Пулезащитный многофункциональный транспортный контейнер для перевозок и хранения особо взрывоопасных веществ и способ его изготовления

Пулезащитный многофункциональный транспортный контейнер для перевозок и хранения особо взрывоопасных веществ и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к пулезащитным средствам транспортировки и хранения взрывоопасных веществ, в частности напалма, гептила и пр.

Известен контейнер из слоистого стеклопластика, содержащий цилиндрический корпус, усиленный жесткостными элементами SU 1294717, кл. В 65 D 90/02. В этой конструкции контейнера решается задача стыковки, соединения и закрепления присоединяемых отсеков. При этом стенки конструкции слабо воспринимают и, главное, не противодействуют ударным нагрузкам, например, автоматных и крупнокалиберных пулеметных пуль.

Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, является контейнер по патенту RU 2103208, кл. В 65 D 88/12.

Известный контейнер снабжен встроенными в стенки отсеков цилиндрического корпуса защитными ударопоглощающими слоями с упругоподатливыми прокладками между ними, закрепленными концами на опорных кольцевых поясках отсеков и зафиксированными концентрическими слоями полотен стеклоткани силовой арматуры, с углами охвата их боковых поверхностей относительно горизонтальной плоскости симметрии, равными 30-75°, выполненными из прессованного слоистого композиционного материала на основе стекло-, базальтовой или органоткани или комбинации из них и полимерного связующего.

Однако предложенная конструкция контейнера не обладает достаточной защищенностью от воздействия ударных нагрузок, пуль автоматов или карабинов, так как контейнер не защищен от поражений в плоскости симметрии 330-285°, что в ряде случаев перевозок продукции и изделий недопустимо.

Задачей изобретения является создание транспортного контейнера с многофункциональными возможностями и повышенной стойкостью к пробитию и разрушению от воздействия ударных нагрузок за счет совершенствования конструкции секций корпуса контейнера путем введения в его стенки армирующих, упрочняющих и ударопоглощающих стенок по всему периметру.

Указанный технический результат достигается тем, что в многофункциональном транспортном контейнере, содержащем корпус, образованный из отдельных соединенных между собой секций, которые выполнены из металлической оправки с ударопоглощающими защитными слоями и упругоподатливыми прокладками, а также выполнены с крепежными пазами для сборки и крепления и снабжены люками-пазами и съемными крышками, при этом слои секций выполнены из слоя полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена высокой плотности, или морозостойкого полипропилена, и, по крайней мере, одного армирующего слоя из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани, на поверхность которого последовательно нанесены слой из полимерной композиции, наполненной стекло- или углерод- или базальтовым волокном, из слоя нетканого волокнистого материала, затем из слоя из вспененного блоксополимера пропилена и этилена или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или из полиэтилена высокой плотности, по меньшей мере, одного армирующего слоя из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани и внутреннего слоя из полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена высокой плотности, или морозостойкого полипропилена, причем между секциями внутри корпуса размещена перегородка из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани.

Внутренний слой секций корпуса выполнен из электропроводящего или антистатического материала с объемным и поверхностным сопротивлением от 10² до 10⁹ Ом·см, а корпус и внутренний слой заземлены.

Корпус контейнера имеет прямоугольную или цилиндрическую форму.

Указанный технический результат достигается также способом изготовления многофункционального транспортного контейнера, включающего изготовление соединенных между собой с образованием корпуса секций, состоящих из металлической оправки с ударопоглощающими защитными слоями и упругоподатливыми прокладками, выполненных с крепежными пазами для сборки и крепления между собой и к транспортному средству и снабженных люками-пазами и съемными крышками, при этом слои секций изготавливают нанесением на металлическую оправку методом ротационного формования слоя из полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена, или морозостойкого полипропилена, и, по крайней мере, одного армирующего слоя, из рукавной базальтовой или стеклянной, или углеродной ткани, на поверхности которого последовательно нанесены слой из полимерной композиции, наполненной стекло-, или углерод- или базальтовым волокном, слоя из нетканого волокнистого материала, затем слоя из вспененных блоксополимера пропилена и этилена или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или из полиэтилена высокой плотности и, по меньшей мере, одного армирующего слоя из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани и внутреннего слоя из полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена высокой плотности, или морозостойкого полипропилена, причем между секциями внутри корпуса размещена перегородка из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани.

Корпус контейнера имеет прямоугольную или цилиндрическую форму.

Перегородку, согласно способу, закрепляют сваркой. Внутренний слой секций корпуса выполняют из электропроводящего или антистатического материала с объемным и поверхностным сопротивлением, равным от 10² до 10⁹ Ом·см, а корпус и внутренний слой заземляют.

На фиг.1 представлен общий вид контейнера; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.4 - полимерная армированная рукавная перегородка; на фиг.5 - сечение С-С на фиг.4.

Цилиндрический или прямоугольный разъемный полимерный корпус контейнера состоит из полимерных секций - 1, 2, 3, 4, соединенных между собой с помощью крепежных деталей, размещенных в пазах торцов секций (не показаны).

Корпус контейнера снабжен люками-лазами - 5 и 6 и съемными крышками - 7 и 8, а также металлическими стяжками - 9 и крепежными деталями - 10 к транспортному средству металлической оправкой - 11, полимерной оболочкой - 12, выполненной из полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или из статистического сополимера пропилена и этилена с альфа-олефинами, или из полиэтилена, или морозостойкого полипропилена, армирующей оболочки - 13, выполненной из одного или более рукавного армирующего слоя из базальтовой стеклянной, или углеродной ткани и оболочки - 14, выполненной из композиционного материала, наполненного стекло-, или углерод-, или базальтовым волокном, и оболочки - 15 из нетканного волокнистого материала и промежуточной оболочки - 16 из вспененного блоксополимера пропилена и этилена или из статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или из полиэтилена, и оболочки по крайней мере, из одного второго рукавного армирующего слоя из базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани - 17 и оболочки - 18 внутреннего слоя контейнера из полимера на основе блоксополимера пропилена и этилена или из статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или из полиэтилена высокой плотности или морозостойкого полипропилена, которая может также быть выполнена из электропроводящего или антистатического полимерного материала с электросопротивлением от 10² до 10⁹ Ом·cм. Причем контейнер снабжен между секциями - 1 и 2 внутри корпуса полимерной армирующей рукавной перегородкой - 19 из базальтовой или стеклянной или углеродной, или капроновой ткани, закрепленной в пазах-выступах между внутренними оболочками - 18 секций - 1 и 2.

На фиг.4 представлен чертеж полимерной армированной рукавной перегородки - 19, а на фиг.5 - ее разрез, которая состоит и наружного полимерного слоя 20, армирующего слоя - 21 и внутреннего полимерного слоя - 22. Армирующий слой перегородки может быть изготовлен из базальтовой ткани, или капроновой ткани, или углеродной ткани, а полимерное покрытие, наносимое на ткань с двух сторон методом экструзии, с последующей сваркой в рукав внахлест за счет плавления самого материала или прокладкой, термопластичного материала между свариваемыми поверхностями.

Изготовление секций и выполнение полимерных слоев контейнера производят на машине ротоционного формования крупногабаритных полимерных изделий. В специальные вращающиеся в разных плоскостях зажимы устанавливают металлическую обечайку, в которую загружают расчетное количество композиционного материала в виде порошка или гранулята, после чего концы формы-обечайки герметизируют фланцами. При температуре 200-240°С и выдержке в течение 30-40 мин во вращающейся форме полимерный материал плавится и под действием центробежных сил формируется оболочка. После чего процесс повторяют с другим композиционным материалом, например, стеклонаполненным полипропиленом. На внутреннюю поверхность сформированных полимерных оболочек устанавливают рукавные слои из армирующих тканей и закрепляют по периметру с помощью сварочного прутка, наносимого ручным экструдером, после чего во внутрь установленного рукава подают композиционный полимерный материал и проводят формирование оболочки при заданной температуре и времени. Во фланцах, герметизирующих металлическую обечайку (корпус секций 1 и 2), предварительно выполняют выступы и пазы для использования их в дальнейшем для закладки крепежных деталей при стыковке секций и монтажа корпуса контейнера.

Аналогично изготавливают торцевые секции корпуса контейнера.

Наличие полимерной армированной рукавной перегородки в контейнере позволяет заполнять объем контейнера полностью и избегать гидравлических ударов со стороны перевозимых грузов в направлении движения транспортного средства и в поперечном направлении, что очень важно, например, при перевозках гептила. В контейнерах по ближайшему аналогу по требованиям безопасности перевозок заполнение гептилом составляет одну треть от их объема. В предлагаемом контейнере объем перевозок повышается на 2/3, а упаковочный коэффициент при контейнерной загрузке достигает величины К-1.

Армированные полимерные перегородки позволяют перевозить несовместимые продукты в оба конца пути без порожних рейсов.

Имеющиеся защитные ударопоглощающие слои преграждают проникновению пуль во внутрь объема, вызывают изменение ее траектории, потерю, диссипацию и полное поглощение энергии удара.

Рассмотрим траекторию движения пули в глубину стенки многофункционального контейнера.

Первый металлический слой при ударе баллистического тела летящей пули, принимая на себя удар, в первую очередь расплющивает острый наконечник пули и значительно увеличивает его площадь, при этом происходит сдвиг и разворот в плоскости траектории полета пули при ее прохождении в толще металла. При входе пули в более податливый, полимерный слой, ее траектория еще больше отклоняется от прямой и при подходе к армирующим слоям она разворачивается плоскостью и бьет по улавливающей сетке почти плашмя, застревая в защитном ударопоглощающем слое. При этом энергия удара при проникновении в этот слой значительно уменьшается и локализируется. При прохождении расплющенной пули, развернутой в плоскости от прямой оси ее первоначального движения, движение пули в полимерном вспененном слое еще больше отклоняется в упругоподатливом слое, проходит уже по касательной, а ее траектория и положение позволяет увеличить сопротивляемость стенок контейнера и направить ее по касательной в первый армированный слой или погасить энергию во втором армирующем слое контейнера. При этом локализованная пуля не разрушает конструкцию контейнера. Эффективной защите способствует чередование ударопоглощающих слоев (стальная обечайка контейнера, армированные полимерные слои) с упругоподатливыми слоями (волокнонаполненные полимерные слои, вспененный материал и нетканный волоконный материал) выполненные в виде концентрично расположенных слоев по всему диаметру контейнера. Выбор базальтовой или стекло-, или углеродной, или органоткани, или их комбинации был основан на их исключительной эффективности по обеспечению защитных ударопоглощающих свойств.

При наличии слоя с электропроводящими и антистатическими свойствами, который изготовляется из электропроводящего материала с объемным и поверхностным сопротивлением в пределах 10²-10⁹ Ом·см, у контейнера как внешнюю так и внутреннюю оболочку заземляют для снятия электростатического напряжения, наводимого при движении.

Преимуществом предложенного многофункционального транспортного контейнера является высокая термоизолирующая способность стенок, что очень важно при перевозке легколетучих продуктов и с пониженными температурами замерзания. При этом такие контейнеры могут использоваться и как термосы для перевозки легколетучих сжиженных газов.

1. Многофункциональный транспортный контейнер, содержащий корпус, образованный из отдельных cоединенных между собой секций, которые выполнены из металлической оправки с ударопоглощающими защитными слоями и упругоподатливыми прокладками, а также выполнены с крепежными пазами для сборки и крепления и снабжены люками-пазами и съемными крышками, при этом слои секций выполнены из слоя полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена высокой плотности, или морозостойкого полипропилена, и, по крайней мере, одного армирующего слоя из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани, на поверхность которого последовательно нанесены слой из полимерной композиции, наполненной стекло-, или углерод-, или базальтовым волокном, из слоя нетканого волокнистого материала, затем из слоя из вспененного блоксополимера пропилена и этилена или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или из полиэтилена высокой плотности, по меньшей мере, одного армирующего слоя из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани и внутреннего слоя из полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена высокой плотности, или морозостойкого полипропилена, причем между секциями внутри корпуса размещена перегородка из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани.

2. Многофункциональный транспортный контейнер по п.1, в котором внутренний слой секций корпуса выполнен из электропроводящего или антистатического материала с объемным и поверхностным сопротивлением от 10² до 10⁹ Ом·см, а корпус и внутренний слой заземлены.

3. Многофункциональный транспортный контейнер по п.1, в котором корпус контейнера имеет прямоугольную или цилиндрическую форму.

4. Способ изготовления многофункционального транспортного контейнера, включающий изготовление соединенных между собой с образованием корпуса секций, состоящих из металлической оправки с ударопоглощающими защитными слоями и упругоподатливыми прокладками, выполненных с крепежными пазами для сборки и крепления между собой и к транспортному средству и снабженных люками-пазами и съемными крышками, при этом слои секций изготавливают нанесением на металлическую оправку методом ротационного формования слоя из полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена, или морозостойкого полипропилена, и, по крайней мере, одного армирующего слоя, из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной, ткани, на поверхности которого последовательно нанесены слой из полимерной композиции, наполненной стекло-, или углерод-, или базальтовым волокном, слоя из нетканого волокнистого материала, затем слоя из вспененных блоксополимера пропилена и этилена или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или из полиэтилена высокой плотности и, по меньшей мере, одного армирующего слоя из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани и внутреннего слоя из полимерной композиции на основе блоксополимера пропилена и этилена, или статистического сополимера пропилена с альфа-олефинами, или полиэтилена высокой плотности, или морозостойкого полипропилена, причем между секциями внутри корпуса размещена перегородка из рукавной базальтовой, или стеклянной, или углеродной ткани.

5. Способ по п.4, в котором корпус контейнера имеет прямоугольную или цилиндрическую форму.

6. Способ по п.4 или 5, в котором перегородку закрепляют сваркой.

7. Способ по любому из пп.4-6, в котором внутренний слой секций корпуса выполняют из электропроводящего или антистатического материала с объемным и поверхностным сопротивлением, равным от 10² до 10⁹ Ом·см, а корпус и внутренний слой заземляют.