CN102614606A - 迷宫状球形中空填充体 - Google Patents

Abstract

迷宫状球形中空填充体，两端分别设置有共轴的管状体，围绕两个管状体的外圆周均匀连接有若干个扇形体；在两个管状体中间设置有一个环状体与每个所述扇形体连接；在每个所述管状体的外侧分别设置有一个半径更大的大管状体；在靠近所述扇形体的顶点的位置设置有环状带体。迷宫状球形中空填充体的内部结构将空间分割成无数“小室”，相比于现有技术公开的结构特点，本发明可将分割成的“小室”之间进行有机连通，保证空间内部液体的流动性，一方面可以抑制火苗的扩散传播；另一方面可以通过这种多孔填充物的优良吸热性及其延伸的表面积将局部热量快速扩散出去，从而达到消除爆炸点和使其失去爆炸条件的目的。

Description

迷宫状球形中空填充体

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。 

三、金属阻隔防爆技术 

阻隔防爆技术源于70年代初，由其匈牙利发明人约瑟夫带领的加拿大研发团队进行了持续近四分之一世纪的努力完成的。

阻隔防爆的原理是将容器分割成单元区间，并利用热传导效应消除储存容器中的爆炸区（爆炸点），使其失去爆炸条件，从而有效防止爆炸事故的发生。

进入90年代，阻隔防爆技术衍生出一种金属箔结构的防爆网格材料，具有显著的防爆效果。我国对阻隔防爆材料的研究比国外起步要晚，研究生产的阻隔防爆材料主要是金属类阻隔防爆材料。 

虽然目前金属类阻隔防爆材料在国内获得较为广泛的应用，但该种防爆材料仍存在诸多问题：

1）金属箔防爆材料体积较大，通常为卷曲状或层状的蜂窝形结构，向油罐中装填、拆卸、清洗维护过程繁琐，操作非常困难，通常需要对现有的储油装置内进行改装，安装、拆装以及清洗成本较高，内部结构较为复杂的装置更是难以安装；

2）为解决上述安装问题，金属箔材料衍生出一种球形产品，可通过管状入口装入容器，但因小球互相钩挂，在装填过程中会产生拥堵现象，阻塞装填管路，同时也不易装满容器。

3）该材料在车辆移动过程中会与油罐内壁及自身摩擦磨损产生金属碎屑，不但对油品使用带来不利影响，而且阻塞污染油路管道和过滤系统的问题。

4）该材料在使用过程中经过油料的长时间晃荡、冲击会压缩、变形，直至整体结构发生塌陷，从而造成容器上方出现未填充空间，在此积聚的油气混合物极易发生爆炸，存在较大的安全隐患，难以在工业界尤其是军事领域得到全面推广。

5）该种材料在应用中也暴露出不同程度的油品污染和氧化，对油品性能产生不利影响，例如长期使用后油品的酸度和实际肢质会增加，汽油的辛炕值、诱导期和柴油的十六兢值会有所下降等。

正是由于上述缺点的存在，限制了金属类阻隔防爆材料在我国的进一步应用和发展，使其难以在工业界尤其是军事领域得到全面推广。特别是军用燃料方面，目前尚没有理想的阻隔防爆材料投入使用，因此亟需开展研究适用于我军军用燃料的新型阻隔防爆材料。

目前已知的公开技术是申请号200780050216.7公开的一种球形填充体（其申请日是2007年10月16日，公开日是2009年11月18日，优先权日分别是[32]2006.11.21[33]AT[31]A1916/2006、[32]200612.4[33]AT[31]A2007/2006、[32]2007.7.3[33]AT[31]A1023/2007），是最接近本发明的现有技术，其采用组合式结构，即采用多个圆形片状体进行相互拼接，在工厂进行预加工产出半成品片材，运输到现场进行自动化组装，最终加工为成品。

其优点是运输成本和现场加工成本较低。但缺点也比较明显：在轴向采用多个圆形片状体，在径向采用具有穿孔的圆形片状体，结构强度较低。如果使用圆形片状体的数量过多，则会增加制造成本，并且影响容器内液体的流动性，而如果使用圆形片状体的数量过少，则又会大大降低阻燃防爆的效果。所以只能应用于普通的防爆安全领域，对于防爆级别较高的场合，采用该技术制造的产品已经不能满足要求。

发明内容

针对现有阻隔防爆技术存在的缺陷及问题，我们开发了一种整体式结构的球形填充体，采用注塑工艺一次性成型，或将整体分部注塑成型后再采用激光焊接工艺，以降低工艺难度，使产品的结构强度较高，能满足高强度阻燃防爆技术的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

迷宫状球形中空填充体，两端分别设置有共轴的管状体，围绕两个管状体的外圆周均匀连接有若干个扇形体，每个所述扇形体分别垂直连接在两个管状体的外圆周上，并且每个扇形体与两个管状体的轴线在同一个平面上；在两个管状体中间设置有一个环状体与每个所述扇形体连接，所述环状体分别与所述管状体的轴线和扇形体的表面垂直；在每个所述管状体的外侧分别设置有一个半径更大的大管状体；在靠近所述扇形体的顶点的位置设置有环状带体，所述环状带体上的两侧面交错设置有若干个凹形缺口，每个所述凹形缺口分别位于相邻两个扇形体之间；在所述环状带体的下侧设置有一个比所述环状体的半径更大的大环状体，所述大环状体与每个所述扇形体连接，并且所述大环状体分别与所述管状体的轴线和扇形体的表面垂直。

进一步的设计是，所述两个管状体的半径不同，分别是第一管状体和第二管状体，其中第一管状体的半径小于第二管状体的半径；

更进一步的设计是，所述两个大管状体的半径不同，分别是位于第一管状体外侧的第一大管状体和位于第二管状体管状体外侧的第二大管状体，第一大管状体的半径小于第二大管状体的半径；

进一步的设计是，所述环状体位于两个管状体的距离的中点的位置。

进一步的设计是，所述大环状体位于所述环状带体靠近半径较大的管状体的一侧，即第二管状体的一侧。

本发明提供的迷宫状球形中空填充体采用一种具有特殊薄壁结构设计，并添加高分子复合材料的介质材料，可按一定密度填充于易挥发易燃易爆液气体容器内，消除存贮容器中的爆炸点，使其失去爆炸条件，从而有效防止易挥发液气体容器因火花、误操作、静电释放、外部撞击明火、枪击、恐怖袭击等多种原因引发的爆炸事故；而且具有显著的抑制火苗效果，可将热辐射降到最低程度。该产品能显著提高设备的本质安全度，降低了带来高昂经济财产和生命损失的火灾和爆炸风险。

迷宫状球形中空填充体根据密度要求填充于容器内，其抑爆机理在于可阻止挥发性液气体在爆炸引发以后瞬间热量释放而产生破坏性压力。迷宫状球形中空填充体的内部结构将空间分割成无数“小室”，相比于现有技术（申请号200780050216.7公开的一种球形填充体）公开的结构特点，本发明可将分割成的“小室”之间进行有机连通，保证空间内部液体的流动性，一方面可以抑制火苗的扩散传播；另一方面可以通过这种多孔填充物的优良吸热性及其延伸的表面积将局部热量快速扩散出去，从而达到消除爆炸点和使其失去爆炸条件的目的。

填充迷宫状球形中空填充体的容器内可燃气体发生燃烧时，可以使压力和温度控制在一定范围内，缓慢燃烧至火焰熄灭，并阻止火焰向四周传播的速度，同时冷却火焰周边温度，直至火焰熄灭，从而防止容器破裂发生爆炸。

研究数据表明：迷宫状球形中空填充体可显著降低燃烧和爆炸压力。

本发明的迷宫状球形中空填充体，相较于惰性气体填充装置，制造成本更低，而且无需持续的高昂维护费用；相较于聚氨酯泡棉材料和金属箔网格结构的防爆材料，不产生碎屑等残余物，无油品氧化等污染现象，无后续影响，使用寿命长；相较于金属箔网格结构的阻隔防爆材料，更加便于安装，且不受空间限制，易于取出清洗维护。安装，使用和维护成本极低，更易于推广使用。对于内部结构形状较为复杂的装置，优势极为明显。

具体体现在：

在遇到电火花，外部明火、焊接、静电、枪击、误操作等意外事故时，能有效防止易挥发燃料和危险化学品发生火灾爆炸事故，提高设备的本质安全度；

该抑爆产品的机械和化学性能稳定，抗腐蚀性强，无污染，可防止容器内壁腐蚀，避免泄漏和延长容器寿命；

增强油罐和容器的抗冲击力；

显著减缓浪涌现象，减轻液体晃动程度以防止在运输过程中因液体快速流动而造成油罐重心发生危险偏移，从而最大可能地避免了因运输车辆在急转弯、急停或加速造成的翻车事故，甚至可明显降低轮胎损耗；

预防BLEVE 现象（BLEVE现象即液体沸点气化膨胀爆炸的缩写，油罐遭遇火灾时，因罐内气体液化导致压力急剧增加，极易导致容器断裂，形成爆炸。），一方面可以为疏散危险区域人群争取时间，另一方面可增加容器存活和救火员灭火的可能性；

油气运输过程中产生的惯性力被阻燃抑爆材料均匀分散，很大程度地降低了对油罐内壁的冲击。油罐内的隔板，除非结构支撑的需要，也可以去掉。

消除静电释放，该产品可消除燃料在运输过程中因液体流动摩擦和剧烈搅动产生造成的静电；

提供全天候防护，防止因雷击引发的爆炸；

意外泄漏时，可直接对容器补焊泄漏点；

发生起火事件，可显著降低热辐射和火焰高度，为及时救火工作带来方便；

阻燃抑爆储油容器能够迅速将降低碳氢化合物等油气转化为油珠，抑制油气挥发。即节省成本，又能减少环境污染；

与此同时，本发明提供的迷宫状球形中空填充体可以降低维护费用。燃料容器的现场维护是个高成本的问题，然而，安装了抑爆材料的容器可以显著降低故障停工时间和人员成本损失。比如：某装置油箱在某地发生了故障。通常，维护人员需要致电基地排干油料并移除故障油箱，油箱被运回维修基地进行蒸汽清洗，经过维修以后，油箱再被运回钻井现场重新安装。如果油箱装备有抑爆材料，可以进行现场维修，不必移除、运输和清洗油箱，从而显著减少了停工时间和人力成本损失。

全面了解迷宫状球形中空填充体的安全性会带来更大潜在的利益和节省。如果员工了解到设备和贮藏罐受到可靠保护，在发生火灾时，他们会信心十足地留下来灭火，因为他们相信不会发生爆炸。因此，阻燃抑爆安全教育也是非常重要的一个方面。

迷宫状球形中空填充体的安装简单，清洗和维护成本低、维修简便，一旦投入使用，无需复杂和持续的运行及维护成本，易于推广使用；

迷宫状球形中空填充体特定的尺寸和形状可以适应任何形状以及内部结构较为复杂的容器。可安装于现存燃料系统，不受空间约束，既存的燃料部件如油泵和输送单元等可自由运作不受限制，没有必要改造或重新设计。

迷宫状球形中空填充体的机械和化学性能稳定、抗腐蚀性强、无污染，可接触汽油、柴油、酒精、乙醚、液态化工易燃品等等，不与常用易燃性液体产生化学反应；不易变形，不易碎裂，不损耗，挤压或摩擦后不产生碎屑或粉末等残余物；重量轻，体积仅占被填充容器≤4~8%；使用寿命长久；可安装于高温环境；易于清洗，可重复使用；对油料无吸收性；对燃料系统性能无影响；结构强度高，抗压缩，抗冲击；

迷宫状球形中空填充体可广泛应用于众多民用，工业和军用领域，比如，车船储油装置，油气罐、加油加气罐、运油车。在危险条件下运行的交通工具，如军用飞机、V.I.P.车辆 - 专用于护送外交人员和其他重要官员的豪华轿车、警车、特种运输卡车、军用车、消防车、以及军用舰艇、油轮的油气罐等，尤其适合使用阻燃抑爆材料装备的油箱。

在工业领域中，各种存储燃料和化学品的容器的防爆；油库、汽库，各种易燃易爆油、气管道，热交换器、防火网、过滤器、阻火器等；在森林火灾的救护中，从直升飞机到其他车辆的应用更为突出。

在军事领域中用途更为广泛，比如军用汽车、军用人员及设备运载工具、装甲车辆、飞机和舰艇油箱、油库和油罐，机场的防爆等。新型纳米材料尤其适合配备复杂结构油箱的军用飞行器的应用。

在民用领域中，该技术在加油加气站、运油车、液化气罐运输车、大型载客车、贮油库、集装罐、便携式油罐、工作艇和海岸巡逻艇、油轮、民航客机等的广泛应用，将对各领域的发展提供安全保障，提高我国公共安全水平。

城市加油站出于安全原因多采用地埋式油罐，很多旧加油站或新建加油站也都靠近水源区，其中很多年限较久的都有渗漏现象，油气中的苯是致癌物之一，对地下水构成严重威胁。使用该技术可以将地埋式油罐改为地面移动式防爆加油装置，从而避免油品渗漏引起的地下水污染。

这种新技术在一些特定场合下对于保障生命和财产显得尤为重要，比如：

油库或飞机紧急着陆发生燃油泄漏引起的火灾。

在因火灾无法接近阀门或油箱在液面以下发生破损的情况下，石化工业的救火员有时需要面临使用破损输油管进行持续加油的状况。

在运输行业，比如飞机紧急着陆时，火势经常会阻隔救火员穿过火墙救援被困人群的道路。

该技术处于世界领先水平，应用范围广泛，产品市场前景极为广阔。

目前，液态和气态燃料以及危险化学品火灾爆炸防范技术和措施大多是被动型的，难于真正减少突发事故带来的损失。而迷宫状球形中空填充体可有效提高液气态燃料及化学品储运设施、设备、运输工具的本质安全度，能够增强预防火灾爆炸事故的主动性，最大限度地减少危险化学品火灾爆炸事故的发生及危害作用。 

目前，各种防爆技术已经广泛应用于军事和民用行业。加拿大、美国、德国、英国、斯堪的那维亚半岛等国家和地区，在公共汽车、运油车、流动加油车、贮油车、加油站、尤其是在危险条件下运行的交通工具等都得到了普遍的应用。

迷宫状球形中空填充体的成功推广和应用，将是一项利国利民的大好事，更具有显著的社会效益、经济效益和环保效应。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1 是本发明所述迷宫状球形中空填充体的立体结构图。

图2是本发明所述迷宫状球形中空填充体的俯视结构图。

图3是本发明所述迷宫状球形中空填充体的正视结构图。

具体实施方式

如图1-3所示，迷宫状球形中空填充体，两端分别设置有共轴的管状体1，围绕两个管状体1的外圆周均匀连接有若干个扇形体2，每个所述扇形体2分别垂直连接在两个管状体1的外圆周上，并且每个扇形体2与两个管状体1的轴线在同一个平面上；在两个管状1体中间设置有一个环状体3与每个所述扇形体2连接，所述环状体3分别与所述管状体1的轴线和扇形体2的表面垂直；在每个所述管状体1的外侧分别设置有一个半径更大的大管状体4；在靠近所述扇形体2的顶点的位置设置有环状带体5，所述环状带体5上的两侧面交错设置有若干个凹形缺口51，每个所述凹形缺口分别位于相邻两个扇形体2之间；在所述环状带体5的下侧设置有一个比所述环状体3的半径更大的大环状体6，所述大环状体6与每个所述扇形体2连接，并且所述大环状体6分别与所述管状体1的轴线和扇形体2的表面垂直。

进一步的设计是，所述两个管状体1的半径不同，分别是第一管状体和第二管状体，其中第一管状体的半径小于第二管状体的半径；

更进一步的设计是，所述两个大管状体4的半径不同，分别是位于第一管状体外侧的第一大管状体和位于第二管状体管状体外侧的第二大管状体，第一大管状体的半径小于第二大管状体的半径；

进一步的设计是，所述环状体3位于两个管状体1的距离的中点的位置，这样的设计可以保证迷宫状球形中空填充体的两端管状体1的强度更均衡分配。

进一步的设计是，所述大环状体6位于所述环状带体5靠近半径较大的管状体1的一侧，即第二管状体的一侧。

本发明提供的迷宫状球形中空填充体采用一种具有特殊薄壁结构设计，并添加高分子复合材料的介质材料，可按一定密度填充于易挥发易燃易爆液气体容器内，消除存贮容器中的爆炸点，使其失去爆炸条件，从而有效防止易挥发液气体容器因火花、误操作、静电释放、外部撞击明火、枪击、恐怖袭击等多种原因引发的爆炸事故；而且具有显著的抑制火苗效果，可将热辐射降到最低程度。该产品能显著提高设备的本质安全度，降低了带来高昂经济财产和生命损失的火灾和爆炸风险。

迷宫状球形中空填充体根据密度要求填充于容器内，其抑爆机理在于可阻止挥发性液气体在爆炸引发以后瞬间热量释放而产生破坏性压力。迷宫状球形中空填充体的内部结构将空间分割成无数“小室”，相比于现有技术（申请号200780050216.7公开的一种球形填充体）公开的结构特点，本发明可将分割成的“小室”之间进行有机连通，保证空间内部液体的流动性，一方面可以抑制火苗的扩散传播；另一方面可以通过这种多孔填充物的优良吸热性及其延伸的表面积将局部热量快速扩散出去，从而达到消除爆炸点和使其失去爆炸条件的目的。

填充迷宫状球形中空填充体的容器内可燃气体发生燃烧时，可以使压力和温度控制在一定范围内，缓慢燃烧至火焰熄灭，并阻止火焰向四周传播的速度，同时冷却火焰周边温度，直至火焰熄灭，从而防止容器破裂发生爆炸。

研究数据表明：迷宫状球形中空填充体可显著降低燃烧和爆炸压力。

本发明的迷宫状球形中空填充体，相较于惰性气体填充装置，制造成本更低，而且无需持续的高昂维护费用；相较于聚氨酯泡棉材料和金属箔网格结构的防爆材料，不产生碎屑等残余物，无油品氧化等污染现象，无后续影响，使用寿命长；相较于金属箔网格结构的阻隔防爆材料，更加便于安装，且不受空间限制，易于取出清洗维护。安装，使用和维护成本极低，更易于推广使用。对于内部结构形状较为复杂的装置，优势极为明显。

具体体现在：

在遇到电火花，外部明火、焊接、静电、枪击、误操作等意外事故时，能有效防止易挥发燃料和危险化学品发生火灾爆炸事故，提高设备的本质安全度；

该抑爆产品的机械和化学性能稳定，抗腐蚀性强，无污染，可防止容器内壁腐蚀，避免泄漏和延长容器寿命；

增强油罐和容器的抗冲击力；

显著减缓浪涌现象，减轻液体晃动程度以防止在运输过程中因液体快速流动而造成油罐重心发生危险偏移，从而最大可能地避免了因运输车辆在急转弯、急停或加速造成的翻车事故，甚至可明显降低轮胎损耗；

预防BLEVE 现象（BLEVE现象即液体沸点气化膨胀爆炸的缩写，油罐遭遇火灾时，因罐内气体液化导致压力急剧增加，极易导致容器断裂，形成爆炸。），一方面可以为疏散危险区域人群争取时间，另一方面可增加容器存活和救火员灭火的可能性；

油气运输过程中产生的惯性力被阻燃抑爆材料均匀分散，很大程度地降低了对油罐内壁的冲击。油罐内的隔板，除非结构支撑的需要，也可以去掉。

消除静电释放，该产品可消除燃料在运输过程中因液体流动摩擦和剧烈搅动产生造成的静电；

提供全天候防护，防止因雷击引发的爆炸；

意外泄漏时，可直接对容器补焊泄漏点；

发生起火事件，可显著降低热辐射和火焰高度，为及时救火工作带来方便；

阻燃抑爆储油容器能够迅速将降低碳氢化合物等油气转化为油珠，抑制油气挥发。即节省成本，又能减少环境污染；

与此同时，本发明提供的迷宫状球形中空填充体可以降低维护费用。燃料容器的现场维护是个高成本的问题，然而，安装了抑爆材料的容器可以显著降低故障停工时间和人员成本损失。比如：某装置油箱在某地发生了故障。通常，维护人员需要致电基地排干油料并移除故障油箱，油箱被运回维修基地进行蒸汽清洗，经过维修以后，油箱再被运回钻井现场重新安装。如果油箱装备有抑爆材料，可以进行现场维修，不必移除、运输和清洗油箱，从而显著减少了停工时间和人力成本损失。

全面了解迷宫状球形中空填充体的安全性会带来更大潜在的利益和节省。如果员工了解到设备和贮藏罐受到可靠保护，在发生火灾时，他们会信心十足地留下来灭火，因为他们相信不会发生爆炸。因此，阻燃抑爆安全教育也是非常重要的一个方面。

迷宫状球形中空填充体的安装简单，清洗和维护成本低、维修简便，一旦投入使用，无需复杂和持续的运行及维护成本，易于推广使用；

迷宫状球形中空填充体特定的尺寸和形状可以适应任何形状以及内部结构较为复杂的容器。可安装于现存燃料系统，不受空间约束，既存的燃料部件如油泵和输送单元等可自由运作不受限制，没有必要改造或重新设计。

迷宫状球形中空填充体的机械和化学性能稳定、抗腐蚀性强、无污染，可接触汽油、柴油、酒精、乙醚、液态化工易燃品等等，不与常用易燃性液体产生化学反应；不易变形，不易碎裂，不损耗，挤压或摩擦后不产生碎屑或粉末等残余物；重量轻，体积仅占被填充容器≤4~8%；使用寿命长久；可安装于高温环境；易于清洗，可重复使用；对油料无吸收性；对燃料系统性能无影响；结构强度高，抗压缩，抗冲击；

迷宫状球形中空填充体可广泛应用于众多民用，工业和军用领域，比如，车船储油装置，油气罐、加油加气罐、运油车。在危险条件下运行的交通工具，如军用飞机、V.I.P.车辆 - 专用于护送外交人员和其他重要官员的豪华轿车、警车、特种运输卡车、军用车、消防车、以及军用舰艇、油轮的油气罐等，尤其适合使用阻燃抑爆材料装备的油箱。

在工业领域中，各种存储燃料和化学品的容器的防爆；油库、汽库，各种易燃易爆油、气管道，热交换器、防火网、过滤器、阻火器等；在森林火灾的救护中，从直升飞机到其他车辆的应用更为突出。

在军事领域中用途更为广泛，比如军用汽车、军用人员及设备运载工具、装甲车辆、飞机和舰艇油箱、油库和油罐，机场的防爆等。新型纳米材料尤其适合配备复杂结构油箱的军用飞行器的应用。

在民用领域中，该技术在加油加气站、运油车、液化气罐运输车、大型载客车、贮油库、集装罐、便携式油罐、工作艇和海岸巡逻艇、油轮、民航客机等的广泛应用，将对各领域的发展提供安全保障，提高我国公共安全水平。

城市加油站出于安全原因多采用地埋式油罐，很多旧加油站或新建加油站也都靠近水源区，其中很多年限较久的都有渗漏现象，油气中的苯是致癌物之一，对地下水构成严重威胁。使用该技术可以将地埋式油罐改为地面移动式防爆加油装置，从而避免油品渗漏引起的地下水污染。

这种新技术在一些特定场合下对于保障生命和财产显得尤为重要，比如：

油库或飞机紧急着陆发生燃油泄漏引起的火灾。

在因火灾无法接近阀门或油箱在液面以下发生破损的情况下，石化工业的救火员有时需要面临使用破损输油管进行持续加油的状况。

在运输行业，比如飞机紧急着陆时，火势经常会阻隔救火员穿过火墙救援被困人群的道路。

该技术处于世界领先水平，应用范围广泛，产品市场前景极为广阔。

目前，液态和气态燃料以及危险化学品火灾爆炸防范技术和措施大多是被动型的，难于真正减少突发事故带来的损失。而迷宫状球形中空填充体可有效提高液气态燃料及化学品储运设施、设备、运输工具的本质安全度，能够增强预防火灾爆炸事故的主动性，最大限度地减少危险化学品火灾爆炸事故的发生及危害作用。

目前，各种防爆技术已经广泛应用于军事和民用行业。加拿大、美国、德国、英国、斯堪的那维亚半岛等国家和地区，在公共汽车、运油车、流动加油车、贮油车、加油站、尤其是在危险条件下运行的交通工具等都得到了普遍的应用。

迷宫状球形中空填充体的成功推广和应用，将是一项利国利民的大好事，更具有显著的社会效益、经济效益和环保效应。

Claims (7)

1.一种迷宫状球形中空填充体，其特征在于，两端分别设置有共轴的管状体，围绕两个管状体的外圆周均匀连接有若干个扇形体，每个所述扇形体分别垂直连接在两个管状体的外圆周上，并且每个扇形体与两个管状体的轴线在同一个平面上；在两个管状体中间设置有一个环状体与每个所述扇形体连接，所述环状体分别与所述管状体的轴线和扇形体的表面垂直；在每个所述管状体的外侧分别设置有一个半径更大的大管状体；在靠近所述扇形体的顶点的位置设置有环状带体；在所述环状带体的下侧设置有一个比所述环状体的半径更大的大环状体，所述大环状体与每个所述扇形体连接，并且所述大环状体分别与所述管状体的轴线和扇形体的表面垂直。

2.根据权利要求1所述的迷宫状球形中空填充体，其特征在于，所述环状带体上的两侧面交错设置有若干个凹形缺口。

3.根据权利要求2所述的迷宫状球形中空填充体，其特征在于，每个所述凹形缺口分别位于相邻两个扇形体之间。

4.根据权利要求1所述的迷宫状球形中空填充体，其特征在于，所述两个管状体的半径不同，分别是第一管状体和第二管状体，其中第一管状体的半径小于第二管状体的半径。

5.根据权利要求4所述的迷宫状球形中空填充体，其特征在于，所述两个大管状体的半径不同，分别是位于第一管状体外侧的第一大管状体和位于第二管状体管状体外侧的第二大管状体，第一大管状体的半径小于第二大管状体的半径。

6.根据权利要求1所述的迷宫状球形中空填充体，其特征在于，所述环状体位于两个管状体的距离的中点的位置。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的迷宫状球形中空填充体，其特征在于，所述大环状体位于所述环状带体靠近半径较大的管状体的一侧，即第二管状体的一侧。

Images