強點火作用下C3HF7對甲烷-空氣爆炸的抑制

蔡 闖，陳先鋒，員亞龍，黃楚原，袁必和,2，代華明

（1.武漢理工大學安全科學與應急管理學院，湖北 武漢 430070；2.武漢科技大學冶金礦產(chǎn)資源高效利用與造塊湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430081）

在石化、煤化及天然氣行業(yè)中，可燃氣體輸送管道爆炸火災已經(jīng)成為主要災害事故[1-2]。氣體爆炸會破壞管道的結(jié)構(gòu)、周圍各類建筑及儀器設(shè)備，造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失，所以亟需尋找新型綠色環(huán)保、阻火抑爆性能優(yōu)越的抑爆劑。目前，國內(nèi)外許多研究機構(gòu)對于鹵烴類物質(zhì)抑制甲烷[3-5]、氫氣[5-6]、乙烯[7]爆炸的阻火抑爆機理進行了大量的實驗研究和理論分析，以降低爆炸事故造成的嚴重危害。七氟丙烷（C3HF7）是一種新型滅火劑，由于不含Br、Cl元素，對大氣臭氧層不造成危害，且具有優(yōu)良的阻火抑爆效果，已經(jīng)成為當今抑爆劑研究的熱點。

針對七氟丙烷濃度、可燃氣體濃度對容器內(nèi)的壓力變化及火焰?zhèn)鞑ヌ卣鞯挠绊懀嚓P(guān)學者已開展了一些實驗研究。朱熹[8]發(fā)現(xiàn)在20 L球內(nèi)，8%甲烷-空氣預混氣體在不同濃度的七氟丙烷作用下，最大爆炸壓力呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，當七氟丙烷的體積分數(shù)為3%時達到峰值。薛少謙[9]發(fā)現(xiàn)在20 L爆炸特性測試系統(tǒng)中，利用高壓氣瓶向達到常壓的20 L球充入七氟丙烷對球內(nèi)部的9.5%甲烷-空氣預混氣體進行惰化，當七氟丙烷的體積分數(shù)為17.4%時，20 L球內(nèi)的混合氣體無法被點燃。任常興等[10]發(fā)現(xiàn)利用分壓法配置丙烷和七氟丙烷混合氣體，對于4%丙烷-空氣預混氣體，其爆炸火焰?zhèn)鞑ニ俣葧S著七氟丙烷濃度的增加而逐漸減小，但低濃度的七氟丙烷會使可燃預混氣的最大爆炸壓力呈略微上升趨勢。……