RU2569373C1

RU2569373C1 - Blast resistant panel

Info

Publication number: RU2569373C1
Application number: RU2014119577/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-11-27

Abstract

FIELD: blasting works.

SUBSTANCE: blast resistant panel comprises a metal armoured frame with metal armoured lining and filler, has four fixed nozzles-supports in the ends. In a coating of an explosive object there are four support rods rigidly fixed, which are telescopically inserted into fixed nozzles-supports of the panel. The filler is made in the form of a dispersed air-lead system, besides, lead is made by form as crumbs. Support rods are made elastic. The panel additionally contains elastically damping breaking disposable elements, which are fixed on support rods to sheets-stops by means of a damping base with screws. A disposable bushing is attached to the base coaxially to the rod, made of brittle, damaging material, for instance, porcelain, The elastic part of the damaging element is made in the form of at least three sheet springs placed between sheets-stops and a clamping element of bushing type with grooves for fixation of one end of springs, At the same time the second end of each spring by means of hinged joints is fixed on sheets-stops, and springs are arranged with inclination of about 15÷45° towards the elastically damping damaging disposable element.

EFFECT: invention makes it possible to increase reliability of actuation of explosion-protection devices in case of an emergency explosion on a facility and provide for return of structures into initial position after explosion.

2 dwg

Description

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления.The invention relates to protective devices used in explosive and radioactive objects, such as easily erasable panels and roofs, explosion-proof fences and dampers, overpressure valves.

Известно устройство противовзрывных панелей (заявка DE №19638658, МПК Е04В 1/92, от 16.04.1998), где возможность поднятия и опускания панели на прежнее место при взрыве осуществляется действием пружин, вставленных в патрубки-опоры.A device for explosion-proof panels is known (application DE No. 19638658, IPC Е04В 1/92, dated 04.16.1998), where the possibility of raising and lowering the panel to its original place in the explosion is carried out by the action of springs inserted into the support pipes.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является противовзрывная панель по патенту РФ №2334063, кл. Е04В 1/92, БИ №28 от 20.09. 2008 (прототип), состоящая из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом. В покрытии объекта у проема заделаны четыре опорных стержня, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в панели. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней приварены листы-упоры.The closest technical solution to the claimed object is an explosion-proof panel according to the patent of the Russian Federation No. 2334063, class. EB04B 1/92, BI No. 28 of 09.20. 2008 (prototype), consisting of an armored metal frame with armored metal cladding and a filler - lead. In the coating of the object near the opening, four support rods are embedded that are telescopically inserted into fixed support pipes embedded in the panel. To fix the limit position of the panel, stop plates are welded to the ends of the support rods.

Технически достижимый результат - повышение надежности срабатывания взрывозащитных устройств при аварийном взрыве на объекте и обеспечение возврата этих конструкций в исходное положение после взрыва.A technically achievable result is an increase in the reliability of operation of explosion-proof devices during an emergency explosion at the facility and ensuring the return of these structures to their original position after the explosion.

Это достигается тем, что в противовзрывной панели, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеющей в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры, при этом в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими, а также дополнительно содержит упругодемпфирующие разрушающиеся элементы одноразового действия, которые крепятся на опорных стержнях к листам-упорам посредством демпфирующего основания винтами, а к основанию коаксиально стержню прикреплена посредством фланца винтами втулка одноразового действия, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, при этом упругая часть разрушающегося элемента выполнена в виде, по крайней мере, трех листовых рессор, обращенных своей выпуклой частью в сторону оси стержня, на котором имеется резьбовой участок для крепления зажимного элемента втулочного типа с канавками для фиксации одного из концов листовых рессор, а другой конец которых закреплен в демпфирующем основании посредством литьевого полиуретана.This is achieved by the fact that in an explosion-proof panel containing a metal armored frame with metal armored casing and lead filler having four fixed support pipes at the ends, while in the coating of an explosive object four support rods are rigidly fixed, which are telescopically inserted into the fixed pipes the panel supports, the filler is made in the form of a dispersed air-lead system, moreover, the lead is made in the form of crumbs, and the support rods are made elastic, and additionally shears elastically damping, collapsing, single-acting elements that are attached to support rods to abutment sheets by means of a damping base with screws, and a single-acting sleeve made of brittle, collapsing material, such as porcelain, is attached to the base coaxially with the screw, while the elastic part of the collapsing element made in the form of at least three leaf springs facing their convex part towards the axis of the rod, on which there is a threaded section for fastening the clamping element of the sleeve type with grooves for fixing one of the ends of the leaf springs, and the other end of which is fixed in the damping base by injection molding polyurethane.

На фиг. 1 представлена схема противовзрывной панели покрытия (или кровли) взрывоопасного или радиоактивного объекта, на фиг. 2 - схема упругодемпфирующего разрушающегося элемента одноразового действия.In FIG. 1 is a diagram of an explosion-proof coating panel (or roof) of an explosive or radioactive object; FIG. 2 is a diagram of an elastically damping collapsing element of a one-time action.

Противовзрывная панель (фиг. 1) состоит из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. В покрытии объекта 7 у проема 8 симметрично относительно оси 9 заделаны четыре опорных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в панели. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней 4 приварены листы-упоры 5. Для того, чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели, наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 4 выполнены упругими. К листам-упорам 5 крепится упругодемпфирующий разрушающийся элемент 10 одноразового действия.The explosion-proof panel (Fig. 1) consists of an armored metal frame 1 with armored metal sheathing 2 and a filler - lead 3. In the coating of the object 7 at the aperture 8, four support rods 4 are sealed symmetrically with respect to the axis 9, telescopically inserted into the fixed support tubes 6, embedded in the panel. To fix the limit position of the panel, the stop sheets 5 are welded to the ends of the support rods 4. In order to damp (soften) shock loads when the panel is returned, the filler is made in the form of an air-lead dispersed system, and the lead is made in the form of crumbs, and supporting rods 4 are made elastic. An elastic damping collapsing element 10 of a one-time action is attached to the stop sheets 5.

Наполнитель может быть выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра; в виде шарообразной крошки разного диаметра. Наполнитель может быть выполнен в виде крошки произвольной формы разного диаметрального (максимального по внешнему, произвольной формы, контуру крошки) размера.The filler may be made in the form of spherical chips of one diameter; in the form of spherical crumbs of different diameters. The filler can be made in the form of crumbs of arbitrary shape of different diametric (maximum external, arbitrary shape, contour of the crumb) size.

Упругодемпфирующий разрушающийся элемент 10 одноразового действия (фиг. 2) крепится на опорных стержнях 4 к листам-упорам 5 посредством демпфирующего основания 11 винтами 12. К основанию 11 коаксиально стержню 4 прикреплена посредством фланца 14 винтами 15 втулка 13 одноразового действия, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора. Упругая часть разрушающегося элемента 10 выполнена в виде, по крайней мере, трех листовых рессор 19, размещенных между листами-упорами 5 и зажимным элементом 17 втулочного типа с канавками 18 для фиксации одного конца рессор 19, при этом второй конец каждой рессоры 19 посредством шарниров 20 закреплен на листах-упорах 5, а рессоры 19 расположены с наклоном порядка 15÷45° в сторону упругодемпфирующего разрушающегося элемента 15 одноразового действия.A one-time elastic damping collapsing element 10 (Fig. 2) is mounted on the supporting rods 4 to the stop sheets 5 by means of a damping base 11 with screws 12. A disposable sleeve 13 made of brittle, collapsing is attached to the base 11 coaxially to the rod 4 with screws 15 material, such as porcelain. The elastic part of the collapsing element 10 is made in the form of at least three leaf springs 19 located between the stop sheets 5 and the clamping element 17 of the sleeve type with grooves 18 for fixing one end of the springs 19, while the second end of each spring 19 by means of hinges 20 fixed on the stop sheets 5, and the springs 19 are located with an inclination of the order of 15 ÷ 45 ° towards the elastically damping collapsing element 15 of a one-time action.

Сборка упругодемпфирующего разрушающегося элемента 10 одноразового действия осуществляется в следующей последовательности. К стержню 4, перпендикулярно его оси, приваривается лист-упор 5, после чего к нему винтами 12 крепится основание 11, имеющее канавки (на чертеже не показано) для установки одного из концов листовых рессор 19, на шарниры 20. После чего на стержне 4 устанавливается втулка 13, выполненная из хрупкого, разрушающегося материала, которая поджимается по резьбовому участку 16 зажимным элементом 17 втулочного типа с канавками 18 для одновременной фиксации другого конца листовых рессор 19. Таким образом, разрушающийся элемент 10 готов к установке на противовзрывную панель.The assembly of the elastically damping collapsing element 10 of a single action is carried out in the following sequence. An abutment sheet 5 is welded to the rod 4, perpendicular to its axis, after which a base 11 is fastened to it with screws 12, having grooves (not shown in the drawing) for mounting one of the ends of the leaf springs 19, on the hinges 20. Then on the rod 4 a sleeve 13 is installed, made of a brittle, collapsing material, which is pressed along the threaded section 16 by a clamping element 17 of the sleeve type with grooves 18 for simultaneously fixing the other end of the leaf springs 19. Thus, the collapsing element 10 is ready for installation against explosion new panel.

Противовзрывная панель работает следующим образом.The explosion-proof panel operates as follows.

При взрыве внутри производственного помещения (на чертеже не показано) происходит подъем панели от воздействия ударной волны и через открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление. После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем 8 и вредные вещества не поступают в атмосферу. Для фиксации предельного положения панели служат листы-упоры 5.When an explosion occurs inside the production room (not shown in the drawing), the panel rises from the action of the shock wave and overpressure is released through the open opening 8. After the explosion and the drop in excess pressure, dropping down, the panel closes the opening 8 and harmful substances do not enter the atmosphere. Stop plates 5 are used to fix the limit position of the panel.

Упругодемпфирующий разрушающийся элемент 10 одноразового действия работает следующим образом.Elasto-damping collapsing element 10 of a single action works as follows.

При подъеме панели 1 от воздействия ударной волны она упирается в зажимной элемент 17 втулочного типа и срезается резьба на резьбовом участке 16 стержня 4. При дальнейшем движении панели вверх зажимной элемент 17 разрушает втулку 13 одноразового действия, выполненную из хрупкого, разрушающегося материала, например фарфора, и сжимает упругие элементы, выполненные в виде листовых рессор 19, которые, сжимаясь от возрастающего давления ударной волны, в определенный момент освобождаются от крепления своих концов в канавках 18. Так как один конец каждой рессоры 19 посредством шарниров 20 закреплен на листах-упорах 5, а рессоры 19 расположены с наклоном порядка 15÷45°, то при небольшой силе ударной волны свободные концы рессор 19 за счет шарниров 20 соскользят (отодвинутся) в сторону от упругодемпфирующего разрушающегося элемента 15 одноразового действия, при этом сохранится их целостность и многократность использования. Если давление ударной волны возрастает, то рессоры 19 за счет шарниров 20 освобождают путь для дальнейшего продвижения зажимного элемента 17 по стержню 4 до взаимодействия его с демпфирующим основанием 11. В случае большого (более 5 КПа) давления взрывной волны либо срезается сварочное соединение, которое крепит опорные стержни 4 к листам-упорам 5, либо происходит заклинивание и разрыв стержней 4.When lifting the panel 1 from the action of the shock wave, it abuts against the clamping element 17 of the sleeve type and the thread is cut off on the threaded portion 16 of the rod 4. When the panel moves further upward, the clamping element 17 destroys the disposable sleeve 13 made of brittle, collapsing material, such as porcelain, and compresses the elastic elements made in the form of leaf springs 19, which, being compressed from the increasing pressure of the shock wave, are released at a certain moment from fixing their ends in the grooves 18. Since one end of each the spring 19 through the hinges 20 is fixed on the stop sheets 5, and the springs 19 are located with an inclination of the order of 15 ÷ 45 °, then with a small force of the shock wave the free ends of the springs 19 due to the hinges 20 will slide (move) away from the elastically damping collapsing element 15 one-time action, while maintaining their integrity and reuse. If the pressure of the shock wave increases, the springs 19 due to the hinges 20 clear the way for further advancement of the clamping element 17 along the rod 4 until it interacts with the damping base 11. In the case of a large (more than 5 KPa) pressure of the blast wave, or the welding joint is cut off, which fastens supporting rods 4 to the stop sheets 5, or jamming and breaking of the rods 4 occurs.

Для того, чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели, наполнитель металлического каркаса 1 выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 4 выполнены упругими.In order to damp (soften) shock loads when the panel is returned, the filler of the metal frame 1 is made in the form of a dispersed air-lead system, the lead being made in the form of crumbs, and the supporting rods 4 are made elastic.

Использование предложенного технического решения позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.Using the proposed technical solution allows the prevention of explosive objects from destruction and the reduction of harmful substances into the atmosphere during an accidental explosion.

Claims

An explosion-proof panel containing a metal armored frame with metal armored casing and lead filler, having four fixed support pipes at the ends, and four support rods that are telescopically inserted into the fixed pipe support pipes of the panel, and the filler is made into in the form of a dispersed air-lead system, moreover, the lead is made in the form of crumbs, and the support rods are made elastic, the panel further comprises elastic-damping p single-acting collapsing elements that are attached to the support rods to the abutment sheets by means of a damping base with screws, and a single-use sleeve made of brittle, collapsing material, such as porcelain, is attached to the base coaxially with the screw flange, characterized in that the elastic part of the collapsing element made in the form of at least three leaf springs placed between the stop sheets and the sleeve-type clamping element with grooves for fixing one ca springs, wherein the second end of each spring is fixed by hinges at the stop-plates and springs arranged with a slope of about 15 ÷ 45 ° in the direction of elastic-damping element collapsing disposable.