一种柔性防爆罐及其制作工艺的制作方法

本发明涉及防爆，尤其涉及一种柔性防爆罐及其制作工艺。

背景技术：

1、爆炸造成伤害主要通过两种方式，一是爆炸产生的超压，二是爆炸产生的碎片，因此，防爆制品需要具备衰减冲击波、阻止爆炸碎片飞溅及防爆制品本身不产生爆炸碎片的的特性。柔性防爆罐为一种重量轻、便于移动、不含刚性材料的防爆罐，相比硬质材料加工而成的防爆罐结构，在衰减冲击波、阻止爆炸碎片飞溅及防止刚性防爆罐自身产生二次破片伤害方面更具优势。

2、例如：cn114234752a公开了一种圆柱形高分子材料复合柔性防爆罐及其制备方法，包括圆柱形罐体，圆柱形罐体包括由内向外依次设置的第一防爆结构单元和第二防爆结构单元，第一防爆结构单元和第二防爆结构单元均包括第一柔性防爆层、第二柔性防爆层和第三柔性防爆层；第二柔性防爆层设置于第一柔性防爆层和第二柔性防爆层之间。第一柔性防爆层为浸胶无纺布，第二柔性防爆层为浸胶芳纶或浸胶无纬布，第三柔性防爆层为smc软片。其卸爆结构单元为无卤阻燃聚氨酯硬泡。

3、上述方案中smc虽然是非金属材料，但其仍属于硬质材料，其主体结构在爆炸后破坏比较严重，不能保持主体结构爆炸前的形态，爆炸后仍存在硬质飞溅碎片的可能；而且上述方案存在起火隐患。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种柔性防爆罐及其制作工艺，通过多功能层复合结构及成型工艺设计，实现在保证罐体整体结构的完整的前提下，有效阻止爆炸碎片穿透罐体、在爆炸中心3米以外爆炸产生的超压衰减至不大于0.03mpa。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明的实施例提供了一种柔性防爆罐，包括罐体和盖体，盖体通过其底部固定的定位圈与罐体内壁贴合；

4、所述罐体包括第一外套布层和第二外套布层，第一外套布层和第二外套布层之间从外向内依次设有弹性吸能层、冲击波衰减层、碎片吸收层和防火层，其中弹性吸能层外侧或内部设有纤维增强层。

5、作为进一步的实现方式，所述盖体底面间隔设置多个液体灭火包，且液体灭火包位于定位圈内侧。

6、作为进一步的实现方式，所述第二外套布层内侧设定高度处设有液体灭火包，液体灭火包沿罐体周向间隔设置多个。

7、作为进一步的实现方式，所述液体灭火包包括可热合材料层和填充于可热合材料层内的灭火液体；

8、所述液体灭火包的厚度范围为5-20mm。

9、作为进一步的实现方式，所述弹性吸能层的厚度范围为20-120mm，纤维增强层的厚度范围为0.5-15mm。

10、作为进一步的实现方式，所述碎片吸收层的厚度范围为5-60mm，防火层厚度范围为5-15mm。

11、作为进一步的实现方式，所述纤维增强层优选超高分子量聚乙烯纤维二维织物或芳纶纤维二维织物或pbo纤维二维织物，或上述纤维采用缠绕工艺形成纤维增强层。

12、作为进一步的实现方式，弹性吸能层优选含氨基甲酸酯基团或脲基基团的高分子弹性材料，硬度优选邵a65-邵a95。

13、作为进一步的实现方式，冲击波衰减层优选聚氨酯类开孔或闭孔硬质泡沫。

14、作为进一步的实现方式，防火层优选气凝胶毡、阻燃泡沫等轻质阻燃材料。

15、作为进一步的实现方式，所述盖体和定位圈分别包括布料层和填充于布料层内的泡沫层。

16、作为进一步的实现方式，所述定位圈通过粘扣或双面胶与盖体固定。

17、第二方面，本发明的实施例还提供了一种柔性防爆罐的制作工艺，包括：

18、将超高分子量聚乙烯纤维单向布或芳纶单向布或pbo单向布裁成设计宽度和长度，在设定涨紧力下缠绕于模芯，形成碎片吸收层；

19、在缠绕好的碎片吸收层外层粘覆冲击波衰减层的泡沫材料；

20、当增强层在弹性吸能层外侧时，向模具内分步浇注弹性体料，固化后，缠绕纤维增强层，形成罐体；

21、当增强层在弹性吸能层中间时，向模具内分步浇注弹性体料，固化后，缠绕纤维增强层，再置入模具中，浇注弹性体料，形成罐体；

22、制作盖体和定位圈，将盖体安装于罐体顶部形成柔性防爆罐。

23、作为进一步的实现方式，在盖体底面和罐体内侧面粘贴液体灭火包。

24、本发明的有益效果如下：

25、(1)本发明罐体主体结构包括由外至内依次设置的纤维增强层、弹性吸能层、冲击波衰减层、碎片吸收层和防火层，或弹性吸能层、纤维增强层、弹性吸能层、冲击波衰减层、碎片吸收层和防火层，通过在弹性吸能层内或外侧设置纤维增强层，能够防止弹性吸能层被破坏，炸药在防爆罐内爆炸后，防爆罐的主体结构未破坏，弹性体吸能层保持完整；距爆炸中心3米处，冲击波最大防护(最大超压值)≤0.03mpa，罐体无穿孔，罐体主体结构无破损，提高使用安全性。

26、(2)本发明的盖体和罐体分别设置液体灭火包，液体灭火包与防火层配合能够防止防爆罐爆炸过程中起火，进一步保证安全性。

27、(3)本发明的弹性吸能层厚度范围为20-120mm，纤维增强层厚度范围为0.5-15mm，冲击波衰减层厚度范围为5-25mm，碎片吸收层厚度范围为5-60mm，防火层厚度范围为5-15mm，各层的厚度取值可根据爆炸当量设置，以达到不同爆炸当量最佳防爆效果。

技术特征：

1.一种柔性防爆罐，其特征在于，包括罐体和盖体，盖体通过其底部固定的定位圈与罐体内壁贴合；

2.根据权利要求1所述的一种柔性防爆罐，其特征在于，所述盖体底面间隔设置多个液体灭火包，且液体灭火包位于定位圈内侧。

3.根据权利要求2所述的一种柔性防爆罐，其特征在于，所述第二外套布层内侧设定高度处设有液体灭火包，液体灭火包沿罐体周向间隔设置多个。

4.根据权利要求2或3所述的一种柔性防爆罐，其特征在于，所述液体灭火包包括布料层和填充于布料层内的灭火液体；

5.根据权利要求1所述的一种柔性防爆罐，其特征在于，所述弹性吸能层的厚度范围为20-120mm，纤维增强层的厚度范围为0.5-15mm。

6.根据权利要求1所述的一种柔性防爆罐，其特征在于，所述碎片吸收层的厚度范围为5-60mm，防火层厚度范围为5-15mm。

7.根据权利要求1所述的一种柔性防爆罐，其特征在于，所述盖体和定位圈分别包括布料层和填充于布料层内的泡沫层。

8.根据权利要求1或7所述的一种柔性防爆罐，其特征在于，所述定位圈通过粘扣或双面胶与盖体固定。

9.根据权利要求1所述的一种柔性防爆罐的制作工艺，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种柔性防爆罐的制作工艺，其特征在于，在盖体底面和罐体内侧面粘贴液体灭火包。

技术总结
本发明公开了一种柔性防爆罐及其制作工艺，涉及防爆技术领域，包括罐体和盖体，盖体通过其底部固定的定位圈与罐体内壁贴合；所述罐体包括第一外套布层和第二外套布层，第一外套布层和第二外套布层之间从外向内依次设有弹性吸能层、冲击波衰减层、碎片吸收层和防火层，其中弹性吸能层外侧或内部设有纤维增强层。本发明通过在弹性吸能层内侧或外侧设置纤维增强层，能够防止弹性吸能层被破坏，以保证整体结构的完整性；而且通过防火层与液体灭火包配合，能够避免爆炸过程中防爆罐起火，提高安全性。

技术研发人员：甄建军,翟文,何金迎,付思伟,陈强,王小伟,魏汝斌,董彬
受保护的技术使用者：山东非金属材料研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13