183959. lajstromszámú szabadalom • Védőfal, robbanás elleni környezetvédelemhez
1 183 959 A találmány tárgya védőfal, robbanás elleni környezetvédelemhez vasbetonból, amely a robbanásveszélyes tér és a védett tér között helyezkedik el. Robbanóanyagok gyártásánál, raktározásánál és felhasználásánál a környezetet védőfalakkal óvják a véletlenszerű robbanás okozta lökéshullámok hatásától. Az e célra alkalmazott hagyományos védőfalak egyrétegben készülnek, többnyire vasbetonból. A hagyományos, ismert egyrétegű védőfalakkal foglalkozik pl. a „Robbanásveszélyes ipari épületek tervezése” c. 1968. évben megjelent ÁGTI-segédlet, az 1.4. „Lokalizálás” c. fejezetben, a 9., 10. és 11. ábrákon. Ugyancsak egyrétegű védőfalakat ír elő az „Ipari robbantóanyag raktárak műszaki követelményeinek szabályzata” c. 1970. évi Országos Bányaműszaki Főfelügyelőségi kiadvány is, a 13. §. 3. és. az 1. c. ábrán, A lökéshullám-csillapítás módszereit vizsgálja az „Explosivstoffe” c. svájci folyóirat 1970. évi februári számában a 25-39. oldalon megjelent „Sicherheitsabstände bei der Lagerung und Handhabung explosionsfähiger Stoffe” c. tanulmány, melynek szerzői a nemzetközi szakirodalom legújabb eredményeit is felhasználják. A tanulmányban nem esik szó rétegelt védőfalról. Az NSZK Robbanóanyagtörvénye - Sprengstoffgesetz' - (Bundesgesetzblatt 26. November 1977. p. 2201-2215) az összes ismert építési mód figyelembevételével állapítja meg az ún. védőtávolságokat. Rétegelt falszerkezetről ebben sem esik szó. A robbanóanyaggyártó üzemek létesítésére vonatkozó csehszlovák iparági szabvány - ON 73 521/06D-2/65 - nem tartalmaz rétegelt falszerkezetet (lásd I. Megnevezések - II. fej. 14. bek.- VI. fej. 42. bek.) Megemlítjük az ÁGH Közlemények 1978/9 számában megjelent „Robbanás hatásának csökkentési lehetőségei a robbanóanyagipari létesítmények célszerű kialakításával” c. tanulmány is csak egyrétegű védőfalakkal foglalkozik. Végül ismeretes, hogy pl. Magyarországon a két világháború között, majd az 50-es évek elején épült robbanóanyagipari üzemeknél kizárólag egyrétegű vasbeton védőfalakat alkalmaztak és a jelenleg folyamatban levő rekonstrukcióknál is ilyen szerkezeteket építenek. Az egyrétegű falak védőhatása korlátozott. Ezek a védőfalak az esetleges robbanáskor keletkező lökéshullámoknak csak egy részét verik vissza, az energia jelentős hányadát átengedik. A védett térbe átengedett lökéshullámok energiaszintje különböző mérések alapján a primer nyomás 40-70%-a között változik. Hagyományos egyrétegű vasbeton védőfalat mutatunk be az 1., 2. és 3. ábrán, amelyet az ÁGTI említett tervezési segédletének 10. ábrája nyomán rajzoltunk. Mérésekkel és elméleti megfontolásokkal az állapítható meg, hogy a lökéshullám hatására az egyrétegű védőfal külső határoló felületei között belső reflexiók alakulnak ki. Ezért a védett oldalon levő teret az elsődleges szűrt hullámon kívül egy másodlagos hullámsorozat is éri. Az átmenő hullámsorozat igen rövid idő alatt, magas amplitúdón összegeződík. A feladat olyan védőfal létrehozása, amelyet a robbanásveszélyes és a védendő tér közé helyezve, a jelenleg ismert védőfalakénál lényegesen jobb védőhatás érhető el. A találmány alapját az alábbi felismerések képezik: 1. Ha a lökőhullám két különböző akusztikai hullámellenállású közeg határához ér, azon az energia egy része visszaverődik. „Akusztikai hullámellenállás” alatt az anyagok sűrűségének és hangsebességének szorzatát értjük. 2. Ha egy falba több, különböző akusztikai hullámellenállású réteget építünk be, akkor ezáltal növelhető a visszavert lökéshullámok energiaszintje és javul a falnak a robbanásveszélyes oldalával ellentétes oldalán levő tér védelme. A rétegelt fal késlelteti az átmenő hullámsorozatot, mely így alacsonyabb amplitúdón összegeződík. 3. A visszaverő, tükröző felületek számának növelésével tovább csökkenthető a védett térbe átengedett lökéshullámok energiaszintje. 4. A tükrözés hatásfoka annál jobb, minél nagyobb a különbség a két érintkező közeg akusztikus hullámellenállása között, ezért célszerű a lágy és kemény rétegeket egymással váltani. Fentiek alapján a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a robbanásveszélyes tér és a védett tér között elhelyeztt védőfalat két vasbetonrétegből alakítjuk ki, ahol a két réteg között hézag van. Előnyös az a kiviteli alak, ahol a védőfal két vasbeton rétege egymástól eltérő vastagságú, éspedig oly módon, hogy a robbanásveszélyes oldal felé eső vasbeton réteg vastagabb. A tükrözés hatásfokának javítása, fokozása érdekében előnyös, ha a hézagot lágy - célszerűen hanggátló, hangelnyelő — anyaggal töltjük ki. A hézag vastagsága egyébként a kiviteltől és az alkalmazott hanggátló anyagtól függően a védőfal összvastagságának 10-30 %-a között mozog. A tükröző felületek száma tovább növelhető azáltal, hogy a hézagot kitöltő lágy anyagba a vasbeton rétegekkel párhuzamos acéllemezt ágyazunk be. A találmány szerint kialakított védőfal hatásosan csillapítja az átengedett hullámnyomást, így csökkenteni lehet a létesítmények közötti biztonsági távolságokat. Új üzemek építésénél ebből adódóan kisebbek lesznek az út- és közműhálózat beruházási költségei. Meglevő üzemek esetében könnyebb az üzemen belül újabb létesítmények telepítése, ami az utóbbi időben egyébként már szinte megoldhatatlan feladat. A találmány alapgondolata és a találmány szerint kialakított védőfal erődítmény-jellegű műtárgyaknál is hasznosítható. Ugyancsak kedvező, ha a robbantásoknál alkalmazott ún. árnyékolópalánkokat a találmány szerint rétegeken készítjük. A találmányt a továbbiakban annak néhány példaképpel kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: az 1. ábrán hagyományos, egyrétegű vasbeton védőfallal ellátott épület metszetét látjuk; a 2. ábrán az 1. ábra „A” részletét mutatjuk be, felnagyított léptékben; a 3. ábrán az 1. ábra szerinti épület alaprajzát láthatjuk; 4. ábránk a találmány szerinti, rétegelt szerkezetű védőfallal ellátott épület metszete; az 5a. ábrán a 4. ábra „B” részlete látható felnagyított léptékben, egy előnyös kiviteli alaknál; az 5b. ábrán a 4. ábra „B” részletét egy másik kiviteli alaknál mutatjuk be, ugyancsak nagyítva; az 5c. ábra a 4. ábra „B” részletét tünteti fel, egy további kiviteli alaknál; végül a 6. ábrán a 4. ábra szerinti épület alaprajzát láthatjuk. Rátérve az 1-3. ábrán látható hagyományos védőfalra, ennél az 1 robbanásveszélyes teret a 2 védőfal választja el az 5 védett tértől. Az 1 robbanásveszélyes tér felett 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
