用於易燃易爆物品的抑爆材料的製作方法

2023-09-19 04:56:25

專利名稱：用於易燃易爆物品的抑爆材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及易燃易爆液體或氣體儲存器內的抑爆填充材料，屬於功能性金屬材料。
目前，在汽油、丙烷、乙炔、乙醚等液、汽體燃料及易燃易爆流體儲存器內裝設孔隙材料後，利用此材料的吸熱和阻滯作用可以有效地增加該容器在事故中的安全性。
已知美國專利3356256「易爆流體安全容器」是一種用於易爆流體容器的填充材料。該材料是由粗網眼和細網眼兩種擴展金屬組合而成，所用的擴展金屬是含鈹和鈦的鋁合金。這種填充材料在容器中的充填密度為52.4Kg/M3，佔容器的容積比為1.937%，容器內基本上用該材料充滿。美國專利4149649「抑爆物」提出的另外一種填充材料，與上述3356256專利材料相似，為了減小材料密度和增加材料剛度，僅在材料網格層的疊放方法上作了改進，這種改進方法的效果在使用中並不顯著，特別是材料的密度並無明顯的減小。在使用中也需充滿容器，而且，該材料的製作工藝較複雜。美國專利4613054「用於易燃流體填充物及製造方法」。是一種球狀填充物，較好地解決了現有容器使用此材料時不易裝入和取出的問題，但該材料的最大不足是佔據容器的容積比較大(一般不小於5%)，因而大大限制了實用性，使用效率低。
本發明的目的是，提供一種抑制容器內易燃流體燃燒與爆炸的網狀和球狀抑爆材料。該材料密度低，佔據容積小，製作工藝簡單，成本低，綜合性能好，便於從容器內裝入和取出，使用方便，安全可靠。
本發明用於易燃易爆物品的抑爆材料，其化學成份重量百分比為Mn為0.8～1.8，Fe為0.3～0.7，Si為0.3～0.6，Cu為0.1～0.2，Zn為0.1，Mg為0.03～0.1，Al餘量。根據工藝要求製成鋁箔，其製造工藝流程如下
鋁合金錠→軋制→鋁合金箔→切縫機切縫→切縫鋁箔→整形→繞製成形→圓柱網卷形網狀抑爆材料→拉網機擴展→鋁箔網→疊製成形→矩形疊層形網狀抑爆材料→切割整形→製成網狀坯料→→制球機制球→球狀抑爆材料本發明的網狀易燃易爆物品的抑爆材料，是由切縫並擴展後的鋁箔經疊合或繞制等工藝製成，整個材料從內到外均具有類似蜂窩狀的孔隙結構。
本發明的球狀易燃易爆物品的抑爆材料，是由切縫並擴展後的鋁箔經衝壓等工序製成，它具有外表面大致平滑，內部為類似蜂窩狀的孔隙結構的球體。
下面結合附圖對本發明進一步描述

圖1為易燃易爆物品的抑爆材料切縫示意圖;
圖2為易燃易爆物品的抑爆材料單個網格示意圖;
圖3為易燃易爆物品的抑爆材料疊層結構示意圖;
圖4為網狀抑爆材料的使用狀態示意圖;
圖5為球狀抑爆材料的結構示意圖;
圖6為球狀抑爆材料的實施例示意圖;
如圖1所示1為材料鋁箔，製作網狀易燃易爆物品的抑爆材料，其厚度選擇0.02～0.2mm。製作球狀易燃易爆物品的抑爆材料，其厚度選擇0.04～0.2mm，其寬度均為50～800mm。2為經切縫機在鋁箔上切割的切縫，切割的長度A，用於網狀抑爆材料為8～25mm。用於球狀抑爆材料為10～25mm。切縫在縱向是不連續的，在橫向是交錯對稱排列的，切縫間的縱向距離B(即連接部的長度)在網狀抑爆材料為2～6mm。在球狀抑爆材料為2～8mm。切縫間的橫向距離C(即筋寬)在網狀抑制材料為1～2.5mm。在球狀抑爆材料為1～3mm。
如圖2所示3為網格間的連接部，其寬度D在網狀抑爆材料為2～5mm，在球狀抑爆材料為2～6mm。4為與連接部一起組成網格的筋，其寬度在網狀材料為1～2.5mm，在球狀抑爆材料為1～3mm。單個網格組成的稜形網眼的長度E在網狀抑爆材料為6～22mm，在球狀材料為8～22mm。
如圖3所示5和6為相鄰的兩層網格層，上下層的筋7和8交錯疊合，形成了每層網格與相鄰的網格以同一方向相互交錯的結構，若干層網格疊合時，疊層間的筋和連接部基本呈不對稱狀態，但是各層網格的疊合方向均是基本一致，即稜形網格的長度如圖2中的E均呈平行狀態排列，多層網格間形成了無序交錯的類似於蜂窩狀的孔隙結構。
如圖4所示9為網狀抑爆材料的外層網格層，10為中間網格層，網卷是按圖1圖2的選擇尺寸製作的單層網格，採用圖3所述的方法經繞制或疊製成形，整個網卷從內到外均出類似蜂窩狀的孔隙結構組成。圓柱卷形網狀抑爆材料可根據要求，既可疊合或繞製成矩形或其它形狀，也可鋸切為其它所需要的形狀。
如圖5所示11為單個球狀抑爆材料的形狀，它是由網狀坯料經制球等工序製成，其外徑為12～80mm，構成球狀抑爆材料的鋁箔條帶12是由網狀坯料中的筋和連接部組成，球11是由連接的條帶12構成，球的內部為類似蜂窩狀的孔隙結構，而球的外表面基本上是平滑的，所以既能保證材料的使用安全性能，又便於在儲存器中將球狀材料裝入或取出。
如圖6所示可攜式儲存器13中所裝設的填充物14為網狀抑爆材料，15為油桶提手，16為儲存器注口，因儲存器13為圓柱形，所以裝設了圓柱卷形網狀抑爆材料，該材料的裝入方式是在製作儲存器同時裝入。而球狀抑爆材料則可直接從製作好的儲存器灌注口裝入或取出，球狀抑爆材料的使用狀態為多個球在儲存器內自然疊放。
本發明的用於易燃易爆物品的網狀和球狀抑爆材料的共同點是，其合金成份均無稀貴金屬，在保證工藝性能和使用要求的同時降低了成本，耐腐蝕性強，在容器內可供長久使用，該材料的網格尺寸和形狀設計合理，既保證了抑爆性能和剛度，又顯著地降低了材料的密度，該材料的抑爆性能可靠。通過實驗使用證明網狀和球狀抑爆材料，均可大幅度地抑制燃爆壓力，裝設這兩種材料的儲存器(如汽油桶)在用明火點燃時，其中的汽油僅呈小火苗狀燃燒，絕不會發生爆炸事故。這種儲存器也可不經排空用電、氣焊直接帶油、帶氣進行安全補漏，該網狀和球狀抑爆材料的填充量均可按儲存器的耐壓要求在60%～100%之間選擇(完全裝滿容器時為100%)，既確保了容器安全使用，又減少了材料所佔容器的容積。
本發明的網狀抑爆材料其特點是網格疊層間的網孔是以同一方向相互交錯排列的，多層網格相互間形成了無序交錯結構，這種結構在阻滯火焰和爆炸波傳播中效率更高，因而有效地提高了材料的抑爆性能，該材料的結構剛度較好。材料密度可根據使用要求在20～40Kg/M3範圍內選擇，佔儲存器的容積比為0.7%～1.5%，其抑爆性能在標準試驗條件下，將丙烷空氣混合氣的爆炸壓力抑制到不大於0.05MPa，(不使用該材料的爆炸壓力為0.814MPa)，材料密度為30Kg/M3，佔儲存器的容積比為1%，裝填量為95%。
本發明的球狀抑爆材料的特點是球狀體的內部保證了類似蜂窩狀的高孔隙結構，具有較好的抑爆性能，其密度根據使用要求在50～70Kg/M3範圍內選擇，佔儲存器的容積比為3.0～4.5%，其抑爆性能在標準試驗條件下，將丙烷空氣混合氣的爆炸壓力抑制到不大於0.07MPa，(不使用該材料的爆炸壓力為0.814MPa)，此時材料密度為63Kg/M3，佔容器的容積比為3.9%，裝填量為90%。
權利要求
1.一種用於易燃易爆物品的抑爆材料，其特徵在於擴展鋁箔其化學成份重量百分比為Mn為0.8～1.8，Fe為0.3～0.7，Si為0.3～0.6，Cu為0.1～0.2，Zn為0.1，Mg為0.03～0.1，Al餘量，該網狀抑爆材料由切縫並擴展後的鋁箔疊制或繞制而成，層與層之間的網格以相同方向交錯疊合，若干層網格相互間形成了無序交錯結構，為蜂窩狀孔隙結構的若干層疊合體，該球狀抑爆材料由切縫並擴展後的鋁箔製成，外表面平滑，內部為蜂窩狀孔隙結構的球體。
2.根據權利要求1所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特徵在於網狀抑爆材料其鋁箔厚度為0.02～0.2mm，寬度為50～800mm，鋁箔上的切縫長度為8～25mm，連接部長度為2～6mm，筋寬為1～2.5mm，擴展後單層網格的網眼尺寸為連接部寬度2～5mm，稜形網眼長度為6～22mm。
3.根據權利要求1所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特徵在於球狀抑爆材料由切縫並擴展後的鋁箔網的卷合體衝壓而成，其外形直徑為12～80mm。
4.根據權利要求1或3所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特徵在於球狀抑爆材料鋁箔厚度為0.04～0.2mm，寬度為50～800mm，鋁箔上的切縫長度為10～25mm，連接部長度為2～8mm，筋寬為1～3mm，擴展後單層網格的網眼尺寸為連接部寬度2～6mm，稜形網眼長度為8～22mm。
全文摘要
一種用於易燃易爆物品的抑爆材料，其合金成分重量百分比為Mn0.8～1.8，Fe0.3～0.7，Si0.3～0.6，Cu0.1～0.2，Zn0.1，Mg0.03～0.1，Al餘量，它由切縫並擴展後的特種鋁合金箔網製成，具有蜂窩狀的多孔結構。分為網狀和球狀兩種抑爆材料，用於儲放易燃易爆流體的儲存器中避免發生爆炸事故，對儲放帶油、氣體等儲存器，可直接焊接補漏，網狀材料的密度為30kg/m
文檔編號B65D90/40GK1077172SQ9210243
公開日1993年10月13日 申請日期1992年4月3日 優先權日1992年4月3日
發明者汪之清, 南子江, 李懷德, 賀發達, 趙淑蘭 申請人:中國兵器工業第五二研究所