способ защиты здания от разрушений при взрыве

Формула изобретения

Способ защиты здания от разрушений при взрыве, включающий выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что в объеме каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и заполненных под избыточным давлением воздухом, при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва под действием взрывного давления обеспечивают изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для взрывозащиты производственных зданий, в частности, категорий А и Б.

Известен способ защиты здания от разрушений при взрыве, описанный в патенте №2280132 (МПК ⁸ Е04С 2/24, Е04С 2/292; опуб. 20.07.2006 г.). Данный способ заключается в том, что в здании выполняют проем/проемы рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, в котором устанавливают поверхностные слои из металла.

Общими признаками известного и предлагаемого способов защиты здания от разрушений при взрыве является выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах.

Недостатком известного способа является заполнение противовзрывных проемов достаточно тяжелыми конструкциями, которые при аварийном внутреннем взрыве будут приводить к разрушению теплоизоляционного контура здания и его самого, а также к образованию осколков и обломков строительных конструкций. Т.е. данный способ не позволяет обеспечить надежную защиту здания и находящегося в нем технологического оборудования от разрушения при взрыве, а также безопасность обслуживающего персонала. Кроме того, недостатком известного способа является также сложность восстановления конструкции заполнения проема после взрыва.

Наиболее близким аналогом является способ защиты здания от разрушений при взрыве (см. СНиП 2.09.02-85 «Производственные здания», введенный в действие 1 января 1987 г. и утвержденный Постановлением Госстроя СССР от 30 декабря 1985 г. №287, раздел 2.42). Данный способ включает в себя выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, в которых устанавливают одинарное остекление или (при недостаточной площади остекления) конструкции покрытий из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов и эффективного утеплителя.

Общими признаками известного и предлагаемого способов защиты здания от разрушений при взрыве является выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах.

Недостатками известного способа является то, что он не позволяет обеспечить безопасность обслуживающего персонала, поскольку при аварийном внутреннем взрыве остекленные проемы будут легко разрушаться, образуя при этом большое количество осколков и обломков, которые могут привести к серьезным травмам обслуживающего персонала и технологического оборудования. Кроме того, установка в проеме здания стекол в один ряд приводит также к значительным теплопотерям. Если же вместо стекол проем заполняют конструкциями из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов, то при взрыве из-за утяжеленности такой конструкции будет разрушен теплоизоляционный контур здания, само здание и находящееся в нем технологическое оборудование, что также может привести к травмам обслуживающего персонала. Кроме того, из-за утяжеленности сбрасываемой конструкции проема здания данный способ не позволяет обеспечить надежную защиту здания от разрушения, так как при небольшой величине избыточного давления взрыва может не произойти выброс заполнения проема.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности защиты здания и находящегося в нем технологического оборудования от разрушений при расширенном диапазоне взрывного давления внутри здания, а также обеспечение безопасности обслуживающего персонала.

Поставленная задача достигается тем, что в способе защиты здания от разрушений при взрыве, включающем выполнение проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления, возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, в объеме каждого проема организуют зону, представленную в виде одной или нескольких полостей, ограниченных эластичным огнестойким материалом и заполненных под избыточным давлением воздухом, при этом обеспечивают плотную посадку полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва под действием взрывного давления обеспечивают изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из проема.

Заявляемая совокупность признаков позволяет за счет эластичности используемого материала и заполнения полости воздухом под избыточным давлением создать в ней изгибающий момент, позволяющий легко освободить площадь проема от этой полости даже при незначительном увеличении взрывного давления, возникающего во взрывоопасном помещении при аварийном внутреннем взрыве, и тем самым снизить до допустимой величины взрывное давление внутри здания. При этом не происходит повреждения здания и технологического оборудования, находящегося внутри здания, обеспечивается надежная защита здания от разрушения и безопасность обслуживающего персонала.

На фиг.1 и 2 изображено здание, в котором реализуется предлагаемый способ, на фиг.3, 4, 5 схематично представлены этапы реализации предлагаемого способа (в статическом положении, при ударе взрывной волны, после окончания действия взрывной волны соответственно).

Способ осуществляется следующим образом. В производственном здании 1, имеющем взрывоопасное помещение категорий А или Б, выполняют один или несколько проемов 2 (фиг.1, 2) рассчитанной площади. При отсутствии расчетных данных площадь проема должна составлять не менее 0,05 м² на 1 м ³ объема помещения 1 (в соответствии со СНиП 31-03-2001, п.5.9). В объеме каждого проема 2 организуют зону, представленную в виде одной или нескольких полостей 3 (фиг.1, 2), ограниченных эластичным огнестойким материалом (например, материал, изготовленный по 952 ТУ УЗ.6.05793499.001-89 ОАО «УЗЭМИК») и заполненных воздухом под избыточным давлением, при этом обеспечивают плотную посадку полости 3 во всем объеме проема 2 с помощью арматуры для создания и поддержания давления воздуха внутри полости (не показано). Полость 3 может быть установлена в жестком обрамлении 4 (фиг.3).

При аварийном взрыве внутри здания полость 3, заполненная воздухом под расчетным избыточным давлением и установленная в проеме 2 (фиг.3), под действием давления взрывной волны изгибается и легко выдавливается наружу из удерживающего ее жесткого обрамления 4 (фиг.4, 5). После снижения избыточного давления, которое возникло в помещении 1 при аварийном взрыве до допустимой величины, полость 3 снова устанавливают в проеме 2 здания (не показано).

При освобождении проема 2 в момент аварийного взрыва не происходит разрушение здания и технологического оборудования, находящегося внутри здания, что позволяет также обеспечить безопасность обслуживающего персонала.

Пример.

Во взрывоопасном помещении категории А объемом 792 м³ (фиг.2), представляющем собой насосные по перекачке углеводородных продуктов (сжиженный газ, бензин), выполняют проемы 2 с расчетной площадью:

- помещение насосной 5 для перекачки сжиженного газа объемом 720 м³ имеет проем площадью 36 м ² (ширина 12 м, высота 3 м);

- помещение насосной 6 для перекачки бензина объемом 72 м³ имеет проем площадью 3,6 м² (ширина 2,4 м, высота 1,5 м).

В объеме каждого проема 2 организуют зоны, представленные в виде одной полости 3 в помещении 6 и нескольких полостей 3 в помещении 5. Размер каждой полости составляет 1,2×1,5×1,15 (ширина/высота/толщина, м). Полости 3 ограничены эластичным огнестойким материалом, изготовленным по 952 ТУ УЗ.6.05793499.001-89, и заполнены воздухом под избыточным давлением (до 1,5 атм) с помощью арматуры до плотной посадки полости во всем объеме проема 2. Во время эксплуатации давление в полости 3 поддерживают от 0,8 до 1,5 атм в зависимости от плотности прилегания к удерживающей конструкции жесткого обрамления 4.

При аварийном взрыве в помещении насосных 5, 6 под действием расчетного взрывного давления (от 2 атм и более) в полости 3 возникает достаточный изгибающий момент (фиг.4), который обеспечивает ее выброс из жесткого обрамления 4, освобождая проем 2. После снижения избыточного давления, которое возникло внутри помещения при аварийном взрыве до допустимой величины, полость 3 снова устанавливают в проеме 2 здания.