[发明专利]一种具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃抑爆柴油，具体是指具有良好热力学稳定性、不影响发动机使用性能、且具有阻燃和抑爆功能的柴油燃料，属于石油化工领域。

背景技术

随着周边局势的日益紧张，发生局部战争的可能性不断增大，同时作为国际大国，我国也将更多的参与反恐、维和等多种国际性非战争军事行动。现代局部战争中，装备因遭受火力打击引发燃料“二次爆炸”造成的装备损毁率和人员伤亡率高达50％。炮弹击中油箱后装甲装备自动灭火抑爆系统通过光学和温度传感器感应并快速触发灭火抑爆系统进行工作，该过程最快需要100-200ms时间，而炮火击中后引发的油箱的二次爆炸往往在几毫秒内发生，因此自动灭火抑爆装置不能有效阻止油箱的“二次爆炸”。如何解决这一问题，美、俄等军事强国十分重视，自上个世纪六七十年代开始都开展燃料安全技术的研究，而我国在该领域的研究一直相对薄弱。

燃料安全技术，是指以公共安全、交通运输和国防等领域使用的燃料为研究对象，以燃料非期望燃烧和爆炸的成因、过程、危害以及预防、控制为研究内容，以提升公共安全、交通运输安全和作战效能为目的的技术。阻燃抑爆柴油是燃料安全技术的一项重要研究内容，是指在不影响柴油基本使用性能的基础上，通过改变其自身的部分物理化学性能，从而改变燃料的燃烧和爆炸条件，起到阻止燃烧、延迟爆炸时间、减小爆炸强度或实现抑制爆炸的目的。

燃料安全技术应用于军事领域，可有效避免作战装备遭受火力打击时燃料产生的“二次爆炸”效应，大幅降低装备损毁率，显著提升人员生存率，达到提高作战能力的目的。因此，研发具有我国自主知识产权的阻燃抑爆柴油技术和产品具有重要的国防战略意义。

另外，近年来国内各类车辆因交通事故和自燃等因素导致的燃烧与爆炸事件频发，造成了巨大的生命财产损失，给社会带来了不安定因素。目前全国机动车(民用轿车、客车)保有量达到2.2亿辆，有近40万辆油气运输车，中石化、中石油有9万余个加油站，成品油在运输和使用过程中，因静电、意外事故(撞车、侧翻车)、维修(焊接、动火)造成的事故总数占95％，造成的大量的人员伤亡，并每年造成大约三十多亿元的财产损失。燃料安全技术应用于民用领域，能解决公共交通、危化品运输、消防车辆、船舶等因燃料意外燃烧和爆炸带来的安全隐患问题，保障人民生命财产安全、国家经济平稳运行、社会和谐稳定。

(一)国外现状

在过去40年里，美军先后研究了多种类型的防火柴油(见表1)。美军研制防火安全柴油的目的是提高战时供油、运输、储存的安全性，减少坦克与车辆等军事装备在失事或中弹时油料起火导致的潜在威胁，这样既可以提高人员的生存率，也可保护装备。从表1中可以看出，20世纪70-80年代美军研制的防火柴油在稳定性、发动机输出功率等方面存在一些问题，因此没做进一步的研究，也没有见到美军生产并使用防火柴油的报道。但伊拉克战争使得美军再次看到防火燃料的重要性，并于2006年开始重新研究以煤油基燃料JP-8为基础油的新一代防火燃料。

表1美军防火柴油研究历程

二十一世纪以来，俄军为解决长期困扰装甲装备致命的油箱安全问题，减少在战争、反恐行动和消防灭火中对各种军用、专用和民用车辆的损坏程度，特别是保护乘员的生命。俄国防部第25研究所以标准柴油为基础，研制出这种高稳定性的水油微量乳浊液混合物，其成份为：普通夏用柴油77wt％，水15wt％，特殊合成表面活性物质(乳化剂)8wt％，其中，乳化剂能够保证快速形成稳定的“水油”型微量乳浊液混合物。ПБД-Л柴油在多次对发动机油箱的射击和弹道试验中，都表现出了很高的耐火抗爆安全性和良好的使用性能，不但在偶然接触到火花时不会燃烧，就是在战车或装备的油箱被打中时也不会起火爆炸。它的出现不但解决了长期困扰坦克等装甲车辆致命的油箱安全问题，大大提高了各种军用、专用和民用车辆的生存能力，而且还可以减少车辆或装备废气的排放量和毒性，这在战争、反恐行动和消防灭火中对于保存车辆装备、特别是其中乘员的生命都是一个极其关键的胜算。ПБД-Л柴油已顺利通过了跨部门接收试验的各个阶段，并于2001年获得了国家标准化委员会颁发的生产和使用许可证，并已交付重点部队使用。目前研制的ПБД-З冬季用防火安全柴油已基本完成。

(二)国内现状