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作者：彭世垚1;刘罗茜1;刘振翼2;张瀚文1;柴冲1;崔绍华3;田灿3;徐栋1
单位：1.国家管网集团科学技术研究总院分公司;2.北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室;3.国家石油天然气管网集团有限公司
摘要：伴随着掺氢天然气项目的落地使用，其安全性也备受关注。为预防掺氢天然气储运过程中的爆炸事故，通过气体爆炸极限测定装置和CHEMKIN软件，研究了掺氢甲烷混合气体的爆炸极限变化和化学动力学过程。通过分析不同掺氢比例下，掺氢甲烷混合气体的爆炸极限、绝热温度、压力和自由基的变化规律，明确氢气体积分数对混合气体爆燃特性的影响，并评估Le Chatelier定律在掺氢混合气爆炸极限估算方面的适用性。结果表明：爆炸极限范围会随掺氢比例的增大呈现指数上升的趋势，但掺氢比例20%以下气体的爆炸极限变化很小；Le Chatelier定律适用于估算低掺氢比例混合气体的爆炸极限；氢气的掺入会改变混合气的绝热温度和绝热压力，但影响很小；氢气通过提升自由基·H和·OH在反应中的体积分数促进掺氢甲烷混合气的爆炸。
关键词：安全工程;爆炸极限;甲烷;氢气;动力学分析
基金资助：国家石油天然气管网集团有限公司定向课题(DTXNY202203)
