HAN阻隔防爆技术的防爆原理及其应用

ＨＡＮ是英文Ｈｙｐｏｓｔａｓｉｓ　Ａｎｃｈｏｒ－ｈｏｌｄ　Ｎｏ－ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ的缩写，意即本质安全不爆炸。ＨＡＮ阻隔防爆技术是近年来安全监督部门在易燃易爆化危品储运过程中大力推行的一种防止易燃易爆化危品爆炸的安全技术。

国家安全生产监督管理总局先后颁布了中华人民共和国安全生产行业标准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》和ＡＱ３００２—２００５《阻隔防爆撬装式汽车加油（气）装置技术要求》。２００５年１２月３０日中华人民共和国建设部批准了新版国家标准ＧＢ５０１５６—２００２《汽车加油加气站设计与施工规范》，在这个规范中也增加了这方面的内容。另外还有中石化行业标准ＳＨ／Ｔ３１３４《采用撬装式加油装置的加油站技术规范》。这些规范性法律文件的颁布实施给ＨＡＮ阻隔防爆技术在全国范围内的推广使用奠定了法律基础，也给从事易燃易爆监督工作的消防监督和建审人员带来了新的课题。因此对于广大消防监督人员和建审人员研究ＨＡＮ阻隔防爆技术的防爆原理和掌握其应用范围是非常必要的。

要想搞清ＨＡＮ阻隔防爆技术的防爆原理先要搞清可燃气体或蒸气发生爆炸的本质。可燃气体或蒸气发生的爆炸与其发生的燃烧在化学反应上没有区别，有区别的是它们反应速率。一般在空气中的燃烧是可燃气体或蒸气边扩散边进行燃烧反应，燃烧反应在扩散的界面附近完成，具体表现形式就是火焰。可燃气体在焰心扩散，在内

H A N 阻隔防爆技术的防爆原理及其应用

汝成友 王德贤 黑龙江省鸡西市公安消防支队防火处

焰、外焰边扩散边反应。在内焰少部分参与了燃烧反应，在外焰全部参与了反应生成了燃烧产物。爆炸则不同，爆炸是由于可燃气体或蒸气预先混入空气中，无需扩散而短时间完成的剧烈的燃烧反应。有些资料上也叫它动力燃烧或预混燃烧。反应快、短时间内释放出的能量巨大，导致破坏力也非常大。燃烧和爆炸的区别在于反应速度，爆炸是迅速燃烧，具体表现就是燃烧反应的界面—火焰的迅速传播。有些教科书把爆炸极限叫做燃烧极限或火焰传播极限，把爆炸下限定义为：“可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物能使火焰传播的最低浓度称为该气体或蒸气的爆炸下限。也称燃烧下限。”把爆炸上限定义为：“可燃气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物能使火焰传播的最高浓度称为该气体或蒸气的爆炸上限。也称燃烧上限。”可燃气体、蒸气或粉尘发生爆炸的必要条件之一是火焰的传播。有人按传播速率的不同而把爆炸反应分为爆燃、爆轰和爆震。以亚音速传播的爆炸为爆燃，即穿过未燃烧介质的反应前端速率小于或等于声速（３００Ｍ／Ｓ），而大于或等于３０００Ｍ／Ｓ为爆轰，大于３０００Ｍ／Ｓ为爆震。

ＨＡＮ阻隔防爆技术是根据爆炸反应的这种特性将盛装汽油等危险物品的容器内部空间采用合金的阻隔防爆材料制成或后期改造成网格状蜂窝结构，这种网格状蜂窝结构的阻隔防爆材料能够阻隔火焰在容器内部的传播从而达到防爆的目的。说得浅显点，这种采用了ＨＡＮ阻隔防爆技术的容器就象放大

了的阻火器，火焰是不能在其内部传播的。由于利用了比较先进的工艺，这种ＨＡＮ阻隔防爆材料并不影响容器的有效容积，仅占容器的０．３％～０．８％。

在全国范围内推广这种ＨＡＮ阻隔防爆技术，特别在使用轻质燃油的交通工具上推广这项技术有着深刻意义。采用ＨＡＮ阻隔防爆技术的交通工具能够避免由于油箱在交通事故中因碰撞等引起的发生在油箱内部的爆炸事故，特别是在飞机上采用这种ＨＡＮ阻隔防爆技术能防止轻质燃油的油箱内部在迫降等过程中发生的爆炸。

推广采用了ＨＡＮ阻隔防爆等综合防爆技术的阻隔防爆撬装式加油技术有着更深刻的意义：

一、使那些由于历史原因存在间距不足等隐患按其它方法而无法改造的加油站得以生存。

二、使得在城市中心地带按规范要求无法设立加油站的地方成为可能。

三、由于采用阻隔防爆撬装式加油技术的加油站相关间距要求低，使得采用该技术的加油站节省了用地，在发达城市里从而可能节省资金。

ＨＡＮ阻隔防爆材料能够俘获有焰燃烧链式反应过程中的游离基从而中断燃烧的传播起到防爆的作用，采用了ＨＡＮ阻隔防爆技术的容器能够使容器内部的一般为０区的爆炸危险区域变为不爆炸区域。安装了ＨＡＮ阻隔防爆材料的容器，对于发生在容器外有焰燃烧链式反应过程中的游离基无法俘获，不能阻隔发生在容器外的燃烧反应的传

播，也就不能消除容器外的爆炸危险区域。对于安装了ＨＡＮ阻隔防爆材料的容器，如果其盛装的可燃液体（或蒸气）、可燃气体发生了泄漏，这些可燃液体的蒸气、可燃气体仍能在容器外发生爆炸或燃烧。

安装了ＨＡＮ阻隔防爆材料的容器只能消除容器内的危险区域，这给ＨＡＮ阻隔防爆技术的应用带来了一定的局限。虽然ＨＡＮ阻隔防爆材料还有能抑制容器内可燃液体蒸发速度，消除可燃液体在运输过程中的“浪涌”，抑制运输过程中的静电的产生等作用，但都能采用其它廉价方法发挥这些作用，应用时我们还是主要考虑它的阻隔防爆作用。

ＨＡＮ阻隔防爆技术主要应用于常压且在常温时可能发生爆炸、内部能形成爆炸危险区域的容器上，特别适用于在战场上易遭受枪击、炮击而引起爆炸的军事交通工具的油箱上，特别是军用飞机。不适用于压力容器和内部不能形成爆炸危险区域容器上。美国于２０世纪６０年代开始使用这类防爆材料，在２０世纪８０年代广泛用于军事交通工具的油箱上，特别是军用飞机，颁布了技术标准ＭＩＬ—Ｂ—８７１６２《用于飞机油箱抑爆的网状铝防护材料》，但至今也没有在民用领域强制推广。

有些宣传材料上介绍说ＨＡＮ阻隔防爆技术可以应用到ＬＰＧ（液化气）储罐和ＬＰＧ（液化气）汽车罐车上，这是错误的，是伪科学的，是ＨＡＮ阻隔防爆材料生产厂家的虚假宣传。我们知道ＨＡＮ阻隔防爆材料阻隔的是容器内部爆炸危险区域内发生的爆炸，而液化气汽车罐车上的液化气储罐和其它液化气储罐内部并没有形成爆炸危险区域，因为液化气汽车罐车上的液化气储罐和其它液化气储罐是正压的压力容器，内部在通常的情况下是不可能含有或进入助燃的空气或其它助燃气体的，也就缺少了燃烧爆炸的另一必要条件。ＧＢ５０１５６—２００２《汽车加油加气站设计与施工规范》附录Ｂ以及ＧＢ５００５８—９２《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》也没有将液化气汽车罐车上的液化气储罐和其它液化气储罐容器内的任何空间划为爆炸危险区域。

液化气汽车罐车上的液化气储罐和

（２）站控系统的崩溃不会波及到一次系统，比如，系统功能“牵引供电”不会受到影响以及开关设备仍能就地操作；

（３）与下级控制和保护装置的配合，站控系统在分布、扩散状态下工作。因为，所有的装置相互独立，当一个装置发生故障时，对系统功能的影响很小。因为各种功能被分布在系统各装置内，确保了对开关设备的快速侦测和快速反应。上级的功能由站控系统执行；

（４）站控系统的等级：操作员在可对几个独立级别执行控制。如果一个等级故障，操作员可在下一等级进行控制；（５）控制单元的硬件平台：（Ｉ）各个控制单元采用模块结构，根据开关装置的配置采用模数扩展方式简单迅速搭建。在故障情况下可以实现有效的可维护性、简便的元器件更换；（ＩＩ）由于严格遵守工业标准，所有模块牢固耐用；（ＩＩＩ）由于ＳＩＭＡＴＩＣＳ７自动化系统遍布在在全球的销售与支持网络保证了全方位的技术支持并为世界范围的备件供应提供保障；（ＩＶ）可编程序逻辑控制器独立与个人计算机操作系统如ＭＳ视窗或Ｕｎｉｘ／　Ｌｉｎｕｘ。

３ 结语

西门子公司ＳＩＰＲＯＴＥＣ４产品系列对牵引供电系统的保护功能以较为全面，但仍存在一些需要改进的方面，例如：（１）其只有ＡＴ变压器采用了碰壳保护，而牵引变压器却没有采用；（２）牵引变压器没有专门的匝间保护（差动保护在原理上可以反映牵引变压器匝间短路，但如果短路匝数太小，则可能短路匝中电流已很大，而差动电流还不足以使差动保护动作，此时瓦斯保护可以检测出故障。但是瓦斯保护的动作必须要气体积累到一定程度，动作时间偏长）。