ES2273747T3 - Estructura de pared resistente a las explosiones. - Google Patents
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Abstract
Estructura de pared con resistencia mejorada a los excesos de presión, tales como excesos de presión como consecuencia de explosiones, estructura de pared la cual forma parte de una cámara de explosiones y comprende esencialmente un panel de pared plano (4), componentes estructurales colindantes (3) y como mínimo un elemento de tope (6), estando soldados dicho panel de pared (4) y dichos elementos de soporte (6) a los componentes estructurales colindantes (3), teniendo dichos elementos de tope (6) una cara de soporte (7) orientada en dirección hacia el panel de pared (4), caracterizada porque dicha cara de soporte puede ser puesta en interacción con el panel de pared (4) durante la deformación del panel de pared (4) sometido a la influencia de un exceso de presión en el lado del mismo orientado en dirección opuesta a dicho elemento de presión (6), y porque dichos elementos de tope (6) están formados como un bloque de tope que sólo cubre una zona de borde del panel de pared (4) y hace contacto con dicho panel de pared.
Description
Estructura de pared resistente a las
explosiones.
La presente invención se refiere a una
estructura de pared con una resistencia mejorada a los excesos de
presión, por ejemplo a las explosiones, en la que dicha estructura
de pared forma parte de una cámara de explosiones y comprende un
panel de pared esencialmente plano, colindante con componentes
estructurales y como mínimo a un elemento de tope, estando soldados
dicho panel de pared y dicho elemento de tope a los componentes
estructurales colindantes, teniendo dichos elementos de tope una
cara de soporte enfrentada al panel de pared, y dicha cara de
soporte puede ser puesta en interacción con el panel de pared
durante la deformación del panel de pared sometido a la influencia
de un exceso de presión en el lado orientado en dirección opuesta al
mencionado elemento de tope.
Una estructura de pared de este tipo se da a
conocer en el documento US-A 4 632 041, en el que se
describe una cámara de explosiones. Esta estructura de pared
conocida tiene un panel de pared plano que está soldado a una pared
cilíndrica con una serie de piezas de soporte triangulares en la
misma. El propósito de dichas piezas de soporte es el de limitar
las deformaciones de la unión soldada entre la pared cilíndrica y el
panel de pared, cuyas deformaciones pueden ser consecuencia de una
explosión en la cámara de explosiones. Dicha estructura de pared
comprende de manera adicional elementos de tope formados por
largueros verticales y horizontales que tienen caras de soporte
orientadas en dirección hacia el panel de pared. Dichos largueros
están soldados a la pared cilíndrica además de estar soldados al
panel de pared, resultando en una construcción muy rígida.
El objetivo de la presente invención es dar a
conocer una estructura de pared que no presente dichas desventajas.
Este objetivo es logrado porque dichos elementos de tope están
formados como un bloque de tope que cubre sólo una zona de borde
del panel de pared y contrae dicho panel de pared.
Cuando es sometida a un esfuerzo a causa del
exceso de presión, la estructura de pared de acuerdo con la presente
invención puede soportar una deformación substancial sin que este
hecho resulte en una rotura utilizando únicamente algunos bloques
de tope relativamente pequeños y simples. De manera específica, el
panel de pared puede adquirir una curvatura tal que comienza a
actuar como una membrana. Las tensiones de membrana resultantes
pueden ser absorbidas extremadamente bien por el panel de
pared.
El elemento de tope está localizado en el lugar
en el que parte del panel de pared linda con una soldadura. Esto
impide la aparición de deformación por flexión excesiva en la
localización de la soldadura, hecho que podría conducir fácilmente
a la rotura de dicha soldadura.
La cara de soporte del elemento de tope puede
estar localizada a cierta distancia del panel de pared de acuerdo
con las tolerancias. En caso de que fuera necesario, la distancia
puede reducirse de manera subsiguiente mediante placas de relleno.
Por lo tanto, los elementos de tope también presentan la ventaja de
que pueden ser aplicados en estructuras de pared existentes en un
momento posterior a su construcción.
El patrón de esfuerzos en el panel de pared
deformado puede ser influenciado de manera favorable en una
realización en la que comenzando desde el contacto entre el
elemento de tope y el panel de pared, alejándose del componente
estructural colindante con dicho elemento de tope, existe una
abertura creciente entre la cara de soporte del elemento de tope y
el panel de pared. En este contexto, de manera preferente la cara de
soporte del elemento de tope es curvada.
A efectos de dejar espacio para el punto de
soldadura que está presente entre el panel de pared y los
componentes estructurales colindantes, el elemento de tope puede
tener un rebaje de manera que la cara de soporte termine a alguna
distancia del componente estructural colindante.
Dependiendo del soporte requerido por el panel
de pared, pueden disponerse múltiples elementos de tope separados
con distancias regulares. También resulta posible un soporte
continuo.
Los elementos de tope también reducen los
esfuerzos de cizalladura en el panel y por lo tanto también el
riesgo de rotura como consecuencia de esfuerzos de cizalladura.
A continuación se describirá a modo de ejemplo
una realización de una estructura de pared de acuerdo con la
presente invención con mayor detalle y haciendo referencia a las
figuras.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva del
exterior de una cámara de explosiones.
La figura 2 muestra una sección transversal a
través de la estructura de pared utilizada en la cámara de
explosiones de acuerdo con la figura 1, en estado no deformado.
La figura 3 muestra una sección transversal de
una estructura de pared de acuerdo con la presente invención en
estado deformado.
La figura 4 muestra un detalle ampliado de la
estructura de pared deformada de la figura 3.
La cámara de explosiones (1) mostrada en la
figura 1 tiene una estructura de pared (2), de acuerdo con la
presente invención, que está soldada todo a su alrededor a
componentes estructurales colindantes, que están construidos como
paredes (3). Además, la cámara de explosiones tiene una puerta de
acceso, no mostrada, además de otros recursos que son necesarios en
una cámara de este tipo.
Tal como se muestra en la figura 2, la
estructura de pared de acuerdo con la presente invención tiene un
panel de pared (4), en el lado interior de las cuales existen
barras de refuerzo, por ejemplo barras T (5), soldadas de manera
habitual.
Los elementos de tope (6) de acuerdo con la
presente invención están dispuestos en el exterior del panel de
pared. Dichos elementos de tope (6) están soldados a los componentes
estructurales colindantes (3) y tienen una cara de soporte curva
(7).
Tan pronto como se produce una explosión en la
cámara de explosiones, se ejerce alta presión en el panel de pared
(4) deformándolo según el estado mostrado en la figura 3. Las barras
de refuerzo (5) también se deforman. El panel de pared (4) es capaz
de absorber las fuerzas substanciales en este estado deformado dado
que está expuesto a esfuerzos de membrana en su superficie. Tal
como es bien sabido, un panel es capaz de soportar dichos esfuerzos
de membrana. Además, las barras de soporte (5) cumplen, por
supuesto, una función de soporte.
Tal como puede verse fácilmente en el detalle de
la figura 4, el panel de pared (4) ha entrado en contacto con la
cara de soporte (7) del elemento de soporte (6) durante la
deformación. En este contexto, la curvatura de dicha cara de
soporte (7) ha sido escogida de manera que el panel de pared (4) ha
resultado curvado gradualmente hacia afuera desde la soldadura (8).
Como resultado, se evitan esfuerzos de flexión excesivos,
especialmente en las fibras más externas del panel de pared (4).
Debe indicarse también que la soldadura (8) casi no queda expuesta
a esfuerzos de flexión, como resultado de lo cual se evitan en gran
manera las roturas de las soldaduras.
La ventaja de la estructura de pared de la
presente invención es que los elementos de tope (6) pueden ser
colocados en una cámara de explosiones existente en un momento
posterior a su construcción. En este contexto, sólo es necesario
soldar los elementos de soporte (6) a los componentes estructurales
colindantes con el panel de pared (4), tal como por ejemplo las
paredes (3).
Claims (6)
1. Estructura de pared con resistencia mejorada
a los excesos de presión, tales como excesos de presión como
consecuencia de explosiones, estructura de pared la cual forma parte
de una cámara de explosiones y comprende esencialmente un panel de
pared plano (4), componentes estructurales colindantes (3) y como
mínimo un elemento de tope (6), estando soldados dicho panel de
pared (4) y dichos elementos de soporte (6) a los componentes
estructurales colindantes (3), teniendo dichos elementos de tope (6)
una cara de soporte (7) orientada en dirección hacia el panel de
pared (4), caracterizada porque dicha cara de soporte puede
ser puesta en interacción con el panel de pared (4) durante la
deformación del panel de pared (4) sometido a la influencia de un
exceso de presión en el lado del mismo orientado en dirección
opuesta a dicho elemento de presión (6), y porque dichos elementos
de tope (6) están formados como un bloque de tope que sólo cubre una
zona de borde del panel de pared (4) y hace contacto con dicho
panel de pared.
2. Estructura de pared, según la reivindicación
1, en la que el elemento de tope (6) está localizado a alguna
distancia del panel de pared (4), siendo realizado el contacto entre
el elemento de tope (6) y el panel de pared (4) mediante placas de
relleno.
3. Estructura de pared, según la reivindicación
1 ó 2, en la que comenzando desde el contacto entre el elemento de
tope (6) y el panel de pared (4) alejándose del componente
estructural colindante con dicho elemento de tope (6) existe una
abertura creciente entre la cara de soporte (7) del elemento de tope
(6) y el panel de pared (4) aún no deformado.
4. Estructura de pared, según la reivindicación
3, en la que la cara de soporte (7) del elemento de soporte (6) es
curvada.
5. Estructura de pared, según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en la que el elemento de tope (6)
tiene un rebaje de manera que la cara de soporte (7) termina a una
cierta distancia del componente estructural colindante (3).
6. Estructura de pared, según cualquiera de las
reivindicaciones, en la que se disponen múltiples elementos de tope
separados con distancias regulares.
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