RU2291396C2 - Device for the explosion localization - Google Patents

Abstract

FIELD: mining; the devices of the safety control at the blasting operations.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the devices of the safety control over the blasting operations and may be used at construction of the blasting chambers and the equipment intended for the sealed localization of the explosion products at the testing works and in the emergency situations. The device for localization of the explosions contains: the metallic cylindrical body with the ribbed bottoms and the shock absorbers; the body is made in the form of the sealed contours parted by the filler; and the shock absorbers are made in the form of the hollow sandwiched cylindrical insert with the flanges; each layer of the insert is parted by the filler; the insert is arranged in the central area of the body and is rigidly connected with it; and the butt cylindrical dampers made in the form of the sandwich construction made out of the mesh with through arbitrary orientated holes. The invention ensures the increased load-carrying capacity and reliability of the device with provision of the environmental protection at the authorized or emergency blasting of the explosion-hazard object in the device due to the complete localization of the explosion products.

EFFECT: the invention ensures the increased load-carrying capacity and reliability of the device and provision of the environmental protection at the authorized or emergency blasting of the explosion-hazard object in the device, the complete localization of the explosion products.

1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности взрывных работ и может быть использовано при создании взрывных камер и сооружений, предназначенных для герметичной локализации продуктов взрыва при испытательных работах и в аварийных ситуациях.The invention relates to means for ensuring the safety of blasting and can be used to create explosive chambers and structures designed for the sealed localization of explosion products during testing and in emergency situations.

Известно устройство для локализации взрыва (патент США №4055247, кл. F 42 B 37/02, опубл. 25.10.77 г.), содержащее внешний металлический цилиндрический корпус с плоскими прочными днищами, амортизаторы, выполненные в виде внутренних металлических оболочек и пластин, расположенные параллельно днищам, разделенные заполнителем. Заполнителем служат пенопластовые и сотовые прослойки.A device for the localization of the explosion (US patent No. 4055247, CL F 42 B 37/02, publ. 25.10.77,) containing an external metal cylindrical body with flat strong bottoms, shock absorbers made in the form of internal metal shells and plates, located parallel to the bottoms, separated by a filler. The filler is foam and honeycomb layers.

Недостатком этого устройства является технологическая сложность изготовления. Повышенная материалоемкость, малый полезный рабочий объем, ограниченный громоздкими амортизаторами. Кроме того, не в полной мере используются энергопоглощающие свойства пластин при их деформироввании. В местах жесткого соединения пластин с цилиндрическими оболочками возможно локальное разрушение, приводящее к выходу из строя пластины, как энергопоглощающего элемента, и снижающее надежность конструкции.The disadvantage of this device is the technological complexity of manufacturing. Increased material consumption, small usable working volume limited by bulky shock absorbers. In addition, the energy-absorbing properties of the plates during their deformation are not fully used. In places of rigid connection of plates with cylindrical shells, local destruction is possible, leading to failure of the plate as an energy-absorbing element, and reducing the reliability of the structure.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для локализации взрыва (патент РФ №2094754, кл. F 42 D 5/04, опубл. 27.10.97 г.), содержащее металлический цилиндрический корпус с оребренными днищами и амортизаторы.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for the localization of the explosion (RF patent No. 2094754, class F 42 D 5/04, publ. 10/27/97), containing a metal cylindrical body with finned bottoms and shock absorbers.

Недостатком устройства является недостаточная несущая способность и надежность устройства, т.к. при срабатывании зарядов большой мощности под действием избыточного давления корпус устройства испытывает значительные деформации. В местах стыка корпуса и днищ возникает краевой эффект, в результате которого возможно появление в сварных швах микротрещин, что недопустимо при наличии радиоактивных компонентов и отравляющих веществ. Кроме того, в результате несанкционированного взрыва, вследствие скоротечности этого процесса, не происходит выравнивания давления между днищем и внутренними амортизаторами, что приводит к деформированию амортизаторов, удару по днищам, и разгерметизации всего устройства.The disadvantage of this device is the lack of bearing capacity and reliability of the device, because when large charges are triggered by excessive pressure, the device’s body experiences significant deformations. At the junction of the body and the bottoms, a boundary effect occurs, as a result of which microcracks may appear in the welds, which is unacceptable in the presence of radioactive components and toxic substances. In addition, as a result of an unauthorized explosion, due to the transience of this process, there is no equalization of pressure between the bottom and the internal shock absorbers, which leads to deformation of the shock absorbers, impact on the bottoms, and depressurization of the entire device.

Техническая задача заключается в повышении несущей способности и надежности устройства с обеспечением защиты окружающей среды при санкционированном или аварийном подрыве взрывоопасного объекта в устройстве путем полной локализации продуктов взрыва.The technical problem is to increase the bearing capacity and reliability of the device while ensuring environmental protection in case of authorized or emergency explosion of an explosive object in the device by completely localizing the explosion products.

Техническим результатом является достижение смягчения воздействия воздушной ударной волны и продуктов взрыва и осколков на элементы конструкции до безопасного уровня за счет выравнивания давления при подрыве и перераспределении действий взрывной нагрузки на наружный герметичный корпус и на внутренние элементы.The technical result is to mitigate the effects of an air shock wave and explosion products and fragments on structural elements to a safe level due to equalization of pressure during blasting and redistribution of the explosive load on the external sealed enclosure and on the internal elements.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для локализации взрыва, содержащем металлический цилиндрический корпус с оребренными днищами и амортизаторы, корпус выполнен в виде герметизированных контуров, разделенных заполнителем, а амортизаторы выполнены в виде полой слоеной цилиндрической вставки с фланцами, каждый слой которой разделен заполнителем, размещенной в центральной зоне корпуса и жестко соединенной с ним, и торцевых цилиндрических демпферов, выполненных в виде многослойной конструкции из металлической сетки со сквозными произвольно ориентированными отверстиями.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for localizing the explosion containing a metal cylindrical body with finned bottoms and shock absorbers, the body is made in the form of sealed circuits separated by a filler, and the shock absorbers are made in the form of a hollow puff cylindrical insert with flanges, each layer of which is separated by a filler located in the central zone of the housing and rigidly connected to it, and end cylindrical dampers made in the form of a multilayer metal structure Coy mesh with through holes randomly oriented.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, and the definition from the list identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the characteristics of the analogue, allowed to identify the set of essential in relation to to the applicant the technical result of the distinguishing features in the claimed object set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under the current law.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного технического уровня техники.To verify the conformity of the claimed invention with the inventive step condition, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow from the prior art.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step".

На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство для локализации взрыва содержит корпус, представленный в виде двух стальных труб 1 - наружной и 2 - внутренней, состыкованных с днищами 3 и 4. Пространство между трубами 1 и 2 заполнено бетоном 5. В полости трубы 2 расположены амортизаторы 6 и 8. Амортизатор 6 выполнен в виде полой слоеной вставки с фланцами 7, расположенной в центральной части корпуса и жестко соединенной с ним, при этом каждый слой разделен заполнителем, например песком. Другие амортизаторы 8 выполнены в виде цилиндрических демпферов из металлической сетки, расположенных в торцевых зонах корпуса. Днища усилены ребрами 9 и 10.The device for localization of the explosion contains a housing, presented in the form of two steel pipes 1 - external and 2 - internal, joined with the bottoms 3 and 4. The space between the pipes 1 and 2 is filled with concrete 5. In the cavity of the pipe 2 there are shock absorbers 6 and 8. Shock absorber 6 made in the form of a hollow puff insert with flanges 7, located in the Central part of the housing and rigidly connected to it, with each layer is separated by a filler, such as sand. Other shock absorbers 8 are made in the form of cylindrical dampers of metal mesh located in the end zones of the housing. The bottoms are reinforced with ribs 9 and 10.

Устройство работает следующим образом. При подрыве взрывного устройства, расположенного в центральной зоне корпуса, под действием продуктов взрыва происходит пластическая деформация слоев вставки 6. Воздушный зазор между вставкой 6 и внутренней трубой 2 уменьшается, но взаимодействия между ними не происходит, т.к. горячие газы высокого давления, проходя через амортизаторы 8, отдают кинетическую энергию и тепло, при этом давление резко снижается, и, доходя до днища 3 и 4, не оказывают на них динамического воздействия. Амортизаторы 8 и вставка 6 являются эффективным средством защиты. При аварийной ситуации в случае разгерметизации первого внутреннего контура, второй контур - внешний выполняет функцию дополнительной защиты от попадания продуктов взрыва в окружающую среду.The device operates as follows. When an explosive device located in the central zone of the enclosure is detonated, the deformation of the layers of the insert 6 occurs under the action of the explosion products. The air gap between the insert 6 and the inner pipe 2 decreases, but there is no interaction between them, because hot high-pressure gases passing through the shock absorbers 8 give off kinetic energy and heat, while the pressure decreases sharply, and reaching the bottoms 3 and 4, they do not have a dynamic effect on them. Shock absorbers 8 and insert 6 are an effective means of protection. In an emergency in case of depressurization of the first internal circuit, the second circuit - the external one performs the function of additional protection from the explosion products entering the environment.

На предприятии было изготовлено устройство для локализации взрыва, проведены расчетно-теоретические исследования, полномасштабные испытания, результаты которых подтверждают его надежность.A device was manufactured at the enterprise for the localization of the explosion, theoretical and theoretical studies were conducted, full-scale tests, the results of which confirm its reliability.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий: устройство для локализации взрыва снабжено защитными устройствами (демпферами и вставкой), позволившими исключить импульсное воздействие продуктов взрыва и ударной волны на основной корпус устройства и выполнить роль противоосколочной защиты;Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the invention: the device for localizing the explosion is equipped with protective devices (dampers and an insert) that can eliminate the pulsed effect of the products of the explosion and the shock wave on the main body of the device and play the role of anti-fragmentation protection;

использоваться при создании высоконадежных устройств, обеспечивающих герметичную локализацию продуктов взрыва, при проведении экспериментальных работ с взрывными устройствами, для санкционированного уничтожения взрывных устройств разной мощности, а также для транспортировки, хранения и уничтожения аварийных взрывоопасных боеприпасов с содержанием радиоактивных и/или токсичных компонентов;be used in the creation of highly reliable devices that provide tight containment of explosion products, during experimental work with explosive devices, for the authorized destruction of explosive devices of different capacities, as well as for the transportation, storage and destruction of emergency explosive ordnance containing radioactive and / or toxic components;

для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений и способов применения, устройство для локализации взрыва, воплощенное в заявленном изобретении, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of implementation using the above-described structural solutions and methods of application, the device for localizing the explosion embodied in the claimed invention, when implemented, is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (1)

Устройство для локализации взрыва, содержащее металлический цилиндрический корпус с оребренными днищами и амортизаторы, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде герметизированных контуров, разделенных заполнителем, а амортизаторы выполнены в виде полой слоеной цилиндрической вставки с фланцами, каждый слой которой разделен заполнителем, размещенной в центральной зоне корпуса и жестко соединенной с ним, и торцевых цилиндрических демпферов, выполненных в виде многослойной конструкции из металлической сетки со сквозными произвольно ориентированными отверстиями.An explosion localization device comprising a metal cylindrical body with finned bottoms and shock absorbers, characterized in that the body is made in the form of sealed circuits separated by a filler, and the shock absorbers are made in the form of a hollow puff cylindrical insert with flanges, each layer of which is separated by a filler located in the central zone of the housing and rigidly connected to it, and end cylindrical dampers made in the form of a multilayer structure of a metal mesh with through arbitrary of oriented holes.