[发明专利]一种评价防爆容器使用安全性的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于警用装备领域，特别涉及一种评价防爆容器使用安全性的系统及方法。

背景技术

防爆容器是有效隔离和阻挡爆炸物爆炸时所产生的冲击波和破片对周围环境造成的杀伤效应、用于临时存放和运输爆炸物及其他可疑爆炸物的装具；广泛应用于车站、机场等人口密集的场所。对防爆容器的使用安全性进行评价方法是警用防护装备领域研究的重要课题，是防爆容器推广使用的必要前提。

GA69-2007、GA871-2010、GA872-2010等行业标准均对防爆容器安全性评价提出了一定的要求，这些要求或提出了冲击波的定性评价方法、或提出了爆炸破片的定性测试方法；但这些要求均难以全面对爆炸所产生的冲击波与破片予以定性和定量的测试评价。例如：

《GA69-2007防爆毯》中对防爆性能评价时，要求采用5mm厚的瓦楞纸板围成直径6000mm、高1700mm的环形靶标，且要求爆炸实验完成后靶标无穿孔。该评价方法，可以对爆炸破片进行定性衡量，却无法测试爆炸冲击波的危害。

《GA871-2010防爆罐》、《GA872-2010防爆球》要求防爆容器在经历爆炸后不应倾倒、容器表面不应出现裂缝穿孔、附着件不得脱落、不应有飞溅物产生等。该标准中所提到的评价方法，主要是对爆炸冲击波的破坏形态进行了定性描述；提到了爆炸破片产生的可能性，也没有给出详尽的定量测试评价方法。

专利检索未发现有相近专利。综上所述，对防爆容器的测试方法无相近专利，现有相关行业标准还难以实现对爆炸所产生的冲击波以及破片全面且定量的测试，难以对防爆容器的使用安全性进行准确而科学的评价。

发明内容

本发明克服了现有行业标准的不足以及测试方法的缺陷，提供一种准确、可靠，能对爆炸所产生的冲击波以及破片进行测试的系统及方法，完成了对防爆容器的使用安全性评价。

本发明是采用下述技术方案实现上述技术目的的：

一种评价防爆容器使用安全性的系统，包括模拟地板、破片测试靶板、生物损伤模拟单元、冲击波超压测试系统、高速运动分析系统，所述破片测试靶板组装成防爆容器使用场所的墙壁、立柱、顶棚或舱壁；防爆容器置于所述破片测试靶板组装成的防爆容器使用场所内部，所述模拟地板置于防爆容器的下方；所述生物损伤模拟单元布置在防爆容器的周围组成测试矩阵；所述冲击波超压测试系统由数据采集设备、超压传感器组成，所述超压传感器布置在防爆容器的侧面、顶面、底面或者开口方向，组成冲击波超压测试矩阵；所述高速运动分析系统置于防爆容器的一侧。

优选地，所述模拟地板采用水泥板、铁板、铝板、木板、玻璃板中的一种或多种。

优选地，采用水泥板、铁板、钢板或玻璃板材质的破片测试靶板来模拟防爆容器使用场所的墙壁、立柱，采用铝板、木板、玻璃板、纸板、泡沫板或塑胶板材质的破片测试靶板模拟防爆容器使用场所的顶棚、舱壁。

优选地，所述生物损伤模拟单元，采用水袋、铝箔、锡纸、小动物、硅胶中的一种或多种。

评价防爆容器使用安全性的方法，包括以下步骤：

（a）将爆炸物放置于位于爆炸实验场地中心的模拟地板上；

（b）在爆炸物周围悬挂生物损伤模拟单元、设置超压传感器以及破片测试靶板，在所述防爆容器的一侧设置高速运动分析系统；

（c）引爆爆炸物，记录爆炸后模拟地板、生物损伤模拟单元、破片测试靶板的损坏情况，以及冲击波超压测试系统、高速运动分析系统所测得的数据；

（d）将装有爆炸物的防爆容器放置于位于爆炸实验场地中心的模拟地板上；

（e）在防爆容器周围布置与步骤（b）中布局相同的生物损伤模拟单元、超压传感器、以及破片测试靶板及高速运动分析系统；

（f）引爆防爆容器内的爆炸物，记录爆炸后模拟地板、生物损伤模拟单元、破片测试靶板的损坏情况，以及冲击波超压测试系统、高速运动分析系统所测得的数据；

（g）对比步骤（c）和步骤（f）所测得的结果和数据，对防爆容器的安全性进行定性和定量的分析。

在爆炸实验前，取球形水袋100个，分别注入300ml、500ml、800ml、1000ml的水，从1米、1.5米、1.8米、2米等高度自由落下，统计破裂水袋数量，并进行数理分析，得出合适的注水量与跌落高度，并计算水袋的冲击强度阈值，使之与评价防爆容器使用安全性的方法所需冲击强度相近。

优选地，步骤（b）中所述高速运动分析系统设置于爆炸物侧面的50米外。