CN100562704C - 用于贮存、运输或处置物体的装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于贮存、运输和处置诸如疑似炸弹的物体、特别是疑似包含所谓脏弹的物体的装置。本发明的装置包括具有铅制中间层和内外钢层的夹层设计的壳体。本发明还涉及一种制造这种装置的方法。

Description

用于贮存、运输或处置物体的装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于贮存、运输或处置诸如疑似炸弹的物体、特别是疑似含有放射性物质或炸药与放射性物质的组合物的物体的装置。本发明还涉及一种制造这种装置的方法以及一种用于贮存、运输或处置诸如疑似炸弹的物体的方法。

背景技术

引爆室或爆破室用来以安全的方式摧毁诸如例如废弃弹药或炸药的物体，还用于摧毁疑似恐怖分子的炸弹。爆破室或引爆室通常包括壳体，其设计成耐受发生在该壳体内的爆炸。在使用中，待摧毁的物体连同炸药包一起安放在引爆室内。然后，引爆炸药包，使得腔室内的物体被摧毁。这种引爆室的示例在例如美国专利No.4478126中公开。爆破室的设计也已经在例如Duan Zhoping和Tong Yi的题为“Design of Blast Chamber for Long-time useand Experimental Research”的期刊文章中讨论过。该文章呈现在中国桂林的“Proceedings of the 2003 International Autumn Seminar on Propellants，Explosives and Pyrotechnics”。

近年来，已经讨论了恐怖分子谋求制造所谓“脏弹”的危险。所谓“脏弹”是包含炸药包以及放置在炸药包附近的一种或几种放射性物质的物体。如果该装置引爆，则爆炸将会导致放射性物质散布到广泛的区域。广大区域将被放射性物质污染，使得整个区域很长一段时间不适于人居住。另外，脏弹可能会给很多在撤离受污染区域前可能暴露于危险辐射等级的人带来疾病和死亡。与普通炸弹不同，不能简单地通过炸药包来摧毁脏弹，因为炸弹内的放射性物质在爆炸后仍会残存。如果负责安全的政府机构发现疑似脏弹的物体，则最关重要的是将该可疑装置从脏弹引爆能导致破坏的地方移走。而且，非常重要的是将该可疑装置运到脏弹爆炸对人类带来最小可能的破坏或危险的地方。由于将可疑物体运输穿过人群密集的地区可能是必要的，所以非常期望能安全地执行这种运输。本发明的目的是提供一种适于接收疑似脏弹的装置，并且该装置能提供对放射性辐射的防护。本发明的目的还在于提供制造这种装置的方法。本发明进一步的目的是提供一种处理疑似脏弹的方法。

发明内容

本发明涉及一种安全装置，其包括确定出一腔室的壳体(shell)。壳体可以打开和闭合，使得物体可以放置在腔室内。该壳体设计成能耐受高达至少500g TNT的炸药装药(explosive charge)在壳体内爆炸。壳体至少局部地设计成夹层板，该夹层板具有由钢制成的内壁部、同样由钢制成的外壁部和由铅制成的中间壁部。中间壁部夹在内壁部与外壁部之间。

在本发明的优选实施例中，壳体是球形壳体。但是，也可以考虑其它形状，例如圆柱形壳体。

根据本发明的一个实施例，中间壁部仅围绕一部分腔室。在该实施例中，存在没有中间壁部的壳体的相对侧。

中间壁部的厚度适当为10-30mm。内壁部可以具有20-40mm的厚度，而外壁部可以具有5-20mm的厚度。

本发明还涉及一种处理疑似包含放射性物质的物体的方法。该方法包括：提供具有腔室的装置，该腔室设计成能耐受高达至少500g TNT的炸药装药在腔室内爆炸，腔室具有至少局部地设计成夹层板的壳体，该夹层板具有由钢制成的内壁部、由钢制成的外壁部和由铅制成的中间壁部，中间壁部夹在内壁部与外壁部之间。在该方法中，将疑似包含放射性物质的物体放置在腔室内，使腔室闭合并锁定，随后将该装置运输到脏弹在该腔室内爆炸造成巨大损失的可能性不大的地方。例如，可以将其放在矿井井筒中。

在将可疑物体放在腔室内之前，可以测试该可疑物体的放射性。

本发明还涉及一种制造本发明装置的壳体的方法。该制造壳体的方法包括如下步骤：提供第一半球形壳体，该第一半球形壳体具有由钢制成的壁部，壁部彼此间隔开以在壁部之间确定一间隙；和将熔融的铅倒在间隔开的壁部之间以用铅填充间隙，从而制造出夹层板。

整个半球形壳体被铅填充的实施例是可能的，但也可以是半球形壳体仅有一部分用铅填充。

优选地，该方法还包括对第二半球形壳体重复相同的步骤，并将两个半球形壳体结合以制造出球形壳体。

附图说明

图1是根据本发明的装置的示意性截面图；

图2是示出该装置如何可以包括两个半球形壳体的示意图；

图3a和3b从上方示出了根据图2的装置的细节；

图4是本发明装置的壁的一部分的示意性截面图；

图5是以大比例示出图4的细节的截面图；

图6是制造根据本发明的装置的过程中的步骤的截面示意图；

图7是类似于图6的截面图，但示出了制造过程中的后续步骤；

图8是处置可疑物体的过程中的可能的进一步步骤的示意图；

图9是类似于图1的视图，但示出了本发明的略有不同的实施例。

具体实施方式

参照图1，本发明涉及用于贮存、运输或处置疑似包含脏弹的物体的安全装置1。该装置1包括壳体2。在图1中，示出该壳体安放在地上并立在腿16上。壳体2可以打开和闭合，使得物体11可以放在装置1的腔室内。如图2所示，壳体2可以是带有两个半球形壳体或壳体半部3、4的球形壳体。壳体2可以通过将半部3、4彼此连接或断开而打开或闭合。壳体设计成能耐受高达至少500克TNT(三硝基甲苯)的炸药装药在壳体2内爆炸。应该理解，在大多数实际应用中，壳体将被设计成能耐受多于500克TNT的装药的爆炸。在一些情况下，将引爆室设计成能耐受多达1kg TNT或10kgTNT或者甚至更大可能是适当的。壳体2至少局部地设计成夹层板，该夹层板具有由钢制成的内壁部5、也由钢制成的外壁部和由铅制成的中间壁部7。中间壁部7夹在内壁部5和外壁部之间。

如果该装置被用来运输和/或处置诸如疑似脏弹的物体，则期望该装置能防止辐射泄漏出去。用于中间壁部7的铅是适于防止辐射通过腔室的壳体漏出的材料。原因在于，铅是密度约为每立方米11350千克的重材料。这使得铅非常适于阻止放射性物质发出的电磁辐射和粒子辐射。但是，铅是相对较软的材料，因此不适合用作用来在其内发生爆炸的壳体。由于钢的机械特性，例如钢的弹性和抗拉强度，所以钢是更加适合此目的的材料。钢不能像铅那样有效地阻止辐射，并且如果用钢代替铅来阻止辐射，则钢层要比具有相同抗辐射能力的铅层厚。因为这些原因，本发明的发明人已经发现，适合疑似脏弹的装置应该具有基于铅钢组合的壳体。但是，发明人也已经发现，简单地由铅外层覆盖的钢壳体不适合用作预期在其中要发生爆炸的腔室。原因在于，发生在钢壳体内的爆炸可能导致铅覆层破裂，并且铅层非常容易损坏。发明人也已经发现，简单地使用铅内层的钢壳体也不是合适的设计，因为来自壳体内爆炸的碎片很容易导致软铅层损坏。但是，基于具有中间铅层和内外钢层的夹层设计的壳体可以抵抗安全装置1的腔室内发生的爆炸的破坏力并可以有效地防止辐射泄漏。

中间层的厚度可以是例如10-30mm。在许多实际实施例中，中间壁部7的厚度可以是25mm-30mm。内壁部5的厚度可以是20-40mm。在本发明的实际实施例中，外壁部6或壁构件6的厚度可以在5mm-20mm的范围内。可以使外壁部6的厚度比内壁部5的厚度小。

壳体2优选是球形壳体2，当然也可以使用其它形状的壳体，例如圆柱形或立方形。优选球形壳体的原因在于，球形被认为在壳体2耐受壳体内的爆炸的能力方面最优。

用于内外壳体5、6的材料可以是铸造或热成形的钢。如果壳体5、6是热成形的，则壳体5、6可以由例如瑞典的SSAB

AB出售的名为

的钢板制成。

夹层设计优选用于整个壳体。但是，也可以是，仅腔室的一部分采用夹层设计。图9示出了一实施例，中间壁部7仅围绕一部分腔室。采用夹层设计的部分在图1中用附图标记8来表示。在图9所示的实施例中，存在没有中间壁部7的壳体2的相对侧9、10。这意味着辐射可能更容易穿过安全装置1的腔室的相对侧9、10泄漏出去。但是，从这些部分泄漏的辐射分别向上和向下。因此，站在腔室前面的人不会受到在这些方向上的辐射的太大影响。

在图1和9中，示意性地表示出用于测量辐射的装置13邻近壳体2放置并位于壳体2的部分10的外侧，在这里没有中间铅层。如果疑似脏弹被放置在腔室内，则可以用测量装置13来勘测是否从腔室泄漏辐射。这样，存在辐射更容易泄漏的一部分壳体无疑是一优点。

如图2至5所示，壳体2可以设置有锁定环17，该锁定环17可以用来将壳体部分3、4互相锁定。如图3a和3b所示，锁定环17可以具有齿22，当锁定环旋转时，齿22适于与壳体半部3、4中的齿23配合。应该理解，齿23可以是连接到每个壳体半部3、4的环形元件18的一部分。如图4所示，在锁定环17与壳体部分3、4接合的地方，壳体部分3、4(或者环形元件18)中的齿23可以形成T形轮廓。如图5中进一步所示的，与锁定环17配合的壳体半部3、4的部分可以设置有脊20，脊20延伸到锁定环17中的凹槽19中。这种设计有利于防止辐射泄漏。应该理解，锁定环17的一些部分也可以用铅制成。如图4所示，锁定环17可以由基本上用铅制成的环形外盖24围绕。外盖24还可以是具有金属片形式的薄的内钢层、中间主铅层和薄金属(优选为钢)片外层的夹层产品。外盖24可以通过例如螺钉、铆钉或者通过焊接而连接到锁定环17。外盖24形成减小辐射泄漏的附加辐射屏蔽。但是，应该理解，外盖24是可选择的，可以构想出不带这种外盖的实施例。

正如图4中示意性示出的，本发明的装置1可以设置有一个或多个密封件29，密封件29布置成在环形元件18和锁定环17之间密封。这可以有利于防止放射性粒子泄漏出去。此外，在可疑装置包含有害化学物质例如毒气时，可以有利于防止有害化学物质泄漏出去。密封件29可以是可膨胀的密封件。

本发明还涉及本发明装置的使用。为了处置可疑物体，将疑似含有放射性物质的物体11放置在腔室1内，正如图1和2示意性地表示的那样。可疑物体11可以放在附接到壳体半部3的篮子21中，如图2示意性所示。随后，闭合安全装置1。图2示意性地表示了安全装置1的闭合。在图2中，表示了装置1的打开位置，在该打开位置处，上半球形壳体部分3处于由虚线表示的提升位置，而且表示了闭合位置，在该闭合位置处，上半球形壳体部分以实线绘制出。应该理解，腔室闭合后，壳体半部3、4例如通过锁定环17彼此锁定，使得腔室内的爆炸不会使腔室开启。当安全装置的腔室已经闭合并锁定时，安全装置1可以运输到被认为是足够安全的地方。

如前所述，可以在已经将可疑物体放置在腔室内之后进行放射性的测量或测试。如果检测到辐射，则可以决定使腔室保持闭合。如果没有检测到辐射，则可以认为打开引爆室是安全的。当然，应该理解，也可以在将可疑物体11放置在安全装置1的腔室内之前对放射性活度进行测试。

如图8示意性所示的，在可疑物体11已经放在装置1中之后，可疑物体的处理还可以包括用混凝土填充安全装置1。在图8中，混凝土可以通过该管道进入腔室1。当用混凝土填充装置1时，空气可以通过气管31排空。

本发明还涉及一种制造本发明装置的壳体2的方法。制造该壳体的方法在图6和7中示意性地示出。该方法包括：提供第一半球形壳体3，该第一半球形壳体3具有彼此隔开以在其间确定间隙的由钢制成的壁部5、6。如图6所示，壁构件5、6或壁部5、6可以连接/紧固到环形元件18，环形元件18可以例如具有适于与锁定环17相互作用的T形轮廓或H形轮廓，正如参照图4和5所描述的。壁构件5、6可以通过例如焊接而紧固到环形元件18。在图6中，附图标记30表示一条焊缝/多条焊缝。以此方式，壁部5、6可以相对于彼此保持在固定位置以确定间隙。如图6所示，外壁部6可以设置有开口25，可以通过该开口25将熔融的铅L倒入壁部5、6之间的间隙中，使得间隙被铅填充。从而，制造出中间铅层。由此，制造出夹层板。可能的是，仅半球形壳体3、4的一部分填充有铅。但是，在本发明的优选实施例中，壁部5、6之间的间隙用铅完全填充。如图7示意性所示，当间隙已经用铅填充后，可以用塞子26或一些其它的闭合元件26来闭合开口25。或者，代替使开口25闭合，可以在壳体中制出通孔以使混凝土管道可以连接到壳体。

该方法还可以包括：提供类似于第一半球形壳体的第二半球形壳体4，并用铅填充间隙，正如对待第一半球形壳体那样。然后，半球形壳体部分或半部3、4可以彼此结合以制成球形壳体2。两个半部可以通过例如锁定环17彼此连结，如图2所示。

应该理解，虽然本说明书公开了一种装置、一种制造壳体的方法和一种处置物体的方法，但这是属于同一发明的不同的方面。因此，本发明的方法适合用来制造壳体，该壳体可用作本发明的装置。类似地，本发明用来处理物体的方法适合用根据本发明的装置来实施。

本发明装置的优点在于，即使爆炸装置已经与放射性物质相结合，也可以以降低危险的方式处理潜在有害的物体。如果在本发明的装置内发生爆炸，则该装置能耐受引爆，如果爆炸装置与放射性物质结合，则该装置能显著降低辐射量。在本发明装置内发生爆炸后，该夹层设计使铅层完好无缺的可能性更大。

本发明的用来制造壳体的方法带来的优点在于，可以以实际且有效的方式制造带夹层设计的半球形壳体。

Claims (5)

1.一种安全装置(1)，包括确定出一腔室的壳体(2)，壳体(2)可以打开和闭合，使得物体可以放置在腔室内，该壳体设计成能耐受高达至少500g TNT的炸药装药在壳体(2)内爆炸，壳体(2)至少局部地设计成夹层板，该夹层板具有由钢制成的内壁部(5)、同样由钢制成的外壁部和由铅制成的中间壁部(7)，所述中间壁部(7)夹在内壁部(5)与外壁部之间，

其中，壳体(2)是球形壳体(2)，并且

其中，所述中间壁部(7)仅围绕一部分腔室，在壳体(2)的相对侧(9，10)没有中间壁部(7)。

2.如权利要求1所述的装置，其中，中间壁部(7)的厚度为10mm-30mm，内壁部(5)的厚度为20mm-40mm，外壁部(6)的厚度为5mm-20mm。

3.一种制造安全装置的壳体(2)的方法，所述方法包括如下步骤：

a)提供第一半球形壳体(3)，该第一半球形壳体(3)具有由钢制成的壁部(5，6)，壁部(5，6)彼此间隔开，以在壁部(5，6)之间确定一间隙；和

b)将熔融的铅倒在间隔开的壁部之间，以用铅填充间隙，从而制造出夹层板。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括：

a)提供第二半球形壳体(4)，该第二半球形壳体(4)具有由钢制成的壁部(5，6)，壁部(5，6)彼此间隔开，以在壁部(5，6)之间确定一间隙；

b)将熔融的铅倒在间隔开的壁部(5，6)之间，以用铅填充该间隙，从而制造出夹层板；和

c)使第二半球形壳体(4)与第一半球形壳体(3)结合以形成球形壳体(2)。

5.如权利要求4所述的方法，其中，用铅填充半球形壳体(3，4)的仅一部分。

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