[发明专利]一种用水防护爆炸容器的方法

说明书

本发明属于爆炸试验设备技术领域，一种用水防护爆炸容器的方法。爆炸实验时，先抽干池水，在爆炸容器中布置爆炸试验后，关闭并密封爆炸容器；将爆炸容器、测量与引爆线路均进行防水密封后，再向水池中注水；注水使爆炸容器顶部淹没在预设的水下深度后，停止注水，进行爆炸实验。爆炸实验后，将水池中的水抽出，打开爆炸容器，进行爆炸实验的回收与检查工作。水的覆盖可防止爆炸一旦使容器破坏时的飞散物与冲击波，解决了本质安全问题；在处理含毒爆炸物时，可以防止有毒气体或气溶胶直接泄露；水层对于爆炸容器的壳体振动起到阻尼消振作用，使疲劳振动次数迅速减少，提高爆炸容器的使用寿命，消除壳体的“应变增长”，提高爆炸容器的抗爆能力。

技术领域

本发明属于爆炸试验设备技术领域，具体涉及到一种用水防护爆炸容器的方法。

背景技术

爆炸容器或称抗爆容器，已广泛用于爆炸科学实验、爆炸物防护、转运和处理有毒爆炸物、在其中进行各种爆炸加工等等。出于特定的使用目的，人们业已发明设计了大量的爆炸容器，也采用各种材料和抗爆技术来制造爆炸容器。目前的爆炸容器有各种球型容器(DONG Q.,HU B.Y.,Chen S.Y.,etc.Engineering design of a multiple-use sphericalexplosion containment vessel subjected to internal blast loading from 25kgTNT high explosive[J].J.Pressure Vessel Technology,2012,134:021205-1～5.)、各种槽罐(Esparza E.D.，Stacy H.，Wackerle J.Proof testing of an explosioncontainment vessel[C].27th Department of Defense Explosives Safety Seminar,August 1996:20-22.；ZHOU Kan,HUANG Ge,FANG Kai,etc.Development of explosion-containment vessel with 3kg TNT equivalent[J].Materials Science andEngineering,2019,(616):012020.)、扁平钢带缠绕柱壳(郑津洋,邓贵德,陈勇军,等.离散多层厚壁爆炸容器抗爆炸性能试验研究[J].爆炸与冲击,2005,25(6):506-511.)、纤维复合材料(胡洋.玻璃纤维复合材料抗爆容器动力响应研究[D].浙江大学，2016.；DONG Q.,HUB.Y.Dynamic behavior of carbon fiber explosion containment vessels[J].J.Pressure Vessel Technology,2016,138:011202-1～5.)、金属复合板(文潮,刘晓新,马艳军.钛/钢复合板密封爆炸容器的设计与制造[J].中国有色金属学报,2010,20(S1):s972-s976.)等。

如上所述，尽管对于爆炸容器有各种形状、方式设计，采用各种材料，但由于爆炸所产生的冲击高压与高功率输出，使爆炸容器壳体处于高应变率的极限冲击状态，加之应力波在容器壳体中反复传播，会发生“应变增长”问题，这就使得发生冲击破坏的风险增大；再者，对于长期重复使用的爆炸容器，会反复经历的强烈冲击振动，发生疲劳破坏的风险也较大。因此，出于对爆炸容器安全性的考虑，一般容器的设计都比较厚重，强度设计的裕量较大(胡八一，周刚,郑津洋等.爆炸容器研究及应用最新进展评述[C].压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集,中国江苏无锡,2009:340-344.)。以中国工程物理研究院的25kgTNT当量球型爆炸容器为例，球壳厚度为95mm，内径为3.8m；大连理工大学自制的5kgTNT当量爆炸实验容器，球壳厚度为40mm，外径为3.0m,壳重近8.6t。通常1公斤TNT当量以上的抗爆容器都重达数吨，钢制容器平均每公斤TNT约使用0.5～2吨钢材；即使是采用纤维复合材料的轻型爆炸容器，每公斤TNT也要使用175公斤左右的壳体材料。