RU2486463C1 - Method of limitation of explosive impact and flameproof enclosure - Google Patents
Method of limitation of explosive impact and flameproof enclosure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486463C1 RU2486463C1 RU2011154299/03A RU2011154299A RU2486463C1 RU 2486463 C1 RU2486463 C1 RU 2486463C1 RU 2011154299/03 A RU2011154299/03 A RU 2011154299/03A RU 2011154299 A RU2011154299 A RU 2011154299A RU 2486463 C1 RU2486463 C1 RU 2486463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- explosion
- housing
- ballistic material
- flameproof enclosure
- enclosure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты от взрывных воздействий, в частности может быть использовано для ограничения воздействия взрыва во взрывонепроницаемых оболочках, предназначенных для размещения в них оборудования, например, электрического, пневматического, механических приводов и пр.The invention relates to the field of protection against explosive effects, in particular, can be used to limit the effects of an explosion in flameproof enclosures designed to accommodate equipment, for example, electric, pneumatic, mechanical drives, etc.
Известен ряд технических решений по повышению взрывозащищенности оборудования, к числу которых следует отнести применение схемотехнических решений, направленных на уменьшение вероятности искрообразования. Одним из вариантов подобного решения является взрывозащищенный источник бесперебойного электропитания (пат. РФ №97879, МПК H02J 7/10, опубл. 20.09.2010 г.), содержащий взрывонепроницаемую оболочку, внутри которой размещены аккумулятор и электронный блок, включающий функциональные узлы: интерфейс, два импульсных преобразователя переменного напряжения в постоянное, диодную схему ИЛИ, искрозащитную группу элементов. Уменьшение вероятности искрообразования достигается за счет введения в электронный блок диодной схемы ИЛИ, зарядного устройства, импульсного преобразователя постоянного напряжения в стабилизированное постоянное, блокирующего диода, применения цифрового последовательного интерфейса.A number of technical solutions are known to increase the explosion protection of equipment, among which are the use of circuitry solutions aimed at reducing the likelihood of sparking. One of the options for this solution is an explosion-proof uninterruptible power supply (US Pat. RF No. 97879, IPC H02J 7/10, published September 20, 2010), containing an explosion-proof enclosure, inside of which there is a battery and an electronic unit including functional units: interface, two pulse converters of alternating voltage to direct, diode circuit OR, spark-proof group of elements. Reducing the likelihood of sparking is achieved by introducing an OR diode circuit, a charger, a pulsed DC-to-DC converter, a blocking diode, and the use of a digital serial interface into the electronic unit.
Недостатком подобных решений является ограниченность их применения, обусловленная тем, что обеспечивается защита только размещенного внутри оболочки электрооборудования, обусловленное возможностью внесения схемотехнических дополнений. Однако при возникновении ударной волны степень воздействия на взрывопроницаемую оболочку и размещенное в ней оборудование не уменьшается.The disadvantage of such solutions is their limited use, due to the fact that only electrical equipment located inside the enclosure is protected, due to the possibility of making circuitry additions. However, when a shock wave occurs, the degree of impact on the explosive-permeable shell and equipment placed in it does not decrease.
Известна взрывобезопасная трансформаторная подстанция, обеспечивающая повышение взрывозащищенности оборудования за счет улучшения теплообмена (пат. РФ №2305352, МПК Н02В 7/01, H01F 27/20, опубл. 27.08.2007. г.), которая содержит заключенный во взрывобезопасную оболочку силовой трансформатор, включающий магнитопровод с горизонтальными ярмами - верхним и нижним и обмотки с осевыми каналами, продольные каналы, вентиляторы, направляющие пластины, при этом боковые поверхности взрывобезопасной оболочки выполнены в виде панелей из тонкостенных труб, причем панели соединены между собой, с радиатором охлаждения охлаждающей жидкости и с коллектором охлаждения верхнего ярма, а вентиляторы установлены в нижней части взрывобезопасной оболочки, напротив магнитопровода.Known explosion-proof transformer substation, providing increased explosion protection of the equipment due to improved heat transfer (US Pat. RF No. 2305352, IPC Н02В 7/01, H01F 27/20, published on 08.27.2007.), Which contains a power transformer enclosed in an explosion-proof enclosure, including a magnetic circuit with horizontal yokes - upper and lower, and windings with axial channels, longitudinal channels, fans, guide plates, while the lateral surfaces of the explosion-proof shell are made in the form of panels of thin-walled pipes, and Aneli interconnected with a radiator cooling the coolant and a cooling manifold of the upper yoke, and the fans are installed in the lower part of the explosion-proof membrane, opposite the magnetic core.
Общим недостатком вышеуказанных устройств является невысокая надежность и ограниченность их применения, обусловленная тем, что при достижении снижения вероятности искрообразования воздействие ударной волны при возникновении взрыва не снижается.A common disadvantage of the above devices is the low reliability and limited application, due to the fact that when the probability of spark formation is reduced, the impact of the shock wave when an explosion occurs does not decrease.
Другим вариантом повышения взрывозащищенности является применение переходных камер и лабиринтовых взрыв-каналов. Так, например, в кнопочном элементе взрывозащищенном (пат. РФ №2290710, МПК H01H 13/06, Н01Н 9/04, опубл. 27.12.2006) защита от давления взрыва и исключение передачи взрыва в окружающую среду обеспечивается за счет того, что камера коммутации в корпусе образована при пересечении встречных, глухих, цилиндрических отверстий, при этом открытые части цилиндрических отверстий выполняют технологическую роль и по окончании сборки закрываются заглушками или крышками, в результате чего нормально искрящиеся части заключаются во взрывонепроницаемую оболочку, выполненную с применением цилиндрических взрывонепроницаемых соединений.Another option to increase explosion protection is the use of transition chambers and labyrinth explosion channels. So, for example, in an explosion-proof push-button element (US Pat. RF No. 2290710, IPC H01H 13/06, Н01Н 9/04, publ. 12/27/2006) protection against explosion pressure and the prevention of transmission of the explosion into the environment is ensured by the fact that the camera switching in the housing is formed at the intersection of oncoming, blind, cylindrical openings, while the open parts of the cylindrical openings play a technological role and, upon completion of assembly, are closed with plugs or covers, as a result of which normally sparkling parts are enclosed in an explosion-proof enclosure Flamed using cylindrical flameproof joints.
Известен взрывозащищенный световой прибор (пат. РФ №2259512, МПК F21V 25/12, опубл. 27.08.2005 г.), содержащий разрядную лампу с патроном, которая установлена внутри защитного оптически прозрачного колпака на держателе из теплопроводного материала, находящегося в тепловом контакте с массивной оправкой в виде фланца из подобного материала, в котором установлен и герметизирован указанный колпак. Оправка снабжена лабиринтовым взрыв-каналом, соединяющим внутреннюю полость колпака с окружающей средой и совместно с держателем установлена на крышке вводной коробки для прибора с образованием переходной камеры для размещения свободной части токоведущих проводов. Держатель лампы с патроном выполнен в форме стакана с отбортовкой, установленного скользящей посадкой по боковой поверхности и смонтированного в осевом отверстии оправки промежуточного кольцевого элемента, снабженного резьбой на периферии и посаженного по ответной резьбе в осевом отверстии оправки с образованием резьбового лабиринтового взрыв-канала.Known explosion-proof light device (US Pat. RF №2259512, IPC F21V 25/12, publ. 08/27/2005), containing a discharge lamp with a cartridge, which is installed inside a protective optically transparent cap on a holder made of heat-conducting material in thermal contact with massive mandrel in the form of a flange from a similar material in which the specified cap is installed and sealed. The mandrel is equipped with a labyrinth explosion channel connecting the inner cavity of the cap with the environment and, together with the holder, is mounted on the cover of the input box for the device with the formation of a transition chamber to accommodate the free part of the current-carrying wires. The lamp holder with a cartridge is made in the form of a bead with a flange installed by sliding fit on the lateral surface and mounted in the axial hole of the mandrel of the intermediate ring element, threaded at the periphery and set on the reciprocal thread in the axial hole of the mandrel with the formation of a threaded labyrinth explosion channel.
Общим недостатком переходных камер и лабиринтовых взрыв-каналов является увеличение габаритных размеров и массы взрывонепроницаемых оболочек, а также низкая надежность, обусловленная невысокой эффективностью снижения воздействия ударной волны.A common disadvantage of transition chambers and labyrinth explosion channels is an increase in the overall dimensions and mass of explosion-proof shells, as well as low reliability due to the low efficiency of reducing the impact of a shock wave.
Широкое распространение получили способы повышения взрывозащищенности путем упрочнения элементов конструкции оболочки и использования универсальных конструкций оболочек с ложементами.Widespread methods of increasing explosion protection by hardening the structural elements of the shell and the use of universal shell designs with lodgements.
Так, известен способ повышения взрывозащищенности, в котором взрывонепроницаемая оболочка (пат. РФ №21946, МПК F16M 5/00, Н02К 5/136, опубл. 27.02.2002 г.) содержит цилиндрический корпус с отверстием и установленную на торце корпуса вводную коробку, которая снабжена ложементами, выполненными с возможностью установки на них сменных платформ с электроприводами различных типов, а цилиндрический корпус выполнен в виде трубы с торцевыми крышками, установленными со взрывобезопасным зазором и стянутыми с трубой, по меньшей мере, тремя крепежными элементами, воспринимающими давление взрыва.So, there is a known method of increasing explosion protection, in which a flameproof enclosure (Pat. RF No. 21946, IPC F16M 5/00, Н02К 5/136, publ. 02/27/2002) contains a cylindrical body with a hole and an input box mounted on the end of the body, which is equipped with lodgements made with the possibility of installing interchangeable platforms on them with electric drives of various types, and the cylindrical body is made in the form of a pipe with end caps installed with an explosion-proof gap and pulled with the pipe by at least three fasteners, sprinimayuschimi explosion pressure.
Известен способ локализации продуктов взрыва в замкнутом объеме (пат. РФ №2009387, МПК F17C 1/00, опубл. 15.03.1994 г.), в котором формируют наружную металлическую оболочку на сферической металлической оболочке, выполненной с двумя соосно расположенными горловинами с отверстиями одинакового диаметра, при этом наружная оболочка выполнена многослойной из не менее пяти групп слоев. Указанный способ предполагает максимальное использование прочностных свойств материалов и несущей способности конструкции, что осложняет технологию изготовления устройств локализации взрыва и удорожает ее.A known method of localization of explosion products in a confined space (US Pat. RF No. 2009387, IPC F17C 1/00, publ. March 15, 1994), in which they form an outer metal shell on a spherical metal shell made with two coaxially arranged necks with holes of the same diameter, while the outer shell is multilayer of at least five groups of layers. The specified method involves the maximum use of the strength properties of materials and the bearing capacity of the structure, which complicates the manufacturing technology of explosion localization devices and increases its cost.
Известен способ ограничения действия взрыва взрывных и ударных волн в замкнутом объеме (патент US №2397622, МКИ F42D 5/00), включающий заполнение объема, в котором производится взрыв, гетерогенной средой в виде порошкообразного или пористого материала, имеющего низкую плотность (перлит, вермикулит). Указанный способ позволяет снизить интенсивность ударной волны, однако эффективность локализации образующихся при взрыве аэрозолей и продуктов взрыва невысока, поскольку возможности их перемешивания ограничены.A known method of limiting the effects of explosive and shock waves in a closed volume (US patent No. 2397622, MKI F42D 5/00), comprising filling the volume in which the explosion is carried out with a heterogeneous medium in the form of a powdery or porous material having a low density (perlite, vermiculite ) The specified method allows to reduce the intensity of the shock wave, however, the efficiency of localization of aerosols and explosion products formed during the explosion is low, since their mixing capabilities are limited.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ ограничения действия взрыва в замкнутом объеме (патент РФ №2009387, F17C 1/00, опубл. 16.03.1994 г.), в котором замкнутый объем заполняют гетерогенной средой низкой плотности, которую создают динамически путем ускоренного движения слоя диспергированного вещества или слоя жидкости, при этом в замкнутом объеме размещена емкость с разрушаемой при взрыве оболочкой, заполненной конденсированным веществом, а емкость выполнена в виде слоя, размещенного на расстоянии от стенки корпуса.Closest to the claimed method is a method of limiting the effects of an explosion in a closed volume (RF patent No. 2009387, F17C 1/00, publ. March 16, 1994), in which the closed volume is filled with a heterogeneous medium of low density, which is created dynamically by accelerated motion of the layer dispersed substance or liquid layer, while in a closed volume there is a container with a shell destroyed by explosion filled with condensed substance, and the container is made in the form of a layer placed at a distance from the wall of the housing.
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство поста управления взрывозащищенное кнопочное (пат. РФ №48229, МПК G05B 7/00, опубл. 27.09.2005 г.), содержащее корпус с крышкой, соединенные винтами, внутри которого установлены кабельный ввод, панель кнопочных элементов, рукоятка управления, при этом корпус с крышкой, соединенные винтами, образуют взрывонепроницаемую оболочку, в которую заключены нормально искрящиеся части, корпус выполнен из прессматериала АГ - 4 НС, а панель кнопочных элементов выполнена с возможностью выполнения функции коммутационного отделения, проходных зажимов и одновременного выполнения функции стенки, отделяющей кабельный ввод от коммутационного отделения с образованием цилиндрического взрывонепроницаемого соединения.Closest to the claimed device is an explosion-proof push-button control post device (US Pat. RF No. 48229, IPC G05B 7/00, published September 27, 2005), comprising a housing with a lid connected by screws, inside of which there is a cable entry, a panel of button elements , a control handle, while the case with the cover, connected by screws, form an explosion-proof shell in which normally sparkling parts are enclosed, the case is made of AG - 4 NS press material, and the panel of button elements is configured to perform functions and the switching compartment, the passage clamps and simultaneously performing the function of the wall separating the cable entry from the switching compartment with the formation of a cylindrical flameproof connection.
Общим недостатком приведенного способа и взрывонепроницаемой оболочки является недостаточная надежность, обусловленная невысокой эффективностью снижения воздействия ударной волны.A common disadvantage of the above method and flameproof enclosure is the lack of reliability due to the low efficiency of reducing the impact of the shock wave.
Основной задачей предлагаемой группы изобретений является создание способа ограничения взрывных воздействий и взрывонепроницаемой оболочки, обладающих высокой надежностью, улучшенными массогабаритными показателями и возможностью использования оборудования при более низких температурах.The main objective of the proposed group of inventions is to create a method of limiting explosive impacts and flameproof enclosures with high reliability, improved overall dimensions and the ability to use equipment at lower temperatures.
Технический результат заключается в повышении надежности за счет обеспечения высокой эффективности снижения воздействия ударной волны и расширения температурного диапазона использования оборудования, уменьшения массы и габаритов взрывонепроницаемой оболочки.The technical result is to increase reliability by providing high efficiency to reduce the impact of the shock wave and expand the temperature range of equipment use, reducing the weight and dimensions of the flameproof enclosure.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом способе ограничения взрывных воздействий, основанном на локализации оборудования во взрывонепроницаемой оболочке, в которой создают защитный слой, формирование защитного слоя осуществляют из баллистического материала, выполненного с демпфирующими слоями, при этом на демпфирующие слои наносят внешние слои, выполненные из металлической фольги.The specified technical result is achieved by the fact that in the claimed method of limiting explosive impacts, based on the localization of equipment in an explosion-proof enclosure in which a protective layer is created, the formation of the protective layer is made of ballistic material made with damping layers, while the outer layers are applied to the damping layers, made of metal foil.
В качестве баллистического материала можно использовать ткани или гибридные материалы или сетчатые материалы, не поддерживающие горение.As ballistic material, you can use fabrics or hybrid materials or mesh materials that do not support combustion.
В качестве баллистического материала можно использовать также пластилин, не поддерживающий горение.Plasticine that does not support combustion can also be used as a ballistic material.
В качестве баллистического материала можно использовать также материалы на основе стеклянных или углеродных волокон, или полимеров или композитов, не поддерживающих горение.As ballistic material can also be used materials based on glass or carbon fibers, or polymers or composites that do not support combustion.
Предпочтительно в качестве баллистического материала можно использовать пленку из полиэтилена высокого давления, выполненную с пузырьковым покрытием.Preferably, a high pressure polyethylene film made with a bubble coating can be used as a ballistic material.
Оптимально выполнить пузырьковое покрытие путем приваривания к подложке, выполненной из плоского пленочного материала, слоя из полиэтилена с пузырьками.It is optimal to make a bubble coating by welding to a substrate made of a flat film material, a layer of polyethylene with bubbles.
Поставленная задача решается также тем, что во взрывонепроницаемой оболочке, содержащей корпус с крышкой, внутри которого установлено оборудование, на внутреннюю поверхность корпуса и крышки нанесен баллистический материал, выполненный с демпфирующими слоями, при этом внешние слои выполнены из металлической фольги.The problem is also solved by the fact that in a flameproof enclosure containing a housing with a lid, inside which the equipment is installed, ballistic material made with damping layers is applied to the inner surface of the housing and lid, while the outer layers are made of metal foil.
Оптимально корпус и крышку выполнить металлическими или из сплавов, например, из алюминия, чугуна, алюминиево-кремневого сплава, стали или из полиэстера, или полипропилена.Optimally, the housing and cover are made of metal or alloys, for example, aluminum, cast iron, aluminum-silicon alloy, steel or polyester, or polypropylene.
Корпус и крышка взрывонепроницаемой оболочки могут быть выполнены с армированием.The housing and the cover of the flameproof enclosure can be reinforced.
Корпус и крышка взрывонепроницаемой оболочки могут быть соединены винтами, а в корпусе оптимально выполнить отверстия, снабженные уплотнителями.The housing and the cover of the flameproof enclosure can be connected by screws, and the holes provided with gaskets can be optimally made in the housing.
Взрывонепроницаемая оболочка может быть снабжена монтажной панелью, выполненной с возможностью крепления оборудования.The flameproof enclosure may be provided with a mounting panel configured to mount equipment.
Высокая надежность заявляемой группы изобретений обеспечивается тем, что внутренняя поверхность корпуса и крышки покрыта баллистическим материалом с демпфирующими слоями, выполненным с возможностью снижения давления, создаваемого ударной волной при взрыве взрывоопасной смеси внутри оболочки.High reliability of the claimed group of inventions is ensured by the fact that the inner surface of the housing and the cover is covered with ballistic material with damping layers, made with the possibility of reducing the pressure created by the shock wave during the explosion of an explosive mixture inside the shell.
Улучшение массогабаритных показателей достигается за счет покрытия поверхности корпуса и крышки баллистическим материалом, снижающим давление, создаваемое ударной волной, что исключает необходимость увеличения толщины оболочки, применения упрочняющих ребер жесткости и ложементов.Improving the overall dimensions is achieved by coating the surface of the body and lid with ballistic material, which reduces the pressure created by the shock wave, which eliminates the need to increase the thickness of the shell, the use of reinforcing stiffeners and lodgements.
Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором схематически представлена взрывонепроницаемая оболочка в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a flameproof enclosure in section.
Заявляемые способ и устройство реализуются следующим образом.The inventive method and device are implemented as follows.
При изготовлении взрывонепроницаемой оболочки на внутреннюю поверхность корпуса 1 наносится, например наклеиванием, баллистический материал 3, выполненный из демпфирующих слоев. Корпус 1 и крышка (на чертеже не показаны) могут быть выполнены из материала, обладающего высокой прочностью и пластичностью, например, из металла или сплавов или из полиэстера, или полипропилена.In the manufacture of a flameproof enclosure, a
Баллистический материал может быть выполнен из тканей или гибридных материалов, или сетчатых материалов, или стеклянных или углеродных волокон, или полимеров или композитов, или пластилина, не поддерживающих горение.The ballistic material may be made of fabrics or hybrid materials, or mesh materials, or glass or carbon fibers, or polymers or composites, or plasticine, not supporting combustion.
Наиболее предпочтительно для уменьшения затрат и повышения технологичности использовать пленку из полиэтилена высокого давления, выполненную с пузырьковым покрытием.Most preferably, to reduce costs and improve manufacturability, use a bubble film of high pressure polyethylene.
Пузырьковое покрытие осуществляют путем приваривания к подложке, выполненной из плоского пленочного материала, например слоя из полиэтилена с пузырьками, который получают формованием разогретого полиэтилена в виде пузырьков на экструзионной линии производства. Реализацию демпфирующих слоев в пластилине можно путем добавления в его структуру мягких включений, например пенопласта или поролона. В тканевых материалах для реализации демпфирования можно использовать разные структуры нитей для производства внешних и внутренних слоев материала, а также разные способы намотки или плетения материала, или самих нитей.The bubble coating is carried out by welding to a substrate made of a flat film material, for example a layer of polyethylene with bubbles, which is obtained by molding heated polyethylene in the form of bubbles on the extrusion line of production. The implementation of the damping layers in plasticine is possible by adding soft inclusions, for example, foam or foam, to its structure. In fabric materials for the implementation of damping, you can use different structures of the threads for the production of the outer and inner layers of the material, as well as different methods of winding or weaving the material, or the threads themselves.
При этом баллистический материал в предпочтительном варианте реализации изобретения может состоять из нескольких слоев воздушно-пупырчатой пленки, защищенных металлической фольгой. Варьируя плотность применяемого для производства пузырчатой пленки полиэтилена и размер пузырьков, можно добиваться различной степени демпфирования баллистического материала. Защитная фольга из алюминия также может иметь различную плотность, что влияет на степень демпфирования материала в целом.In this case, the ballistic material in the preferred embodiment of the invention may consist of several layers of air-bubble film, protected by a metal foil. By varying the density of the polyethylene bubble film used and the size of the bubbles, a different degree of damping of the ballistic material can be achieved. The aluminum protective foil may also have a different density, which affects the degree of damping of the material as a whole.
Баллистический материал в виде воздушно-пузырчатой пленки создают из полиэтилена высокого давления. Воздушно-пузырчатая пленка покрыта пузырьками, которые наполнены сухим воздухом. Технология создания пузырькового покрытия заключается в приваривании к подложке (плоской пленке) слоя из полиэтилена, который получают формованием разогретого полиэтилена в виде пузырьков на экструзионной технологической линии. Такой способ обеспечивает прочность соединения каждого пузырька с подложкой, при этом пузырьки находятся на определенном расстоянии друг от друга. Структура пленки позволяет сохранить общие демпфирующие свойства покрытия даже при повреждении некоторых пузырьков.Ballistic material in the form of an air bubble film is created from high pressure polyethylene. The bubble wrap is covered with bubbles that are filled with dry air. The technology for creating a bubble coating consists in welding onto a substrate (flat film) a layer of polyethylene, which is obtained by molding heated polyethylene in the form of bubbles on an extrusion production line. This method provides the strength of the connection of each bubble with the substrate, while the bubbles are at a certain distance from each other. The structure of the film allows you to maintain the overall damping properties of the coating even when some bubbles are damaged.
Значение допустимого давления и нагрузки на материал определяется грамматурой, показателем измеряемым в граммах. Грамматура - это количество пленки, необходимое для производства квадратного метра пузырьковой пленки. Чем выше показатель грамматуры, а следовательно, и показатель плотности, тем прочнее материал.The value of permissible pressure and load on the material is determined by grammar, an indicator measured in grams. Grammar is the amount of film needed to produce a square meter of bubble film. The higher the grammar index, and therefore the density index, the stronger the material.
В состав воздушно-пузырчатой пленки может входить модификатор-антифог, устраняющий конденсат, который образуется на внутренней поверхности пленки.The composition of the air-bubble film may include an antifog modifier that eliminates the condensation that forms on the inner surface of the film.
Воздушно-пузырчатой пленке можно придать антистатические свойства. В составе такой специализированной антистатической пленки вводят модификаторы, предотвращающие накопление статического электричества.An air bubble film can be given antistatic properties. As part of such a specialized antistatic film, modifiers are introduced to prevent the accumulation of static electricity.
При добавлении в первичное сырье присадки, способной гасить пламя, получается слабогорючий баллистический материал. К добавкам, используемым для получения необходимых свойств, также относят антиокислитель. Такая добавка защищает металлические изделия от процесса окисления кислородом, что актуально для применения баллистического материала внутри металлических корпусов.When additives are added to the primary raw materials that can extinguish the flame, a low-combustible ballistic material is obtained. The additives used to obtain the necessary properties also include an antioxidant. Such an additive protects metal products from the process of oxygen oxidation, which is important for the use of ballistic material inside metal cases.
Во взрывонепроницаемую оболочку может быть установлено как электрооборудование 2, так и неэлектрическое оборудование (пневматика, механические приводы и пр.). Способ и взрывонепроницаемая оболочка предпочтительно могут быть использованы в условиях, где существует повышенная взрывоопасность, например в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу и/или горючей пыли для взрывозащищенного электрооборудования. При этом взрывозащищенное электрооборудование согласно ГОСТам подразделяется на следующие группы:In the flameproof enclosure, both
I - рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу и/или горючей пыли;I - mine explosion-proof electrical equipment intended for use in underground workings of mines, mines and in their ground structures, dangerous for mine gas and / or combustible dust;
II - взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки, предназначенное для потенциально взрывоопасных сред, кроме подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу и/или пыли.II - explosion-proof electrical equipment for indoor and outdoor installation, designed for potentially explosive atmospheres, except for underground workings of mines and mines and their ground structures, dangerous for mine gas and / or dust.
Распределение взрывоопасных смесей по категориям и группам, в которых могут быть использованы способ ограничения взрывных воздействий и взрывонепроницаемая оболочка приведено в таблице 1The distribution of explosive mixtures by categories and groups in which the method of limiting explosive influences and the flameproof enclosure can be used are given in table 1
В процессе эксплуатации при взрыве смеси, возникшем вследствие искрообразования, на стенки корпуса 1 взрывонепроницаемой оболочки действует давление, значение которого в зависимости от геометрических параметров оболочки лежит в пределах от 5 до 20 атм. Такое давление может привести к нарушению целостности корпуса 1, крышек, люков и распространению взрыва за пределы взрывонепроницаемой оболочки. При нанесении баллистического слоя 3 часть энергии взрыва поглощается, что позволяет значительно снизить давление внутри взрывонепроницаемой оболочки.During operation, in the event of explosion of the mixture resulting from sparking, pressure acts on the walls of the housing 1 of the flameproof enclosure, the value of which, depending on the geometric parameters of the enclosure, ranges from 5 to 20 atm. Such pressure can lead to a violation of the integrity of the housing 1, covers, hatches and the spread of the explosion outside the flameproof enclosure. When applying the
При установке взрывозащищенного оборудования в зоне с рабочей температурой ниже -20°С происходит повышение давления. Так, например, согласно ГОСТуWhen installing explosion-proof equipment in an area with an operating temperature below -20 ° C, an increase in pressure occurs. So, for example, according to GOST
- при -20°С≥t≥ -30°С давление увеличивается на 37%;- at -20 ° С≥t≥ -30 ° С the pressure increases by 37%;
- при -30°С≥t≥ -40°С давление увеличивается на 45%;- at -30 ° С≥t≥ -40 ° С the pressure increases by 45%;
- при -40°С≥t≥ -50°С давление увеличивается на 53%;- at -40 ° С≥t≥ -50 ° С the pressure increases by 53%;
- при -50°С≥t≥ -60°С давление увеличивается на 62%.- at -50 ° C≥t≥ -60 ° C the pressure increases by 62%.
Для производства корпуса взрывонепроницаемой оболочки используется технология литья под давлением. После отливки корпус очищается от отливов, обрабатываются его поверхности.For the manufacture of enclosures of flameproof enclosures, injection molding technology is used. After casting, the body is cleaned of ebbs, its surfaces are processed.
После сверления отверстий на внутреннюю поверхность корпуса и крышки наносят предварительно подготовленный, выполненный с демпфирующими слоями баллистический материал. После полного завершения процесса его нанесения, включающего отверждение материала и высыхание клея, в баллистическом материале производят разрезы для отверстий под кабели и кабельные вводы. Затем в корпус 1 взрывонепроницаемой оболочки устанавливают монтажную панель, если это необходимо, а на нее крепят, например, электрооборудование 2, которое может быть как искробезопасным с высокой степенью защиты, так и с частями, искрящими при нормальной работе. В просверленные во взрывонепроницаемой оболочке отверстия устанавливают элементы управления, такие как кнопки, ручки, автоматы и пр., и кабельные или трубные вводы. После установки оборудования 2 во внутреннюю полость взрывонепроницаемой оболочки производятся все подсоединения электрических проводов к разъемам, зажимам и клеммам и прокладка их через герметизированные вводы/выводы, снабженные уплотняющими элементами. Далее крышки и люки, также снабженные уплотняющими устройствами, закрываются и стягиваются болтами с корпусом 1.After drilling the holes on the inner surface of the housing and the cover, a pre-prepared ballistic material made with damping layers is applied. After the completion of the process of its application, including curing of the material and drying of the glue, cuts are made in the ballistic material for holes for cables and cable entries. Then, a mounting panel is installed in the housing 1 of the flameproof enclosure, if necessary, and, for example,
Снижение взрывных воздействий, в частности определение давления взрыва внутри взрывонепроницаемой оболочки с помощью заявляемого изобретения, иллюстрируется следующими экспериментальными испытаниями. Экспериментальные испытания заключались в воспламенении искровым разрядом напряжением 24В и током 0,5А взрывоопасных смесей - водород (IIC) и этилен (IIB), внутри взрывонепроницаемой оболочки при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, и в последующем измерении давления, возникающего при взрыве. Ширина взрывонепроницаемых щелей выбиралась в пределах допусков, при этом длина щели составляла 12,5 мм, а максимальный зазор - 0,15 мм.The reduction of explosive effects, in particular the determination of the pressure of the explosion inside the flameproof enclosure using the claimed invention, is illustrated by the following experimental tests. The experimental tests consisted of spark ignition with a voltage of 24 V and a current of 0.5 A of explosive mixtures - hydrogen (IIC) and ethylene (IIB), inside a flameproof enclosure at atmospheric pressure and ambient temperature, and in the subsequent measurement of the pressure arising from the explosion. The width of the flameproof slots was chosen within the tolerances, while the slit length was 12.5 mm and the maximum gap was 0.15 mm.
Горючие газы, применяемые для получения взрывоопасных смесей в экспериментальных испытаниях, их содержание в смеси с воздухом и соответствующее число экспериментов указаны в таблице 2. Эксперименты проводились с группами (подгруппами) электрооборудования, установленных соответствующими ГОСТами.Combustible gases used to produce explosive mixtures in experimental tests, their content in a mixture with air and the corresponding number of experiments are shown in Table 2. The experiments were carried out with groups (subgroups) of electrical equipment established by the relevant GOSTs.
нияGroup or subgroup of electrical equipment
niya
Взрывоопасная смесь внутри оболочки воспламенялась посредством одной или более высоковольтных запальных свеч или посредством других низкоэнергетических источников зажигания.An explosive mixture inside the shell was ignited by one or more high-voltage spark plugs or other low-energy ignition sources.
Давление взрыва измерялось и регистрировалось в процессе каждого испытания, результаты испытаний приведены в таблице 3.Explosion pressure was measured and recorded during each test, the test results are shown in table 3.
Как видно из результатов испытаний, применение баллистического материала снижает давление взрыва более чем в 2 раза.As can be seen from the test results, the use of ballistic material reduces the explosion pressure by more than 2 times.
Местоположение свечи или свечей зажигания и прибора или приборов для измерения давления определялось испытательной организацией. В качестве расчетного давления взрыва принималось максимальное значение, установленное с помощью датчиков давления, расположенных в нескольких местах корпуса. Для проведения испытаний использовали образцы из типовой партии оборудования. Если внутренний объем оболочки был заполнен электрооборудованием менее чем на 30%, то в этом случае корпус взрывонепроницаемой оболочки полностью освобождался от внутреннего наполнения (электрооборудования). Если же внутренний объем взрывонепроницаемой оболочки был заполнен электрооборудованием на 30% и более, то тогда проводились испытания вместе с установленным в ней электрооборудованием, так как процесс образования взрыва и ударной волны в этом случае носит иной характер. Локализация взрыва в оболочке с плотно установленным в ней электрооборудованием не всегда предсказуемо, и возможно наложение возникающих и отражающихся от стенок корпуса взрывонепроницаемой оболочки ударных волн и возникновение резонансных явлений в волнообразовании, вследствие чего воздействие давления взрыва на стенки оболочки увеличивалось.The location of the spark plug or spark plugs and the instrument or instruments for measuring pressure was determined by the test organization. As the calculated explosion pressure, the maximum value set using pressure sensors located in several places of the housing was taken. For testing used samples from a typical batch of equipment. If the internal volume of the shell was less than 30% filled with electrical equipment, then in this case the enclosure of the flameproof enclosure was completely freed from internal filling (electrical equipment). If the internal volume of the flameproof enclosure was filled with electrical equipment by 30% or more, then tests were carried out together with the electrical equipment installed in it, since the process of explosion and shock wave formation in this case is different. The localization of the explosion in the shell with the electrical equipment tightly installed in it is not always predictable, and it is possible to superimpose the shock waves arising and reflected from the walls of the enclosure of the flameproof enclosure and the appearance of resonance phenomena in wave formation, as a result of which the effect of the explosion pressure on the walls of the shell increases.
Использование заявляемой группы изобретений позволяет создать взрывонепроницаемую оболочку, обладающую высокой надежностью, улучшенными массогабаритными показателями и возможностью использования установленного внутри нее оборудования при пониженной температуре.The use of the claimed group of inventions allows you to create a flameproof enclosure with high reliability, improved overall dimensions and the ability to use equipment installed inside it at low temperatures.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154299/03A RU2486463C1 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Method of limitation of explosive impact and flameproof enclosure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154299/03A RU2486463C1 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Method of limitation of explosive impact and flameproof enclosure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2486463C1 true RU2486463C1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011154299/03A RU2486463C1 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Method of limitation of explosive impact and flameproof enclosure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2486463C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614281C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-03-24 | Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") | Complex with filter for dry cleaning of explosive gas mixtures |
CN107666198A (en) * | 2017-11-28 | 2018-02-06 | 威海众泰电机有限公司 | A kind of fire-proof motor casing |
CN114838227A (en) * | 2022-04-06 | 2022-08-02 | 常州大学 | A kind of elbow reinforcement explosion-suppression explosion-proof integrated device |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA26454C2 (en) * | 1991-10-25 | 1999-08-30 | Фірекс Корпорейшн | MULTILAYER LIGHTWEIGHT EXPLOSION SHOCK ABSORBER TO PREVENT DESTRUCTION OF THE EXPLOSION AND METHOD OF USE |
EA001753B1 (en) * | 1998-09-01 | 2001-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Стали" (Оао "Нии Стали") | Composite armour protection |
RU42649U1 (en) * | 2004-08-04 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Объединение "Вымпел" | Bulletproof vest |
RU2254554C2 (en) * | 2003-09-16 | 2005-06-20 | ФГУП "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ" | Sectional-monolithic localizing structure |
RU48229U1 (en) * | 2005-02-09 | 2005-09-27 | Открытое Акционерное Общество "ВЭЛАН" | EXPLOSION PROTECTED POST CONTROL UNIT BUTTON |
RU48239U1 (en) * | 2005-03-10 | 2005-09-27 | Открытое Акционерное Общество "ВЭЛАН" | EXPLOSION-PROTECTED CONTROL DEVICE |
RU2005136687A (en) * | 2003-05-01 | 2006-04-27 | Федерал-Могал Пауэтрэйн, Инк. (Us) | COMPOSITE REFLECTIVE SHEET AND SLEEVE |
RU82928U1 (en) * | 2008-12-16 | 2009-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НПК Спецаппарат" | EXPLOSION CONTACT UNIT |
RU2392674C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-06-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Protective-localising module for fast unwrapping for decontaminating and recycling extremely environmentally hazardous objects |
US20100206159A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | Wang Yaohua | Shield for explosive cutter |
-
2011
- 2011-12-28 RU RU2011154299/03A patent/RU2486463C1/en active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA26454C2 (en) * | 1991-10-25 | 1999-08-30 | Фірекс Корпорейшн | MULTILAYER LIGHTWEIGHT EXPLOSION SHOCK ABSORBER TO PREVENT DESTRUCTION OF THE EXPLOSION AND METHOD OF USE |
EA001753B1 (en) * | 1998-09-01 | 2001-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Стали" (Оао "Нии Стали") | Composite armour protection |
RU2005136687A (en) * | 2003-05-01 | 2006-04-27 | Федерал-Могал Пауэтрэйн, Инк. (Us) | COMPOSITE REFLECTIVE SHEET AND SLEEVE |
RU2254554C2 (en) * | 2003-09-16 | 2005-06-20 | ФГУП "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ" | Sectional-monolithic localizing structure |
RU42649U1 (en) * | 2004-08-04 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Объединение "Вымпел" | Bulletproof vest |
RU48229U1 (en) * | 2005-02-09 | 2005-09-27 | Открытое Акционерное Общество "ВЭЛАН" | EXPLOSION PROTECTED POST CONTROL UNIT BUTTON |
RU48239U1 (en) * | 2005-03-10 | 2005-09-27 | Открытое Акционерное Общество "ВЭЛАН" | EXPLOSION-PROTECTED CONTROL DEVICE |
RU2392674C1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-06-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Protective-localising module for fast unwrapping for decontaminating and recycling extremely environmentally hazardous objects |
RU82928U1 (en) * | 2008-12-16 | 2009-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НПК Спецаппарат" | EXPLOSION CONTACT UNIT |
US20100206159A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | Wang Yaohua | Shield for explosive cutter |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614281C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-03-24 | Государственное предприятие "Украинский научно-технический центр металлургической промышленности "Энергосталь" (ГП "УкрНТЦ "Энергосталь") | Complex with filter for dry cleaning of explosive gas mixtures |
CN107666198A (en) * | 2017-11-28 | 2018-02-06 | 威海众泰电机有限公司 | A kind of fire-proof motor casing |
CN107666198B (en) * | 2017-11-28 | 2023-06-23 | 威海众泰电机有限公司 | Explosion-proof motor casing |
CN114838227A (en) * | 2022-04-06 | 2022-08-02 | 常州大学 | A kind of elbow reinforcement explosion-suppression explosion-proof integrated device |
CN114838227B (en) * | 2022-04-06 | 2024-01-23 | 常州大学 | An integrated device for bend pipe reinforcement, explosion suppression and explosion proofing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2486463C1 (en) | Method of limitation of explosive impact and flameproof enclosure | |
AU2010257975B2 (en) | Subminiature automatic hot aerosol fire extinguishing apparatus | |
CN103578641B (en) | The petrochemical equipment aging power cable of resistance to hydrocarbons and manufacture method thereof | |
RU121361U1 (en) | EXPLOSION-RESISTANT SHELL | |
CN202869523U (en) | An explosion-isolating device | |
RU96692U1 (en) | FIRE-RESISTANT CABLE FOR CONTROL, ALARM, INFORMATION AND COMMUNICATION FOR EXPLOSIVE AREAS ON FLOATING DRILLING RIGS AND MARINE STATIONARY PLATFORMS | |
CN206595322U (en) | Battery modules and thermal run away protection device | |
CN114624016B (en) | Machine carries flame inhibitor and hinders oxyhydrogen argon gas mixture and explode test device | |
CN211655892U (en) | Motor operation post that explosion-proof performance is good | |
CN110393876A (en) | Lithium-ion battery fire protection device | |
CN107298806A (en) | A kind of flame-proof anti-aging cable jacket material | |
Rowe et al. | Cold-weather effects on Class I hazardous electrical installations | |
CN203243406U (en) | Explosion-proof industrial telephone | |
CN108250531A (en) | A kind of composite fire resistance cable sheath | |
CN209388768U (en) | A kind of communication cable of explosion-proof | |
CN203260350U (en) | Novel heatproof splash-proof flexible cable | |
CN213300609U (en) | Refrigeration compressor electrical EXDIIB explosion-proof structure | |
CN205509719U (en) | Flame proof structure of flame proof motor | |
CN222260590U (en) | Reinforced mineral fireproof cable | |
CN110220807A (en) | A kind of aircraft power cabin band shell testpieces flame proof experimental rig | |
CN221899786U (en) | Explosion-proof insulated cable | |
CN204297958U (en) | Two explosion proof type load lifting limiter control capsule | |
CN109887666A (en) | A kind of communication cable of explosion-proof | |
Kasmani et al. | Experimental investigation of vessel volume and equivalence ratio in vented gas | |
CN204349074U (en) | Flame proof cable terminal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |