ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ ДЛЯ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ
Черница О. А., Петров Е. Н., Емельянов А. Ф.
СФТИ, г. Снежинск
С целью повышения безопасности груза необходимо наряду с существующим комплексом организационных мероприятий внедрять технические средства защиты груза, а именно, защитные контейнеры.
Среди различных функций защитного контейнера одна из основных — обеспечение безопасности, как самого груза, находящегося в контейнере, от внешних аварийных воздействий (транспортная авария, падение контейнера, затопление транспортного корабля, пожар транспортного средства, воздействие пуль стрелкового оружия при террористических актах, актах шантажа, психологического надлома охраны и т.д.), так и предохранение окружающей среды от радиоактивного загрязнения в случае реализации аварии.
Требования к контейнеру должны быть не ниже, чем требования МАГАТЭ.
1. Защита опасного груза при падениях защитного контейнера и транспортных авариях.
Снижение перегрузок может достигаться за счёт применения демпфирующих и крешерных элементов. При эксплуатации опасного груза, защитные контейнеры закрепляются в транспортных средствах швартовочными стяжками, которые и играют роль демпфирующих элементов и “снимают” первый пик ударных нагрузок. Наибольшей линейной податливостью обладают капроновые стропы и тросовые стяжки.
В качестве крешерных элементов могут выступать:
Роль крешерных элементов могут выполнять стержневые, кольцевые, полукольцевые и т.д. элементы.
В целом контейнер должен выполнять функцию “жертвенного элемента”.
2. Защита груза от воздействия контейнера при глубоководном затоплении.
При затоплении транспортного корабля с перевозимыми в контейнере опасными грузами на большую глубину имеется опасность потери устойчивости оболочки контейнера и, как следствие, удар её по грузу. Решение задачи исключения удара видится в установке гидроклапанов с достаточной пропускной способностью или организация в оболочке ослабленных сечений, разрушение которых позволит обеспечить плавное нагружение груза гидростатическим давлением.
3. Защита груза от воздействия пожара.
Передача тепла к защищаемому опасному грузу происходит по трём направлениям:
Для уменьшения подвода тепла через теплопроводность требуется применение материалов с низким коэффициентом теплопроводности (базальтовая вата, мультокремниезёмы и т.д.)
Конвективный теплообмен требует применения ячеистых материалов (пенополиуретан ППУ—306, пенофенопласты и т.д.), с целью исключения перемешивания воздуха.
Для защиты от теплового излучения требуется установка теплоотражательных экранов или применение защитных покрытий, таких как вспенивающиеся огнезащитные покрытия (ВОСП) и предварительно вспененные композиции (ПВК).
Комплексное решение задачи защиты груза от тепла требует конструктивного исполнения контейнера в виде термоса. Повышение пожаровзрывобезопасности опасного груза также целесообразно проводить посредством огнезащитных чехлов.
Целесообразно в цепь между швартовочными стяжками (контейнера и транспортного средства) ввести съёмный элемент, который сможет обеспечить экстренную эвакуацию контейнера из транспортного средства при достижении температуры 1150С на его корпусе.
4. Защита груза от пуль стрелкового оружия.
Повышение степени защищённости опасного груза обеспечивается введением в конструкцию контейнера броневых защитных экранов или изготовлением самих корпусов контейнера из бронематериалов. Концепция разработки пулевой защиты основывается на создании гетерогенной защиты с разнесёнными на определённое расстояние защитными слоями.
Повышение пулестойкости ведётся в направлении поиска вариантов эффективного сочетания различных слоёв защитного контейнера, поиска путей дестабилизации траектории пули и исследования новых материалов.
Научная новизна работы заключается в создании принципиальных конструкторских моделей защитных контейнеров, позволяющих проводить его разработку с качественно новыми техническими характеристиками.