[发明专利]迷宫状球形中空填充体

说明书

技术领域

本发明专利涉及球形填充体，用于填充到易挥发易燃易爆的液/气体容器内，达到阻燃抑爆的效果。

背景技术

汽柴油和液化气等液气态燃料，以及各类危险化学品的储存、运输设施和工具的防爆问题，使用液气态燃料的各种交通工具的安全性，一直是世界各国防爆研究的重大课题之一。

为保障我国经济发展和生产的安全进行，国家先后制定并出台了一系列相关规定和措施以保障人民生命和财产的安全，同时也有力推进了安全生产的进行。然而，当前得安全生产形势依然严峻，经济的快速发展使得各行业仍存在各种安全隐患，重大特大伤亡事故石油发生，为国家领导和安全监督机关所重视。

作为化学品生产大国，我国危险化学品安全生产的形势也较为严峻，其关键因素之一在于材料生产和储运设备的本质安全度较低。交通、能源、化工等领域的易燃、易爆液气态化学品运输容器和装置的安全矛盾日益突出，事故频发，给国家和人民生命财产带来极大损失和危害。

据2006年统计，全国共有加油站9万余座。由于国民经济快速发展和城市化进程的加快，导致部分加油站产生了许多严重的安全隐患，比如安全距离和安全措施不达标，设备老化等等，一旦遇到外在因素，爆炸和火灾随时可能发生。

目前我国有近 40 万辆油气运输车，一旦遇到突发因素，这些运输车就可能成为 40 万颗定时炸弹。成品油在运输过程中，因静电、交通意外事故，以及设备和容器的不当维修等造成的事故总数占 95 ％。

此外，国防安全的需要，社会不安定因素和国内外恐怖活动的存在，都对安全防爆问题提出了要求。采用高科技手段，从根本上解决易燃易爆产品的本质安全问题势在必行！

针对爆炸产生的主要原因，目前各行业大多采用被动型防御措施：如静电防护，防雷，防爆电机电器，保护性接地接零，机器润滑消除摩擦，采用不产生火花的工具（铜制工具），严禁烟火，防日晒等。

容器储罐爆炸产生的主要原因：

1）温度过热或燃烧导致的容器内压力过高；

2）电能转化为着火源：电火花，电弧，静电放电，短路，雷击，电磁辐射；

3）机械能转化为着火源：摩擦，撞击，绝热压缩等；

4）限制火灾蔓延的措施包括：如防火门，阻火装置，防爆泄压装置等。

但被动型防爆的缺陷在于难于真正从根本上消除隐患并减少突发事故带来的损失。

近半个世纪以来，防爆技术因其在各行业的重要性，以及应用的不断扩展，一直受到各国政府的普遍重视，并相继投入了大量的人力和物力进行研发。

许多政府、检测机构和独立实验室都积极参与了各种防爆材料的测试项目，不少防爆系统已经通过相关领域的关键测试，被证实对易燃易爆液气容器具有防爆功用，故此，防爆系统被军队和其他政府当局选用来保护各种交通工具的油箱。

通过向易燃易爆物质内填充防爆材料来达到抑爆目的的技术属于本质安全法，是最安全可靠的防爆方法，适用于最危险的场合。本质安全技术是防爆技术的发展方向。 

不过，由于当前各种防爆技术的局限性，至今未有一种产品能真正全面应用到各个行业中去。

下面简单介绍几种具有代表性的防爆技术：

一、惰性气体防爆装置

从上个世纪90年代起，总共只有3架喷气式客机因为火花引燃了油箱而发生爆炸，最为惨重的是1996年7月17日美国环球航空公司800航班在从纽约JFK机场升空后不久发生爆炸，造成机上230人全部遇难。联邦航空局２００５年提议设立相关规定，以防止油箱爆炸事件再次发生。飞机制造商以成本过高为由拒绝这一提议。

美国运输部部长玛丽·彼得斯于08年7月16日宣布航空安全新规定，要求一些型号的喷气式客机和货机必须安装一种防止燃油箱爆炸的装置。美联社16日报道，新规定适用于波音747客机等油箱位于机身中部的新产客机和货机。新规定说，飞机制造商和民用航空公司必须在飞机上安装一种装置，这种装置可在燃油用完时用惰性氮取代极易引发爆炸的氧填充油箱。

二、聚氨酯（PU）泡棉

早在二十世纪60年代，一种具有防爆效果的聚氨酯泡棉在美国和英国得到权威机构的证实。该材料性能较稳定，很快替代了当时应用于油罐的惰性系统。

不过，美国空军在东南亚的经历显露了这种材料应用在飞机油箱内的弱点，当地高温湿度的热带气候暴露出这种材料缺乏水解稳定性（抗湿度性差），仅2至5年的使用寿命导致故障频生，燃油系统被污染。过滤器被阻塞。值得一提的是，这种材料至今仍在近岸赛艇，一级方程式赛车和部分飞机等领域使用，因为这是在阻燃易爆技术之前唯一能够降低高温爆炸风险的系统。