CN111780639B - 一种爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爆轰实验密闭空间的开孔处阀门的防护结构，主要由内防护罩和外防护罩组成。它既能满足爆炸物产生的空气冲击波和破片群联合毁伤作用下对阀门的安全防护，又具有成本低，结构简洁，安全可靠的优点。可方便应用于各种爆轰实验密闭空间孔道处阀门的安全防护。
Description
技术领域
本发明属于爆轰防护技术领域，具体涉及一种爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构。
背景技术
开展爆轰实验时，爆炸容器和爆炸塔用于屏蔽和隔离爆炸冲击波，限制爆轰产物和破片的作用范围，有效保护人员、设备和环境的安全，被广泛地用于国防、工业、科研和公共安全等领域。在国防军事中，它们是开展武器研究的重要实验场所，并用于储存和运输武器弹药等；在工业生产中，可以为爆炸焊接等生产过程提供安全的加工场所；在科学研究中，可以在其中安全方便地研究爆炸过程；在公共安全中，爆炸容器则是车站、机场和重要场馆等公共场所重要的防爆设备。
迄今为止，爆炸容器和爆炸塔等已得到广泛应用，由于在此类密闭空间实验后需要抽排气等程序保证其内部有毒有害的爆轰产物排出，从而防止对人体的伤害，因此，在爆炸容器和爆炸塔等密闭空间的设计中一般都配有抽气和进气阀门。但是实验对象爆炸产生的空气冲击波和破片群对阀门的使用寿命影响很大，空气冲击波的冲击会严重影响阀门的密封性能和开启功能，而高速破片则会直接侵彻阀门闸板造成损伤。实际应用中，阀门生产厂家一般通过大量加强设计，增加阀门的抗冲击性能，但是这种抗爆阀门的生产成本非常高，并且工艺也很复杂。
发明内容
有鉴于此，为了实现对爆炸冲击密闭空间开孔处阀门的防护，本发明提供一种爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构。
为达此目的，本发明具体采用如下技术方案：
一种爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构，其特征在于，所述的防护结构包括设置于密闭空间内壁的外防护罩和内防护罩，所述的外防护罩设有多个外防护罩开孔，所述的内防护罩设有多个内防护罩开孔。
进一步，所述外防护罩开孔与内防护罩开孔交错排布。
进一步，所述内外防护罩均为半球形结构。
进一步，所述内外防护罩的材质均为45号钢。
进一步，所述内外防护罩的厚度取决于空气冲击波的反射超压。
进一步，所述外防护罩开孔的总面积不大于外防护罩罩体的1/3；所述内防护罩开孔的总面积不大于内防护罩罩体的1/3。
本发明还提供了一种基于前述爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构的应用，其特征在于，所述开孔处阀门防护结构应用于爆炸容器或爆炸塔。
本专利防护结构通过设计双层防护罩的方法，既能杜绝破片群对阀门的侵彻破坏，又能降低空气冲击波冲击阀门的反射超压，从而实现对阀门的保护。
本发明的有益效果是：结构形式简单，安全可靠，成本低廉，对阀门防护效果好。
本发明通过对爆炸容器或爆炸塔的开孔处阀门进行防护设计，从而大大降低了爆炸产生的高速破片群对阀门的损伤，使直接作用于阀门的空气冲击波反射超压大大减弱，实现对阀门的有效保护，降低使用成本。
附图说明
图1为爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构示意图；
图中，1.密闭空间内壁2.外防护罩3.外防护罩开孔4.内防护罩5.内防护罩开孔6.进/排气孔道7.阀门8.爆炸物。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构，包括设置于密闭空间内壁1的外防护罩2和内防护罩4，所述的外防护罩2设有外防护罩开孔3，所述的内防护罩设有内防护罩开孔5。
本发明防护结构安装时，首先将小直径的内防护罩4焊接安装固定于爆炸容器爆炸塔内壁且位于进/排气孔道口处的位置，然后将大直径的外防护罩2安装于爆炸容器爆炸塔内壁上且位于内防护罩4外部。
进行爆炸容器或爆炸塔等爆炸冲击密闭空间内试验时，冲击波和破片到达外防护罩2时，首先被外防护罩反射大部分，透过外防护罩开孔3的破片被内防护罩4完全防护，而透过外防护罩开孔3的空气冲击波大部分被内防护罩4反射，极小部分透过内防护罩开孔5进入进/排气孔道6对阀门7形成冲击，但是这个冲击能量很小，不会对阀门的安全和使用造成影响。
进一步，所述外防护罩开孔3与内防护罩开孔5交错排布，且保证阀门7与爆炸物8不能通过内外防护罩的小孔连成直线，以避免阀门透过两个小孔直接暴露于爆炸物。
进一步，所述内外防护罩均为半球形结构，以确保良好的受力性能。
进一步，所述内外防护罩材质均为45号钢，或高强钢。
本发明可根据使用的当量和密闭空间的体积，确定内外层防护罩罩体的厚度、直径以及防护罩开孔大小。
进一步，所述内外防护罩的厚度取决于空气冲击波的反射超压。另外，内外防护罩罩体的直径根据爆炸当量进行调节。
进一步，所述外防护罩开孔3的总面积不大于外防护罩2罩体的1/3；所述内防护罩开孔5的总面积不大于内防护罩4罩体的1/3。
本发明还提供了一种基于前述爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构的应用，所述开孔处阀门防护结构应用于爆炸容器、爆炸塔等密闭空间内部进行爆轰实验时。通过本发明对开孔结构处进排气阀门的冲击防护，大大降低了爆炸容器、爆炸塔等密闭空间内部冲击波和高速破片群对进排气阀门的损伤度。
Claims (3)
1.一种爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构，其特征在于，所述的防护结构包括设置于密闭空间内壁(1)的外防护罩(2)和内防护罩(4)，所述的外防护罩(2)设有多个外防护罩开孔(3)，所述的内防护罩设有多个内防护罩开孔(5)；所述外防护罩开孔(3)与内防护罩开孔(5)交错排布；所述内外防护罩均为半球形结构，外防护罩(2)和内防护罩(4)之间存在空间间隙，所述内外防护罩的材质均为45号钢，所述内外防护罩的厚度取决于空气冲击波的反射超压。
2.根据权利要求1所述的爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构，其特征在于，所述外防护罩开孔(3)的总面积不大于外防护罩(2)罩体的1/3；所述内防护罩开孔(5)的总面积不大于内防护罩(4)罩体的1/3。
3.一种基于权利要求1-2任一项所述的爆轰实验密闭空间开孔处阀门的防护结构的应用，其特征在于，所述开孔处阀门防护结构应用于爆炸容器或爆炸塔。
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