甲烷爆炸中尿素粉体浓度对典型自由基影响研究

作者：李孝斌; 张瑞杰; 孙婧雯; 李昕晖

来源：安全与环境学报, 2023, 23(04): 1093-1100.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2021.2116

• 安全工程
• 爆炸
• 光谱分析
• 尿素
• 甲烷爆炸
• 自由基

要有针对性地采取措施提高甲烷抑爆效果，深入分析尿素抑制甲烷爆炸的微观机理十分重要。采用光谱分析方法，利用试验获得的甲烷爆炸初期火焰发射光谱，分析了CHO、NO、HNO、C2、OH、CN、CO、HNO2和C3含量随时间的变化、随尿素粉体质量浓度的变化以及存在时长的变化规律。结果表明，NO、HNO、C2、CN、CO和C3自由基含量随时间呈现先上升后下降的趋势，CHO、OH和HNO2含量随时间基本保持在一定范围内波动。CHO、NO和HNO含量随加入尿素粉体质量浓度增大而增大，C2、OH和CN含量随加入尿素粉体质量浓度增大而降低，CO含量随加入尿素粉体质量浓度增大呈现先增大后降低的趋势。加入尿素后，CHO、NO、OH、CN、CO和HNO2自由基的存在时长会有明显的缩短，而尿素的加入对HNO、C2和C3自由基的存在时长基本没有影响。NO和HNO自由基是关键抑爆自由基，尿素在甲烷爆炸中抑制了C2、OH和CN自由基的产生，达到了弱化甲烷爆炸的效果。