多组分天然气掺氢爆炸下限实验及模型研究

作     者：荆琦 周硕 周芮 王丹 李云涛 张来斌 吕广宇 JING Qi;ZHOU Shuo;ZHOU Rui;WANG Dan;LI Yuntao;ZHANG Laibin;LYU Guangyu

作者机构：中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国安全生产科学研究院交通安全研究所北京100012 交通运输部水运科学研究院北京100088 

出 版 物：《中国安全生产科学技术》 (Journal of Safety Science and Technology)

年 卷 期：2024年第20卷第7期

页      面：43-48页

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：博士后创新人才支持计划项目(BX20230427) 中国博士后科学基金项目(2023M743874) 中国石油大学(北京)科研启动基金项目(2462023XKBH017) 中国安全生产科学研究院基本科研业务费专项资金项目(2023JBKY07) 

主　　题：掺氢天然气 燃烧下限 爆炸下限 初始压力 点火能量 预测模型 

摘      要：为评估掺氢天然气的燃爆风险,搭建天然气掺氢燃爆参数测试平台,通过开展不同初始压力及点火能量条件下天然气/氢气混合物的点火实验,研究多组分天然气爆炸下限的变化规律,建立混合物爆炸下限的预测模型。研究结果表明:初始压力由0.03 MPa增至0.1 MPa,体积分数4%的天然气起爆时所需最低掺氢量降低29.4%;点火能量由1 J增至50 J,体积分数4%的天然气起爆时所需最低掺氢量降低37.5%,本文提出的理论模型预测结果与实验数据相对误差低于16%。研究结果可为掺氢天然气的安全输送提供一定的科学参考。