DE MODULOS DE ABSORCION DE ENERGIA DURANTE LA EXPLOSION.
Description
Método y aparato para contener y suprimir
detonaciones de explosivos.
El invento se refiere a un método y a un aparato
para contener, controlar y suprimir la detonación de explosivos,
particularmente para la explosión en el trabajo de metales, y para
eliminar el explosivo no utilizado y materiales tóxicos.
Los explosivos tienen muchas aplicaciones
industriales habituales incluyendo el endurecimiento de superficies
de aceros austeníticos aleados al manganeso, recubrimiento de
superficies por deposición, soldadura de componentes metálicos,
moldeo por compresión de componentes a partir de medios
pulverulentos y granulares, y la eliminación de explosivos no
utilizados o materiales tóxicos.
La técnica anterior refleja muchos intentos de
envolver los procesos de explosión para la supresión del ruido,
choques y los productos nocivos contaminantes de la explosión.
El documento 5.419.862 de Hampel describe una
gran cámara de explosión en la que una pieza de trabajo explosiva es
introducida dentro de una protección de aire dentro de una cámara de
vacío donde es detonada, y después de la explosión se permite a los
productos de la explosión que pasen a la atmósfera. La cámara está
asegurada mecánicamente a la fundación mediante pernos de
anclaje.
El documento 4.100.783 de Garobarov et al.
describe un recipiente contenedor cilíndrico, dividido a lo largo de
su diámetro para separación, que se puede abrir para la introducción
de grandes piezas de trabajo tales como agujas de ferrocarril,
partes de desgaste por fragmentación de piedras y similares.
Después de la inserción de una pieza de trabajo y de una carga
explosiva la cámara es cerrada y bloqueada y se hace detonar el
explosivo mediante un dispositivo de detonación incorporado. Los
productos de la combustión del explosivo pueden escapar a la
atmósfera a través de una válvula de aire.
Los documentos de Deribas 4.085.883 y Minin
4.081.982 describen recipientes contenedores esféricos con una
abertura superior a través de la cual y mediante medios de elevación
es introducida una pieza de trabajo que incorpora un explosivo, y a
continuación se usan electrodos de fulminante de alimentación
continua para hacer contacto con un detonador iniciado
eléctricamente cuando la pieza de trabajo está en posición. La
ultima patente describe también medios para introducir un spray
líquido interno después de la explosión con el propósito de
neutralizar los subproductos tóxicos de la explosión.
El documento 4.079.612 de Smirnov et al.
describe una robusta vasija contenedora semiesférica montada en una
fundación de hormigón con una mesa de trabajo absorbente de los
choques para sujetar la pieza de trabajo y el material explosivo que
serán detonados mediante cables eléctricos de encendido conducidos
al exterior a través de aberturas en la vasija contenedora.
Un enfoque diferente está descrito por el
documento 3.910.084 de Patón et al. en el que múltiples tubos
de extremo cerrado están dispuestos radialmente alrededor de una
columna central en la que se inicia la explosión, en la que las
ondas de choque se amortiguan por bafles internos en el interior de
los tubos. A la cámara se tiene acceso a través de una placa de
cubierta superior móvil.
El documento 3.611.766 de Klein et al.
describe una cámara vertical de explosión que incorpora una mesa de
trabajo protegida para sujetar la pieza de trabajo y la carga
explosiva, y unos medios de amortiguación mecánicos montados en el
interior consistentes en una rejilla de acero para absorber las
ondas de presión del explosivo. El documento 3.464.249 de Klein
et al. describe un recipiente contenedor similar, en este
caso esférico, con un fondo cubierto de material granulado suelto
tal como arena, que sujeta la pieza de trabajo y la carga explosiva.
Los productos de la explosión son descargados a través de una
tubería vertical que contiene un silenciador de ruido, y todo el
conjunto está sujeto por medios absorbentes del choque en un dado
reforzado o base de hormigón para suprimir aun más el choque y el
ruido.
Todos los dispositivos según la técnica anterior
representan mejoras sobre los métodos utilizados primeramente para
el endurecimiento por explosión de componentes de carril de acero al
manganeso que incluyen el colocar la pieza de trabajo cubierta con
explosivo en un campo abierto, o en la parte inferior de una fosa
abierta tal como una gravera abandonada, y llevar a cabo la
explosión al aire libre con el ruido, el polvo, la perturbación y la
contaminación del entorno resultantes. Adicionalmente el uso
incontrolado de explosivos requiere gran cantidad de espacio, posee
un peligro sustancial para el equipo y las personas y tiene el
efecto indeseable de destruir los conductores de ignición, la
superficie de apoyo de la pieza de trabajo y cualquier otra cosa en
la vecindad inmediata de la explosión.
El principal objeto del presente invento es por
tanto el proporcionar un método mejorado y un aparato para contener,
controlar y suprimir los efectos de la detonación de explosivos
utilizados con fines industriales. El propósito del invento es
proporcionar un dispositivo contenedor que pueda contener y suprimir
cada explosión de manera que no represente peligro para la
instalación circundante y el equipo o el medio ambiente.
Otro objeto es proporcionar un método y un
aparato tales que permitan la carga rápida y adecuada y la retirada
de la pieza de trabajo, consiguiéndose así ritmos de productividad
mucho más altos que los que han sido posibles utilizando
dispositivos y técnicas acordes con la técnica anterior. Un objeto
relacionado es presentar un recipiente contenedor de explosivos que
puede ser construido de forma económica con materiales comunes
utilizando técnicas convencionales de soldadura pero que es
suficientemente robusto para poder resistir meses y años de uso
continuo sin deterioro. Un objeto relacionado es presentar un
dispositivo en el que se utilizan materiales consumibles económicos,
tal como arena de sílice y gravilla, para amortiguar y absorber los
agentes de choque, en vez de cópales y caros muelles internos,
viruta de metal y similares.
Otro objeto es presentar una cámara contenedora
de la explosión que pueda ser fácilmente abierta por un extremo para
permitir la carga y retirada de las piezas de trabajo por medios
convencionales, tal como una carretilla elevadora, y permitir fácil
entrada y salida del personal de mantenimiento. Otro objeto es
proporcionar una rápida y eficiente extracción de los subproductos
gaseosos de la explosión después de la detonación de modo que el
personal de mantenimiento pueda entrar inmediatamente en la cámara
para retirar la pieza de trabajo y colocar otra en su lugar para la
siguiente operación.
También otro objeto es proporcionar un sistema
interno de encendido en el cual los conductores eléctricos para el
sistema de iniciación de la detonación están protegidos del efecto
de barrido y pueden ser utilizados en un gran números de ciclos de
explosión, en vez de que sean destruidos y tengan que ser
sustituidos después de cada ciclo.
Otro objeto principal del invento es proporcionar
medios para una rápida extracción y tratamiento de los subproductos
gaseosos de la explosión haciéndolos pasar por un sistema de lavado
de modo que el personal de mantenimiento puede reentrar en la cámara
inmediatamente después mientras que el lavadero continua procesando
los productos de la explosión anterior cuando se han añadido una
nueva pieza de trabajo y una carga de explosivo. También es un
objeto el sistema de lavado para amortiguar aun mas y suprimir el
choque y el ruido de cada detonación en virtud del trayecto más
largo para los productos de la explosión cuando pasan a través del
lavadero.
Finalmente, un objeto particularmente importante
del invento es proporcionar medios simples y económicos para
absorber la energía no utilizada de la explosión para reducir
instantáneamente la temperatura y la presión en el interior de la
cámara mientras que al mismo tiempo suprime el polvo y las
partículas de los subproductos de la explosión.
Visto desde un aspecto el presente invento
proporciona un aparato para contener y suprimir la detonación de un
explosivo, comprendiendo dicho aparato una cámara que tiene como
mínimo una puerta sellable y medios de encendido para detonar el
explosivo en el interior de la cámara, y caracterizado por múltiples
módulos que contienen un liquido vaporizable absorbente de energía y
están suspendidos en una formación separada en el interior de la
cámara alrededor del explosivo que va a ser detonado.
Visto desde otro aspecto el presente invento
proporciona un método para suprimir y mantener explosiones en el
interior de una cámara que tiene por lo menos una puerta sellable,
comprendiendo los pasos de: cargar la cámara con un explosivo que va
a ser detonado, conectar los medios de encendido al explosivo,
suspender múltiples módulos que contienen un liquido vaporizable
absorbente de energía en una formación separada en el interior de la
cámara alrededor del explosivo, cerrar y sellar la por lo menos una
puerta sellable, detonar el explosivo, abrir la por lo menos una
puerta sellable y expulsar los productos gaseosos de la combustión
del explosivo.
La cámara de explosión mejorada por el invento
comprende una cámara de explosión de doble pared, alargada, anclada
a una fundación de hormigón y que tiene una puerta de acceso de
doble pared para cargar las nuevas piezas de trabajo y una puerta de
ventilación de doble pared para la descarga de los productos de la
explosión. Las dobles paredes de la cámara, puerta de acceso y
puerta de ventilación, están rellenas con un material granular
amortiguador del choque tal como arena de sílice y el suelo de la
cámara está cubierto con un lecho granular absorbente del choque tal
como la gravilla.
A lo largo del exterior de la cámara existen
tubuladuras de acero desde las cuales penetra en las dobles paredes
de la cámara una formación lineal de tubos de ventilación terminando
cada tubo en un orificio de acero endurecido a través del cual pasan
los productos de la combustión de la explosión.
En el interior de la cámara unas bolsas de una
película de un polímetro plástico cuelgan de cables de acero por
encima del material explosivo, y en cada extremo de la cámara unos
cables conductores eléctricos de encendido entran en la cámara a
través de una caperuza de acero que tiene una abertura de acceso
orientada hacia abajo situada en una posición protegida debajo de la
superficie del baño granular pero accesible para un operador para
sujetar rápidamente una caperuza de barrido eléctrico.
Las puertas de acceso y ventilación están
interbloqueadas con el iniciador eléctrico para bloquear el
encendido hasta que ambas puertas esté positivamente cerradas.
Cuando se abren las puertas después de una detonación se coloca un
ventilador para extraer los productos de combustión de la explosión
de la cámara y soplar aire fresco en el interior a través de la
puerta de acceso. Las tubuladuras y la puerta de ventilación
descargan en un lavadero para enfriar más y tratar ambientalmente
los productos gaseosos de la combustión.
El modo de operación del invento comprende los
pasos de colocar una pieza explosiva de trabajo a través de la
puerta de acceso sobre el lecho granular, colgar las bolsas de
plástico que contienen una cantidad de agua que se aproxima al peso
del explosivo, conectar una caperuza de barrido eléctrico a los
cables eléctricos de encendido, cerrar las puertas de acceso y
ventilación, detonar eléctricamente el explosivo, abrir
inmediatamente las puertas de acceso y ventilación y utilizar
medios de ventilación para extraer de la cámara los productos de
combustión de la detonación, como preparación para insertar la nueva
pieza explosiva de trabajo.
Los productos gaseosos de la combustión que salen
por las tubuladuras y la descarga de ventilación son ahora enfriados
y tratados ambientalmente en un lavadero antes de ser soltados a la
atmósfera.
En los dibujos,
Figura 1 es una vista seccionada en perspectiva
de la puerta de acceso 6 de la cámara contenedora de la explosión
mejorada del presente invento;
Figura 2 es una vista parcialmente seccionada en
perspectiva del extremo opuesto de la cámara de la figura 1,
incluyendo un lavadero para limpiar los productos gaseosos de la
explosión antes de ventearlos a la atmósfera;
Figura 3 es una vista parcialmente seccionada en
planta de la cámara de explosión de la figura precedente;
Figura 4 es una vista parcialmente seccionada en
alzado lateral de la cámara de explosión de la figura
precedente;
Figura 5 es una vista en planta a escala reducida
seccionada, sobre toda la longitud de la cámara de explosión de las
figuras precedentes mostrando una pieza de trabajo de un carril de
ferrocarril en la posición para un tratamiento de endurecimiento por
explosión;
Figura 6 es una sección por un extremo de un
alzado mostrando la puerta de acceso 6 final de la cámara de
explosión de las figuras precedentes;
Figura 7 es una sección por un extremo de un
alzado mostrando la puerta de ventilación 7 final de la cámara de
explosión de las figuras precedentes y una pieza de carril de
ferrocarril en posición para el tratamiento.
Figura 8 es una sección parcial por un extremo de
un alzado a escala aumentada del punto de entrada del cable de
encendido a la cámara de explosión de las figuras precedentes.
Volviendo a los dibujos, la figura 1 es una vista
en perspectiva de la cámara de explosión mejorada del presente
invento. La cámara comprende una carcasa interior 1 que tiene un
techo, suelo, paredes laterales y finales, que está fabricada de
chapas de acero utilizando técnicas convencionales de soldadura.
Rodeando la carcasa interior 1 existen múltiples bridas o nervios 2
circunstancialmente separados sobre los que está construida una
carcasa exterior 3 de chapas de acero soldado de modo que los
nervios 2 originan que la carcasa exterior 3 esté separada de la
carcasa interior 1 y dejando un espacio que después es llenado con
un material 4 granular amortiguador del choque. En la configuración
preferida las carcasas de metal interior y exterior están
construidas de chapa de acero de 1,9 cm (tres cuartos de pulgada)
separadas por nervios 2 circunferenciales de viga en I de acero
separadas cada 61 cm (dos pies). Todas las costuras están soldadas
en continuo. De acuerdo con el invento el espacio entre la carcasa
interior y la exterior 3 está lleno con un material 4 granular
sólido absorbente del choque, preferiblemente arena de sílice.
La cámara de explosión está anclada mediante
pernos a una fundación 5 de hormigón reforzado. En la configuración
preferida mostrada las dimensiones interiores de la cámara de
explosión son: 2,44 m (8 pies) alto, 1,83 m (seis pies) ancho y 15,2
m (quince pies) largo. La fundación 5 de hormigón reforzado es
preferiblemente como mínimo 1,2 m (cuatro pies) de gruesa.
Como una de las mayores ventajas del invento las
dimensiones internas permiten al operador entrar, estar de pié y
trabajar con comodidad y su longitud permite introducir largas
secciones presoldadas de carriles de ferrocarril y que sean
endurecidas por explosión, lo que no era posible con las cámaras de
explosión según la técnica anterior. La cámara está provista con dos
puertas, una puerta de acceso 6 y una puerta de ventilación 7. Ambas
puertas están construidas en acero soldado de doble pared similar a
las paredes de la cámara y cada una tiene las bisagras para ser
abierta en dirección hacia el interior. Las jambas de las puertas
están construidas de modo que cada puerta encaja de forma estanca
con lo que la presión aumentada en el interior de la cámara es causa
de que la puerta selle más estanca contra su bastidor. El volumen en
el interior de las puertas de doble pared está lleno también con un
material amortiguador del choque, preferiblemente arena de
sílice.
El suelo de la cámara está cubierto
preferiblemente por un lecho 8 de un material granular amortiguador
del choque, preferiblemente gravilla, de una altura de
aproximadamente 0,3 m (un pie) formando así una superficie de
soporte para la pieza de trabajo y el explosivo que va a ser
detonado.
Para iniciar el encendido del explosivo, unos
cables eléctricos conductores 9 de encendido penetran en la cámara a
través de una abertura 10 sellada bajo presión y emergen a través de
una caja o caperuza 11 blindada de chapa de acero soldado que tiene
una abertura orientada hacia abajo por debajo de la superficie del
material granular amortiguador del choque. Para preparar la pieza de
trabajo y la carga para la detonación se inserta un fulminante 12
eléctrico adecuado en la carga explosiva y se llevan los extremos de
sus cables conductores 13 hasta la caperuza 11 de los cables de
encendido. La gravilla es apartada con palas para exponer los
extremos de los cables conductores de encendido 9, los conductores
son unidos entre sí para cerrar el circuito de encendido, y después
la gravilla es colocada de nuevo sobre los cables 13 del fulminante
para rodear nuevamente y endosar el extremo abierto de la caperuza
11. Mientras que los conductores 13 del fulminante se desintegran
sustancialmente por la explosión los cables conductores 9 de
encendido permanecen protegidos bajo la caperuza 11 y pueden ser
reutilizados repetidamente.
Como una característica principal del invento a
la cámara se le provee de medios de supresión del choque en forma
de múltiples tubos de ventilación situados a lo largo de la línea
de centro de cada pared interior lateral de la cámara, comunicando
cada tubo de ventilación a través de la doble pared de la cámara
con una tubuladura 15 de acero estirado que se extiende a lo largo
de la cámara por cada lateral y terminando en una salida de
descarga 16. En la configuración preferida cada tubuladura 15 es de
24,4 cm^{2} (10 pulgadas) y está fabricada de plancha de acero de
1,27 cm (media pulgada). Los nervios 2 consisten en secciones de
viga en I de 45,7 cm (8 pulgadas) separadas por intervalos de 61 cm
(2 pies). Los tubos de ventilación 14 son tubing de acero de 5 cm
(dos pulgadas) de diámetro y como los nervios 2 están separados en
intervalos de 61 cm (dos pies). Donde conecta con la pared interior
de la cámara cada tubo de ventilación está ajustado en un orificio
17 de acero endurecido de 1,9 cm (tres cuartos de pulgada) de
diámetro. En una configuración preferida, la cámara de 15,2 m
(cincuenta pies) tiene 24 tubos de ventilación 14 y orificios 17 por
lateral, para un total de cuarenta y ocho tubos de ventilación 14 y
orificios 17 en total.
En el interior de la cámara se evitan las
esquinas rectas debido a la tendencia de los explosivos de ejercer
presiones inusualmente altas en esos puntos críticos. Sin embargo
una pieza filete 18 está soldada en cada esquina para romper la
esquina recta 90º en dos 45º lo que tiene el efecto de redondear la
esquina y eliminar las esquinas o bolsas que aumentan la fatiga lo
que de otra manera podría imponer fuerzas destructivas indeseadas en
las soldaduras de las esquinas.
En la configuración preferida del invento se
obtiene una supresión adicional del ruido recubriendo las
superficies exteriores de la cámara exterior y la tubuladura 15 con
un recubrimiento 20 de espuma rígida de poliuretano de composición
conocida de un espesor de 10,2 cm (cuatro pulgadas) como mínimo.
Toda la estructura cubierta de espuma está encerrada además en una
envolvente tal como un cajón de madera robusto (no mostrado) que
tiene ranuras de ventilación protegidas para permitir la libre
circulación del aire.
Para abrir y cerrar las puertas de acceso y
ventilación 7 están previstos cilindros hidráulicos 19 de doble
efecto. Como otra característica del invento se alcanzan importantes
objetivos de seguridad proveyendo a cada puerta con medios sensor 21
como parte de un enclavamiento eléctrico (no mostrado) entre la
puerta de acceso 6, la puerta de ventilación 7 y los medios de
encendido, en donde la puerta de acceso 6 debe cumplir las dos
condiciones de estar en una posición cerrada y en una posición
sellada antes de que se activen los medios de encendido. De este
modo es imposible detonar una carga explosiva inadvertidamente
prematuramente antes de que las puertas estén totalmente cerradas,
el resultado de lo cual podría ser la destrucción sustancial y daño
del equipo tal como el ventilador 22, no haciendo mención del riesgo
de daños corporales al personal de operaciones situado en las
cercanías de la puerta de acceso 6.
En la configuración preferida el techo de la
cámara está ajustado con una viga en I para su uso como un carro
para introducir y extraer piezas de acero de longitud especialmente
larga u otras piezas de trabajo de una forma similar.
Otra característica principal del invento es la
provisión para cada explosión de unos módulos 24 absorbentes de
energía llenos con un liquido dispuestos toscamente a lo largo de la
línea central de la cámara. El dispositivo sirve para enfriar los
productos gaseosos de la explosión y para suprimir polvo y restos en
la cámara después de cada explosión.
En la configuración preferida, los dispositivos
de absorción de energía son bolsas simples de polietileno
autosellables llenas con agua y que cuelgan de alambres colgantes 25
aproximadamente a lo largo de la línea central de la cámara por
encima y alrededor de la pieza de trabajo y de la carga explosiva.
Se ha descubierto que bolsas sándwich marcadas
"Zip-Lock" comercialmente disponibles de
dimensión 15,2 por 20,3 cm (seis por ocho pulgadas) y 0,0051 cm
(0,002 pulgadas) (dos milésimas) de espesor son adecuadas para este
propósito. Mientras el agua es preferible, se puede utilizar
cualquier material vaporizable absorbente de energía adecuado.
De acuerdo con el invento el volumen de agua
situado en la cámara para cada explosión es seleccionado
aproximadamente igual en peso a la cantidad de explosivo que va a
ser detonado. Este volumen de agua está distribuido entre varias
bolsas que cuelgan en una formación ordenada aproximadamente a lo
largo de la línea central de la cámara en la proximidad del
explosivo. Preferiblemente, las bolsas de agua 24 cuelgan de
extremos en forma de gancho de barras de acero de calibre nueve que
están soldadas al techo de la cámara.
Con el uso de los medios absorbentes de energía
llenos de agua se ha encontrado que la presión instantánea teórica
de la explosión se reduce en más de la mitad, y que la introducción
de la humedad en la cámara en el momento de la explosión y después
de ella tiene un efecto benéfico de supresión de polvo y de
enfriamiento instantáneo de los productos de la explosión. En
contraste con explosiones sin el uso de bolsas llenas de agua el
impacto percibido y el ruido de la explosión se reducen
sustancialmente y el personal de operaciones puede entrar en la
cámara inmediatamente después de cada detonación para retirar una
pieza de trabajo y reemplazarla con la siguiente.
También se ha encontrado en la práctica que los
efectos beneficiosos de las bolsas de agua 24 aumentan si se sitúa
una bolsa de agua 26 en cada extremo de la cámara, lejos de la pieza
de trabajo, aproximadamente a 1,2 m (cuatro pies) de la puerta de
acceso 6, y a 3,66 m (doce pies) de la puerta de ventilación 7,
aunque otras separaciones también son satisfactorias.
En la práctica utilizar las bolsas de agua 24 a
la manera del invento produce la vaporización completa de ambas, el
agua y las bolsas de polietileno, sirviendo para absorber y suprimir
el choque no deseado de la explosión, no dejando detrás virtualmente
ningún resto o residuo. Después de cada explosión la puerta de
acceso 6 puede ser abierta inmediatamente y todo lo que se puede ver
son briznas de vapor de agua que se escapan por la puerta de
ventilación 7 de la manera que se describe más adelante.
De acuerdo con otra importante característica del
invento todos los subproductos gaseosos de la explosión son
evacuados rápidamente de la cámara de una forma controlada. Después
de cada explosión se abren simultáneamente la puerta de ventilación
7 y la puerta de acceso 6, se conecta el ventilador 22 y los
productos gaseosos de la explosión son expulsados de la cámara a
través de la puerta de ventilación 7 abierta mientras que la
atmósfera en la cámara es reemplazada por aire fresco que penetra
por la puerta de acceso 6. En la practica, utilizando el método y
el aparato descrito, se ha encontrado que las puerta de acceso 6 y
la puerta de ventilación 7 pueden ser abiertas inmediatamente
después de cada explosión permitiendo por ello que el personal de
operaciones entre en la cámara inmediatamente después de cada
explosión para retirar la pieza de trabajo tratada y sustituirla por
la siguiente.
Otra gran característica del presente invento es
que todos los productos gaseosos de la explosión son descargados de
forma controlada y dirigidos a medios de tratamiento
medioambientales adecuados, como un lavadero 27. En la configuración
mostrada se utiliza un lavadero 27 con ducha de agua de construcción
convencional para recibir la descarga desde la tubuladura 15
montada a ambos lados así como desde el ventilador 22, de manera que
no escapen a la atmósfera productos de la explosión sin tratar.
Adicionalmente el tortuoso camino creado por el lavadero 27 crea
otro nivel ventajoso de supresión del choque y del ruido.
Para permitir rellenar los huecos en las paredes
de la cámara causados por el asentamiento de la arena de sílice
amortiguadora del choque, se instala un cajón o tolva 28 encima de
la cámara con aberturas 29 separadas a través de las cuales se puede
mover la arena para sustituir el espacio perdido cuando la arena en
las paredes se asienta o compacta con cada detonación. Se ha
encontrado que a pesar de tal compactación el uso de arena de sílice
(en contraposición a la arena de albañilería) no produce ninguna
disminución del efecto de amortiguación del choque.
En la práctica se ha encontrado que a pesar de
las enormes fuerzas destructivas de cada detonación de explosivo, la
cámara del presente invento con sus tubos de ventilación 14 y sus
módulos de liquido absorbente de energía disminuye el exceso de
energía destructiva hasta un punto en el que virtualmente la viga
carro 23 no queda afectada. De forma similar, los cables colgantes
para colgar las bolsas 24 de agua para la absorción de energía
tampoco son afectados después de cada barrido. Esto permite que la
cámara pueda ser utilizada continuamente con una productividad de
como 10 a 12 explosiones por hora lo que es un orden de magnitud
mayor que el permitido por cualquier otra cámara de explosión de la
técnica anterior o con técnicas convencionales de explosión
abierta.
En la práctica, con la configuración preferente
descrita, el método y el aparato del presente invento han sido
utilizados con éxito para detonar con seguridad cargas explosivas en
un amplio rango de tamaños, tamaños desde 0,9 a 6,8 kg (dos a quince
libras) de explosivo plástico C2 (conocido también como PETN) con
mínimas cantidades de choque, ruido y efecto adverso en el entorno.
Sorprendentemente, se ha observado que el trabajo en oficinas de
negocios en un edificio de oficinas situado solamente a 60,96 m
(doscientos pies) de la cámara de explosión puede llevarse a cabo de
manera completamente normal no pudiendo distinguirse la explosión
del ruido de fondo normal en un ambiente de oficina.
Claims (15)
1. Un aparato para contener y suprimir la
detonación de un explosivo, comprendiendo dicho aparato una cámara
que tiene como mínimo una puerta sellable (6,7), y medios de
ignición para detonar el explosivo en el interior de la cámara, y
caracterizado por múltiples módulos (24) que contienen un
liquido vaporizable absorbente de energía y suspendidos en una
formación ordenada en el interior de la cámara alrededor del
explosivo que va a ser detonado.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que
la cámara comprende además:
una carcasa interior de metal (1) cerrada que
tiene un techo, un suelo, paredes laterales y finales, y una carcasa
exterior de metal (3) cerrada separada de la carcasa interior (1) y
rodeando la carcasa interior (1) para formar un espacio de doble
pared axialmente simétrico que tiene un eje central,
medios separadores (2) para conectar la carcasa
exterior (3) a la carcasa interior (1) en una forma rígida de
separación, con el espacio entre la carcasa interior y la carcasa
exterior lleno de un material (4) granular amortiguador del
choque,
una puerta (6) de acceso practicable en un
extremo y una puerta (7) de ventilación practicable en el otro
extremo, teniendo cada una de las mencionadas puertas de acceso y
ventilación una construcción de metal de doble pared y teniendo
medios de sellado que originan que dichas puertas sellen en forma
mas estanca cuando aumenta la presión diferencial en el interior de
la cámara,
material (8) granular adicional amortiguador del
choque que cubre el suelo de la mencionada carcasa interior (1),
hasta una altura suficiente uniforme proporcionando una superficie
soporte del explosivo que va a ser detonado, y
medios supresores del choque que incluyen
múltiples tubos de ventilación (14) que conectan las paredes
laterales de la carcasa interior con una tubuladura (15) de metal
estirado para recibir y dirigir los productos de la explosión desde
los tubos de ventilación (14), terminando dicha tubuladura (15) en
un punto de descarga (16) exterior.
3. El aparato de la reivindicación 1 o 2, en el
que los módulos de absorción de energía (24) comprenden contenedores
de película plástica llenos con agua, siendo la masa de agua
sustancialmente igual a la masa del explosivo que va a ser
detonado.
4. El aparato de la reivindicación 3, en el que
los contenedores son bolsas individuales hechas de un material de
película de polietileno, y el techo de la carcasa interior tiene
múltiples cables de soporte (25) colgantes de los cuales cuelgan las
bolsas.
5. El aparato de la reivindicación 4, en el cual
una bolsa adicional (24) llena de agua está dispuesta a lo largo del
eje central del compartimento cerca de cada extremo.
6. El aparato de las reivindicaciones 4 o 5, en
el cual los soportes de cable (25) están hechos de cables de acero
de 22,8 mm.
7. El aparato de la reivindicación 4, 5 o 6, en
el cual las bolsas son bolsas sándwich autocerrables disponibles
comercialmente de aproximadamente 227 cm^{3} (8,0 onzas) de
capacidad de liquido.
8. El aparato de la reivindicación 2 o cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 7 en combinación con la reivindicación
2, en el que los medios de ignición incluyen cables de ignición (9)
eléctricos que entran en la cámara a través de una caperuza de acero
(11) que tiene una abertura de acceso orientada hacia abajo por
debajo de la superficie de apoyo del material granulado absorbente
de choques, mediante los cuales se puede unir los conductores (13)
de un fulminante (12) eléctrico.
9. El aparato de la reivindicación 2 o
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8 en combinación con la
reivindicación 2, en el cual la puerta de acceso (6) y la puerta de
ventilación (7) tienen medios de detección (21) para el bloqueo
eléctrico cuando una de las puertas no está en una posición cerrada
y se-
llada.
llada.
10. El aparato de la reivindicación 2 o
cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9 en combinación con la
reivindicación 2, que incluye además un ventilador de ventilación
(22) para evacuar los productos gaseosos de combustión de la
explosión en la detonación a través de la puerta de ventilación (7)
e impulsando aire fresco desde la puerta de acceso (6) para llenar
la cámara después de una explosión.
11. El aparato de la reivindicación 10, que
incluye además medios para recibir los productos gaseosos de
combustión de la explosión desde el punto de descarga de la
tubuladura y la puerta de ventilación (7) después de una explosión y
para dirigirlos a un lavadero (27) para hacer que los mencionados
productos gaseosos de combustión de la explosión sean despojados de
partículas y vapores nocivos.
12. El aparato de cualquier reivindicación
precedente, en el que los módulos (24) están suspendidos en una
formación ordenada en el interior de la cámara por encima del
explosivo que va a ser detonado.
13. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 12, en el que los módulos (24) están
suspendidos en una formación ordenada sustancialmente a lo largo del
eje central del compartimento por encima del explosivo que va a ser
deto-
nado.
nado.
14. Un método para suprimir y contener
explosiones en el interior de una cámara que tiene por lo menos una
puerta sellable (6, 7), comprendiendo los pasos de: cargar la cámara
con un explosivo que va a ser detonado, añadir medios de ignición al
explosivo, suspender múltiples módulos (24) que contienen un liquido
vaporizable absorbente de energía en una formación ordenada en el
interior de la cámara, cerrar y sellar la por lo menos una puerta
sellable (6,7), detonar el explosivo, abrir la por lo menos una
puerta sellable (6,7) y expulsar los productos gaseosos de la
combustión del explosivo.
15. El método de la reivindicación 14, que
incluye los pasos adicionales de detectar la posición de la por lo
menos una puerta sellable (6,7) y bloquear eléctricamente los medios
de ignición cuando la por lo menos una puerta sellable (6,7) no está
en una condición cerrada y sellada.
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