非金属阻隔抑爆球制造技术

本发明专利技术公开了一种非金属阻隔抑爆球，包括：环形片、弓形片、上管状结构和下管状结构；环形片、弓形片、上管状结构和下管状结构构成中空栅格状球体；上管状结构和下管状结构分别设置于球体的上下两端，与球体同轴；弓形片对称设置于上管状结构和下管状结构的周围，环形片沿球体轴线垂直插入所述弓形片中。本发明专利技术的非金属阻隔抑爆球，与现有金属铝合金抑爆材料相比，具有寿命长，无需更换，在易燃易爆化学品中的稳定性更高，无碎屑残渣，力学性能稳定性更高，无塌陷等现象，拆卸简单方便等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻隔抑爆
，更进一步说，涉及一种非金属阻隔抑爆球。
技术介绍
在盛有汽油、柴油、乙炔等 液体的容器中，由于存在这些易挥发物质的蒸汽和空气的混合气体，极易发生燃烧和爆炸。阻隔抑爆技术是一种可以有效防止易燃易爆的气态和液态危险化学品在储运中因意外事故(静电、焊接、枪击、碰撞、错误操作等)引发的爆炸，从根本上解决易燃易爆液、气态危险化学品的储运过程中本质安全的专有技术，简称为HAN(Hypostasis Anchor-hold No-expolosion),意为本质安全不爆炸。美国在上世纪60年代在军事油品的安全和储运上开始使用聚氨酯泡沫抑爆材料；该材料在油料中的化学稳定性差，很快被铝合金抑爆材料所替代。铝合金抑爆材料被广泛应用至今。国外主要的招合金抑爆材料主要有Explosafe、Ex-Co> ExploControl> eEess等，国内主要有LF21、JFJ、HFJ等。蜂窝状的阻隔抑爆材料将油箱内腔分为若干个“小室”或“腔体”，这些“小室”或“腔体”可以有效遏制火焰的传播，使爆炸压力波急剧衰减；同时这种蜂窝结构的材料在单位体积内具有较高的表面效能，从而具有良好的吸热性，可以迅速地将燃烧释放出来的热量吸收，使燃烧反应后的温度降低，反应气体的膨胀程度缩小，容器内的压力值增高不大，使燃烧速度达不到爆炸的极限速度，从而达到抑爆的目的。AQ3001-2005《汽车加油(气)站、轻质燃油和液化石油气汽车罐车用阻隔防爆储罐技术要求》中指出阻隔防爆材料在储罐内不应出现碎屑，否则会影响储罐自身和储罐下一步工序的正常工作。铝合金抑爆材料材料内部结晶大，导致材料脆性大、延展率低，防锈性能差等缺点，容易断裂掉渣；严重时甚至造成油路堵塞，导致油路点火不着，长期浸泡过程中材料容易对油品的稳定性指标(诱导其、实际胶质)、洁净指标(固体颗粒物)和水溶性酸碱等指标有影响，影响油品质量；碎渣可堵塞油表导致其不能转动，无法准确测量优良 ’另夕卜，铝箔边缘可能开裂，影响材料的抑爆性能。
技术实现思路
为解决现有技术中铝合金抑爆材料脆性大，延伸率低的技术问题,本专利技术提供了一种非金属阻隔抑爆球，具有优良的力学性能、化学稳定性和抑爆性能，可以克服现有抑爆材料中的缺陷。本专利技术的目的是提供一种非金属阻隔抑爆球。所述抑爆球包括环形片、弓形片、上管状结构和下管状结构；环形片、弓形片、上管状结构和下管状结构构成中空栅格状球体；所述上管状结构和下管状结构分别设置于球体的上下两端，与球体同轴；所述弓形片对称设置于上管状结构和下管状结构的周围，弓形片的弦分别与上管状结构和下管状结构固定连接，弓形片的弧构成球体的经线；每间隔一个弓形片，在弓形片的弦上设置矩形缺口；所述环形片的数量为3飞个，环形片的内径与上管状结构的内径、下管状结构的内径相同；所述环形片沿球体轴线垂直插入所述弓形片中，与弓形片固定连接，弓形片沿球体轴线均匀分布在上管状结构和下管状结构之间，环形片外周构成球体的纬线；上管状结构和下管状结构距环形片的距离不小于2mm ；所述环形片上设置有孔；所述球体直径为30_40mm。所述弓形片的数量优选为61个，所述环形片的数量优选为4个。所述非金属阻隔抑爆球的材料是塑料组合物，包括按重量份数计的以下组分 基材100重量份碳纤维9 43重量份炭黑0 19.6重量份碳纳米管0 19.6重量份抗氧刑0.5 0.8重量份所述基材为尼龙6、尼龙66、聚苯硫醚、聚乙烯、聚丙烯中的至少一种；所述碳纤维为短切碳纤维；优选长度为3mnT6mm,直径为6 8iim,含碳量> 93%,比电阻为1.6X10_3Q.cm;碳纤维是应用于塑料导电改性的常用纤维之一。碳纤维的加入还可以提高基体材料的力学性能，当基体材料收到外力冲击时，纤维粒子在材料内部可以产生大量的微变形，从而在吸收能量的同时可以较好地传递产生的应力，使基体产生屈服形变消耗部分冲击能量，可对基体材料起到增强与增韧的作用。所述炭黑为纳米导电炭黑；优选颗粒直径为4(T50nm，DBP吸附值为204X 10_5m3/kg, CTAB吸附比表面积为363X 103m2/kg，PH=7. 8 ;炭黑是最常用的导电填料之一，而纳米炭黑粒子较小，即炭黑粒子之间相互接触的几率较大且粒子间间距小，导电性较常规炭黑要好。所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配，二者的重量比优选为3/2 2/1，优选四季戊四醇酯(抗氧剂1010)与抗氧剂三亚磷酸酯(168)复配；所述的碳纳米管优选粒径2(T50nm，长度10 50 u m,电阻率KTKT3 Q . cm ；碳纳米管具有独特的结构，多种导电机理，具有导电性可调，较少的填充量便可以形成导电网链，是目前高分子材料导电改性的热点。本专利技术中的阻隔抑爆球，与现有金属铝合金抑爆材料相比，具有寿命长，无需更换，在易燃易爆化学品中的稳定性更高，无碎屑残渣，力学性能稳定性更高，无塌陷等现象，拆卸简单方便等优点。本专利技术的一种非金属材料阻隔抑爆球的特点是球体的板层交错的栅格状结构保证了类似蜂窝状的高孔隙结构，可有效降低小型燃料存储设备(比如汽车、船体、飞机)的挥发性液、汽燃料的汽化与挥发。并可有效阻止浪涌现象，减小大型燃料储运设备(罐车、油气运输船舶)由于浪涌效应引起的不稳定性，减小罐体在弯道或颠簸时发生翻到或颠覆的危险。本专利技术的特殊结构和良好的导电性能能防止车辆油箱、油罐内由于燃料的流动、冲击等因素而产生的静电，避免因静电引发的燃爆事故，并可保证燃料储运容器不受电磁干扰。本专利技术的抑爆球，具有较好的抑爆性能，单位体积的填装密度在3(T60kg/m3范围内，填装量最高占容器的体积的95%左右。本专利技术在标准条件下进行抑爆性能测试，可将丙烷空气混合气体的压力控制到不大于0. 137MPa (爆炸压力极限为0. 814MPa)。附图说明图I本专利技术的非金属阻隔抑爆球的立体2本专利技术的非金属阻隔抑爆球的主视图 图3本专利技术的非金属阻隔抑爆球的俯视图附图标记说明I-环形片；2_弓形片；3_上管状结构；4_下管状结构具体实施例方式下面结合实施例，进一步说明本专利技术。实施例中所用原料的来源碳纤维聚丙烯腈型，长度6mm,直径6. 5 ii m,拉伸强度彡3. OGpa,密度I. 76g/cm3,伸长率彡I. 5%,比电阻I. 6Q cm,辽宁安科活性碳纤维应用技术开发公司。炭黑纳米导电炭黑，颗粒直径为40nm，DBP吸附值为230 X 10_5m3/kg，CTAB吸附比表面积为370X 103m2/kg，PH=8,中橡集团炭黑工业研究设计院。碳纳米管粒径40-50nm，长度20-50 u m,电阻率10 10_3 Q . cm,深圳纳米港。尼龙66 :型号EPR27，拉伸强度为55MPa，弯曲强度为71. 8MPa，缺口冲击强度为9.lkj/m2，中国平煤神马集团。尼龙6 :型号CM1017，拉伸强度为80. 4MPa，弯曲强度为108MPa，缺口冲击强度31kJ/m2，体积电阻率为IO14Hm,日本东丽。聚苯硫醚拉伸强度为130MPa，弯曲强度为207MPa，缺口冲击强度为7kJ/m2，日本宝里。聚丙烯拉伸强度24MPa，弯曲强度为50MPa，缺口冲击强度为2. 5kJ/m2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非金属阻隔抑爆球，其特征在于：所述抑爆球包括：环形片、弓形片、上管状结构和下管状结构；环形片、弓形片、上管状结构和下管状结构构成中空栅格状球体；所述上管状结构和下管状结构分别设置于球体的上下两端，与球体同轴；所述弓形片对称设置于上管状结构和下管状结构的周围，弓形片的弦分别与上管状结构和下管状结构固定连接，弓形片的弧构成球体的经线；每间隔一个弓形片，在弓形片的弦上设置矩形缺口；所述环形片的数量为3~5个，环形片的内径与上管状结构的内径、下管状结构的内径相同；所述环形片沿球体轴线垂直插入所述弓形片中，与弓形片固定连接，弓形片沿球体轴线均匀分布在上管状结构和下管状结构之间，环形片外周构成球体的纬线；上管状结构和下管状结构距环形片的距离不小于2mm，所述环形片上设置有孔；所述球体直径为30？40mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭学永，朱祥东，臧充光，焦清介，鲁长波，熊春华，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：