甲烷在输送及利用过程中,由于其易燃易爆的特点,常导致爆炸事故的发生。为减小爆炸事故产生的危害,研究爆炸抑制技术对于甲烷的安全抽采、输送及利用尤为重要。本文选取N₂和CO₂惰性气体为气相抑制剂,NaHCO₃、NH₄H₂PO₄和赤泥为粉体抑爆剂,通过研究9.5%甲烷-空气预混气体在添加单相惰性气体、粉体及气/固两相抑制剂条件下的爆炸压力峰值、火焰传播速度等特性参数,对比气/固两相抑制剂的实际抑爆效果与理论抑爆效果,分析其对预混气体爆炸的抑制规律及抑制机理,为主动抑爆装置中抑爆剂的开发提供一定的理论依据。利用5 L管道可燃气体爆炸实验平台,分别测试了单相惰性气体、粉体及气/固两相抑制剂的抑爆效果。结果表明:单相CO₂的抑爆效果好于N₂,分别通入20%CO₂和32%N₂时,甲烷爆炸被完全抑制;单相粉体的抑制效果为:NaHCO₃>NH₄H₂PO₄>赤泥,分别加入0.20 g/LNaHCO₃和0.32 g/LNH₄H₂PO₄时,甲烷爆炸被完全抑制。在相同条件下,气/固两相抑制剂对爆炸的抑制效果更好。与单一抑制剂相比,爆炸压力曲线明显趋于平缓,最大爆炸压力及其峰值到达时间出现了显著下降与延迟,火焰前锋到达管道出口时间明显延长,且对甲烷爆炸的抑制存在最佳配比,即爆炸被完全抑制时所需要的气/固两相抑制剂用量最少。其中,CO₂/NaHCO₃两相抑制剂的抑爆效果最好,在不同体积分数的CO₂条件下,当配比为4%CO₂/0.12g/LNaHCO₃、8%CO₂/0.08 g/LNaHCO₃和12%CO₂/0.04 g/LNaHCO₃,加入抑制剂的用量最少且爆炸被完全抑制。不同气/固两相抑制剂的实际抑爆效果与理论抑爆效果之间的对比结果存在差异。CO₂/NaHCO₃两相抑制剂、惰性气体/赤泥两相抑制剂的实际抑爆效果弱于理论上叠加的抑爆效果;N₂/NaHCO₃两相抑制剂,对于不同爆炸特性参数,实际抑爆效果与理论抑爆效果的对比存在差异;惰性气体/NH₄H₂PO₄两相抑制剂的实际抑爆效果好于理论上叠加的抑爆效果。最后,对气/固两相抑制剂的抑爆机理进行讨论分析。以爆炸热反应机理和链式反应机理为基础,结合粉体材料的热力学特性,从物理抑制和化学抑制角度分析抑制剂的甲烷抑爆机理。