RU2369829C2 - Устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, способ оценки остаточного срока службы и подрывной комплекс - Google Patents

Устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, способ оценки остаточного срока службы и подрывной комплекс Download PDF

Info

Publication number
RU2369829C2
RU2369829C2 RU2007141300/28A RU2007141300A RU2369829C2 RU 2369829 C2 RU2369829 C2 RU 2369829C2 RU 2007141300/28 A RU2007141300/28 A RU 2007141300/28A RU 2007141300 A RU2007141300 A RU 2007141300A RU 2369829 C2 RU2369829 C2 RU 2369829C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
container
blasting
degree
accumulated
Prior art date
Application number
RU2007141300/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007141300A (ru
Inventor
Киеси АСАХИНА (JP)
Киеси АСАХИНА
Рюсуке КИТАМУРА (JP)
Рюсуке КИТАМУРА
Тосио ХАМАДА (JP)
Тосио ХАМАДА
Такао СИРАКУРА (JP)
Такао СИРАКУРА
Original Assignee
Кабусики Кайся Кобе Сейко Се
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кабусики Кайся Кобе Сейко Се filed Critical Кабусики Кайся Кобе Сейко Се
Publication of RU2007141300A publication Critical patent/RU2007141300A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2369829C2 publication Critical patent/RU2369829C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/313—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by explosives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B33/00—Manufacture of ammunition; Dismantling of ammunition; Apparatus therefor
    • F42B33/06—Dismantling fuzes, cartridges, projectiles, missiles, rockets or bombs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D5/00—Safety arrangements
    • F42D5/04—Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
    • G01N2203/0073—Fatigue
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/0244—Tests performed "in situ" or after "in situ" use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству и способу для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера. Сущность: тензометрический датчик закрепляют на подрывном контейнере. Тензометрический датчик измеряет высокочастотную повторяющуюся деформацию, вызываемую в подрывном контейнере при каждом подрыве. Данные сигнала деформации, полученные тензометрическим датчиком, анализируют для вычисления накопленной степени усталостного повреждения, обусловленного высокочастотной повторяющейся нагрузкой, прилагаемой к подрывному контейнеру при каждом подрыве. Остаточный срок службы подрывного контейнера оценивают на основании накопленной величины накопленных степеней усталостного повреждения. Технический результат: облегчение планирования работ и исключение снижения производительности или повышения эксплуатационных затрат. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к устройству и способу для оценки остаточного срока службы контейнера, в котором подрывают опасное вещество, взрывоопасный предмет военной техники или что-то подобное, и, в частности, к подрывному комплексу, оснащенному устройством для оценки остаточного срока службы.
Уровень техники
В известной конструкции взрывчатых веществ и средств взрывания военного применения, которые используют в химических боеприпасах или чем-то подобном (например, снаряде, бомбе, мине и подводной мине), взрывной заряд и боевое химическое вещество, опасное для людей, наполняют стальной баллон. Примеры химических боевых веществ включают в себя горчичный газ, люизит и т.п., которые опасны для людей.
Одним известным способом переработки данных химических боеприпасов или таких опасных веществ, как галогеноорганические соединения (например, способом превращения их в безвредные материалы), является взрывание. Такой способ переработки взрывчатых веществ и средств взрывания военного применения путем взрывания применим к ликвидации взрывчатых веществ и средств взрывания, которые не просто разобрать из-за деградации при старении, общего износа из-за старения и т.п., а также к ликвидации взрывчатых веществ и средств взрывания, которые полностью законсервированы, так как не допускают разборки. Данный способ полезен также тем, что боевое химическое вещество можно полностью разложить воздействием сверхвысокой температуры и давления взрыва. Данный способ переработки описан в патентном документе 1.
Подрыв производят в подрывном контейнере, герметичном с точки зрения предотвращения утечки химического боевого вещества наружу и, во многих случаях, подавления влияния звуков или вибраций, сопровождающих взрыв, на окружающую среду. Кроме того, если подрыв производят в подрывном контейнере с поддержанием в нем вакуума и внутреннее давление подрывного контейнера поддерживают отрицательным даже после взрыва, то есть возможно надежное предотвращение утечки химического боевого вещества наружу.
[Патентный документ 1] Публикация №7-208899 нерассмотренной заявки на патент Японии.
Сущность изобретения
Известный уровень техники сопряжен со следующими проблемами. Если подрыв производят по способу, предложенному в патентном документе 1, то подрывной контейнер испытывает очень высокую нагрузку, вызванную подрывом химической бомбы, являющейся объектом переработки. Поэтому подрывной контейнер обычно изготавливают из твердого металлического материала, чтобы не было деформации или разрыва при взрыве, и выполняют с возможностью выдерживания данной ударной нагрузки. Все же, усталость металла подрывного контейнера накапливается при повторении взрыва (т.е. усталостное повреждение накапливается). Когда накопленная степень усталостного повреждения достигает, наконец, значения порога ограничения, характерного для материала, контейнер растрескивается и затем разрывается. Поэтому, для эффективного многократного произведения подрыва в одном подрывном контейнере, необходимо постоянно контролировать степень усталости металла подрывного контейнера.
Однако, в ходе фактической эксплуатации подрывного комплекса, комплекс следует эксплуатировать в состоянии, когда остаточный срок службы подрывного контейнера не известен. В таких обстоятельствах очень трудно планировать работы. В качестве средства организации графика работ можно часто проводить проверки технического состояния с остановом подрывов или испытывать подрывной контейнер различными способами неразрушающего контроля, чтобы не пропустить признаков разрушения, обусловленных усталостью металла, например, трещинами. Частые проверки технического состояния и испытания приводят к заметному снижению производительности ликвидации отходов подрывным комплексом и к повышению эксплуатационных затрат.
Кроме того, правительство Японии недавно ратифицировало Конвенцию по химическому оружию и обязано по конвенции ликвидировать химические боеприпасы, оставленные в Китае японской императорской армией. По оценке документа «Outline of Disposal of Chemical Weapons Abandoned on the China by Imperial Japanese Army», изданного в октябре 2002 г. офисом ACW, около 700000 химических боеприпасов разных типов оставлены по всему Китаю. Комплекс для ликвидации боеприпасов следует выполнить с возможностью ликвидации около 120 боезапасов в час для ликвидации 700000 химических боезапасов за три года. Соответственно, с недавнего времени стали принимать во внимание важность повышения производительности ликвидации отходов подрывным комплексом.
Настоящее изобретение создано с целью решения вышеупомянутых проблем. Настоящее изобретение предлагает устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, в котором подрывают объект, подлежащий переработке, содержащее: средство для количественной оценки степени усталостного повреждения подрывного контейнера при каждом подрыве и средство для вычисления оценки величины остаточного срока службы подрывного контейнера на основе анализа.
Кроме того, настоящее изобретение предлагает подрывной комплекс, содержащий: подрывной контейнер, в котором подрывают объект, подлежащий переработке; и устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера.
Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, в котором подрывают объект, подлежащий переработке, при этом, способ содержит этапы, на которых: количественно оценивают степень усталостного повреждения подрывного контейнера при каждом подрыве и оценивают остаточный срок службы подрывного контейнера на основе анализа.
В соответствии с настоящим изобретением, можно эксплуатировать подрывной комплекс с одновременной оценкой остаточного срока службы подрывного контейнера в любое время. Оценка значительно облегчает соответствующее планирование работ и исключает снижение производительности ликвидации отходов или повышение эксплуатационных затрат.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - блок-схема общей конструкции подрывного комплекса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид в разрезе примерной конструктивной схемы химической бомбы, подлежащей подрыву в комплексе.
Фиг.3 - блок-схема последовательности операций способа, посредством которого контролируют подрывной контейнер с использованием устройства для оценки остаточного срока службы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 - изображение примерного анализа распределения деформаций в подрывном контейнере.
Фиг.5 - график фактических данных деформаций, измеренных тензометрическим датчиком.
Фиг.6 - график данных деформаций после подавления шумов.
Фиг.7 - график, изображающий зависимость оценки остаточного срока службы от числа подрывов.
Лучший вариант осуществления изобретения
Ниже приведено описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На Фиг.2 представлен вид в разрезе химической бомбы, являющейся химическим боеприпасом, в качестве примера взрывоопасных предметов военной техники, подлежащих подрыву, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Химическая бомба (взрывоопасный предмет военной техники) 100, показанная на Фиг.2, содержит боевую часть 110, разрывное устройство 111, оболочку 120 бомбы и стабилизатор 130.
Разрывное устройство 111 продолжается назад от боевой части 110 и содержит взрывной заряд (взрывчатое вещество) 112. Бомбовый взрыватель 113 для подрыва взрывного заряда 112 в разрывном устройстве 111 снаряжен в боевой части 110.
Оболочка 120 бомбы соединена с боевой частью 110 разрывным устройством 111, содержащимся внутри нее. Жидкое боевое химическое вещество (опасное вещество) 121 заполняет оболочку 120 бомбы. Стабилизатор 130 оборудован на конце, противоположном боевой части 110, снаружи концами в аксиальном направлении оболочки 120 бомбы, и выполняет функцию управления положением химической бомбы 100.
На верхнем участке оболочки 120 бомбы дополнительно оборудован хомут 140 для подвешивания химической бомбы 100, так что химическая бомба располагается в самолете в подвешенном положении.
Взрывчатое вещество, являющееся объектом данного варианта осуществления, составляет целиком или часть химической бомбы 100, содержащей, по меньшей мере, взрывчатое вещество 112 и боевое химическое вещество 121, как описано выше. Однако, настоящее изобретение применимо не только к подрыву химической бомбы 100, наполненной боевым химическим веществом 121, как описано выше. Например, настоящее изобретение применимо к подрыву одного взрывного заряда в подрывном контейнере после разборки химической бомбы.
Например, настоящее изобретение применимо к подрыву взрывчатого вещества для военного использования, например, TNT (тринитротолуола), тринитрофенола или ROX, и подрыву разъедающего вещества, например, горчичного газа или люизита, чихательного газа, например, DC (дифенилцианоарсина) и DA (дифенилхлорарсина), и боевого химического вещества, например, фосгена, зарина или синильной кислоты.
Кроме того, подрывной комплекс по настоящему варианту осуществления можно применять для подрыва контейнера, содержащего опасное вещество, например, галоидоорганическое соединение, а также изображенную химическую бомбу 100.
Как показано на Фиг.1, описание относится к подрывному комплексу, используемому вне помещения и являющемуся примером комплекса для подрыва вышеупомянутой химической бомбы 100 или других подобных взрывчатых веществ. На Фиг.1 представлена принципиальная схема схематической конструкции подрывного комплекса.
Подрывной комплекс, показанный на Фиг.1, содержит подрывной контейнер 10 и тент 20, вмещающий подрывной контейнер 10, в качестве основных компонентов.
Подрывной контейнер 10 имеет конструкцию, не пробиваемую бомбами, выполненную из железа или чего-то подобного и предназначенную для выдерживания давления взрыва при подрыве в нем взрывчатого вещества, например, химической бомбы 100. Подрывной контейнер 10 является полым контейнером, который продолжается в одном направлении и размещен в горизонтальном положении относительно своего продольного направления.
Крышка 11, герметичная под давлением, закрепляемая с возможностью съема на основном корпусе подрывного контейнера 10, обеспечена на одном из двух торцов подрывного контейнера 10 в продольном направлении. Крышку 11, герметичную под давлением, можно снимать с основного корпуса, что дает возможность загружать химическую бомбу 100 или другие подобные взрывчатые вещества в подрывной контейнер 10. Таким образом, химическую бомбу 100 устанавливают и закрепляют в подрывном контейнере 10 крепежным средством, не показанным, и затем крышку 11, герметичную под давлением, устанавливают на основной корпус для уплотнения подрывного контейнера 10. В данном состоянии подрывают взрывчатое вещество.
На подрывном контейнере 10 закреплено множество тензометрических датчиков 30 в качестве устройств измерения деформации. Тензометрические датчики 30 подключены к быстродействующему устройству считывания данных, которое не показано. Быстродействующее устройство считывания данных электрически подсоединено к компьютеру (не показан). Компьютер содержит CPU (центральный процессор) в качестве вычислительного средства (средства измерения накопленной усталости), ROM (постоянную память), RAM (оперативную память) и накопитель на жестком диске в качестве запоминающего средства (средство хранения накопленной величины) и средства вывода в виде дисплея или принтера.
На верхнем участке подрывного контейнера 10 оборудовано множество впускных отверстий 12. Впускные отверстия 12 служат для нагнетания кислорода в подрывной контейнер 10 перед подрывом и нагнетания воздуха, воды, моющего средства или чего-то подобного в подрывной контейнер 10 при дезактивации после взрыва.
Выпускные отверстия 13 предусмотрены на верхнем участке подрывного контейнера 10 и боковом участке, противолежащем крышке 11, герметичной под давлением. Выпускные отверстия 13 служат для откачивания воздуха из подрывного контейнера 10 перед подрывом сквозь фильтр 13b вакуумным насосом 13a и для создания в контейнере сниженного давления или вакуума. В альтернативном варианте выпускные отверстия служат для отвода воздуха из контейнера, например, в качестве контейнерных каналов для газоотвода из подрывного контейнера 10 после взрыва сквозь фильтр 13c.
Кроме того, в дне подрывного контейнера оборудовано дренажное выпускное отверстие 14. Жидкие отходы дезактивации имеют возможность вытекать в реакторный бак 15 через дренажное выпускное отверстие 14.
Снаружи подрывного контейнера 10 дополнительно предусмотрен воспламенитель (не показан), для воспламенения химической бомбы 100 или других подобных взрывчатых веществ, закрепленный к подрывному контейнеру 10. Воспламенитель допускает подрыв с дистанционным направлением.
В предпочтительном варианте прочная стенка дополнительно окружает подрывной контейнер 10 для защиты тента 20, даже если химическая бомба 100 или другие подобные взрывчатые вещества разрушают подрывной контейнер 10.
Тент 20 содержит не показанную дверь, и химическую бомбу 100 или другие подобные взрывчатые вещества загружают в подрывной контейнер 10 или тент 20 при открытой двери. Кроме того, тент 20 оборудован вытяжным отверстием 21. Вытяжное отверстие 21 служит для вытяжки воздуха из тента 20 сквозь фильтр 21b, например, активированный уголь с использованием вентилятора 21a.
Таким образом, в данном варианте осуществления химическую бомбу 100 подрывают в подрывном комплексе 1, содержащем, по меньшей мере, подрывной контейнер 10.
Далее приведено описание устройства для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера 10, используемого при эксплуатации подрывного комплекса 1. Устройство для оценки остаточного срока службы содержит множество тензометрических датчиков 30, прикрепленных к подрывному контейнеру 10, быстродействующее устройство считывания данных, подключенное к тензометрическим датчикам 30, и не показанный компьютер, способный к получению данных от быстродействующего устройства считывания данных.
Способ оценки с использованием устройства для оценки остаточного срока службы поясняется со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа на Фиг.3. Программы для выполнения обработки на, по меньшей мере, этапах 103-108 блок-схемы последовательности операций способа установлены на вышеупомянутом компьютере и хранятся в запоминающем средстве компьютера.
На этапе 101 блок-схемы последовательности операций способа анализируют теоретически распределение деформаций при взрыве в заданном положении в подрывном контейнере 10. Теоретический анализ (моделирование) может выполняться компьютером, подключенным к тензометрическим датчикам 30, или другими компьютерами. На Фиг.4 представлен вид в разрезе верхней половины подрывного контейнера 10, на котором показан результат анализа методом конечных элементов в случае, когда к подрывному контейнеру 10 прилагается внутреннее давление.
На этапе 102 блок-схемы последовательности операций способа выбирают характеристические точки, характеризующие остаточный срок службы подрывного контейнера 10, в качестве точек измерения. Точки измерения можно выбирать различными способами. Обычно, в качестве точки измерения выбирают точку, имеющую, как полагают, остаточный срок службы короче, чем любые другие участки подрывного контейнера 10.
Точка измерения находится в области, где в некоторых случаях можно закрепить тензометрический датчик 30, или в области, где в других случаях невозможно закрепить тензометрический датчик 30. Последний случай, т.е. случай, в котором точка измерения находится в области, где невозможно закрепить тензометрический датчик 30, определяют. Если точное измерение выполнить сложно, то тензометрический датчик 30 закрепляют в области, допускающей закрепление, вблизи точки измерения, и корреляционную связь между деформацией в точке закрепления тензометрического датчика 30 и деформацией в точке измерения анализируют теоретически и сохраняют в средстве хранения корреляционной связи, например, в RAM компьютера.
На этапе 103 блок-схемы последовательности операций способа химическую бомбу 100 фактически устанавливают в заданное положение в подрывном контейнере 10, и производят взрыв в контейнере 10. После выполнения взрыва, не показанное быстродействующее устройство считывания данных считывает и записывает данные сигнала деформации, выдаваемые тензометрическим датчиком 30. В качестве быстродействующего устройства считывания данных, в данном варианте осуществления применяют устройство, способное к взятию отсчетов с миллисекундным или меньшим интервалом. Данные сигнала деформации, считанные быстродействующим устройством считывания данных, представляют повторяющийся сигнал деформации с высокой частотой, как показано, например, на Фиг.5, и сигнал передается в компьютер.
На этапе 104 блок-схемы последовательности операций способа компьютер сразу же выполняет предварительную обработку, например, подавление шумов, полученного сигнала деформации. В результате, данные сигнала, показанного на Фиг.5, формируются в виде сигнала, показанного на Фиг.6. Предварительную обработку можно исключить, если данные содержат слабые шумы. Кроме того, предварительную обработку можно выполнять на стороне быстродействующего устройства считывания данных, а не на стороне компьютера.
На этапе 105 блок-схемы последовательности операций способа компьютер анализирует полученный сигнал деформации и считывает амплитуду (еa) каждой деформации в точке измерения. Если тензометрический датчик 30 закреплен в области, удаленной от точки измерения, деформацию в точке измерения определяют на основе величины деформации, измеренной тензометрическим датчиком 30, и корреляционной связи, описанной на этапе 102, и измеряют амплитуду каждой деформации, как описано выше.
На этапе 106 блок-схемы последовательности операций способа компьютер вычисляет степень усталостного повреждения от амплитуды еa деформации на основании допустимого числа N взрывов, которое определяют по кривой усталости материала соответственно каждой амплитуде еa деформации. Кроме того, компьютер вычисляет накопленную степень усталостного повреждения до текущего взрыва, как полная сумма степеней усталостного повреждения, соответствующая всем амплитудам деформации. Кривая усталости предварительно сохраняется в компьютере.
На этапе 107 блок-схемы последовательности операций способа накопленная степень усталостного повреждения, вычисленная на этапе 106, прибавляется к накопленной величине, хранящейся в RAM, как в средство хранения накопленной величины в компьютере, и дополненная таким образом накопленная степень усталостного повреждения восстанавливается.
На этапе 108 блок-схемы последовательности операций способа компьютер дополнительно вычисляет остаточный срок службы подрывного контейнера 10 по накопленной величине и отображает результат вычисления на дисплее.
В устройстве для оценки остаточного срока службы согласно настоящему варианту осуществления, обработка на этапах S103-S108 выполняется на компьютере при каждом взрыве. В результате, каждый взрыв понемногу укорачивает остаточный срок службы, отображенный на дисплее. Данный дисплей облегчает планирование испытаний подрывного контейнера 10 или чего-то подобного, замены подрывного контейнера 10. При замене подрывного контейнера 10, накопленная величина сбрасывается до нуля в соответствии с заменой.
На Фиг.7 приведен график, представляющий пример оценки остаточного срока службы, полученной устройством для оценки остаточного срока службы. Вертикальная ось графика представляет остаточный срок службы. Величина остаточного срока службы устанавливается равной 1 для нового изделия, не бывшего в употреблении, и устанавливается равной 0 для изделия с истекшим сроком службы. Горизонтальная ось графика представляет число взрывов.
Как показано на Фиг.7, кривая оценки остаточного срока службы направлена наклонно вниз на графике. То есть, остаточный срок службы имеет тенденцию постепенно укорачиваться обратно пропорционально числу взрывов. График иллюстрирует пример, в котором используемая сила взрыва не является постоянной величиной. Степень, в которой сокращается остаточный срок службы, изменяется соответственно изменению силы. В случае, когда сила взрыва является значительной, и на подрывной контейнер 10 действует большая нагрузка, остаточный срок службы сокращается на относительно большую величину.
График на Фиг.7 содержит кривую остаточного срока службы с исходным значением 1,0000. Данная кривая отражает данные о подрывном контейнере 10, испытавшем много подрывов даже прежде оценки остаточного срока службы компьютером. Что касается данных кривой, уменьшение остаточного срока службы вследствие усталости в период перед оценкой остаточного срока службы вычисляется отдельно и отражается в накопленной степени усталостного повреждения (этап 107), поэтому исходное значение кривой ниже 1,0000.
В вышеупомянутом подрывном комплексе 1 согласно настоящему варианту осуществления, степень усталостного повреждения количественно вычисляется для каждого взрыва, и остаточный срок службы оценивается на основе вычисления. Поэтому комплекс 1 может работать в то время, как постоянно выполняется оценка остаточного срока службы подрывного контейнера 10. Это облегчает соответствующее планирование работ и исключает снижение производительности ликвидации отходов и повышение эксплуатационных затрат.
Устройство для оценки остаточного срока службы согласно настоящему варианту осуществления располагают в подрывном контейнере 10 и снабжают устройством измерения деформаций (тензометрический датчик 30 на чертеже) для измерения высокочастотной повторяющейся деформации при каждом взрыве, и компьютером. Компьютер содержит средство для анализа данных сигнала деформации, выдаваемых из устройства измерения деформации при каждом взрыве, средство для вычисления накопленной степени усталостного повреждения, обусловленного повторяющейся нагрузкой с высокой частотой, прилагаемой к подрывному контейнеру 10 при каждом взрыве, и средство для вычисления накопленной величины степеней усталостного повреждения с начала использования, и сброса величины (этапы 103-107). Обработка на компьютере допускает точную оценку остаточного срока службы, даже если условия взрыва (например, сила взрыва) изменяются от одного взрыва к другому.
Кроме того, вышеупомянутый компьютер вычисляет амплитуду еa каждой деформации по данным сигнала деформации, полученным устройством измерения деформации при каждом взрыве, и сравнивает вычисленные данные с кривой усталости материала подрывного контейнера 10 для вычисления, тем самым, степени усталостного повреждения, обусловленной деформацией каждой амплитуды, и суммирует вычисленные величины для определения накопленной степени усталостной деформации при каждом взрыве (этапы 105 и 106). Соответственно, компьютер может соответственно вычислить накопленную степень усталости и точно оценить остаточный срок службы.
Более того, компьютер содержит средство для хранения корреляционной связи, например, RAM для хранения значения деформации в области, допускающей закрепление тензометрического датчика 30, значения деформации в точке измерения, если тензометрический датчик невозможно закрепить в конкретной области, в том числе, в точке измерения, и вычисляет деформацию в точке измерения на основе сохраненной корреляционной связи с найденной накопленной степенью усталостного повреждения. Следовательно, можно надлежащим образом вычислять накопленную степень усталостного повреждения при простой конструкции. В частности, если тензометрический датчик 30 закреплен вблизи точки измерения, то точность измерения деформации в точке измерения является высокой.
Кроме того, устройство для оценки остаточного срока службы по настоящему варианту осуществления количественно оценивает остаточный срок службы (этапы 103-108 на Фиг.3) для каждого взрыва и содержит средство вывода, например, дисплей, для немедленного вывода результата оценки (этап 108). То есть, устройство для оценки остаточного срока службы сразу же пересчитывает остаточный срок службы для каждого взрыва и отображает пересчитанную величину. Соответственно, оператор может управлять работой, с контролем остаточного срока службы в любое время.
Остаточный срок службы можно выражать любым другим способом, без какого-либо конкретного ограничения. Остаточный срок службы можно выражать численными величинами от 0 до 1, как описано выше, или, например, в процентах от 0 до 100%. Остаточный срок службы можно отображать на дисплее численными величинами или визуально представлять столбиковой диаграммой и т.п. Вдобавок, принтер может распечатывать остаточный срок службы для каждого взрыва.
Устройство для оценки остаточного срока службы по настоящему изобретению можно применять для подрыва контейнера, содержащего опасное вещество, например, галогеноорганическое соединение, а также показанную химическую бомбу 100. Кроме того, устройство для оценки остаточного срока службы, показанное на Фиг.1, располагается вне помещения, но настоящее изобретение применимо к комплексу, в котором герметичный под давлением контейнер, содержащий взрывчатое вещество, герметичен и зарыт в землю, и подрыв производят под землей.

Claims (11)

1. Устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, предназначенного для подрыва объекта, подлежащий переработке, содержащее:
средство для количественной оценки степени усталостного повреждения подрывного контейнера при каждом подрыве; и
средство для вычисления величины остаточного срока службы подрывного контейнера на основании анализа.
2. Устройство по п.1, в котором средство для количественной оценки степени усталостного повреждения подрывного контейнера содержит:
устройство измерения деформаций для измерения высокочастотной повторяющейся деформации, вызываемой в подрывном контейнере взрывом, при каждом из взрывов, при этом устройство установлено в подрывном контейнере;
средство вычисления накопленной усталости для анализа данных сигнала деформации, полученных устройством измерения деформаций при каждом из взрывов, для вычисления накопленной степени усталостного повреждения, обусловленного повторяющейся нагрузкой с высокой частотой, которая прилагается к подрывному контейнеру взрывом при текущем подрыве; и
средство хранения накопленной величины для хранения накопленной величины накопленной степени усталостного повреждения с начала применения.
3. Устройство по п.2, в котором средство вычисления накопленной усталости определяет амплитуду деформации из данных сигнала деформации, полученных устройством измерения деформаций при каждом из взрывов, и сравнивает выведенную амплитуду деформации с кривой усталости материала для подрывного контейнера, для вычисления и суммирования степени усталостного повреждения, создаваемого в подрывном контейнере деформацией с амплитудой деформации, для вычисления накопленной степени усталостного повреждения при текущем подрыве.
4. Устройство по п.2, дополнительно содержащее:
средство хранения корреляционной связи для хранения корреляционной связи между величиной деформации на участке, на котором закреплено устройство измерения деформации, и величиной деформации на заданном участке, отличном от участка закрепления,
при этом средство вычисления накопленной усталости вычисляет деформацию на заданном участке на основании данных сигнала деформации, полученных устройством измерения деформаций, и корреляционной связи, хранимой в средстве хранения корреляционной связи, и вычисляет накопленную степень усталостного повреждения на заданном участке на основании деформации.
5. Устройство по п.4, в котором устройство измерения деформаций закреплено вблизи заданного участка.
6. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:
средство вывода для выведения величины остаточного срока службы для каждого подрыва.
7. Подрывной комплекс, содержащий подрывной контейнер для подрыва объекта, подлежащий переработке; и
устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера по любому из пп.1-6.
8. Способ оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, в котором подрывают объект, подлежащий переработке, при этом способ содержит следующие этапы, на которых
количественно оценивают степень усталостного повреждения подрывного контейнера при каждом подрыве; и
оценивают остаточный срок службы подрывного контейнера на основании анализа.
9. Способ по п.8, в котором количественное оценивание степени усталостного повреждения подрывного контейнера предусматривает:
измерение высокочастотной повторяющейся деформации, вызываемой в подрывном контейнере взрывом, при каждом из взрывов;
анализ данных сигнала деформации, полученных устройством измерения деформаций при каждом из взрывов, для вычисления накопленной степени усталостного повреждения, обусловленного повторяющейся нагрузкой с высокой частотой, которая прилагается к подрывному контейнеру взрывом при текущем подрыве, при этом оценка остаточного срока службы заключается в том, что вычисляют оценку величины остаточного срока службы подрывного контейнера на основании накопленной величины накопленной степени усталостного повреждения с начала применения.
10. Способ по п.9, в котором вычисление накопленной степени усталостного повреждения заключается в том, что определяют амплитуду деформации из данных сигнала деформации, полученных устройством измерения деформаций при каждом из взрывов, и сравнивают выведенную амплитуду деформации с кривой усталости материала для подрывного контейнера для вычисления и суммирования степени усталостного повреждения, создаваемого в подрывном контейнере деформацией с амплитудой деформации, для вычисления накопленной степени усталостного повреждения при текущем подрыве.
11. Способ по п.9, дополнительно содержащий этапы, на которых
предварительно определяют корреляционную связь между величиной деформации на участке, на котором закреплено устройство измерения деформации, и величиной деформации на заданном участке, отличном от участка закрепления,
при этом вычисление накопленной степени усталостного повреждения заключается в том, что вычисляют деформацию на заданном участке на основании данных сигнала, полученных устройством измерения деформаций, и корреляционной связи и вычисляют накопленную степень усталостного повреждения на заданном участке на основании деформации.
RU2007141300/28A 2005-04-08 2006-02-28 Устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, способ оценки остаточного срока службы и подрывной комплекс RU2369829C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-112426 2005-04-08
JP2005112426A JP3938584B2 (ja) 2005-04-08 2005-04-08 爆破処理容器の余寿命予測装置、余寿命予測方法、及び爆破処理施設

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007141300A RU2007141300A (ru) 2009-05-20
RU2369829C2 true RU2369829C2 (ru) 2009-10-10

Family

ID=37114889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007141300/28A RU2369829C2 (ru) 2005-04-08 2006-02-28 Устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, способ оценки остаточного срока службы и подрывной комплекс

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7913571B2 (ru)
EP (1) EP1870692B1 (ru)
JP (1) JP3938584B2 (ru)
CN (1) CN101120239B (ru)
CA (1) CA2600513C (ru)
RU (1) RU2369829C2 (ru)
WO (1) WO2006112152A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4488957B2 (ja) * 2005-05-26 2010-06-23 財団法人鉄道総合技術研究所 疲労状態解析装置及び疲労状態解析プログラム
US20080262754A1 (en) 2006-11-20 2008-10-23 Alexandre Oudovikine System and method for fatigue forecasting and strain measurement using Integral Strain Gauge (ISG)
FR2960056B1 (fr) * 2010-05-12 2013-03-01 Poudres & Explosifs Ste Nale Procede et dispositif de destruction de composes pyrotechniques
US8825457B2 (en) * 2011-01-14 2014-09-02 The Procter & Gamble Company Systems and methods for material life prediction
US8707764B1 (en) * 2011-12-28 2014-04-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Assembly and method for standardized insensitive munitions testing
JP5781450B2 (ja) * 2012-02-06 2015-09-24 株式会社神戸製鋼所 爆破処理方法
CN104843358A (zh) * 2015-05-18 2015-08-19 西安军潮机电设备有限公司 一种爆炸试验容器
CN104986463A (zh) * 2015-07-09 2015-10-21 梁荣 一种防爆防核防生化存储运输球
CN106290020B (zh) * 2016-11-05 2017-07-21 东北石油大学 储罐内爆多场耦合实验测试装置
CN106949824B (zh) * 2017-04-17 2023-04-07 中水东北勘测设计研究有限责任公司 水下淤泥爆破空腔半径电极阵列测试法
CN110926785B (zh) * 2019-09-02 2021-06-01 北京源清慧虹信息科技有限公司 一种监测钢结构疲劳损伤的方法及装置
CN113670733B (zh) * 2021-07-15 2023-09-12 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司 永磁电动滚筒参考压力测定装置以及测定方法
CN113591282B (zh) * 2021-07-15 2023-08-11 西安近代化学研究所 一种火炸药装药寿命实验室评估方法
CN117517102B (zh) * 2024-01-04 2024-04-19 江苏八方安全设备有限公司 一种基于三维扫描的爆破片形变量测试与寿命预测方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3735704A (en) * 1970-02-25 1973-05-29 C Livingston Control blasting
US3772958A (en) 1971-06-16 1973-11-20 Thermal Reduction Corp Apparatus for ammunition disposal
CA1006373A (en) * 1972-03-15 1977-03-08 Masanobu Ogata Blast furnace control method by measurement of condition indices
US3914996A (en) 1974-04-30 1975-10-28 Us Army Electronic apparatus for determining the wear of a gun tube
JPS58211625A (ja) * 1982-06-02 1983-12-09 Hitachi Ltd 高温流体容器の寿命予知法
JPS60162932A (ja) * 1984-02-03 1985-08-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 繰り返し加圧試験装置
JPH0676960B2 (ja) * 1984-12-12 1994-09-28 株式会社日立製作所 繰返し荷重を受ける機械構造物の余寿命評価方法およびその装置
TW215949B (ru) * 1992-02-05 1993-11-11 Gnshi Nenryo Kogyo Kk
JPH07128000A (ja) * 1993-11-04 1995-05-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 防音装置
JPH07208899A (ja) 1994-01-14 1995-08-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 爆発物の防音装置
RU2154255C2 (ru) 1995-08-10 2000-08-10 Внедренческая фирма "Центр перспективных исследований" Устройство для разрушения взрывоопасных предметов
RU2104474C1 (ru) 1995-08-29 1998-02-10 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Камера для утилизации боеприпасов
JP2914254B2 (ja) * 1995-11-10 1999-06-28 株式会社神戸製鋼所 金属製部材の損傷度及び余寿命の評価方法
US5613453A (en) 1995-12-29 1997-03-25 Donovan; John L. Method and apparatus for containing and suppressing explosive detonations
US6173662B1 (en) 1995-12-29 2001-01-16 John L. Donovan Method and apparatus for containing and suppressing explosive detonations
US6354181B1 (en) 1995-12-29 2002-03-12 John L. Donovan Method and apparatus for the destruction of suspected terrorist weapons by detonation in a contained environment
US5884569A (en) 1995-12-29 1999-03-23 Donovan; John L. Method and apparatus for containing and suppressing explosive detonations
DE19716198C2 (de) * 1997-04-18 1999-11-04 Rheinmetall W & M Gmbh Waffenanlage
US5890805A (en) * 1997-09-26 1999-04-06 Usx Corporation Method for monitoring the wear and extending the life of blast furnace refractory lining
RU2175120C2 (ru) 1999-04-13 2001-10-20 Сибирский физико-технический институт аграрных проблем СО РАСХ Способ определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания и экспертная система для его осуществления
JP2001032724A (ja) * 1999-07-19 2001-02-06 Toshiba Corp オンライン寿命診断システム
JP2001066228A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Murakami Yukitaka 疲労被害診断装置
JP3631946B2 (ja) * 2000-07-11 2005-03-23 三菱重工業株式会社 疲労亀裂計測方法及び疲労亀裂計測用変位計
US7277822B2 (en) * 2000-09-28 2007-10-02 Blemel Kenneth G Embedded system for diagnostics and prognostics of conduits
US6647851B2 (en) 2002-01-11 2003-11-18 Demil International, Inc. Method for suppressing ejection of fragments and shrapnel during destruction of shrapnel munitions
JP2004044116A (ja) * 2002-07-09 2004-02-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 橋梁の余寿命予測方法
FR2848668B1 (fr) * 2002-12-16 2005-03-18 Totalfinaelf France Procede et dispositif pour la determination en continu de la degradation des systemes de post-traitement des gaz d'echappement de moteur thermique
US20050192472A1 (en) 2003-05-06 2005-09-01 Ch2M Hill, Inc. System and method for treatment of hazardous materials, e.g., unexploded chemical warfare ordinance
US7121183B2 (en) * 2004-03-29 2006-10-17 Honeywell International Inc. Methods and systems for estimating weapon effectiveness
JP4247373B2 (ja) * 2005-04-08 2009-04-02 独立行政法人産業技術総合研究所 爆破処理方法
US7412870B2 (en) * 2005-12-02 2008-08-19 California Micro Devices Method and apparatus for dynamic impact testing

Also Published As

Publication number Publication date
EP1870692A1 (en) 2007-12-26
EP1870692B1 (en) 2013-02-20
RU2007141300A (ru) 2009-05-20
CN101120239A (zh) 2008-02-06
US7913571B2 (en) 2011-03-29
CA2600513C (en) 2013-04-30
CA2600513A1 (en) 2006-10-26
CN101120239B (zh) 2010-12-08
JP3938584B2 (ja) 2007-06-27
US20090013762A1 (en) 2009-01-15
WO2006112152A1 (ja) 2006-10-26
EP1870692A4 (en) 2009-12-16
JP2006292514A (ja) 2006-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2369829C2 (ru) Устройство для оценки остаточного срока службы подрывного контейнера, способ оценки остаточного срока службы и подрывной комплекс
Rajendran et al. Blast loaded plates
Mokhtari et al. A parametric study on the mechanical performance of buried X65 steel pipelines under subsurface detonation
EP2023075B1 (en) Pressure vessel
Far et al. Probabilistic analysis of crushed zone for rock blasting
Uzny et al. Strength analysis of a telescopic hydraulic cylinder elastically mounted on both ends
Johnson et al. A parametric finite element study for determining burst strength of thin and thick-walled pressure vessels
Rao et al. Fragmentation studies by non-explosive cylinder expansion technique
Sobczyk et al. The concept of experimental research on the behavior of sand cover material for protective shelters for civilians
Kainat et al. Do We Need a Safe Excavation Pressure for Dented Pipelines: How Should it Be Defined?
NUMERI et al. An experimental verification of numerical models for the fracture and fatigue of welded structures
Vallati et al. Ground support and strata monitoring: what is needed?
Haroldsen et al. Response of the Explosive Destruction System Containment Vessel to Internal Detonations
Wesevich et al. Explosion forensic analysis
Bednarz Influence of the cyclic hardening model on the results of the numerical analysis of fatigue life on example of the compressor blade
Kruszka et al. SAFETY ENGINEERING OF ANTHROPOGENIC OBJECTS
Schildberg Experimental Determination of the Static Equivalent Pressures of Detonative Explosions of Stoichiometric CH4/O2/N2-Mixtures and CH4/O2-Mixtures in Long Pipes
Maulana et al. Analysis of the idealized steel pipe under internal explosive loading: Comparison between FE approach and laboratory experiment
Andersson et al. The significance of weldment material mis-matching on stress redistribution and creep cracking of high temperature components
Smirnov et al. Problems of Industrial Safety Examination in Modern Conditions and New Resource Evaluation Methodology
RU2518787C1 (ru) Способ определения срока службы трубопровода
González-Velázquez et al. Failure analysis of high-pressure fire extinguisher
Chantz Denowh Use of Full-scale Testing as a Means for Managing Pipeline Integrity
Vorobiov Problems of Protection of Civil and Military Infrastructure Objects Under Dynamic Impacts
SU260467A1 (ru) Способ испытания взрывчатых веществ на устойчивость детонации

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210301