组合抑爆对管网内甲烷爆炸实验研究及抑爆机理分析

来源：振动与冲击杂志2025年第10期北京时间：

作者：贾进章, , 张先如99968, , , 吴汶芮

单位：1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，辽宁阜新123000；2.辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室，辽宁葫芦岛125100；3.辽河石油职业技术学院应急管理系，辽宁盘锦124103

摘要：在矿井作业以及天然气运输作业中，甲烷爆炸后产生的冲击波与火焰波所带来的危害较大，为减少爆炸对生命安全和财产安全的损害，该研究在自行搭建的管网系统中利用泡沫铁镍可填充性，将泡沫铁镍与粉体进行组合，通过管网内抑爆试验研究得到泡沫铁镍与粉体最佳组合，利用粉体热解特性与Materials Studio分析NH4H2PO4微观抑制甲烷爆炸机理。试验结果表明：30ppi孔径的泡沫铁镍与70 gNH4H2PO4粉体可以有效地抑制管网内甲烷爆炸，可使管网内甲烷爆炸压力峰值降幅最大可达82.5%；使得各支路火焰传播速度分别降至10.01 m/s、10.99 m/s、11.78 m/s、9.78 m/s；可使各支路温度峰值分别降至359 K、341 K、324 K、337 K。二者组合抑制甲烷爆炸的机理主要物理抑制体现在两者吸热反应中，化学抑制体现在NH3•、NH2•、NH•等受热发分解出大量活性基团捕获甲烷爆炸中的关键自由基，降低甲烷爆炸过程所需自由基浓度。

关键词：管网系统；甲烷爆炸；抑爆机理；组合抑爆