CN114485307B - 本质安全爆炸物处置与防护装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种本质安全爆炸物处置与防护装置,过量爆炸或极端条件下本身不产生二次伤害,且能够实现对爆炸冲击波能量的高效吸收,可针对爆炸物进行非接触安全处置。包括:防爆顶盖、支撑板、防爆填充材料层和防爆桶;防爆桶为两端开口的桶体结构;防爆顶盖设置在防爆桶的顶部开口处;支撑板支撑在防爆桶内部,且支撑板在防爆桶内部高度可调,防爆桶内支撑板下方的区域为爆炸物的放置区;防爆桶内支撑板与防爆顶盖之间填充防爆材料形成防爆填充材料层。此外,本发明提供一种该装置的使用流程。
Description
技术领域
本发明涉及一种防护装置,具体涉及一种爆炸物处置与防护装置,属于警用、军用、公共安全防务装备领域。
背景技术
爆炸具有超瞬态、传播快、破坏广等特点,爆炸物应急处置与防护一直是公共安全和军事安全领域的一项关键课题。
传统的防爆设计方法及对应的装备主要是以硬碰硬的方式,主要采用高强度的结构,将爆炸物约束住,不让冲击波传递出来;或者隔档冲击波,将其反射回去,不对隔档背后的人员和物造成伤害。典型的装备如防爆球和防爆罐,其一般由金属材料制成,在过量爆炸、环境变化剧烈导致焊点失效等条件下,爆炸冲击波导致结构本身解体,大量的金属碎片飞出,形成更大范围的破坏,从防爆装置安全设计角度上来说,采用硬质材料的装置其不是一种本质安全(本质安全是指使生产设备或生产系统本身具有安全性,即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故)的装置。
另外,由于传统防爆装备较为笨重,一般无法进行抬动进行非接触的遮罩处置;因此基于传统的爆炸物处置防护方法和防爆装备,多是采用接触式的方式进行处置,如通过排爆杆夹取爆炸物,使用机器人抓取爆炸物等方式将爆炸物放入防爆装备内部。而对于一般的自制爆炸物,其“未知”属性较多,如爆炸当量不确定、起爆方式不确定、投放方式不确定,杀伤范围不确定等特点,给警察、武警等公共安全部门造成极大的困扰。此外,对于制式弹药,通常采用力矩传感器、机械旋转或振动引信,使用机器人或者排爆杆去夹取爆炸物进行处置时,容易引发意外爆炸,从而对周围的人员和物件造成杀伤。从安全处置操作流程上来说,采用接触式的处置方式本质上不属于一种安全处置方法。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种本质安全爆炸物处置与防护装置,过量爆炸或极端条件下本身不产生二次伤害,且能够实现对爆炸冲击波能量的高效吸收,可针对爆炸物进行非接触安全处置。
本质安全爆炸物处置与防护装置,包括:采用柔性复合材料制备的防爆顶盖、防爆填充材料层、防爆桶和吸能板;
所述防爆桶为两端开口的桶体结构;所述防爆顶盖设置在所述防爆桶的顶部开口处;所述吸能板设置在所述防爆桶内部设定高度位置处;
所述防爆桶内所述吸能板与所述防爆顶盖之间填充防爆材料形成防爆填充材料层。
作为本发明的一种优选方式,还包括支撑板;所述支撑板设置在所述防爆桶内部所述吸能板下方,所述防爆桶内支撑板下方的区域为爆炸物的放置区;所述支撑板在所述防爆桶内部高度可调。
作为本发明的一种优选方式,所述吸能板包括:吸能板主体、顶部封装防弹材料和高阻抗高阻尼填充材料;
所述吸能板主体表面中心具有环形凹槽,凹槽外围沿周向均匀间隔分布有梯形孔,所述梯度孔内填充开孔式的泡沫多孔材料;
所述吸能板主体表面凹槽内部填充高阻抗高阻尼材料;
所述顶部封装防弹材料为设置在所述吸能板主体表面凹槽顶部的封装材料,用于封装其内部的高阻抗高阻尼材料。
作为本发明的一种优选方式,所述防爆顶盖包括:顶部支撑层、顶部防爆液体层和顶部防弹层;
所述顶部支撑层上表面具有环形凹槽,该环形凹槽中部具有环形凸起,该环形凸起的高度小于环形凹槽的深度;
所述顶部防爆液体层为具有中心通孔的环形结构,位于顶部支撑层上表面的环形凹槽内,且套装在该环形凹槽内的环形凸起上;
所述顶部防弹层为环形平板结构,设置在所述顶部支撑层上表面的环形凹槽内顶部防爆液体层上方;
所述顶部支撑层下表面与顶部防爆液体层对应的位置分布有梯形通孔,所述梯形通孔的孔深与对应位置处顶部支撑层的厚度一致。
作为本发明的一种优选方式,所述防爆桶为变壁厚的桶体结构,从上往下壁厚递增;且所述防爆桶内表面为上宽下窄的锥形面,外表面为上窄下宽的锥形面。
作为本发明的一种优选方式,所述防爆桶从内向外依次为:内支撑层、防爆液体层、内防弹层、侧向填充吸能层、防跳飞防弹层以及主体支撑;
所述内支撑层为倒置的梯形结构,其下端向外延伸有轴肩;所述内防弹层为同轴套装在内支撑层外部的直筒型结构,其下端内表面与内支撑层下端的轴肩接触链接,内支撑层与内防弹层之间填充防爆液体,形成防爆液体层B;在所述内防弹层的顶部设置防爆液体层A,所述内防弹层与防爆液体层A的高度和与内支撑层的高度一致;
所述内防弹层外部设置侧向填充吸能层,所述侧向填充吸能层的底部通过底部挡层进行封装;
所述侧向填充吸能层外侧从底部向上设定高度位置处设置防跳飞防弹层,防跳飞防弹层为筒形结构;
所述主体支撑设置在最外部,用于桶体结构总体的封装和支撑。
作为本发明的一种优选方式,所述防爆桶体内表面沿轴向间隔分布有两个以上环形台阶面作为支撑导向层,用于放置支撑板,实现支撑板在所述防爆桶内部高度位置的调整。
作为本发明的一种优选方式,所述侧向填充吸能层采用非金属泡沫球体进行吸能。
作为本发明的一种优选方式,所述侧向填充吸能层采用双层球体结构和单层球体结构组合的形式:从下往上至设定高度位置处采用双层球体结构,双层球体结构上分采用单层球体结构。
作为本发明的一种优选方式,所述支撑板上分布有通孔。
作为本发明的一种优选方式,对于能够移动的爆炸物,将所述爆炸物放置在支撑板上,并填充防爆材料后进行转移。
此外,本发明提供最红本质安全爆炸物处置与防护装置使用方法;采用该装置进行爆炸物的处置流程为:
步骤1:首先判断爆炸物及其伪装物的高度,以确定支撑板在防护装置内的高度。
步骤2:在所述防爆桶内上述步骤所确定的高度位置处放置支撑板;
步骤3:在所述支撑板的上方填充防爆材料至设定的吸能板的高度处;
步骤4:放置吸能板;
步骤5:在吸能板上方填充防爆材料至顶盖处;
步骤6:盖上顶盖;
步骤7:抬动防护装置遮罩爆炸物。
有益效果:
(1)本发明的爆炸物处置与防护装置全部采用柔性复合材料制备,即使过量爆炸条件下也不产生二次伤害。本发明中由于采用的为柔性的材料和结构,实现本质安全,具体的:通过非接触的防护设计,不用触碰爆炸物,因此从处置方式上是本质安全的;通过柔性材料的设计,即使对爆炸物当量判断失误,出现过量爆炸的情况下也不产生二次伤害,所以也是本质安全的。
(2)装置内部设置支撑板,放置在支撑导向层上,由此能够依据待处置爆炸物的尺寸调节放置在支撑板上的防爆材料填充层的位置;此外,如果确定爆炸物是可以移动的情况下,可以将爆炸物放置在支撑板上,并填充相应的防爆材料后进行转运和转移。通过支撑板和填充防爆材料,能够最大程度上利用了防爆装备的防护空间,尽可能多的增加吸能材料,实现对冲击波能量的高效吸收。
(3)装置内部设置吸能板,吸能板内部填充多孔防爆材料,能够达到对能量的高效吸收,在有限范围内将冲击波能量快速消散,多孔防爆材料越接近爆炸物本身,其对冲击波能量消耗的效率越高。同时吸能板与桶壁形成了型结构,能够增加冲击波行进过程距离,更好的吸收冲击波。
附图说明
图1为利用本发明的装置对未爆弹药进行非接触处置示意图;
图2为本发明的本质安全爆炸物处置防护装置剖视图。
图3为防爆顶盖剖面图;
图4为吸能板结构示意图;
图5为不同距离下防爆材料对炸药防护效能;
图6和图7为不同的结构作用下,防跳飞防弹层的跳起速度示意图;
图8为冲击波在防爆结构内的运动情况;
图9为该装置的使用流程图。
其中:1-防爆顶盖;2-支撑板;3-防爆材料填充层;4-防爆桶;5-吸能板;6-爆炸物;
1.1-顶部防弹层;1.2-顶部防爆层;1.3-顶部支撑结构层;
4.1-防爆液体层A;4.2-支撑导向层;4.3-防爆液体层B;4.4-主防弹层;4.5-侧向能量吸收层;4.6-防跳飞防弹层;4.7-主体支撑层;4.8-底部挡层;5.1-吸能板主体;5.2-顶部封装防弹材料;5.3-高阻抗高阻尼填充材料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步的详细说明。
实施例1:
本实施例提供一种本质安全爆炸物处置与防护装置,能够实现对爆炸冲击波能量的高效吸收,从而针对爆炸物进行非接触安全处置。
如图1和图2所示,该本质安全爆炸物处置与防护装置包括:防爆顶盖1、支撑板2、防爆材料填充层3、防爆桶4和吸能板5。防爆桶4为两端开口且变壁厚的桶体结构,从上往下壁厚递增,形成型结构(即防爆桶4内表面为上宽下窄的锥形面,外表面为上窄下宽的锥形面);防爆顶盖1设置在防爆桶4的顶部开口处。防爆材料填充层3设置在防爆桶4内部的支撑板2上,支撑板2在防爆桶4内部高度位置可调;防爆桶4内支撑板2下方的区域为爆炸物6的放置区。吸能板5设置在防爆材料填充层3中间,通常位于支撑板2与顶盖1之间的中间高度位置处,吸能板5通过搭接或者粘接的方式与防爆桶4内表面相连。
如图3所示,防爆顶盖1包括:顶部支撑层1.1、顶部防爆液体层1.2和顶部防弹层1.3。其中顶部支撑层1.1上表面具有环形凹槽,该环形凹槽中部具有环形凸起,该环形凸起的高度小于环形凹槽的深度;顶部防爆液体层1.2为具有中心通孔的环形结构,位于顶部支撑层1.1上表面的环形凹槽内,且套装在该环形凹槽内的环形凸起上,顶部防爆液体层1.2上表面与环形凸起上表面平齐。顶部防弹层1.3为环形平板结构,设置在顶部支撑层1.1上表面的环形凹槽内顶部防爆液体层1.2上方,顶部防弹层1.3上表面与顶部支撑层1.1上表面平齐。顶部支撑层1.1下表面与顶部防爆液体层1.2对应的位置分布有通孔,通孔的横截面为梯形(即孔的下端直径大于上端直径),孔深与对应位置处顶部支撑层1.1的厚度一致。
防爆顶盖1中将顶部防爆液体层1.2做成具有中心孔的环形结构,一方面是避免由于自重向中心下垂;另一方面,形成结构可以改变冲击波波阵面,先向中间汇聚,避免从顶盖边缘处溢出,从而减少冲击波向四周横向传播。顶部支撑层1.1的下方设有梯形孔,此种方案的进一步优势是提高冲击波的吸收效能。
如图2所示,防爆桶4为多层结构,从内向外依次为:内支撑层4.2、防爆液体层4.3、内防弹层4.4、侧向填充吸能层4.5、防跳飞防弹层4.6以及主体支撑4.7。
内支撑层4.2为倒置的梯形结构,即下端开口直径小,上端开口直径大;其下端向外延伸有轴肩;此外,内支撑层4.2内表面沿轴向间隔分布有多个环形台阶面作为支撑导向层,用于放置支撑板2,实现支撑板2在防爆桶4内部高度位置的调整。内防弹层4.4为同轴套装在内支撑层4.2外部的直筒型结构,其下端内表面与内支撑层4.2下端的轴肩接触链接,内支撑层4.2与内防弹层4.4之间填充防爆液体,形成防爆液体层B4.3。内防弹层4.4的高度小于内支撑层4.2的高度,在内防弹层4.4的顶部设置防爆液体层A4.1,内防弹层4.4与防爆液体层A4.1的高度和与内支撑层4.2的高度一致。在内防弹层4.4顶部设置防爆液体层,更容易在冲击波作用下抛洒,最后在重力作用下下落,能够对整个结构起到较好的熄灭火焰的作用。
内支撑结构4.2具有冲击波导向的作用,其为底部小,顶部大的型结构,进一步的底部转折(即其底部下端向外延伸的轴肩)可以有一定的弧度,这样在爆炸的时候,冲击波在达到时,会压缩结构,内支撑层4.2的材料采用橡胶或者喷涂泡沫聚脲的弹性体结构,此种结构在爆炸载荷作用下会发生大变形且与地面接触,形成封闭的结构,阻止后续的爆轰产物对结构的抬升作用,尤其是对防跳飞防弹层4.6的抬升作用,减少破片从底部的泄露,增强了防爆装备非接触处置的能力。
由于内支撑层4.2为倒置的梯形结构,由此填充在其与内防弹层4.4之间的防爆液体层B4.3为底部厚度较大,顶部厚度的较小的形式,采用该种结构形式的原因为:由于在地面爆炸时,地面反射冲击波,底部冲击波压力会比较大,结构底部较厚的情况,可以减少结构的跳飞,并能均衡的吸收各个高度的冲击波的能量。防爆液体层B4.3和内支撑层4.2结合可以改变冲击波导向,可以向上导出,避免从底部过早的泄露,同时更好的吸收冲击波能量。
内防弹层4.4是主要的防弹结构层,具有较高的高度,防止破片飞散,通过复合纤维进行防护,使得破片嵌立在多层纤维结构中,主要采用PE、芳纶、PBO纤维中的一种或者多种的混合。进一步的,内防弹层4.4可以采用连续缠绕的方式。
内防弹层4.4外部设置侧向填充吸能层4.5,侧向填充吸能层4.5可以采用基于聚氨酯、聚酰亚胺等泡沫组成的非金属泡沫球体进行吸能。本例中侧向填充吸能层4.5采用双层球体结构和单层球体结构组合的形式,即从下往上至设定高度位置处采用双层球体结构,双层球体结构上分采用单层球体结构。侧向填充吸能层4.5主要是对底部溢出的冲击波进行能量的吸收,从而减少了对外防弹层的抬升作用,并且侧向填充吸能层4.5可以为内防弹层4.4提供大变形缓冲的空间,能够充分发挥纤维材料的防护性能。侧向填充吸能层4.5的底部通过底部挡层4.8进行封装,底部挡层4.8可以采用吸能发泡塑料材料,如EPP、EPS或者聚氨酯泡沫等轻质吸能泡沫材料。
侧向填充吸能层4.5外部从底部向上设定高度位置处设置防跳飞防弹层4.6,防跳飞防弹层4.6为筒形结构,主要是防止内部结构破碎或者内防弹层主体跳飞后,防止部分破片从底部飞出或者部分破片在爆轰产物的二次加载下飞散;其主要采用PE纤维、芳纶纤维、PBO纤维等防弹纤维中的一种或者多种组合,优选采用PE纤维。
主体支撑4.7设置在最外部,用于桶体结构4总体的封装和支撑;主体支撑4.7外可提供相应的把手用于抬动结构,采用特定的模具,通过发泡塑料材料制成,进一步的,可优选采用开孔的硬质阻燃聚氨酯泡沫材料。
支撑板2设置在防爆桶体4内部的支撑导向层上,支撑板2的设置机理为:由于爆炸物爆炸时破片会有一定的飞散角,而传统的防爆装备考虑到安全距离,一般会有较高的高度,防止破片从顶部飞出对周围人员造成伤害。传统防爆装备从爆炸物顶端到防爆装备顶端的空白处一般都是空气,无吸能结构。本方案中在防爆桶体4内部接近爆炸物6的高度处,放置一个支撑板2,支撑板2上放置吸能材料(即防爆材料填充层3),能够更高效的吸收冲击波的能量,从而避免了防护空间上的浪费。支撑板2的设计原则为:主要由复合材料制成,如碳纤维板、PC板、尼龙板、泡沫板中的一种,能够具有一定的刚度支撑顶部的防爆材料;表面喷涂弹性体如聚脲、聚氨酯等材料,形成一种较为柔性的防护层;进一步的可以采用泡沫喷涂聚脲,形成一种支撑结构,即使爆炸冲击波将结构破碎,也不形成杀伤性碎片。支撑板2含有多孔结构,孔的大小设置能够在满足强度条件下,尽可能多,冲击波可以透过多孔的结构,与桶体4内部的填充吸能介质(即防爆材料填充层3)混合,达到高效吸收的作用。
防爆材料填充层3采用低密度的泡沫多孔结构,为了吸收冲击波能量,针对爆炸情况,在越贴近爆炸物6处放置多孔材料,能够有效的改变吸收冲击波的能量。防爆材料填充层3采用多个分离式结构体进行填充;如采用双层的填充结构,在底部使用低密度的泡沫小球进行填充,在顶部可采用高密度的泡沫小球进行填充。如果爆炸物较高,可考虑只放置顶部防爆小球(即将支撑板2放置在最顶部的支撑导向层上)。
此外,在装置内部设置如图4所示的吸能板5;吸能板5包括:吸能板主体5.1、顶部封装防弹材料5.2和高阻抗高阻尼填充材料5.3。在吸能板主体5.1表面中心具有环形凹槽,凹槽外围沿周向均匀间隔分布有梯形孔(即孔的下端直径大于上端直径),梯度孔内可填充蜂窝海绵体活性炭(可以适当填充密度很低的多孔材料,优选开孔式的泡沫多孔材料)。
吸能板主体5.1采用气凝胶板或者聚氨酯多孔泡沫板,喷涂增强膜,用于增加强度;爆炸物爆炸时,气流首先从梯度孔向上流出,梯度孔内的蜂窝海绵体活性炭能够过滤一些有害气体,优选的,海绵体活性炭的密度≤50kg/m3,板的密度在100-300kg/m3。
吸能板主体5.1表面凹槽内部填充高阻抗高阻尼材料5.3,高阻抗高阻尼材料5.3可以是防爆液体、干水、剪切增稠液体中的一种或多种的混合,密度在600kg/m3~1200kg/m3。由于吸能板主体5.1中心是防爆液体或者干水等阻抗阻尼较高的液体或者粉末材料,两侧是梯度孔结构;干水或者防爆液体的密度较大,冲击波瞬时作用是会先绕开高阻抗高阻尼材料,从两侧的梯度孔向上冲击,然后在遇到顶盖边缘处的防爆液体,从而又向中间汇聚,使得冲击波在结构内部传播距离增加,与结构内部的吸能材料充分混合后并且从顶部集中传出,减少了对四周的伤害。
顶部封装防弹材料5.2为设置在吸能板主体5.1表面凹槽顶部的封装材料,用于封装其内部的高阻抗高阻尼材料5.3。顶部封装防弹材料5.2可以是PE、芳纶、PBO纤维中的一种或者多种的组合,能够将爆炸物爆炸的破片进行拦截,尽可能减少破片从顶部飞出的风险。
该装置不使用时,支撑板2用魔术贴粘贴收纳在防爆顶盖1下表面(如图2所示);使用时,依据爆炸物6的尺寸将支撑板2放置在防爆桶4内部对应高度位置的支撑导向层上,然后将准备的防爆填充材料放置在支撑板2上进行填充形成防爆材料填充层3(如图1所示)。此外,如果确定爆炸物是可以移动的情况下,可以将爆炸物放置在支撑板2上,并填充相应的防爆材料,然后进行转运和转移。
通过ANSYS-Autodyn显式动力学软件进行防爆材料位置对于冲击波防护效率进行计算。建立炸药、空气域和防爆材料的计算模型,防爆材料的底部距离底面的高度是100mm、200mm和300mm(对应距离炸药上表面的高度是40mm、140mm和240mm)通过测试距离底面500mm高度处的冲击波压力,判定不同距离的防爆材料对炸药防护效能。如图5所示,通过压力计算,可以明显看出,越靠近爆炸物表面,相同条件下的多孔泡沫材料对冲击波压力数值的降低率越高。
表1
测试点位置 | 冲击波压力测试值 | 降低率 |
100mm | 72637kPa | 23.7% |
200mm | 83035kPa | 11.8% |
300mm | 88926kPa | 6.6% |
空爆 | 95168kPa | 0 |
如图6和图7所示,通过ANSYS-Autodyn显式动力学软件进行防爆结构的计算,比较不同的结构作用下,防跳飞防弹层的跳起速度。建立了型结构,直筒结构、Λ型结构和最终的设计的防爆结构计算模型,可以看出型结构能够显著的降低防跳飞防弹层跳起的速度,而通过最终的结构设计,可以达到速度最低(小于等于0.5m/s,实际爆炸冲击波作用时间一般小于10ms,而跳飞的高度小于5mm,从而大幅度降低了因为结构跳飞导致的破片泄露,实现了对爆炸物的非接触处置)。
为进一步说明冲击波在防爆结构内的运动状态,通过ANSYS-Autodyn显式动力学软件建立了全模型结构,表明了冲击波在防爆结构内的运动情况。如图9所示,冲击波先呈现半圆弧状向外传播,当遇到调节吸能板后,冲击波向两侧运动,然后遇到顶部的防爆液体层后,又向中间汇聚,从而从顶部中心处向外集中泄出。
通过设计的结构进行加工成样品,进行实爆测试。爆炸瞬间,火焰被快速熄灭,通过高速摄影观察到底部的冲击波泄露较少,整体结构无明显的跳飞,松木鉴证靶无破片穿孔,并且安全距离处冲击波压力≤20kPa,小于人体受伤的标准。
实施例2:
在上述实施例1的基础上,进一步给出采用该装置进行爆炸物处置的流程。
如图9所示,采用该装置进行爆炸物的处置流程如下:
(1)首先判断爆炸物6及其伪装物的高度,以确定支撑板2在防护装置内的高度。
(2)在防爆桶4内上述步骤所确定的高度位置处的支撑导向层上放置支撑板2;
(3)在支撑板2的上方填充防爆材料至吸能板5的高度处;
(4)放置吸能板5,一般来说吸能板5的高度在支撑板2与顶盖1高度的1/2处;
(5)在吸能板5上方填充防爆材料至顶盖1处。
(6)盖上顶盖1,确认整体结构完整。
(7)由双人抬动或者机器人抬动整体装置遮罩爆炸物6,进行应急的非接触处置防护,避免了意外爆炸对四周的伤害,进行防护后以等待进一步的排爆专家决策。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:包括:采用柔性复合材料制备的防爆顶盖(1)、防爆填充材料层(3)、防爆桶(4)和吸能板(5);
所述防爆桶(4)为两端开口的桶体结构;所述防爆顶盖(1)设置在所述防爆桶(4)的顶部开口处;所述吸能板(5)设置在所述防爆桶(4)内部设定高度位置处;
所述防爆桶(4)内所述吸能板(5)与所述防爆顶盖(1)之间填充防爆材料形成防爆填充材料层(3);
还包括支撑板(2);所述支撑板(2)设置在所述防爆桶(4)内部所述吸能板(5)下方,所述支撑板(2)与所述吸能板(5)之间填充防爆材料形成防爆填充材料层;所述防爆桶(4)内支撑板(2)下方的区域为爆炸物(6)的放置区;所述支撑板(2)在所述防爆桶(4)内部高度可调;
所述吸能板(5)包括:吸能板主体(5.1)、顶部封装防弹材料(5.2)和高阻抗高阻尼材料(5.3);
所述吸能板主体(5.1)表面中心具有环形凹槽,凹槽外围沿周向均匀间隔分布有梯形孔,所述梯形孔内填充开孔式的泡沫多孔材料;
所述吸能板主体(5.1)表面凹槽内部填充高阻抗高阻尼材料(5.3);
所述顶部封装防弹材料(5.2)为设置在所述吸能板主体(5.1)表面凹槽顶部的封装材料,用于封装其内部的高阻抗高阻尼材料(5.3)。
2.如权利要求1所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:所述防爆顶盖(1)包括:顶部支撑层(1.1)、顶部防爆液体层(1.2)和顶部防弹层(1.3);
所述顶部支撑层(1.1)上表面具有环形凹槽,该环形凹槽中部具有环形凸起,该环形凸起的高度小于环形凹槽的深度;
所述顶部防爆液体层(1.2)为具有中心通孔的环形结构,位于顶部支撑层(1.1)上表面的环形凹槽内,且套装在该环形凹槽内的环形凸起上;
所述顶部防弹层(1.3)为环形平板结构,设置在所述顶部支撑层(1.1)上表面的环形凹槽内顶部防爆液体层(1.2)上方;
所述顶部支撑层(1.1)下表面与顶部防爆液体层(1.2)对应的位置分布有梯形通孔,所述梯形通孔的孔深与对应位置处顶部支撑层(1.1)的厚度一致。
3.如权利要求1所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:所述防爆桶(4)为变壁厚的桶体结构,从上往下壁厚递增;且所述防爆桶(4)内表面为上宽下窄的锥形面,外表面为上窄下宽的锥形面。
4.如权利要求3所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:所述防爆桶(4)从内向外依次为:内支撑层(4.2)、防爆液体层B(4.3)、内防弹层(4.4)、侧向填充吸能层(4.5)、防跳飞防弹层(4.6)以及主体支撑(4.7);
所述内支撑层(4.2)为倒置的梯形结构,其下端向外延伸有轴肩;所述内防弹层(4.4)为同轴套装在内支撑层(4.2)外部的直筒型结构,其下端内表面与内支撑层(4.2)下端的轴肩接触链接,内支撑层(4.2)与内防弹层(4.4)之间填充防爆液体,形成防爆液体层B(4.3);在所述内防弹层(4.4)的顶部设置防爆液体层A(4.1),所述内防弹层(4.4)与防爆液体层A(4.1)的高度和与内支撑层(4.2)的高度一致;
所述内防弹层(4.4)外部设置侧向填充吸能层(4.5),所述侧向填充吸能层(4.5)的底部通过底部挡层(4.8)进行封装;
所述侧向填充吸能层(4.5)外侧从底部向上设定高度位置处设置防跳飞防弹层(4.6),防跳飞防弹层(4.6)为筒形结构;
所述主体支撑(4.7)设置在最外部,用于所述防爆桶(4)总体的封装和支撑。
5.如权利要求1所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:所述防爆桶(4)内表面沿轴向间隔分布有两个以上环形台阶面作为支撑导向层,用于放置支撑板(2),实现支撑板(2)在所述防爆桶(4)内部高度位置的调整。
6.如权利要求4所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:所述侧向填充吸能层(4.5)采用非金属泡沫球体进行吸能。
7.如权利要求6所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:所述侧向填充吸能层(4.5)采用双层球体结构和单层球体结构组合的形式:从下往上至设定高度位置处采用双层球体结构,双层球体结构上分采用单层球体结构。
8.如权利要求1所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:所述支撑板(2)上分布有通孔。
9.如权利要求1所述的本质安全爆炸物处置与防护装置,其特征在于:对于能够移动的爆炸物,将所述爆炸物放置在支撑板(2)上,并填充防爆材料后进行转移。
10.本质安全爆炸物处置与防护装置使用方法,其特征在于:所述本质安全爆炸物处置与防护装置为权利要求1所述的本质安全爆炸物处置与防护装置;
采用该装置进行爆炸物的处置流程为:
步骤1:首先判断爆炸物(6)及其伪装物的高度,以确定支撑板(2)在防护装置内的高度;
步骤2:在所述防爆桶(4)内上述步骤所确定的高度位置处放置支撑板(2);
步骤3:在所述支撑板(2)的上方填充防爆材料至设定的吸能板(5)的高度处;
步骤4:放置吸能板(5);
步骤5:在吸能板(5)上方填充防爆材料至顶盖(1)处;
步骤6:盖上顶盖(1);
步骤7:抬动防护装置遮罩爆炸物(6)。
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