Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости

 

Способ предназначен для предотвращения взрыва при аварийных ситуациях в транспортных и других средствах, использующих емкости с энергоносителями. Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости за счет профилактического заполнения последней высокопористым материалом, из которого формируют объемное тело из алюминиевой фольги, объемный вес которой составляет 0,033-0,037 кг/л, при этом формируют объемное тело так, чтобы в случае локального возгорания тепло от нагреваемого участка равномерно распределялось по всему объему энергоносителя, благодаря чему взрывная фаза отодвигается на 1,5 с и переходит в спокойный режим горения, что приводит к более высокой надежности предотвращения взрыва. 2 ил.

Способ предназначен для предотвращения взрыва при аварийных ситуациях в транспортных и других средствах, использующих емкости с энергоносителями, в частности при возгораниях. В подобных случаях происходит горение энергоносителя без развития взрывного процесса.

Известно воздействие на защищаемый объект с помощью различных реагентов, распыливаемых, как правило, в жидком виде (Патент Великобритании 1042932, кл. В 64 D 1/16, 1966 г.).

Недостатки аналога заключаются в невозможности локального воздействия на объект, вызывающий опасность взрыва, например бак с бензином, тем более профилактического (когда удар или возгорание уже произошло, то взрыв происходит практически мгновенно).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения, принятым нами в качестве прототипа, является способ предотвращения взрыва путем заполнения контейнера на 0,5-5,0% заполнителем, состоящим из алюминия с примесями (ЕР 0256239, кл. F 17 С 13/12, 1988г.).

Недостаток прототипа заключается в том, что в качестве заполнителя контейнера используют алюминий особой чистоты.

Задачей изобретения является использование более дешевого заполнителя при достигаемой высокой надежности предотвращения взрыва.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе предотвращения взрыва энергоносителя в емкости путем формирования в ней объемного тела из алюминиевой фольги, объемный вес алюминиевой фольги, из которой формируют объемное тело так, чтобы в случае локального возгорания тепло от нагреваемого участка равномерно распределялось по всему объему энергоносителя, благодаря чему взрывная фаза отодвигается на 1,5 с и переходит в спокойный режим горения, составляет 0,033-0,037 кг/л.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом. Из тонкой фольги алюминия (коэффициент теплоемкости 0,22 кал/г^oС, объемный вес составляет 0,033-0,037 кг/л, примесей в алюминии не более 1,0%) формируют объемное тело. Этим телом заполняют весь объем емкости с помощью кирпичиков, мат, шаров или других форм. При этом потеря объема емкости составляет около 1%.

Благодаря тому что весь объем емкости занят объемным высокопористым телом, в случае локального возгорания тепло от нагреваемого участка энергоносителя передается близлежащим слоям, равномерно распределяясь по всему объему энергоносителя. Предотвращение тем самым взрыва определяется следующим.

На фиг.1 представлена диаграмма давления в емкости, содержащей энергоноситель, подвергнутый возгоранию. Менее чем за 1 с после возгорания вследствие значительных градиентов температур между участком, подвергнутым возгоранию, и соседними зонами энергоносителя сохраняющими свою исходную температуру, происходит взрыв.

Из фиг.2, на которой представлена диаграмма с процессами в емкости, заполненной предлагаемым материалом, за счет перераспределения тепла по всему объему энергоносителя, взрывная фаза отодвигается на 1,5 с и переходит в спокойный режим горения.

Опыт показывает, что заявленное предложение позволяет предотвращать взрывы при воспламенении паров у открытой крышки емкости, при пробоях последней и даже при сварке отверстий с вытекающим энергоносителем.

Следует также отметить еще одно новое свойство заявленного предложения: при тряске и толчках транспортного средства энергоноситель не испытывает резких волнений и ударов, а спокойно перетекает между ячейками пористого материала.

Технический результат заявленного предложения состоит в том, что оно расширяет известный диапазон использования алюминия. В отличие от технического алюминия с объемным весом 3,3-3,7 г/см³ (с учетом того, что объемное тело из алюминиевой фольги занимает 1% объема емкости) объемный вес алюминия в емкости составит 0,033-0,037 кг/л. Испытания устройств с верхним и нижним значением этого диапазона показали их высокую эффективность: ни единого случая взрыва не зафиксировано.

Таким образом, заявленное предложение позволяет эффективно предотвращать взрывы энергоносителя в емкости с помощью простых и дешевых средств.

Формула изобретения

Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости путем формирования в ней объемного тела из алюминиевой фольги, отличающийся тем, что объемный вес алюминиевой фольги, из которой формируют объемное тело так, чтобы в случае локального возгорания тепло от нагреваемого участка равномерно распределялось по всему объему энергоносителя, благодаря чему взрывная фаза отодвигается на 1,5 с и переходит в спокойный режим горения, составляет 0,033 - 0,037 кг/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2