CN103213783B - 一种非金属防爆材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非金属防爆材料，包括基片和设置于基片两个侧面上的多个隔片，所述隔片与基片垂直；基片同一侧面上的多个隔片相交，并在基片两侧面均形成多个防爆腔；所述基片同一侧面的多个防爆腔相互隔离。本发明提供的非金属防爆材料防爆效果好，在使用过程中不会发生掉屑的问题，并且成本低，强度高，可大规模批量生产。

Description

一种非金属防爆材料

技术领域

本发明涉及一种防爆材料，尤其是一种用于油品燃料的非金属防爆材料。

背景技术

近年来随着国民经济的发展，汽油、液化气、丙烷等易燃易爆液（气）体在日常生产生活中应用越来越广泛。通常，上述易燃易爆液（气）体存储于燃油箱中。

燃油箱，即装油的容器，特指用柴油机或汽油机驱动的机器上储放燃料油的装置。

一般在燃油箱的液面上空间充满了可燃性混合气体，当存在火源时，火源会引燃其邻近的混合气体，若混合气体的燃烧不经限制会急速的扩散。由于点火和火焰传播，在火焰锋前面会产生递增的压力波，压力波强烈的压缩未燃混合气体，将导致油箱爆炸，整个过程只有几毫秒。

所以，在生产、运输、存储及使用过程中，由于安全措施不当或意外而经常引起燃烧和爆炸事故，往往造成重大的财产损失和人员伤亡。因此抑制危险化学品火灾爆炸就愈来愈引起人们的关注。

近年来各种防爆材料的出现有效解决了易燃易爆液（气）体在生产及储运过程中的安全性问题，其中合金网状防爆材料应用尤为广泛。

但是，合金网状防爆材料主要成分是铝、镁等金属，虽然它们具有一定的耐腐蚀性，但存在氧化和老化问题。一旦老化就会变脆，形成碎片，受到振动时会掉落碎屑，对油品造成污染或对输油管路造成堵塞。因此，合金网状防爆材料需要定期更换，增加了成本和劳动力。

发明内容

为克服现有技术中合金网状防爆材料存在振动掉屑、成本高的问题，本发明提供了一种非金属防爆材料，防爆效果好，在使用过程中不会发生掉屑的问题，并且成本低，强度高，可大规模批量生产。

本发明公开的非金属防爆材料包括基片和设置于基片两个侧面上的多个隔片，所述隔片与基片垂直；基片同一侧面上的多个隔片相交，并在基片两侧面均形成多个防爆腔；所述基片同一侧面的多个防爆腔相互隔离

进一步的，位于基片两个侧面上的隔片相对于基片对称分布。

进一步的，所述基片上具有过油孔，所述过油孔位于隔片与隔片的相交处，使基片两侧面的相对应的防爆腔相互连通。

进一步的，所述隔片与隔片的每一个相交处均具有过油孔。

进一步的，所述过油孔为圆形，所述隔片与隔片的交点位于过油孔内。

进一步的，所述过油孔的直径为2-7mm。

进一步的，所述防爆腔的深度不大于26mm。

进一步的，位于基片同一侧面的隔片包括横隔片和竖隔片，多个横隔片之间相互平行，多个竖隔片之间相互平行，所述横隔片和竖隔片相交。

进一步的，所述横隔片和竖隔片垂直。

进一步的，所述基片为圆形，所述隔片为半圆形，基片和隔片的交线为隔片的直径。

进一步的，所述基片和隔片的厚度小于1mm。

本发明公开的非金属防爆材料表面具有多个防爆腔，在使用时，防爆腔充当了三维的防火屏蔽，对火焰和压力的传播造成了干扰，能够阻滞燃爆火焰的传播和压力的增长，将火源限制在火源附近极小的范围内，从而防止链式反应发生。同时，本发明公开的非金属防爆材料能够在单位体积内形成极高的表面效能，具有极好的导热性，从而可迅速吸收燃烧或爆炸产生的热量，使体系温度显著降低，反应速率下降，从而可避免爆炸事故的发生。

其次，本发明公开的防爆材料为非金属材质，更加环保耐用，不污染油品，不会因为掉屑而堵塞油料储罐或输油管道。

同时，该非金属防爆材料的强度高，并且结构简单，可通过注塑脱模的方法大规模批量生产，成本低。

附图说明

图1是本发明提供的非金属防爆材料的第一种实施方式的立体图。

图2是本发明提供的非金属防爆材料的第一种实施方式的主视图。

图3是本发明提供的非金属防爆材料的第一种实施方式的左视图。

图4是本发明提供的非金属防爆材料的第一种实施方式的俯视图。

图5是本发明提供的非金属防爆材料的第二种实施方式的立体图。

图6是本发明提供的非金属防爆材料的第二种实施方式的主视图。

图7是本发明提供的非金属防爆材料的第二种实施方式的左视图。

图8是本发明提供的非金属防爆材料的第二种实施方式的俯视图。

其中，1、基片；11、过油孔；21、第一横隔片；22、第二横隔片；23、第三横隔片；24、第四横隔片；25、第五横隔片；31、第一竖隔片；32、第二竖隔片；33、第三竖隔片；34、第四竖隔片；35、第五竖隔片；4、防爆腔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开的非金属防爆材料包括基片和设置于基片两个侧面上的多个隔片，所述隔片与基片垂直；基片同一侧面上的多个隔片相交，并在基片两侧面均形成多个防爆腔；所述基片同一侧面的多个防爆腔相互隔离。

具体的，上述结构中，基片和隔片形成了非金属防爆材料的骨架。在使用时，需将多个非金属防爆材料填充到油箱中，此时，非金属防爆材料必须具有一定的强度，否则，随着非金属防爆材料在油箱内的堆积，处于下层的非金属防爆材料会出现破裂等现象。

在本发明中，通过将隔片垂直的设置于基片，增强了非金属防爆材料在三维空间的强度。

同时，如前所述，油箱起火爆炸是由于可燃性混合气体的燃烧不经限制，急速的扩散，由于点火和火焰传播，在火焰锋前面会产生递增的压力波，压力波强烈的压缩未燃混合气体，导致油箱爆炸。而如果能对火焰和压力的传播造成干扰，阻滞燃爆火焰的传播和压力的增长，将火源限制在火源附近极小的范围内，即可防止链式反应发生，从而避免爆炸。由此可见，将火源限制在火源附近极小的范围内是关键，即，需要形成较小的防爆腔。本发明公开的结构中，基片与隔片相交，将隔片形成的腔体进一步细分，形成更小的防爆腔，避免基片两侧面相对应的两个防爆腔直接有效贯通而无法起到有效的阻隔效果，从而进一步提高防爆效果。

并且，上述非金属防爆材料的结构简单，在隔片上无任何孔洞等结构，基片同一侧面的多个防爆腔相互隔离，此时，可直接采用注塑脱模的方式进行大规模批量生产。例如，可以以基片所在平面为分模面，以垂直于基片的方向进行脱模即可。并且，本发明公开的非金属防爆材料的结构简单，对用于注塑的模具要求低。

本发明中，防爆腔由基片和隔片形成，即防爆腔以基片为底面，以多个隔片为侧面，顶端开口。

根据本发明，基片两侧面的隔片可以对于基片对称分布，也可以非对称分布。为了方便模具的设计及生产，优选情况下，位于基片两个侧面上的隔片相对于基片对称分布。即，可将基片两侧面的隔片视为贯穿基片的一个整体。

根据本发明公开的非金属防爆材料，在使用时，需大量填充于油箱中，必然会对油箱的容积产生一定影响，这是不可避免的。但是，发明人发现，当非金属防爆材料用于油箱内时，在相交的两个隔片与基片的相交处会存在积油的现象，这部分油很难被利用，导致油箱的容积进一步降低。

本发明中，优选情况下，所述基片上具有过油孔，所述过油孔位于隔片与隔片的相交处，使基片两侧面的相对应的防爆腔相互连通。

此时，油品会通过过油孔沿基片或隔片流下，减小了积油现象。

上述过油孔可以设置一个或多个，为了最大程度的减少积油现象，优选情况下，所述隔片与隔片的每一个相交处均具有过油孔。同时，过油孔的设置还可以在保证非金属防爆材料的强度的基础上，减轻重量。

根据本发明公开的非金属防爆材料，两个的隔片相交处通常为四个防爆腔的相接处，此时，可以在每个防爆腔内的隔片相交处对应的基片上开设独立的过油孔。为了简化结构，可以在该相交处设置一个大的过油孔，使隔片与隔片的交点位于过油孔内，即，该过油孔被两个相交的隔片划分为四块，所述四块分别位于四个相邻的防爆腔内。进一步优选情况下，所述过油孔为圆形。

虽然，过油孔将基片两侧面的对应的防爆腔连通，但在使用过程中，通过上述过油孔连通的防爆腔对火焰和压力的传播的干扰效果影响非常小，即，过油孔的存在对防爆效果基本不会产生影响。同时，由于过油孔开设于基片上，而在注塑脱模过程中，可以以基片所在平面为分模面进行脱模，所以过油孔的设置对脱模过程不会产生任何影响，具有该结构的非金属防爆材料仍可以大规模批量生产。

为更好的保证防爆效果，优选情况下，所述过油孔的直径为2-7mm。

同时，优选情况下，防爆腔的深度不大于26mm。本发明中，防爆腔的深度定义为，以基片为地面，沿竖直于基片的方向，作为防爆腔侧壁的隔片的最大高度即为该防爆腔的深度。

对于基片同一侧面上的隔片，其设置没有特殊限制，只需使隔片垂直于基片即可。优选情况下，位于基片同一侧面的隔片包括横隔片和竖隔片，多个横隔片之间相互平行，多个竖隔片之间相互平行，所述横隔片和竖隔片相交。更优选情况下，所述横隔片和竖隔片垂直。此时，形成的防爆腔的横截面为矩形。当然，本发明中，防爆腔的横截面的形状没有限制，例如，当相邻的三个隔片两两相交时，即形成的防爆腔的横截面为三角形。同样的，更多个隔片相交，可形成横截面为多边形。

根据本发明，上述非金属防爆材料中，基片和隔片的形状没有特殊限制，优选情况下，所述基片为圆形，所述隔片为半圆形，基片和隔片的交线为隔片的直径。此时，隔片的高度从基片中心到基片的边缘呈递减的趋势。即，非金属防爆材料整体为球形或类球形。

本发明中，基片和隔片的厚度没有特殊限制，在保证强度的基础上，为了进一步降低非金属防爆材料占据油箱的容积，优选情况下，所述基片和隔片的厚度小于1mm。

上述非金属防爆材料可以采用非金属材料整体一体成型。

图1-图4示出了本发明公开的非金属防爆材料的第一种优选实施方式。

具体的，该非金属防爆材料包括圆形的基片1，其厚度为0.5mm，直径为30mm。

基片1上表面具有与基片1垂直的3个横隔片和3个竖隔片。同样，基片1下表面也具有与基片1垂直的3个横隔片和3个竖隔片。基片1上表面和基片1下表面的横隔片和竖隔片对称分布。基片1上表面的3个横隔片和基片1下表面的3个横隔片均依次记为第一横隔片21、第二横隔片22和第三横隔片23。基片1上表面的3个竖隔片和基片1下表面的3个竖隔片均依次记为记为第一竖隔片31、第二竖隔片32和第三竖隔片33。

第一横隔片21、第二横隔片22和第三横隔片23、第一竖隔片31、第二竖隔片32和第三竖隔片33均为半圆形，各自与基片1的交线为各自的直径。基片1两侧相对称的两个第一横隔片21形成一个整圆形，同样，基片1两侧相对称的两个第二横隔片22和第三横隔片23、第一竖隔片31、第二竖隔片32和第三竖隔片33均各自形成一个整圆形。

在基片1的同一侧面上，第一横隔片21、第二横隔片22和第三横隔片23相互平行，第一竖隔片31、第二竖隔片32和第三竖隔片33相互平行。第一横隔片21、第二横隔片22和第三横隔片23同时与第一竖隔片31、第二竖隔片32和第三竖隔片33垂直相交。

其中，第一横隔片21和第一竖隔片31均穿过基片1的圆心，并且第一横隔片21和第一竖隔片31均与基片1的直径相等。第二横隔片22和第三横隔片23分别位于第一横隔片21的两侧，并且第二横隔片22和第三横隔片23与第一横隔片21的间距相等。即第二横隔片22和第三横隔片23的直径相等。

同样的，第二竖隔片32和第三竖隔片33分别位于第一竖隔片31的两侧，并且第二竖隔片32和第三竖隔片33与第一竖隔片31的间距相等。即第二竖隔片32和第三竖隔片33的直径相等。

在基片1同一侧，第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第一竖隔片31、第二竖隔片32和第三竖隔片33共同与基片1形成了16个防爆腔4。第一竖隔片31和第一横隔片21的交线相邻的四个防爆腔4的深度即为第一横隔片21或第一竖隔片31的半径，为15mm。

同时，在基片1同一侧，第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第一竖隔片31、第二竖隔片32和第三竖隔片33形成9个交点。在这9个交点对应的基片1上，具有9个圆形过油孔11。9个交点均位于9个过油孔11的圆心。9个过油孔11的直径均为4mm。

图5-图8示出了本发明公开的非金属防爆材料的第二种优选实施方式。

具体的，该非金属防爆材料包括圆形的基片1，其厚度为0.5mm，直径为50mm。

基片1上表面具有与基片1垂直的5个横隔片和5个竖隔片。同样，基片1下表面也具有与基片1垂直的5个横隔片和5个竖隔片。基片1上表面和基片1下表面的横隔片和竖隔片对称分布。基片1上表面的5个横隔片和基片1下表面的5个横隔片均依次记为第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第四横隔片24和第五横隔片25。基片1上表面的5个竖隔片和基片1下表面的5个竖隔片均依次记为记为第一竖隔片31、第二竖隔片32、第三竖隔片33、第四竖隔片34和第五竖隔片35。

第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第四横隔片24和第五横隔片25、第一竖隔片31、第二竖隔片32、第三竖隔片33、第四竖隔片34和第五竖隔片35均为半圆形，各自与基片1的交线为各自的直径。基片1两侧相对称的两个第一横隔片21形成一个整圆形，同样，基片1两侧相对称的两个第二横隔片22、第三横隔片23、第四横隔片24和第五横隔片25、第一竖隔片31、第二竖隔片32、第三竖隔片33、第四竖隔片34和第五竖隔片35均各自形成一个整圆形。

在基片1的同一侧面上，第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第四横隔片24和第五横隔片25相互平行，第一竖隔片31、第二竖隔片32、第三竖隔片33、第四竖隔片34和第五竖隔片35相互平行。第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第四横隔片24和第五横隔片25同时与第一竖隔片31、第二竖隔片32、第三竖隔片33、第四竖隔片34和第五竖隔片35垂直相交。

其中，第一横隔片21和第一竖隔片31均穿过基片1的圆心，并且第一横隔片21和第一竖隔片31均与基片1的直径相等。第二横隔片22、第四横隔片24和第三横隔片23、第五横隔片25分别位于第一横隔片21的两侧，并且第二横隔片22和第三横隔片23与第一横隔片21的间距相等，第四横隔片24和第五横隔片25与第一横隔片21的间距相等。即第二横隔片22和第三横隔片23的直径相等，第四横隔片24和第五横隔片25的直径相等。

同样的，第二竖隔片32、第四竖隔片34和第三竖隔片33、第五竖隔片35分别位于第一竖隔片31的两侧，并且第二竖隔片32和第三竖隔片33与第一竖隔片31的间距相等，第四竖隔片34和第五竖隔片35与第一竖隔片31的间距相等。即第二竖隔片32和第三竖隔片33的直径相等，第四竖隔片34和第五竖隔片35的直径相等。

在基片1同一侧，第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第四横隔片24、第五横隔片25、第一竖隔片31、第二竖隔片32、第三竖隔片33、第四竖隔片34、第五竖隔片35共同与基片1形成了32个防爆腔4。第一竖隔片31和第一横隔片21的交线相邻的四个防爆腔4的深度即为第一横隔片21或第一竖隔片31的半径，为25mm。

同时，在基片1同一侧，第一横隔片21、第二横隔片22、第三横隔片23、第四横隔片24、第五横隔片25、第一竖隔片31、第二竖隔片32、第三竖隔片33、第四竖隔片34、第五竖隔片35形成21个交点。在这21个交点对应的基片1上，具有21个圆形过油孔11。21个交点均位于21个过油孔11的圆心。21个过油孔11的直径均为3mm。

对于上述两种实施方式公开的非金属防爆材料，均可以基片1所在平面为分模面，先制作相应模具，然后采用非金属材料，例如塑料通过注塑并脱模得到。适用于大规模批量生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种非金属防爆材料，其特征在于，包括基片和设置于基片两个侧面上的多个隔片，所述隔片与基片垂直；基片同一侧面上的多个隔片相交，并在基片两侧面均形成多个防爆腔；所述基片同一侧面的多个防爆腔相互隔离；

位于基片两个侧面上的隔片相对于基片对称分布；

位于基片同一侧面的隔片包括横隔片和竖隔片，多个横隔片之间相互平行，多个竖隔片之间相互平行，所述横隔片和竖隔片相交；

所述基片上具有过油孔，所述过油孔位于隔片与隔片的相交处，使基片两侧面的相对应的防爆腔相互连通；

所述隔片与隔片的每一个相交处均具有过油孔；

所述非金属防爆材料采用非金属材料整体一体成型。

2.根据权利要求1所述的非金属防爆材料，其特征在于，所述过油孔为圆形，所述隔片与隔片的交点位于过油孔内。

3.根据权利要求2所述的非金属防爆材料，其特征在于，所述过油孔的直径为2-7mm。

4.根据权利要求1或3所述的非金属防爆材料，其特征在于，所述防爆腔的深度不大于26mm。

5.根据权利要求1或3所述的非金属防爆材料，其特征在于，所述横隔片和竖隔片垂直。

6.根据权利要求1或3所述的非金属防爆材料，其特征在于，所述基片为圆形，所述隔片为半圆形，基片和隔片的交线为隔片的直径。

7.根据权利要求1或3所述的非金属防爆材料，其特征在于，所述基片和隔片的厚度小于1mm。