黄 勇高级工程师 奚功晨 杨 健 许 宁 郝永梅教授

(1.常州大学 环境与安全工程学院，江苏 常州 213000；2.常州港华燃气有限公司，江苏 常州 213161)

0 引言

随着天然气的广泛使用，天然气用量日益增加，天然气引发事故的可能性越来越大，事故后果也越来越严重，如2021年6月13日湖北省十堰市张湾区艳湖小区发生天然气爆炸事故，造成25人死亡、138人受伤(其中37人重伤)。因此，对天然气爆炸的研究至关重要。

甲烷是天然气的主要组成气体，故针对甲烷在管道等狭长空间内的泄爆火焰传播研究十分必要，其中点火位置[1-4]、泄爆导管尺寸[5-7]、泄爆膜材料[8-10]、泄爆口强度[11]等对泄爆压力及火焰有较大影响。余明高等[12]将泄爆分为3个阶段，即升压、振荡和反向冲击；乔丽等[13]通过实验发现泄爆膜距点火点越近，泄爆压力对管道内甲烷气体爆炸最高温度的影响越不明显；李天旭[14-15]研究端部泄爆口开口位置对爆炸超压的影响，发现开口率是影响其泄爆效果的显著因素之一；Mccann等[16]发现导管会增大容器内最大泄爆压力，并且随着泄爆导管长径比的增加，容器最大泄爆压力也会逐渐增大。综上所述，目前对端部泄爆的研究多集中在较短距离管道的端口形状变量、封闭端的膜片强度等方面，而由于管道长度的不同，导致其实验数据存在一定差别。因此，本文在相对较长管道内采用聚乙烯薄膜为封闭膜，形成弱封闭条件，开展不同浓度甲烷—空气混合气体泄爆实验，从压力与火焰传播规律分析其泄爆效果，分析无法形成赫尔姆兹振荡的原因。……