王世茂， 杜 扬， 李国庆， 齐 圣， 李阳超， 徐长航

(1. 中国人民解放军后勤工程学院 军事供油工程系， 重庆 401311;2. 中国石油大学(华东)机电工程学院， 山东 青岛 266580)

含弱约束受限空间油气爆炸外部特性研究

王世茂1， 杜 扬1， 李国庆1， 齐 圣1， 李阳超1， 徐长航2

(1. 中国人民解放军后勤工程学院 军事供油工程系， 重庆 401311;2. 中国石油大学(华东)机电工程学院， 山东 青岛 266580)

构建了含弱约束面的受限空间油气爆炸模拟实验系统，对含有弱约束的受限空间油气爆炸外部特性进行了实验研究。实验获得了容器外部不同位置处爆炸超压随时间的变化规律，同时利用高速摄影系统记录了爆炸火焰发展变化过程。研究结果表明：① 竖直方向和水平方向爆炸压力随时间变化规律均为“破膜与泄流正超压→最大负超压→外部爆燃正超压→二次负超压”，竖直方向上最大爆炸压力要略大于水平方向上的最大爆炸压力。② 随着油气浓度的增加，爆炸超压先增大后减小，在初始油气浓度为1.79%时爆炸超压达到最大值。③ 随着比例距离的增大，外部爆炸超压呈负指数规律递减。④ 火焰形态变化过程可分为“喷射引燃阶段→卷曲变形阶段→蘑菇云状火焰阶段→衰弱熄灭阶段”，火焰最大高度为0.85 m，最大直径为0.6 m。

油气； 受限空间； 弱约束； 外部爆炸特性； 超压； 火焰

油气、天然气等具有易燃、易爆、易挥发的性质，近年来，由于油气、天然气泄漏所发生的爆炸事故不断发生，造成严重的人员伤亡和财产损失。油气爆炸易发生在油罐、泵房、操作间、阀室等受限空间中，这类受限空间均含有弱链接罐顶、门、窗、塑料隔膜等强度较弱且在爆炸荷载作用下易变形破坏的弱约束面。……