устройство для транспортировки и (или) хранения взрыво-, радиационно и токсикологически опасного груза

Формула изобретения

Устройство для транспортировки и (или) хранения взрыво-, радиационно и токсикологически опасного груза, содержащее контейнер и амортизаторы, отличающееся тем, что крышки и стенки контейнера выполнены в виде защитной оболочки, содержащей чередующиеся защитные слои из металла и жаропрочной резины с отверстиями, расположенную между защитными слоями полость, сообщающуюся с внутренней полостью контейнера через невозвратные клапаны, а на крышке контейнера установлен редукционный клапан с фильтром для выравнивания избыточного давления внутри контейнера с давлением окружающей среды без загрязнения окружающей среды, причем геометрические параметры, жесткость, прочностные свойства защитной оболочки, размеры и расположения отверстий выбирают такими, чтобы после их деформации после взрыва груза вредные вещества не вышли за пределы контейнера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к устройствам для транспортирования и(или) хранения опасных грузов, содержащих радиоактивные, взрывчатые и тому подобные вещества.

Известно устройство для транспортировки и(или) хранения груза [1], содержащее контейнер с введенной в него защитной оболочкой, выполненной в виде капсулы, соединенной с контейнером переходником, обеспечивающим сохранность груза в нормальных условиях эксплуатации и деформирующимся или разрушающимся в аварийных ситуациях, и амортизаторами, расположенными между контейнером и капсулой.

Недостатком этого устройства является возможность выхода вредных веществ, образующихся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях, за пределы контейнера. Кроме того, в этом устройстве не обеспечивается защита груза от поражения при внешнем воздействии, например кумулятивными струями.

Известно устройство для транспортирования и(или) хранения радиоактивного вещества, в частности облученных топливных элементов [2], состоящее из внутреннего и внешнего контейнеров, соединенных между собой элементом, которым можно легко манипулировать и который занимает минимальное пространство. Недостатком этого устройства является отсутствие защиты транспортируемого груза от ударных перегрузок высокого уровня, например от ударных нагрузок при падении в аварийных ситуациях.

Известно устройство для транспортирования радиоактивных материалов [3], представляющее собой цилиндрический контейнер, на крышке и под дном которого установлены амортизаторы, состоящие из двух стенок, между которыми проложена бальза в качестве поглощающего энергию материала.

Недостатком этого устройства является низкая собственная частота колебаний контейнера с грузом в вертикальном направлении из-за малой жесткости амортизаторов. Кроме того, в этом устройстве отсутствует защита контейнера с грузом от боковых вибрационных и ударных нагрузок. При транспортировании все это может привести к возникновению недопустимых как вибрационных резонансных, так и ударных нагрузок на грузе, приводящих к его повреждению.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение защищенности транспортируемого груза от повреждений как в условиях нормальной эксплуатации (хранение и транспортирование груза всеми видами транспорта), так и в аварийных ситуациях, например при воздействии на устройство пулями, осколками или кумулятивными струями, и недопущение выхода в окружающую среду вредных веществ, образующихся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях.

Вышеуказанная задача решается за счет того, что крышки и стенки контейнера выполнены в виде защитной оболочки, содержащей по меньшей мере два чередующихся защитных слоя из металла и жаропрочной резины, имеющих отверстия, а также расположенную между защитными слоями полость, сообщающуюся с внутренней полостью контейнера через невозвратные клапаны, на крышку контейнера установлен редукционный клапан с фильтром, позволяющим выравнивать избыточное давление внутри контейнера с давлением окружающей среды с принудительной очисткой выводимого газа от вредных веществ (аэрозолей), образующихся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях. Это обеспечивает сохранность груза в нормальных условиях эксплуатации и защищает груз от поражения при внешнем воздействии. Геометрические параметры, жесткость, прочностные свойства многослойной защитной оболочки, размеры и расположения отверстий выбираются такими, чтобы при их деформации после возможного взрыва груза вредные вещества не вышли за пределы контейнера.

Новыми признаками в предлагаемом изобретении, содержащем контейнер и амортизаторы, является введение в качестве крышек и стенок контейнера защитной оболочки, представляющей собой чередующиеся защитные слои из металла и жаропрочной резины; полости, сообщающейся с внутренней полостью контейнера, и введенного в крышку контейнера редукционного клапана с фильтром, обеспечивающие сохранность груза в нормальных условиях эксплуатации, защищающие груз от поражения при внешнем воздействии и позволяющие принудительно выводить вредные вещества, образующиеся в результате взрыва (разрушения) груза в аварийных ситуациях, за пределы контейнера.

На фиг.1 приведено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 показан вариант выполнения стенок контейнера в виде защитной оболочки.

Устройство (фиг.1) состоит из контейнера 1 с крышками 2, 3, расположенных внутри него амортизаторов 4, 5 и капсулы 6, соединенной с контейнером 1. Груз 7 крепится внутри капсулы 6 с помощью узлов крепления 8. Крышки 2, 3 крепятся к контейнеру 1 с помощью узлов крепления 9. Амортизаторы 4 и 5 расположены между контейнером 1 и капсулой 6. Редукционный клапан 10 встроен в крышку 2. В контейнер 1 и крышки 2, 3 встроены невозвратные клапаны 11.

На фиг.2 приведен элемент многослойной защитной оболочки контейнера, состоящей из имеющих конусообразные отверстия 12 чередующихся слоев металла 13 и жаропрочной резины 14 и расположенной между ними полости 15.

В процессе эксплуатации выше описанное устройство (фиг.1) работает следующим образом.

При нормальных условиях эксплуатации сохранность груза 7 обеспечивается соответствующей жесткостью и прочностью капсулы 6, амортизаторов 4, 5 и непосредственно контейнером 1 с крышками 2 и 3.

В аварийных ситуациях, связанных с разрушением груза 7, вредные вещества, образующиеся в результате разрушения, при внутреннем давлении воздуха и продуктов разложения груза 7 в контейнере 1 с крышками 2 и 3, не превышающем допустимых пределов, не выходят за пределы контейнера 1 и в дальнейшем через редукционный клапан 10 в крышке 2 выводятся из внутренней полости контейнера 1 для фильтрации.

В аварийных ситуациях, связанных с взрывом груза 7, вредные вещества, образующиеся в результате взрыва, при внутреннем давлении воздуха и продуктов взрыва груза 7 в контейнере 1 с крышками 2 и 3, превышающем допустимые пределы за счет избыточного давления во фронте ударной волны, через отверстия 12 многослойной защитной оболочки контейнера 1 попадают в полость 15, из которой через невозвратные клапаны 11 инжектируются во внутреннюю полость контейнера 1 до тех пор, пока избыточное давление, воздействующее на оболочку изнутри, не достигнет допустимого.

При этом геометрические параметры, жесткостные и прочностные свойства многослойной защитной оболочки контейнера 1 и его крышек 2 и 3 выбираются такими, чтобы они могли: во-первых, при избыточном давлении во внутренней полости контейнера 1 деформироваться, давая возможность воздуху и продуктам разложения груза 7 попадать в полость 15; во-вторых, чтобы при внешних воздействиях на сам контейнер 1, например пулями, осколками или кумулятивными струями, не происходило нарушений целостности груза 7.

Технический результат использования предлагаемого изобретения заключается в существенном снижении возможного уровня загрязнения окружающей среды при транспортных и аварийных нагрузках, приводящих транспортируемый груз к разрушению или взрыву, в результате чего отпадает необходимость его упрочнения, усложняющего конструкцию груза, а при перевозке грузов, содержащих взрывчатые вещества, одновременно существенно повышается и их защищенность от внешних воздействий.

Источники информации

1. RU, заявка №2133061 С1, кл. G 21 F 5/00, 1999. Устройство для транспортирования и(или) хранения грузов.

2. GB, заявка №2081169, кл. G 21 F 5/00, 1982. Контейнер для транспортировки и(или) хранения радиоактивных веществ.

3. РСТ, WO №81/00642, кл. G 21 F 5/00, 1981. Контейнер для транспортировки радиоактивных материалов.