一种具有防火烧、防撞击、防枪击能力的抗事故方舱的制作方法

本实用新型属于特殊防护技术领域，具体涉及一种具有防火烧、防撞击、防枪击能力的抗事故方舱。

背景技术：

方舱是一种具有一定的强度、刚度与使用寿命，能为人员或设备提供需要的工作条件与环境防护的可移动厢体，广泛应用于军事指挥通信、后勤保障、产品运输、建筑工程等领域。方舱主要包括电子类、机械类、电源类及其它类方舱，根据使用需求具备保温防水、装载运输、电磁屏蔽、防化洗消、防弹防爆、防侦查等功能。

按照国家相关标准要求，炸药、火工品、化学物品、放射性材料等危险品公路运输速度不得超过80km/h，须采取相关的安全防护措施。

实际运输过程中，可能出现撞车、翻车、火烧等意外事故，可能使得危险品及其包装容器处于约80km/h的撞击事故、不低于800度的火烧事故下。在上述异常事故场景下，运输容器须确保危险品及其包装容器的可信安全。

危险品运输通常采用“包装箱+方舱”的模式：包装箱为危险品的直接包装容器，具备一定的密封、缓冲、防水等防护功能；方舱为包装箱的运输容器，主要保障包装箱的温湿度环境。

方舱包括骨架式方舱和大板式方舱两大类，都采用“外蒙皮+隔热夹层+内蒙皮”的“三明治”夹层结构。其中，外蒙皮一般为铝板、普通钢板、防弹钢或凯夫拉等防弹材料，内蒙皮采用铝板，隔热夹层通常为导热系数较低的泡沫塑料，如聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等。

传统方舱，无论是骨架式方舱还是大板式方舱，由于在骨架、隔热夹层、密封性等方面无有效的防护设计方案，因此不具备防火烧、防撞击的能力。

骨架设计方面，骨架式方舱通常采用矩形钢管焊接成一个完整的六面体网格框架，在骨架的网格内填充隔热材料，在骨架的内外表面焊接内、外蒙皮；大板式方舱首先采用粘接或高压发泡加工6个复合大板，复合大板内部嵌入少量的矩形钢管提高强度，然后再组装为方舱。遭遇30km/h～80km/h的撞击条件时，传统方舱的整体强度和刚度均差，可能出现蒙皮撕裂、舱壁破裂或散架、骨架局部严重变形等情况，对内装产品造成尖锐挤压；

隔热夹层设计方面，传统方舱通常选用聚氨酯泡沫、硬质聚氨酯、聚乙烯泡沫塑料等有机材料，材料本身易燃或可燃，耐热温度约为120度～250度。遭遇火烧环境时(如撞车后柴油或汽油燃烧)，火焰温度可达800度～1200度，方舱自身迅速软化、分解、甚至燃烧，不仅不利于防护，还扩大了火势，严重威胁内装产品等安全；

密封性设计方面，传统方舱具备一定的防雨功能，气密性等级一般为iii级。遭遇火烧环境时，舱门、空调风道、舱壁边角处等位置极为薄弱，在1～3min内密封环节即被烧毁，火焰、热流窜入舱内，从舱内点燃隔热层、内饰物等可燃物。

在方舱、厢式车、集装箱等相关领域，可查到与本专利最接近的技术方案是实用新型专利《装甲车防弹隔热结构》(申请号201520094805.7，授权公告号cn204438920u)。该实用新型公开了一种装甲车防弹隔热结构，包括防弹钢板、金属框架和加强层，所述加强层由外向里依次包括附加支撑钢板、隔热毡、隔热复合板、防弹复合板。其中，当车体受到轻武器攻击时，外侧的防弹钢为第一层防护，中间的隔热毡和隔热复合板也具备一定的缓冲能力；另外，隔热毡和隔热复合板分别可耐1000度、800度等高温，具备一定的隔热能力。

实用新型专利《装甲车防弹隔热结构》虽然材料本身可承受800℃～1000℃的高温。但若采用该舱壁结构，仍无法满足火烧、撞击异常事故下的防护要求。

一方面，该舱壁结构仅考虑了夹层的隔热性能，未考虑舱体的密封性。在遭遇火烧环境时，外侧的空气夹层无特殊的密封措施，与外界的火焰场形成热对流，空气迅速被加热，从夹层边角处进入舱内，舱内环境迅速升温，无法发挥较好的隔热效果。

另一方面，相比与多层复合板结构，由于防弹钢板与隔热毡之间为空腔，舱壁的整体强度与刚度较差，在遭遇撞击时，可能出现发生各层间分离、蒙皮脱落、甚至结构完全失效等情况。

本申请还用于解决以下技术问题：

1、现有技术中在800℃～1200℃火烧事故下，舱体中的非金属材料、泡沫塑料等材料可燃，并释放可燃气体；

2、火烧环境下，方舱的舱门、空调风道、舱壁边角处密封结构短时间内被烧毁，无法保证方舱的密封；

3、现有技术中，在30km/h～80km/h撞击事故下，现有的方舱骨架为主承力结构，且为单层焊接框架或舱壁拼接，整体强度刚度较弱。

为了解决以上问题我方研发出了一种具有防火烧、防撞击、防枪击能力的抗事故方舱。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有防火烧、防撞击、防枪击能力的抗事故方舱。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种具有防火烧、防撞击、防枪击能力的抗事故方舱，包括：

舱体；

舱门；舱体的第一端与舱门连接且形成有用于存储材料的腔体ⅰ；舱体的第二端内形成有腔体ⅱ；

用于腔体ⅰ内温度调节的温控组件；

附件箱；温控组件和附件箱均安装在腔体ⅱ内。

具体地，舱体包括：

整体骨架；

隔热夹层；

外蒙皮；

内蒙皮；外蒙皮、隔热夹层和内蒙皮由外到里依次组合成隔热结构，隔热结构内部形成腔体ⅰ，隔热结构安装在整体骨架上。

优选地，隔热夹层为密度0.1g/cm³～0.15g/cm³的氧化铝纤维棉制成，隔热夹层与外蒙皮、内蒙皮间均通过无机粘接胶粘接；

外蒙皮为防弹钢板制成，外蒙皮与主框架、外骨架一体焊接；

内蒙皮为1.5mm厚的防锈铝板制成，内蒙皮与内骨架一体铆接。

具体地，整体骨架包括：

用于起主承载作用的主框架；主框架形成为长方体形结构，主框架包括框架ⅰ和框架ⅱ，

外骨架；外骨架连接安装在框架ⅰ内侧；外蒙皮套装在框架ⅰ和外骨架外部；

辅助骨架；

内骨架；内骨架安装在外骨架内侧并通过辅助骨架与外骨架连接；内蒙皮安装在内骨架内侧上，隔热夹层设置在外骨架和内骨架之间。

进一步地，舱门包括：

铰链；

门框架；门框架的一端通过铰链与舱体铰接；

隔热层；隔热层安装在门框架内；

舱门外壁；舱门外壁安装在门框架的外壁上；

舱门内壁；舱门内壁安装在门框架的内壁上；

锁杆；锁杆安装在舱门外壁上，并用于与安装在舱体上的锁扣配合后对舱门进行锁紧；

用于舱门与舱体密封配合的舱门密封结构；舱门密封结构安装在舱门与舱体的关闭配合处。

优选地，舱门密封结构包括：

耐高温压缝板；耐高温压缝板的一端固定安装在舱门外壁上，耐高温压缝板的另一端在舱门关闭时与舱体挤压密封接触；

高温膨胀密封条；高温膨胀密封条安装在耐高温压缝板的内侧，舱门关闭时，高温膨胀密封条与舱体挤压密封接触；

电磁屏蔽簧片；

高温膨胀涂料；电磁屏蔽簧片、高温膨胀涂料均设置在门框架和舱体之间；

硅橡胶密封条；硅橡胶密封条设置在舱门内壁和舱体之间；

舱门密封结构形成为多层阶梯状结构，耐高温压缝板、高温膨胀密封条、电磁屏蔽簧片、高温膨胀涂料和硅橡胶密封条依次从外至内的设置在舱门与舱体之间，舱门与舱体之间形成有密闭通道，在密闭通道上设置有依次由外至内的拐角ⅰ、拐角ⅱ、拐角ⅲ、拐角ⅳ、拐角ⅴ和拐角ⅵ。

优选地，耐高温压缝板为耐高温合金钢制成；

高温膨胀密封条用于在160℃～250℃条件下受热炭化、膨胀，填充满门缝间隙；

电磁屏蔽簧片为耐热温度是800℃～1000℃的电磁屏蔽簧片，电磁屏蔽簧片用于在火烧条件下，阻断热流向内传递；

高温膨胀涂料用于在200℃条件下受热膨胀，填充满电磁屏蔽簧片与硅橡胶密封条之间的空隙，阻挡热流向内传递；

硅橡胶密封条为耐热温度不大于200℃的密封条，用于保证舱体内环境的密封。

具体地，温控组件包括：

空调；

进风管道；

进风口外气动蝶阀；

进风口内气动蝶阀；进风管道的两端分别与进风口外气动蝶阀的第一端和进风口内气动蝶阀的第二端连通；空调的出气口与进风口外气动蝶阀的第二端连通；进风口内气动蝶阀的第二端连通腔体ⅰ；

回风管道；进风管道和回风管道均贯穿腔体ⅰ设置；

回风口外气动蝶阀；

回风口内气动蝶阀；回风管道的两端分别与回风口外气动蝶阀的第一端和回风口内气动蝶阀的第二端连通；空调的进气口与回风口外气动蝶阀的第二端连通；回风口内气动蝶阀的第二端连通腔体ⅰ；

空气压缩机安装在附件箱内，进风口外气动蝶阀的气体控制接口分别与进风口内气动蝶阀的气体控制接口、回风口外气动蝶阀的气体控制接口、回风口内气动蝶阀提供气源的气体控制接口串联后再与通过气管与空气压缩机的出气口连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的一种具有防火烧、防撞击、防枪击能力的抗事故方舱；

1、整体骨架采用高强度设计，采用主框架、内骨架、外骨架组成一个高强度的整体框架，既保证整体骨架在撞击条件下的高强度、高刚度，又减少了方舱内外直接连通的金属区域，有利于减少舱体内外的热传递。

2、舱门密封结构设计为多层阶梯状结构，采用5道不同功能密封环节的设计，由外至内依次为耐高温压缝板、高温膨胀密封条、电磁屏蔽簧片、高温膨胀涂料、硅橡胶密封条，该舱门密封结构能保证在800℃～1200℃火烧事故下，舱门仍可在30min～60min内保证密封性。

3、空调进风、回风管道防火烧密封设计，采用气动蝶阀密封设计，将气动蝶阀的气源放置在附件箱内，利用火烧高度将气管烧坏断气为触发，实现气动蝶阀的在火烧条件下的自动关闭。既保证正常使用情况下管道的开启，又能保证异常火烧条件下可靠关闭；该空调管道密封结构能保证在800℃～1200℃火烧事故下，空调管道仍可长时间保证密封性。

4、舱体的整体框架、外蒙皮、内蒙皮、隔热夹层、舱门等主要构件全部采用无机材料，在火烧高温条件下材料状态稳定，不会分解释放可燃气体，给内装产品带来风险。

5、方舱可在800℃～1200℃火烧事故下，保证在30min～60min内舱内温度不大于150℃。

6、方舱可在30km/h～80km/h撞车事故下，舱体外形、结构基本保持不变。

附图说明

图1为本实用新型中方舱的机构示意图；

图2为本实用新型中方舱的右视图；

图3为图1中的a-a剖面示意图；

图4为本实用新型中整体骨架的结构示意图；

图5为图2中的b-b剖面示意图；

图6为图5中密闭通道的结构示意图；

图7为本实用新型中温控组件的结构示意图，其中(a)为温控组件关闭状态的结构示意图；其中(b)为温控组件开启状态的结构示意图。

图中：1舱体、11整体骨架、111主框架、112外骨架、113内骨架、114辅助骨架、12隔热夹层、13外蒙皮、14内蒙皮、2舱门、21铰链、22锁杆、23舱门外壁、24隔热层、25门框架、26舱门内壁、27舱门密封结构、271耐高温压缝板、272高温膨胀密封条、273电磁屏蔽簧片、274高温膨胀涂料、275硅橡胶密封条、3温控组件、31空调、32进风口外气动蝶阀、33进风管道、34进风口内气动蝶阀、35回风口外气动蝶阀、36回风管道、37回风口内气动蝶阀、4附件箱、41空气压缩机、42气管、51拐角ⅰ、52拐角ⅱ、53拐角ⅲ、54拐角ⅳ、55拐角ⅴ、56拐角ⅵ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1，如图1和图2所示；

一种具有防火烧、防撞击、防枪击能力的抗事故方舱，包括：

舱体1；

舱门2；舱体1的第一端与舱门2连接且形成有用于存储材料的腔体ⅰ；舱体1的第二端内形成有腔体ⅱ；

用于腔体ⅰ内温度调节的温控组件3；

附件箱4；温控组件3和附件箱4均安装在腔体ⅱ内。

实施例2，如图3所示；

本实施例与实施例1的区别在于：舱体1包括：

整体骨架11；

隔热夹层12；

外蒙皮13；

内蒙皮14；外蒙皮13、隔热夹层12和内蒙皮14由外到里依次组合成隔热结构，隔热结构内部形成腔体ⅰ，隔热结构安装在整体骨架11上。

实施例3；

本实施例与实施例2的区别在于：隔热夹层12为密度0.1g/cm³～0.15g/cm³的氧化铝纤维棉制成，填充在整体骨架11的内，隔热夹层12与外蒙皮13、内蒙皮14间均通过无机粘接胶粘接；避免了使用非金属材料；

外蒙皮13为防弹钢板制成，厚度按照ga668-2006标准《警用防暴车通用技术要求》中规定的防弹等级选取，外蒙皮13与主框架111、外骨架112一体焊接；为确保撞击条件下，外蒙皮13不发生脱落、撕裂等现象，外蒙皮13的焊接采用间断焊缝设计(焊接100mm、间隔20mm)；

内蒙皮14为1.5mm厚的防锈铝板制成，内蒙皮14与内骨架113一体铆接。内蒙皮14在各壁面的接缝处采用铝制压边全满焊，提高方舱内腔的密封性。

实施例4，如图4所示；

本实施例与实施例2的区别在于：整体骨架11包括：

用于起主承载作用的主框架111；主框架111形成为长方体形结构，主框架111包括框架ⅰ和框架ⅱ，

外骨架112；外骨架112连接安装在框架ⅰ内侧；外蒙皮13套装在框架ⅰ和外骨架112外部；

辅助骨架114；

内骨架113；内骨架113安装在外骨架112内侧并通过辅助骨架114与外骨架112连接；内蒙皮14安装在内骨架113内侧上，隔热夹层12设置在外骨架112和内骨架113之间。

主框架111采用高强度钢管焊接成，是承载的主体，既保证正常贮存、运输、吊装等使用强度要求，又是异常撞击事故场景下的主要承力结构；外骨架112采用矩管交错焊接成“井”字形网格框架，并与主框架111焊接为一个整体，提高整体骨架11的强度与刚度；内骨架113采用矩管交错焊接成网格框架，并通过螺栓与主框架111的底部连接为一个整体，与外骨架112形成夹层空间，便于隔热层24的粘接成型，以及内蒙皮14的安装定位；在外骨架112与内骨架113之间局部采用辅助骨架114连接，辅助骨架114采用模具隔热板，兼顾局部强度与隔热性能。

实施例5，如图2、图5所示；

本实施例与实施例1-4任一项的区别在于：舱门2包括：

铰链21；

门框架25；门框架25的一端通过铰链21与舱体1铰接；

隔热层24；隔热层24安装在门框架25内；

舱门外壁23；舱门外壁23安装在门框架25的外壁上；

舱门内壁26；舱门内壁26安装在门框架25的内壁上；

锁杆22；锁杆22安装在舱门外壁23上，并用于与安装在舱体1上的锁扣配合后对舱门2进行锁紧；

用于舱门2与舱体1密封配合的舱门密封结构27；舱门密封结构27安装在舱门2与舱体1的关闭配合处。

舱门2整体通过外置铰链21和锁杆22与舱体1固定。舱门2采用内嵌式设计，关闭状态下舱门2嵌入到舱体1内。

实施例6，如图5所示；

本实施例与实施例5的区别在于：舱门密封结构27包括：

耐高温压缝板271；耐高温压缝板271的一端固定安装在舱门外壁23上，耐高温压缝板271的另一端在舱门2关闭时与舱体1挤压密封接触；

高温膨胀密封条272；高温膨胀密封条272安装在耐高温压缝板271的内侧，舱门2关闭时，高温膨胀密封条272与舱体1挤压密封接触；

电磁屏蔽簧片273；

高温膨胀涂料274；电磁屏蔽簧片273、高温膨胀涂料274均设置在门框架25和舱体1之间；

硅橡胶密封条275；硅橡胶密封条275设置在舱门内壁26和舱体1之间；

舱门密封结构27形成为多层阶梯状结构，保证舱门2位置在火烧条件下的密封性，耐高温压缝板271、高温膨胀密封条272、电磁屏蔽簧片273、高温膨胀涂料274和硅橡胶密封条275依次从外至内的设置在舱门2与舱体1之间，且用于依次阻挡热流向内传递；

舱门2与舱体1之间形成有密闭通道；如图6所示，在密闭通道上设置有依次由外至内的拐角ⅰ51、拐角ⅱ52、拐角ⅲ53、拐角ⅳ54、拐角ⅴ55和拐角ⅵ56。

实施例7；

本实施例与实施例6的区别在于：耐高温压缝板271为耐高温合金钢制成；

高温膨胀密封条272用于在160℃～250℃条件下受热炭化、膨胀，填充满门缝间隙；

电磁屏蔽簧片273为耐热温度是800℃～1000℃的电磁屏蔽簧片273，电磁屏蔽簧片273用于在火烧条件下，阻断热流向内传递；

高温膨胀涂料274用于在200℃条件下受热膨胀，填充满电磁屏蔽簧片273与硅橡胶密封条275之间的空隙，阻挡热流向内传递；

硅橡胶密封条275为耐热温度不大于200℃的密封条，在不大于200℃的温度环境下基本稳定，用于保证舱体1内环境的密封。

实施例8，如图1、图7所示；

本实施例与实施例1的区别在于：温控组件3包括：

空调31；

进风管道33；

进风口外气动蝶阀32；

进风口内气动蝶阀34；进风管道33的两端分别与进风口外气动蝶阀32的第一端和进风口内气动蝶阀34的第二端连通；空调31的出气口与进风口外气动蝶阀32的第二端连通；进风口内气动蝶阀34的第二端连通腔体ⅰ；

回风管道36；进风管道33和回风管道36均贯穿腔体ⅰ设置；

回风口外气动蝶阀35；

回风口内气动蝶阀37；回风管道36的两端分别与回风口外气动蝶阀35的第一端和回风口内气动蝶阀37的第二端连通；空调31的进气口与回风口外气动蝶阀35的第二端连通；回风口内气动蝶阀37的第二端连通腔体ⅰ；

空气压缩机41安装在附件箱4内，进风口外气动蝶阀32的气体控制接口分别与进风口内气动蝶阀34的气体控制接口、回风口外气动蝶阀35的气体控制接口、回风口内气动蝶阀37提供气源的气体控制接口串联后再与通过气管42与空气压缩机41的出气口连接。

空调31主要用于实现舱内的温度调节，通过进风管道33、回风管道36两个风道完成空气交换。为兼顾正常条件下开启风道与异常条件下关闭风道的要求，在进风管道33、回风管道36的外、内侧分别安装1个气动蝶阀。4个气动蝶阀依靠空气压缩机41提供气源。气管42“一串四”同时控制4个气动蝶阀的通断。正常使用条件下，空气压缩机41得电工作，通过气管42向气动蝶阀提供压力气体，驱动4个气动蝶阀同时打开；异常火烧事故下，气管42短时间内即被烧毁，4个气动蝶阀泄压同时关闭，保证方舱内腔的密封。

本申请分为三种防护：

火烧防护：

1、舱体1材料均选用无机材料(整体骨架11、外蒙皮13、内蒙皮14、隔热夹层12、无机粘接胶、舱门2)；

2、舱门密封结构27；

3、空调进风、回风管道密封结构；

4、内蒙皮14全满焊密封设计；

撞击防护：

1、骨架材料选用高强度结构钢，抗压强度大于700mpa；

2、采用主框架111、内骨架113、外骨架112焊接成一个高强度的整体框架；

3、外蒙皮13采用防弹钢板；

防枪击：

1、方舱六面外蒙皮13采用防弹钢板；

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。