王世茂，杜扬，李国庆，齐圣，王波，李阳超



局部开口受限空间油气爆燃的超压瞬变与火焰行为

王世茂1,2，杜扬1,2，李国庆1,2，齐圣1,2，王波1,2，李阳超1,2

（1后勤工程学院军事供油工程系，重庆 401331；2重庆市火灾与爆炸重点实验室，重庆401331）

开展了油气在局部开口受限空间内油气爆燃的实验研究，获得了不同初始浓度下油气爆燃超压及火焰特性。研究结果表明：内场有两个超压峰值，外场仅有一个，开口处出现负压区。内外最大超压大小基本相同，均由外部爆燃形成。随着浓度的升高，超压先增后减，最大超压对应初始浓度为1.88%。火焰的传播过程分为3个阶段，火焰的形态、颜色、各阶段持续时间、直径、平均速度均受初始浓度的影响。随着初始浓度升高，火焰从淡蓝色层流光滑火焰变为亮黄色褶皱火焰，层流传播阶段和加速变形阶段的持续时间先增后减，溃散熄灭阶段的持续时间增加。火球直径与浓度的关系可用三次多项式描述，火焰平均速度随时间的变化可用二次多项式描述。随着开口率的升高，爆燃超压和火焰速度逐渐减小，火球直径先增大后减小。

局部开口；受限空间；油气；混合物；爆燃；实验验证

引 言

汽油的易燃、易爆、易挥发性是导致油气爆燃事故的主要原因。油气爆燃事故多发生在受限空间中，而且局部开口受限空间在生产生活中较为常见，如浮顶油罐、地下空间出口通道等。针对局部开口受限空间中可燃气体爆燃研究集中于泄爆领域[1-20]，研究内容主要为氢气、甲烷等可燃气体泄爆过程中超压和火焰形态的变化特征。……