[发明专利]一种爆炸容器内防护装甲结构及其设计方法

说明书

本发明公开了一种爆炸容器内防护装甲结构的设计方法，包括：根据爆炸容器使用时爆炸物产生的破片质量和速度，确定爆炸容器的内防护装甲结构的厚度；在爆炸容器主体承力层内侧，首先设置一层变形镁合金；在变形镁合金内侧贴一层三氧化二铝陶瓷，变形镁合金与三氧化二铝陶瓷之间用环氧树脂粘结；三氧化二铝陶瓷的内侧面喷涂LINE‑X抗爆涂层作为止裂层；紧贴三氧化二铝陶瓷抗爆涂层放置一层泡沫铝，用来衰减空气冲击波能量并降低破片群速度。内防护装甲结构通过压条与爆炸容器的主体承力层紧密贴合在一起。本发明还提供一种爆炸容器内防护装甲结构。本发明的防护系数高，抗弹效果好；结构轻，便于更换。

技术领域

本发明涉及一种爆炸容器防护结构及其设计方法，具体涉及一种爆炸容器内防护装甲结构及其设计方法。

背景技术

爆炸容器能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，因此，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，爆炸容器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，爆炸容器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，可以在爆炸容器中安全方便地研究爆炸过程；在公共安全中，爆炸容器是车站、机场和重要场馆等公共场所重要的防爆设备。

但爆炸容器在使用过程要面对爆炸物产生的大量高速破片群侵彻及空气冲击波冲击，如不加以防护就会对爆炸容器主体承力层产生破坏。通过对爆炸容器内部防护装甲结构的设计，保护爆炸容器不受损伤，延长爆炸容器寿命。

目前的爆炸容器内防护装甲大都采用装甲钢，但是单纯使用装甲钢的方法并不是好的选择，首先其抗侵彻性能并不是最优，其次由于其质量大，后期更换极为不便，并且在更换过程中容易伤人。

发明内容

为了抵御爆炸容器在爆炸过程中产生的高速破片群和空气冲击波，本发明提供爆炸容器内防护装甲结构及其设计方法，可以有效防止破片群对容器主体承力层的侵彻，保护容器的使用安全。

本发明采用的技术方案是：

一种爆炸容器内防护装甲结构的设计方法，包括：

步骤一、根据爆炸容器使用时爆炸物产生的破片质量和速度，确定爆炸容器的内防护装甲结构的厚度；

步骤二、在爆炸容器主体承力层内侧，首先设置一层变形镁合金，变形镁合金紧贴容器主体内壁；

步骤三、在变形镁合金内侧贴一层三氧化二铝陶瓷，变形镁合金与三氧化二铝陶瓷之间用环氧树脂粘结；

步骤四、三氧化二铝陶瓷的内侧面喷涂LINE-X抗爆涂层作为止裂层，防止三氧化二铝陶瓷在破片侵彻的瞬间反向喷射三氧化二铝陶瓷颗粒降低抗侵彻性能；

步骤五、紧贴三氧化二铝陶瓷抗爆涂层放置一层泡沫铝，用来衰减空气冲击波能量并降低破片群速度。

步骤六、内防护装甲结构通过压条与爆炸容器的主体承力层紧密贴合在一起。

更进一步的方案是：

步骤一中，一般爆炸物产生的破片速度1000米/秒以下时，爆炸容器的内防护装甲结构的厚度不大于10cm。在爆炸物产生的破片速度1000～2000米/秒时，爆炸容器的内防护装甲结构的厚度在10cm～15cm。

更进一步的方案是：

在确定了内防护装甲结构的厚度之后，确定变形镁合金和三氧化二铝陶瓷的厚度比为0.8～1；泡沫铝的厚度大于或等于镁合金与三氧化二铝陶瓷厚度之和；

本发明的另一个目的在于提供一种爆炸容器内防护装甲结构。

一种爆炸容器内防护装甲结构，包括位于爆炸容器主体承力层内侧依次设置的变形镁合金、三氧化二铝陶瓷、涂覆于三氧化二铝陶瓷内侧面的抗爆涂层以及泡沫铝。