RU2572868C1 - Explosion-proof safety collapsible guard of buildings - Google Patents
Explosion-proof safety collapsible guard of buildings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572868C1 RU2572868C1 RU2014153226/03A RU2014153226A RU2572868C1 RU 2572868 C1 RU2572868 C1 RU 2572868C1 RU 2014153226/03 A RU2014153226/03 A RU 2014153226/03A RU 2014153226 A RU2014153226 A RU 2014153226A RU 2572868 C1 RU2572868 C1 RU 2572868C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- building
- elastic elements
- explosion
- package
- fixed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые и противовзрывные панели, кровли, противовзрывные экраны.The invention relates to protective devices used in explosive and radioactive objects, such as easily erased and explosion-proof panels, roofs, explosion-proof screens.
Известна предохранительная конструкция [1] (рис. 3 на стр. 4), выполненная в виде взрывозащитной плиты, располагаемая, как правило, на кровле или покрытии здания, которая состоит из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом. В покрытии объекта у проема симметрично относительно оси 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. Для того, чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели, наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец.Known safety structure [1] (Fig. 3 on page 4), made in the form of an explosion-proof plate, usually located on the roof or floor of a building, which consists of an armored metal frame with armored metal cladding and filler - lead. In the coating of the object near the opening, four support rods are mounted symmetrically with respect to the axis, telescopically inserted into the 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. In order to damp (soften) shock loads when the panel is returned, the filler is made in the form of a dispersed air-lead system.
Недостатком известного устройства является то, что при повышенном взрывном давлении в защищаемом объекте взрывозащитная плита за счет возрастающей кинетической энергии срезает упоры на опорных стержнях, что приводит к нарушению целостности кровли или покрытии здания.A disadvantage of the known device is that with an increased explosive pressure in the protected object, the explosion-proof plate cuts the stops on the support rods due to increasing kinetic energy, which leads to a violation of the integrity of the roof or the coating of the building.
Известна противовзрывная панель [2], состоящая из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом. В покрытии объекта, у закрываемого проема, заделаны четыре опорных стержня с упорами, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры, а чтобы сдемпфировать ударные нагрузки при возврате панели, наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец.Known anti-explosion panel [2], consisting of an armored metal frame with armored metal sheathing and a filler - lead. Four support rods with stops fixed telescopically in fixed support pipes are sealed in the object’s cover, at the closed aperture, and in order to dampen shock loads when the panel is returned, the filler is made in the form of a dispersed air-lead system.
Недостаток известного устройства - при повышенном взрывном давлении в защищаемом объекте взрывозащитная плита за счет энергии взрыва срезает упоры на опорных стержнях, что приводит к нарушению целостности кровли или покрытии здания.A disadvantage of the known device is that with increased explosive pressure in the protected object, the explosion-proof plate cuts the supports on the support rods due to the energy of the explosion, which leads to a violation of the integrity of the roof or the coating of the building.
Известен способ взрывозащиты производственных зданий [3], когда взрывозащитную плиту располагают на кровле здания, и выполняют ее из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем - свинцом. Для фиксации предельного положения взрывозащитной плиты используют опорные стержни с упорами, а для демпфирования ударных нагрузок при возврате панели - наполнитель выполняют в виде дисперсной системы воздух-свинец.A known method of explosion protection of industrial buildings [3], when the explosion protection plate is placed on the roof of the building, and perform it from an armored metal frame with an armored metal sheathing and a filler - lead. To fix the limit position of the explosion-proof plate, support rods with stops are used, and for damping shock loads when the panel is returned, the filler is made in the form of a dispersed air-lead system.
Однако при повышенном взрывном давлении в защищаемом объекте взрывозащитная плита срезает упоры на опорных стержнях, а дисперсная система воздух-свинец не обеспечивает необходимого гашения ударной энергии возврата плиты.However, with increased explosive pressure in the protected object, the explosion-proof plate cuts off the stops on the support rods, and the dispersed air-lead system does not provide the necessary quenching of the impact energy of the plate return.
Известна предохранительная разрушающаяся конструкция ограждения безфонарных зданий [4], в которых отсутствуют оконные проемы, и которая состоит из железобетонных панелей размером 6000×1800 мм, при этом панель состоит из разрушающейся и неразрушающейся частей. Разрушающаяся часть выполнена в виде, по крайней мере, двух коаксиально расположенных ниш (углублений в стене здания), одна из которых, внешняя образована плоскостями правильной четырехугольной усеченной пирамидой с прямоугольным основанием, а другая - внутренняя представляет собой две наклонные поверхности, соединенные ребром, с образованием паза, при этом толщина стены до внешней поверхности ограждения здания должна быть не менее δ=20 мм. За счет этих пазов в стене здания, при воздействии ударной, взрывной нагрузки этот участок стены может быть разделен на отдельные части.Known safety collapsible design of the enclosure fence of phononless buildings [4], in which there are no window openings, and which consists of reinforced concrete panels of size 6000 × 1800 mm, while the panel consists of collapsing and non-collapsing parts. The collapsing part is made in the form of at least two coaxially located niches (recesses in the wall of the building), one of which, the outer one is formed by planes of a regular quadrangular truncated pyramid with a rectangular base, and the other, the inner one, is two inclined surfaces connected by an edge, with the formation of a groove, while the wall thickness to the outer surface of the building enclosure should be at least δ = 20 mm. Due to these grooves in the wall of the building, under the influence of shock, explosive load, this section of the wall can be divided into separate parts.
Недостаток известного устройства - при повышенном взрывном давлении в защищаемом объекте, при воздействии ударной, взрывной нагрузки разрушающаяся часть стены здания может быть разделена на отдельные части и осколки, которые могут нанести травмы людям и находящимся рядом объектам.A disadvantage of the known device is that with increased explosive pressure in the protected object, under the influence of shock, explosive load, the collapsing part of the building wall can be divided into separate parts and fragments that can cause injury to people and objects nearby.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является взрывозащитная разрушающаяся конструкция ограждения зданий по патенту РФ №131757 [5], F16D 3/04, (прототип), в которых отсутствуют оконные проемы, и которая состоит из железобетонных панелей, причем несколько панелей состоит из разрушающейся и неразрушающейся частей. Разрушающаяся часть выполнена в виде углублений в стене здания, при этом толщина стены до внешней поверхности ограждения здания должна быть не менее δ=20 мм. За счет этих углублений (пазов) в стене здания, при воздействии ударной, взрывной нагрузки этот участок стены может быть разделен на отдельные части и осколки. Для предотвращения этого служит взрывозащитный экран разрушающейся части взрывозащитного ограждения зданий, который базируется на несущих стержнях, один конец которых жестко замурован в железобетонной панели, а на другом находится упругий элемент, подпирающий экран к разрушающейся части взрывозащитного ограждения зданий.The closest technical solution to the claimed object is the explosion-proof collapsing structure of the building fencing according to the patent of the Russian Federation No. 131757 [5], F16D 3/04, (prototype), in which there are no window openings, and which consists of reinforced concrete panels, and several panels consist of collapsing and non-destructible parts. The collapsing part is made in the form of recesses in the wall of the building, while the wall thickness to the outer surface of the building fence must be at least δ = 20 mm. Due to these recesses (grooves) in the wall of the building, under the influence of shock, explosive load, this section of the wall can be divided into separate parts and fragments. To prevent this, the explosion-proof screen of the collapsing part of the explosion-proof enclosure of buildings is used, which is based on bearing rods, one end of which is rigidly walled in a reinforced concrete panel, and on the other there is an elastic element supporting the screen to the collapsing part of the explosion-proof enclosure of buildings.
Недостаток известного устройства - при повышенном взрывном давлении в защищаемом объекте, при воздействии ударной, взрывной нагрузки разрушающаяся часть стены здания может быть разделена на отдельные части и осколки, и нанести травмы людям и находящимся рядом объектам за счет того, что упругий элемент, например в виде обычной пружины, сожмется и срежет ограничительные диски на несущих стержнях.A disadvantage of the known device is that with increased explosive pressure in the protected object, under the influence of shock, explosive load, the collapsing part of the building wall can be divided into separate parts and fragments, and cause injuries to people and objects nearby due to the fact that the elastic element, for example, in the form conventional spring, compresses and cuts off the restrictive discs on the bearing rods.
Технически достижимый результат - повышение надежности крепления взрывозащитного экрана разрушающейся части взрывозащитного ограждения зданий при аварийном взрыве на объекте.A technically achievable result is an increase in the reliability of fastening the explosion-proof shield of the collapsing part of the explosion-proof enclosure of buildings in case of an emergency explosion at the facility.
Это достигается тем, что во взрывозащитной разрушающейся конструкции ограждения зданий, содержащей железобетонные панели из разрушающейся и неразрушающейся частей, разрушающаяся часть выполнена в виде, по крайней мере, двух коаксиально расположенных углублений в стене здания, одна из которых, внешняя, образована плоскостями правильной четырехугольной усеченной пирамиды с прямоугольным основанием, а другая - внутренняя, представляет собой две наклонные поверхности, соединенные ребром, с образованием паза, при этом толщина стены от ребра до внешней поверхности ограждения здания должна быть не менее δ=20 мм, при этом при воздействии ударной, взрывной нагрузки этот участок стены может быть разделен на отдельные части, а площадь разрушающейся части проемов вычисляется по формулеThis is achieved by the fact that in the explosion-proof collapsing structure of the building enclosure containing reinforced concrete panels of collapsing and non-collapsing parts, the collapsing part is made in the form of at least two coaxially located recesses in the wall of the building, one of which, the outer one, is formed by planes of regular quadrangular truncated pyramids with a rectangular base and the other internal, are two inclined surfaces connected by an edge to form a groove, while the wall thickness from the edges and to the outer surface of the building enclosure should be less than δ = 20 mm, and when exposed to shock, explosive load the wall section may be divided into separate parts, and the area of the collapsing portion of the openings is calculated by the formula
где Vo - свободный объем помещения, м3; α - коэффициент интенсификации горениями; wн - нормальная скорость распространения пламени в смеси стехиометрического состава, м/с; ρ - плотность газов, истекающих из проемов, кг/м3; ε - степень теплового расширения продуктов сгорания; Δрдоп - допускаемое давление в помещении (5 кПа), а напротив разрушающейся части, с внешней стороны ограждения здания, расположен защитный экран из материала повышенной прочности, например бронированного материала, который закреплен на, по крайней мере, трех горизонтально расположенных и перпендикулярных ограждению здания стержнях, по концам которых закреплены диски, и которые проходят сквозь отверстия в защитном экране, причем диски, расположенные с правой стороны стержней, замурованы в ограждения здания, а в диски с левой стороны стержней упираются упругие элементы, подпирающие защитный экран к ограждению зданий, при этом углубления в стене здания, одна из которых, внешняя, образована плоскостями правильной четырехугольной усеченной пирамиды с прямоугольным основанием, а другая - внутренняя, представляет собой две наклонные поверхности, соединенные ребром, заполнены тепло-, звукопоглощающим материалом и закрыты декоративной, легко разрушающейся при взрыве панелью, а на горизонтально расположенных и перпендикулярных ограждению здания стержнях расположены упругие элементы в виде предохранительного пакета тарельчатых упругих элементов для защитного экрана разрушающейся части взрывозащитного ограждения зданий, содержащие несущий стержень, один конец которого жестко замурован посредством диска несущего стержня в железобетонной панели, а на другом, свободном, конце несущего стержня размещен пакет упругих элементов для защитного экрана, несущий стержень жестко и перпендикулярно закреплен к замурованному в железобетонной панели базовому диску, а защитный экран через герметизирующую прокладку устанавливается на четыре несущих стержнях, при этом к защитному экрану жестко и перпендикулярно, одним из своих концов, закреплена направляющая втулка, соосная с несущим стержнем и охватывающая его с зазором, а второй конец направляющей втулки входит с зазором в соосное с ней отверстие упорной крышки пакета тарельчатых упругих элементов, которая фиксируется на свободном резьбовом конце несущего стержня с помощью стопорной шайбы и гайки, а пакет тарельчатых упругих элементов состоит из последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов, внутренняя поверхность центральных отверстий которых взаимодействует с соосно расположенной с ними направляющей втулкой, причем каждый упругий элемент тарельчатого типа содержит тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, большие основания которых попарно упираются друг в друга, образуя пакет, зафиксированный на направляющей втулке.where Vo is the free volume of the room, m 3 ; α is the coefficient of intensification by combustion; w n - normal flame propagation velocity in a mixture of stoichiometric composition, m / s; ρ is the density of gases flowing from the openings, kg / m 3 ; ε is the degree of thermal expansion of the combustion products; Δр extra - permissible pressure in the room (5 kPa), and opposite the collapsing part, on the outside of the building’s fence, there is a protective shield made of high-strength material, such as armored material, which is fixed to at least three horizontally located and perpendicular to the building’s fencing rods, at the ends of which the disks are fixed, and which pass through the holes in the protective shield, the disks located on the right side of the rods are walled up in the building fencing, and in the disks on the left side of the rod elastic elements abut against it, supporting the protective screen to the building enclosure, while the recesses in the wall of the building, one of which is external, is formed by planes of a regular quadrangular truncated pyramid with a rectangular base, and the other is internal, is two inclined surfaces connected by an edge, filled heat-, sound-absorbing material and covered with a decorative panel that easily collapses during an explosion, and elastic rods are located horizontally and perpendicular to the building’s fencing elements in the form of a protective package of plate-shaped elastic elements for the protective screen of the collapsing part of the explosion-proof enclosure of buildings, containing a supporting rod, one end of which is rigidly walled through the disk of the supporting rod in a reinforced concrete panel, and on the other, free, end of the supporting rod is a package of elastic elements for a protective screen , the supporting rod is rigidly and perpendicularly fixed to the base disk walled up in the reinforced concrete panel, and the protective screen through the sealing gasket of the mouth it is connected on four bearing rods, while the guide sleeve is rigidly and perpendicularly fixed to one of its ends, and is guided in alignment with the support rod and covering it with a gap, and the second end of the guide sleeve enters with a gap coaxially with the hole of the stop cover of the package disk-shaped elastic elements, which is fixed on the free threaded end of the bearing rod with a lock washer and nut, and the plate-shaped elastic elements consists of sequentially connected disk-shaped elastic elements comrade, the inner surface of central hole which cooperates with coaxially situated with their guide sleeve, wherein each resilient member comprises a dished plate type elastic surface of the truncated cone, the large base of which mutually abut one another, forming a package fixed on the guide sleeve.
На фиг. 1 представлена общая схема взрывозащитной разрушающейся конструкции ограждения зданий, на фиг. 2 - схема расположения защитного экрана, на фиг. 3 - схема упругого элемента тарельчатого типа, подпирающего защитный экран к ограждению здания.In FIG. 1 shows a general diagram of an explosion-proof collapsing structure of a building enclosure; FIG. 2 is a diagram of an arrangement of a protective screen; FIG. 3 is a diagram of a resilient plate-type element supporting a protective shield to a building enclosure.
Взрывозащитная разрушающаяся конструкция ограждения (фиг. 1) безфонарных зданий (организованно разрушающаяся конструкция - ОРК), в которых отсутствуют оконные проемы, состоит из железобетонных панелей 1 размером 6000×1800 мм. Панель состоит из разрушающейся и неразрушающейся частей. Неразрушающаяся часть выполнена в виде несущих ребер 9 (200×150 мм), размещенных по контуру ОРК. Разрушающаяся часть выполнена в виде, по крайней мере, двух коаксиально расположенных ниш (углублений в стене здания), одна из которых, внешняя, образована плоскостями 2, 3, 4, 5 правильной четырехугольной усеченной пирамидой с прямоугольным основанием, а другая - внутренняя, представляет собой две наклонные поверхности 6 и 7, соединенные ребром 8, с образованием паза, при этом толщина стены от ребра 8 до внешней поверхности ограждения здания должна быть не менее δ=20 мм. За счет этих пазов в стене здания, при воздействии ударной, взрывной нагрузки этот участок стены может быть разделен на отдельные части. Соединение разрушающихся частей панели в пазах производится арматурой (на чертеже не показано) с таким расчетом, чтобы плиты не деформировались при перевозке, монтаже и ветровой нагрузке.Explosion-proof collapsing fencing structure (Fig. 1) of phononless buildings (organized collapsing structure - ORK), in which there are no window openings, consists of reinforced
Напротив разрушающейся части, с внешней стороны ограждения здания, расположен защитный экран 10 (фиг. 2) из материала повышенной прочности, например бронированного материала, который закреплен на, по крайней мере, трех горизонтально расположенных и перпендикулярных ограждению здания стержнях 11, по концам которых закреплены диски 12 и 13, и которые проходят сквозь отверстия 14, выполненные в защитном экране, причем диски 13, расположенные с правой стороны стержней, замурованы в ограждения здания, а в диски 12, расположенные с левой стороны стержней 11, упираются упругие элементы 15, подпирающие защитный экран 10 к ограждению зданий.Opposite the collapsing part, on the outside of the building’s enclosure, there is a protective shield 10 (Fig. 2) made of high-strength material, such as armored material, which is fixed to at least three horizontally located and perpendicular to the building’s
Углубления в стене здания (ниши), одна из которых, внешняя, образована плоскостями 2, 3, 4, 5 правильной четырехугольной усеченной пирамиды с прямоугольным основанием, а другая - внутренняя, представляет собой две наклонные поверхности 6 и 7, соединенные ребром 8, могут быть заполнены тепло-звукопоглощающим материалом 16 и закрыты декоративной, легко разрушающейся при взрыве панелью 17.The recesses in the wall of the building (niche), one of which, the outer one, is formed by the
На фиг. 3 представлена схема упругого элемента 15, выполненного в виде предохранительного пакета тарельчатых упругих элементов для защитного экрана 10 разрушающейся части взрывозащитного ограждения здания. В железобетонную панель 9 жестко замурован базовый диск 13 несущего (опорного) стержня 11 предохранительного пакета тарельчатых упругих элементов. Несущий стержень 11 жестко и перпендикулярно закреплен к замурованному в железобетонной панели 1 базовому диску 13. Защитный экран 10 через герметизирующую прокладку 23 устанавливается на стержнях 4 (фиг. 2 и 3). К защитному экрану 10 жестко и перпендикулярно, одним из своих концов, закреплена направляющая втулка 22, соосная с несущим стержнем 4 и охватывающая его с зазором, а второй конец направляющей втулки 22 входит с зазором в соосное с ней отверстие 21 упорной крышки 20 пакета тарельчатых упругих элементов. Упорная крышка 20 фиксируется на свободном резьбовом конце несущего стержня 4 с помощью диска 12 с гайкой. Пакет тарельчатых упругих элементов состоит из последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов 18 и 19, внутренняя поверхность центральных отверстий которых взаимодействует с соосно расположенной с ними направляющей втулкой 22, а каждый упругий элемент тарельчатого типа содержит тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, большие основания которых попарно упираются друг в друга, образую пакет, зафиксированный на направляющей втулке 22.In FIG. 3 shows a diagram of an
Возможен вариант, когда поверхности каждого упругого элемента тарельчатого типа 18 и 19 покрыты вибродемпфирующим материалом, например мастикой ВД-17, а полости, образованные ими, заполнены полиуретаном.It is possible that the surfaces of each resilient plate-
Предохранительный пакет тарельчатых упругих элементов для защитного экрана разрушающейся части взрывозащитного ограждения зданий работает следующим образом.The safety package of plate-shaped elastic elements for the protective screen of the collapsing part of the explosion-proof enclosure of buildings works as follows.
Взрывозащитная разрушающаяся конструкция ограждения (фиг. 2 и 3) безфонарных зданий (организованно разрушающаяся конструкция - ОРК), в которых отсутствуют оконные проемы, состоит из железобетонных панелей размером 6000×1800 мм. Разрушающаяся часть панелей выполнена в виде, по крайней мере, двух коаксиально расположенных ниш (углублений в стене здания), а напротив разрушающейся части, с внешней стороны ограждения здания, расположен защитный экран 10 из материала повышенной прочности, например бронированного материала, который базируется на горизонтально расположенных и перпендикулярных ограждению здания стержнях 4, по концам которых закреплены предохранительные пакеты тарельчатых упругих элементов.Explosion-proof collapsing fencing structure (Fig. 2 and 3) of phonon-free buildings (organized collapsing structure - ORK), in which there are no window openings, consists of reinforced concrete panels measuring 6000 × 1800 mm. The collapsing part of the panels is made in the form of at least two coaxially located niches (recesses in the wall of the building), and opposite the collapsing part, on the outside of the building enclosure, is a
Разрушение железобетонных панелей и плит происходит в местах размещения специальных пазов. Толщина слоя бетона в пазу δ=20 мм. Неразрушающаяся часть выполнена в виде несущих ребер (200×150 мм), размещенных по контуру. Плиты имеют ослабленные участки за счет прямолинейных, треугольных в поперечном сечении пазов. За счет этих пазов плита при воздействии взрывной нагрузки может быть разделена на отдельные части, которые ударяют с большой силой в защитный экран 2, выполненный из материала повышенной прочности, например бронированного материала. При этом защитный экран 2 движется по несущим стержням 4 вместе с направляющими втулками 8, сжимая при этом упругие элементы тарельчатого типа 9 и 10, которые в свою очередь упираются в упорную крышку 7 пакета, гася энергию взрывной волны и предотвращая вылет осколков разрушающейся части панелей и плит наружу, т.е. обеспечивая тем самым безопасность находящихся вне разрушающегося здания производственных объектов и людей.The destruction of reinforced concrete panels and slabs occurs at the locations of special grooves. The thickness of the concrete layer in the groove is δ = 20 mm. The nondestructive part is made in the form of bearing ribs (200 × 150 mm), placed along the contour. Plates have weakened areas due to rectilinear, triangular in the cross section of the grooves. Due to these grooves, the plate, when exposed to explosive loads, can be divided into separate parts, which strike with great force into a
Взрывозащитная разрушающаяся конструкция зданий работает следующим образом.Explosion-proof collapsing construction of buildings works as follows.
Для большинства газо-воздушных смесей (ГВС) максимальное давление взрыва в замкнутом объеме составляет 0,7÷1,0 МПа, т.е. в 6÷9 раз превышает атмосферное давление. Такое давление создает нагрузку, существенно превышающую несущую способность конструкций (стен, перекрытий) промышленных зданий. Очевидно, что такое большое давление допускать нельзя. Для этого при разработке проекта производства предусматриваются проемы.For most gas-air mixtures (DHW), the maximum explosion pressure in a closed volume is 0.7 ÷ 1.0 MPa, i.e. 6 ÷ 9 times atmospheric pressure. Such pressure creates a load significantly exceeding the bearing capacity of structures (walls, floors) of industrial buildings. Obviously, such a lot of pressure should not be allowed. To do this, when developing a production project, openings are provided.
Рассмотрим основные сценарии, приводящие к возгоранию горючих систем (ГС) для сжатых газов - разгерметизация оборудования с образованием газовоздушных смесей; для ЛВЖ - аварийный разлив жидкости с образованием паровоздушных смесей; для пылей - скопление пыли на поверхностях конструкций и оборудования с образованием пылевоздушных смесей.Consider the main scenarios leading to the ignition of combustible systems (HS) for compressed gases - depressurization of equipment with the formation of gas-air mixtures; for LVH - emergency liquid spill with formation of vapor-air mixtures; for dusts - dust accumulation on the surfaces of structures and equipment with the formation of dusty air mixtures.
На практике для отвода энергии в процессе горения широко используются предохранительные конструкции. Для этого необходимо в нарушенных ограждающих конструкциях зданий иметь такое количество отверстий, которые смогли бы обеспечить пропуск требуемого количества как сгоревшего, так и холодного газа. Эти отверстия принято называть сбросными, а конструкции, их ограждающие - предохранительными конструкциями (ПК). Предохранительные конструкции вскрываются при сравнительно небольшом избыточном давлении и тем самым обеспечивают возможность интенсивного истечения газа (продуктов горения и непрореагировавшей части ГС) через образовавшиеся проемы из помещения в наружную атмосферу. Истечение газа в атмосферу приводит к снижению избыточного давления в помещении. Степень снижения давления зависит от площади ПК, закономерностей их вскрытия, вида ГС, характера загазованности помещения, его объемно-планировочного решения и других факторов. Весьма интересное применение в качестве ПК получили стекла, остекления помещений. Стекла, используемые в качестве ПК, могут устанавливаться как в стенах здания (в виде застекленных оконных переплетов), так и в фонарях (фонарных надстройках), монтируемых на покрытии сооружения. В последнем случае может использоваться не только вертикальное остекление, но и наклонное и горизонтальное остекления. Образование проемов в застекленных оконных переплетах и фонарях (фонарных надстройках) происходит в результате разрушения стекол под действием избыточного давления, возникающего в помещении при взрывном горении ГС. Закономерности вскрытия остекления в значительной степени зависят от размеров стекол, их толщины, условий закрепления и вида остекления (одинарное, двойное или тройное).In practice, safety structures are widely used to divert energy during combustion. For this, it is necessary to have such a number of holes in the disturbed building envelopes that would allow the passage of the required amount of both burnt and cold gas. These openings are usually called discharge, and the structures that enclose them are called safety structures (PC). The safety structures are opened at a relatively small excess pressure and thereby provide the possibility of intensive outflow of gas (combustion products and unreacted parts of the gas supply system) through the formed openings from the room to the outside atmosphere. The outflow of gas into the atmosphere leads to a decrease in overpressure in the room. The degree of pressure reduction depends on the area of the PC, the patterns of their opening, the type of HS, the nature of the gas contamination of the room, its space-planning solution, and other factors. A very interesting application as a PC was glass, glazing. Glasses used as PCs can be installed both in the walls of the building (in the form of glazed window frames) and in the lanterns (lantern superstructures) mounted on the roof of the structure. In the latter case, not only vertical glazing can be used, but also inclined and horizontal glazing. The formation of openings in glazed window frames and lanterns (lamp superstructures) occurs as a result of the destruction of glasses under the influence of excess pressure arising in the room during explosive burning of gas. The patterns of opening the glazing largely depend on the size of the glass, their thickness, fixing conditions and the type of glazing (single, double or triple).
Имеются решения ПК в виде облегченных сбрасываемых стеновых панелей. Эти панели крепятся к каркасу здания таким образом, чтобы при сравнительно небольшом избыточном давлении, возникающем в помещении при взрывном горении ГС, обеспечивалось разрушение креплений и отделение панелей от каркаса. В результате сброса стеновых панелей ликвидируется определенная часть наружного ограждения помещения. В покрытиях сооружения ПК могут устраиваться в виде облегченных плит, перекрывающих заранее предусмотренные проемы. Освобождение этих проемов осуществляется в результате подъема плит под действием нагрузки, возникающей при взрывном горении ГС. Значительный интерес представляют организованно разрушающиеся конструкции (ОРК). Вскрытие ОРК происходит в результате разрушения плит при взрывном горении. Разрушение плит происходит в местах размещения специальных пазов. Толщина слоя бетона в пазу δ=20 мм. Рассмотренные типы ОРК при действии нагрузок быстро разрушаются, не образуя при этом обломков, хорошо сохраняют тепло в отапливаемых зданиях и изготавливаются с использованием существующей технологической оснастки, ОРК представляют собой железобетонные панели размером 6000×1800 мм. Панель состоит из разрушающейся и неразрушающейся частей. Неразрушающаяся часть выполнена в виде несущих ребер (200×150 мм), размещенных по контуру. Плиты имеют ослабленные участки за счет прямолинейных, треугольных в поперечном сечении пазов. За счет этих пазов плита при воздействии нагрузки может быть разделена на отдельные части. Соединение разрушающихся частей панели в пазах производится арматурой с таким расчетом, чтобы плиты не деформировались при перевозке, монтаже и ветровой нагрузке.There are PC solutions in the form of lightweight drop-down wall panels. These panels are attached to the building frame in such a way that, at a relatively small excess pressure that occurs in the room during explosive combustion of the horizontal structure, the fasteners are destroyed and the panels are separated from the frame. As a result of the dumping of wall panels, a certain part of the external enclosure of the room is eliminated. In the coatings of the building, PCs can be arranged in the form of lightweight slabs that overlap the previously provided openings. The release of these openings is carried out as a result of lifting the plates under the action of the load arising from the explosive combustion of the horizontal well. Organizable collapsing structures (ORCs) are of considerable interest. Autopsy of ORC occurs as a result of the destruction of plates during explosive combustion. The destruction of the plates occurs in the placement of special grooves. The thickness of the concrete layer in the groove is δ = 20 mm. The considered types of ORK under the action of loads quickly collapse without forming debris, they retain heat well in heated buildings and are manufactured using existing technological equipment, ORK are reinforced concrete panels of 6000 × 1800 mm in size. The panel consists of collapsing and non-collapsing parts. The nondestructive part is made in the form of bearing ribs (200 × 150 mm), placed along the contour. Plates have weakened areas due to rectilinear, triangular in the cross section of the grooves. Due to these grooves, under the influence of the load, the plate can be divided into separate parts. The collapsing parts of the panel in the grooves are joined by fittings so that the plates do not deform during transportation, installation and wind load.
Получена формула для определения потребной площади таких проемов:A formula is obtained for determining the required area of such openings:
Где Vo - свободный объем помещения, м3;Where Vo is the free volume of the room, m 3 ;
α - коэффициент интенсификации горения;α is the coefficient of intensification of combustion;
wн - нормальная скорость распространения пламени в смеси стехиометрического состава, м/с;w n - normal flame propagation velocity in a mixture of stoichiometric composition, m / s;
ρ - плотность газов, истекающих из проемов, кг/м3;ρ is the density of gases flowing from the openings, kg / m 3 ;
ε - степень теплового расширения продуктов сгорания;ε is the degree of thermal expansion of the combustion products;
Δрдоп - допускаемое давление в помещении (5 кПа).Δr add - allowable room pressure (5 kPa).
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.
Источники информацииInformation sources
1. Кочетов О.С. Расчет конструкций взрывозащитных устройств. Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности» (http://ipb.mos.ru/ttb). Выпуск №3 (49), 2013 г.1. Kochetov OS Design analysis of explosion-proof devices. Internet journal "Technosphere Security Technologies" (http://ipb.mos.ru/ttb). Issue No 3 (49), 2013
2. Кочетов О.С., Стареева М.О. Противовзрывная панель // Патент РФ на изобретение №2458212. Опубликовано 10.08.2012. Бюллетень изобретений №22.2. Kochetov OS, Stareeva M.O. Explosion-proof panel // RF patent for the invention No. 2458212. Published on August 10th, 2012. Bulletin of inventions No. 22.
3. Сошенко М.В., Шмырев В.И., Стареева М.О., Кочетов О.С. Способ взрывозащиты производственных зданий // Патент РФ на изобретение №2471936. Опубликовано 10.01.2013. Бюллетень изобретений №1.3. Soshenko M.V., Shmyrev V.I., Stareeva M.O., Kochetov O.S. The method of explosion protection of industrial buildings // RF patent for the invention No. 2471936. Published on January 10th, 2013. Bulletin of inventions No. 1.
4. Кочетов О.C., Акатьев В.А., Шмырев В.И., Тюрин М.П., Сошенко М.В., Стареева М.О. Предохранительная разрушающаяся конструкция ограждения зданий // Патент РФ на изобретение №2459912. Опубликовано 27.08.2012. Бюллетень изобретений №24.4. Kochetov O.S., Akatiev V.A., Shmyrev V.I., Tyurin M.P., Soshenko M.V., Stareeva M.O. The collapsing safety structure of the building enclosure // RF patent for the invention No. 2459912. Published on August 27th, 2012. Bulletin of inventions No. 24.
5. Дурнев Р.А., Иванова О.Ю., Кочетов О.С., Взрывозащитная разрушающаяся конструкция ограждения зданий // Патент РФ на полезную модель №131757. Опубликовано 27.08.2013. Бюллетень изобретений №24.5. Durnev R.A., Ivanova O.Yu., Kochetov O.S., Explosion-proof collapsing construction of building fencing // RF patent for utility model No. 131757. Published on August 27th, 2013. Bulletin of inventions No. 24.
Claims (1)
где Vo - свободный объем помещения, м3; α - коэффициент интенсификации горения; wн - нормальная скорость распространения пламени в смеси стехиометрического состава, м/с; ρ - плотность газов, истекающих из проемов, кг/м3; ε - степень теплового расширения продуктов сгорания; Δpдоп - допускаемое давление в помещении (5 кПа), а напротив разрушающейся части, с внешней стороны ограждения здания расположен защитный экран из материала повышенной прочности, например бронированного материала, который закреплен на, по крайней мере, трех горизонтально расположенных и перпендикулярных ограждению здания стержнях, по концам которых закреплены диски, и которые проходят сквозь отверстия в защитном экране, причем диски, расположенные с правой стороны стержней, замурованы в ограждения здания, а в диски с левой стороны стержней упираются упругие элементы, подпирающие защитный экран к ограждению зданий, при этом углубления в стене здания, одно из которых, внешнее, образовано плоскостями правильной четырехугольной усеченной пирамиды с прямоугольным основанием, а другое, внутреннее, представляет собой две наклонные поверхности, соединенные ребром, заполнены тепло-, звукопоглощающим материалом и закрыты декоративной, легко разрушающейся при взрыве панелью, отличающаяся тем, что на горизонтально расположенных и перпендикулярных ограждению здания стержнях расположены упругие элементы в виде предохранительного пакета тарельчатых упругих элементов для защитного экрана разрушающейся части взрывозащитного ограждения зданий, содержащие несущий стержень, один конец которого жестко замурован посредством диска несущего стержня в железобетонной панели, а на другом, свободном конце несущего стержня размещен пакет упругих элементов для защитного экрана, несущий стержень жестко и перпендикулярно закреплен к замурованному в железобетонной панели базовому диску, а защитный экран через герметизирующую прокладку устанавливается на четыре несущих стержня, при этом к защитному экрану жестко и перпендикулярно, одним из своих концов, закреплена направляющая втулка, соосная с несущим стержнем и охватывающая его с зазором, а второй конец направляющей втулки входит с зазором в соосное с ней отверстие упорной крышки пакета тарельчатых упругих элементов, которая фиксируется на свободном резьбовом конце несущего стержня с помощью стопорной шайбы и гайки, а пакет тарельчатых упругих элементов состоит из последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов, внутренняя поверхность центральных отверстий которых взаимодействует с соосно расположенной с ними направляющей втулкой, причем каждый упругий элемент тарельчатого типа содержит тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, большие основания которых попарно упираются друг в друга, образуя пакет, зафиксированный на направляющей втулке, при этом поверхности каждого упругого элемента тарельчатого типа покрыты вибродемпфирующим материалом, например мастикой ВД-17, а полости, образованные ими, заполнены полиуретаном. Explosion-proof collapsible building enclosure structure containing reinforced concrete panels of 6000 × 1800 mm in size, the panel consists of collapsing and non-collapsing parts, while the non-collapsing part is made in the form of load-bearing ribs placed along the contour of the collapsing part, and the collapsing part is made in the form of at least two coaxially located recesses in the wall of the building, one of which, external, is formed by the planes of a regular quadrangular truncated pyramid with a rectangular base, and the other, internal, it consists of two inclined surfaces connected by an edge, with the formation of a groove, while the wall thickness from the edge to the outer surface of the building enclosure should be at least δ = 20 mm, while under the influence of shock explosive load this wall section can be divided into separate parts, and the area of the collapsing part of the openings is calculated by the formula
where Vo is the free volume of the room, m 3 ; α is the coefficient of intensification of combustion; w n - normal flame propagation velocity in a mixture of stoichiometric composition, m / s; ρ is the density of gases flowing from the openings, kg / m 3 ; ε is the degree of thermal expansion of the combustion products; Δp extra - permissible pressure in the room (5 kPa), and opposite the collapsing part, on the outside of the building fence there is a protective shield made of high-strength material, such as armored material, which is fixed to at least three rods horizontally located and perpendicular to the building's fence , at the ends of which disks are fixed, and which pass through the holes in the protective screen, the disks located on the right side of the rods being walled up in the enclosures of the building and in the disks on the left side of the rod the elastic elements abut, supporting the protective shield against the enclosure of the buildings, while the recesses in the wall of the building, one of which, the outer, is formed by the planes of a regular quadrangular truncated pyramid with a rectangular base, and the other, the inner one, is two inclined surfaces connected by an edge, filled heat-, sound-absorbing material and covered with a decorative panel that easily collapses during an explosion, characterized in that the rods are arranged horizontally and perpendicular to the building’s fence laid elastic elements in the form of a protective package of plate-shaped elastic elements for the protective screen of the collapsing part of the explosion-proof enclosure of buildings, containing a supporting rod, one end of which is rigidly walled through the disk of the supporting rod in a reinforced concrete panel, and on the other, free end of the supporting rod, a package of elastic elements for protective of the screen, the supporting rod is rigidly and perpendicularly fixed to the base disk walled up in the reinforced concrete panel, and the protective screen through the sealing The gasket is installed on four bearing rods, while the guide sleeve is rigidly and perpendicularly fixed to one of its ends, and is guided in alignment with the support rod and covering it with a gap, and the second end of the guide sleeve enters the thrust hole coaxial with it the cover of the plate-shaped elastic elements package, which is fixed on the free threaded end of the supporting rod with a lock washer and nut, and the disk-shaped package of elastic elements consists of serially connected disk elastic elements, the inner surface of the Central holes of which interacts with the guide sleeve coaxially located with them, each elastic plate-type element contains a dish-shaped elastic surface in the form of a truncated cone, the large bases of which pairwise abut against each other, forming a package fixed on the guide sleeve, the surfaces of each resilient plate-type elastic element are covered with vibration damping material, for example, VD-17 mastic, and the cavities formed by them are filled polyurethane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153226/03A RU2572868C1 (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Explosion-proof safety collapsible guard of buildings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014153226/03A RU2572868C1 (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Explosion-proof safety collapsible guard of buildings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2572868C1 true RU2572868C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014153226/03A RU2572868C1 (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Explosion-proof safety collapsible guard of buildings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2572868C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5624099A (en) * | 1994-04-18 | 1997-04-29 | Firma Carl Freudenberg | Elastic mounting apparatus for mounting a turbocharger housing on an internal combustion engine |
| RU131757U1 (en) * | 2012-08-21 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | EXPLOSIVE DESTRUCTIVE DESTRUCTIVE BUILDING PROTECTION DESIGN |
| RU2526979C2 (en) * | 2011-03-17 | 2014-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Marine engine vibration isolation system |
| RU148516U1 (en) * | 2014-02-19 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | EXPLOSIVE DESTRUCTIVE DESTRUCTING BUILDING Fencing |
-
2014
- 2014-12-26 RU RU2014153226/03A patent/RU2572868C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5624099A (en) * | 1994-04-18 | 1997-04-29 | Firma Carl Freudenberg | Elastic mounting apparatus for mounting a turbocharger housing on an internal combustion engine |
| RU2526979C2 (en) * | 2011-03-17 | 2014-08-27 | Олег Савельевич Кочетов | Marine engine vibration isolation system |
| RU131757U1 (en) * | 2012-08-21 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | EXPLOSIVE DESTRUCTIVE DESTRUCTIVE BUILDING PROTECTION DESIGN |
| RU148516U1 (en) * | 2014-02-19 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | EXPLOSIVE DESTRUCTIVE DESTRUCTING BUILDING Fencing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2548427C1 (en) | Kochetov's method of explosion protection of industrial buildings | |
| RU131757U1 (en) | EXPLOSIVE DESTRUCTIVE DESTRUCTIVE BUILDING PROTECTION DESIGN | |
| RU148516U1 (en) | EXPLOSIVE DESTRUCTIVE DESTRUCTING BUILDING Fencing | |
| RU2471936C2 (en) | Method of explosion proofing of production buildings | |
| RU2558822C1 (en) | Explosion-proof damaged structure of building enclosure | |
| RU2532961C2 (en) | Rupture structure of cladding | |
| RU2528360C1 (en) | Method of explosion protection of production buildings | |
| RU2549624C1 (en) | Protective collapsible structure of building guard | |
| RU2520662C1 (en) | Method of explosion protection of industrial buildings | |
| RU2459912C1 (en) | Safety breaking structure for enclosure of buildings | |
| RU2545196C1 (en) | Explosion-proof destructive construction for fencing specially hazardous industrial facilities | |
| RU2522841C1 (en) | Explosion-proof destructive construction of building guards | |
| RU2522842C1 (en) | Explosion-proof destructive construction of building guards | |
| RU2579828C1 (en) | Kochetov explosion protection device of industrial buildings | |
| RU2646254C1 (en) | Buildings enclosure explosion-proof breakable structure | |
| RU2558820C1 (en) | Explosion-proof damaged structure of building enclosure by kochetov | |
| RU2572868C1 (en) | Explosion-proof safety collapsible guard of buildings | |
| RU2600239C1 (en) | Kochetov method for explosion protection of explosive objects | |
| RU2622269C1 (en) | Method of kochetov's explosive protection of industrial buildings | |
| RU2609480C1 (en) | Kochetov device for explosion protection of industrial buildings | |
| RU2545191C1 (en) | Relief package of dished flexible members for protective shield of collapsing part of explosion-proof guard of buildings | |
| RU2558036C1 (en) | Explosion-proof damageable structure of fencing of buildings | |
| RU2592291C1 (en) | Explosion-proof kochetov collapsible building enclosure | |
| RU2620506C1 (en) | Explosion protection method of industrial buildings by kochetov | |
| RU2622266C1 (en) | Method of kochetov's explosive protection of industrial buildings |