ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

При анализе и расчете защитной способности ограждающих конструкций с металлоизоляцией, получивших последовательное 4-факторное воздействие (радиационная нагрузка (ИИ), электрическое поле (ЭМИ), температурное воздействие теплового фронта (ТФ) и локальная короткоимпульсная ударная механическая нагрузка (Р _Д), важное значение приобретает величина добавочного импульса ИИ, появляющегося за аварийной защитой в период наложения последующего фактора воздействия на предыдущий, характер распределения ее внутри объекта, а также доминанту этого воздействия, дающую максимальный прирост добавочного импульса.

Суть предложенного способа заключается в следующем. Между источником ИИ типа РУП-200 (РАП 150/300) или более мощным и бетонными образцами с металлоизоляцией всей серии помещают тонкую стальную пластину, жестко закрепленную на определенном расстоянии от моноблока источника ИИ с заранее заданной и экспериментально проверенной величиной поглощения ею потока ИИ. Пластина одновременно защищает РУП от взрывных продуктов и взрывной волны, возникающих при воздействии короткоимпульсной, ударно, локальной механической нагрузкой в процессе проведения эксперимента. Кроме этого, данная пластина является электродом для подачи импульса высокого напряжения. Вторым электродом на каждом образце является металлоизоляция, которую заземляют. Внутри этой металлической пластины сделаны калибровочные каналы, соединенные между собой и с выходом, в виде калибровочных отверстий, на одну сторону пластины, обращенную к испытываемому образцу. Отверстия должны быть равномерно расположены на пластине, а количество их, угол наклона к плоскости пластины должен быть таким, что при выходе через них горящей газовой динамической струи создавалось равномерное температурное тепловое поле как бы по всей поверхности будущей воронки разрушения или, как вариант, ионизационной воронки. Отверстия между собой закольцованы каналами и соединены с магистральным газовым трубопроводом с помощью температурно-стойкого резинового шланга. Для защиты от теплового воздействия между моноблоком РУП и пластиной, а также между пленочными дозиметрами (обыкновенными или скоростными) и металлоизоляцией образца используют охлаждающий защитный экран, или в виде водяного экрана с ламинарным характером движения воды, или другого вида. Важным условием их применения является известная величина поглощения ими потока ИИ.

Эксперимент проводится в 4 этапа.

1 этап. Каждый образец всей данной серии просвечивается ИИ. Пленочные дозиметры, находящиеся под образцами обрабатываются, с них снимаются показания доз ИИ в различных точках. Строятся графики зависимости d _i в фиксированных точках от параметров потока ИИ и от толщины конструкции. В этом этапе толщина образцов является величиной постоянной.

2 этап. Каждый образец всей данной серии повторно просвечивается источником ИИ в совокупности с действием на них электрического поля ЭМИ строго определенных параметров. После обработки пленочных дозиметров с них снимают показания и строят графики доз d _i в фиксированных точках зависимости от параметров потока ИИ и электрического поля ЭМИ. Во втором этапе толщина образцов также является величиной постоянной.

3 этап. Каждый образец всей данной серии повторно просвечивается источником ИИ в совокупности с воздействием на них электрического поля ЭМИ строго определенных параметров, а также теплового температурного поля ТФ в виде сферического горящего газодинамического факела строго определенных параметров. По достижению необходимых параметров температуры, определяемой с помощью датчиков на поверхности данных испытываемых образцов с металлоизоляцией, делают фиксированные съемки с помощью дозиметров (обычных или скоростных). После обработки пленочных дозиметров и снятия с них показаний дох ИИ в фиксированных точках строят графики зависимости доз d _i от параметров ЭМИ и ТФ. В этом этапе толщина образцов также является величиной постоянной.

4 этап - заключительный. На каждый образец всей серии, за исключением контрольных, воздействуют локальной короткоимпульсной ударной механической нагрузкой с соблюдением принципиального условия чистоты проведения данного эксперимента. Затем каждый образец снова просвечивается источником ИИ с одновременным воздействием ЭМИ, тепловым температурным полем ТФ строго определенных параметров. Пленочные дозиметры после проведения эксперимента обрабатываются, снимаются показания доз d _i и строят графики в зависимости от толщины конструкции каждого образца h _i от параметров ИИ; ЭМИ и ТФ за аварийной защитой. Меняя толщину металлоизоляции, экспозицию воздействия ИИ и ЭМИ, параметры температуры теплового поля и его давления (ТФ), толщину стального промежуточного листа с кольцеобразным (паутинообразным) расположением в нем каналов для движения горящих газообразных динамических струй с тем или иным давлением и расстоянием от моноблока РУП-200 до этого листа и до просвечиваемого образца, а также последовательность действия четырех факторов или их сочетания, строят окончательные графики прохождения доз d _i через аварийную защиту в месте ее повреждения. Полученные графики анализируются, используя принцип суперпозиции, строят окончательный суммарный, самый неблагоприятный для аварийной защиты, на прохождение через нее ИИ, при последовательном 4-факторном воздействии, с определением доминанты этого воздействия.