正当国人享受端午节假期的气氛中,缅怀古代楚国诗人屈原之时,湖北十堰的一个菜市场发生燃气大爆炸,一栋两层大楼瞬间变成废墟,几乎只剩下框架。造成的影响巨大,已导致了100多人伤亡。
十堰燃气大爆炸牵动着国人的心,更牵动着十堰人的心,这里曾经是人们最悠闲最开心的地方,在这里挑选美味菜肴,准备回家露一手,走进早点店,享受早餐的乐趣,谁没想到,现在这里变成一片狼藉。
随后,出现很多“爱心”的小片段,一位腿受伤的退伍军人二话不说背起受伤老人就走,移转到了安全地方,一位头部在淌血的消防官兵还站立在救援现场。
无人不感到吃惊,十堰燃气爆炸是如何发生的?为何大爆炸会造成如此严重的“灾难”呢?爆炸威力甚至超过一枚导弹,那么我们就怀着好奇心来探讨一下。
燃气大爆炸发生在张湾区艳湖社区集贸市场,这是一个90年代初建造的老旧建筑,已有近30年历史,之前一直是用的煤气罐,近几年来才新装了燃气管道,爆炸起因有些奇怪,还在调查当中。
燃气是气体燃料的总称,在我国可分为天然气、液化石油气、沼气、煤制气和人工燃气,现在在很多城市,使用的是天然气,有知情人表示,湖北十堰使用的煤气管道,如果是属实,应属于煤制气。
煤制气是以煤作为基本原料,通过加压气化处理,产生出含有多种可燃气体的混合气体,根据煤气生产性质,煤制气又分为水煤气,空气煤气,半水煤气,焦炉煤气,其中焦炉煤气可作为民用燃料。
煤制气中含有二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氢气(H2)、甲烷(CH4)、水(H2O)、硫化氢(H2S)、氮气(N2)、焦油、油、石脑油、酚、腐植酸等物质,其中有毒气体为一氧化碳和硫化氢(H2S)。
由于煤质的不同,产生的气体成分也有所不同,不过在一般情况,氢气(H2)含量达38%,一氧化碳(CO)17%,二氧化碳(CO2)29%,甲烷(CH4)13%,其中,一氧化碳,氢气,甲烷均可燃。
三种可燃性气体燃烧的化学方程式:2CO O2=2CO2,CH4 2O2=CO2 2H2O,2H2 O2=2H2O,由此可见,煤制气燃烧后只产生水和二氧化碳,这足见煤制气是一种洁净的绿色能源,不对大气造成污染,可以得到重用。
煤制气中含量最多的是氢气(H2),氢气的燃烧热为241.0(KJ/mol),这意味着燃烧过程会释放出巨大能量,所以它成为了火箭发射的理想推进剂,时常用于航天发射。
不过氢气是一种易爆气体,当氢气浓度值在4.0%至75.6%之间,也就是说,氢气中掺杂有空气时,浓度大于4%和小于75.6%时,遇明火发生爆炸,并且爆炸非常剧烈。
一氧化碳热值为12.64MJ/Nm^3,也是一种易爆气体,当一氧化碳在空气中浓度达到12%至4.2%时,遇到明火,发生爆炸。甲烷燃烧热为55.5MJ/kg,同样也是一种易爆气体,爆炸极限值在5%至15%之间。
三种可燃性气体在燃烧时都能释放出很多热量,那么在爆炸时,更能释放巨大的能量,甚至比导弹还可怕,所以,煤制气使用不规范,就会引发安全隐患,可能还会导致严重爆炸事件发生。
有科普作者根据十堰张湾区艳湖社区集贸市场的规模,粗略地进行了计算,发现爆炸威力超过了一吨TNT,虽然计算结果很不靠谱,但足以说明燃气爆炸受造成的严重后果。
在一般情况下,燃气管道中的煤制气气体浓度很高,没有氧气,这种情况是不会发生爆炸的,当我们在用煤气炉灶燃烧煤制气时,只有气体外层接触到空气中的氧气,燃烧只发生在外层,而不是内层,煤气灶吐出火焰很稳定,呈淡蓝色,也不可能发生爆炸。
但当大量煤制气泄漏到一个比较密封的空腔中时,浓度达到了5%左右,那么就完全具备了爆炸条件,差的就是明火了,只需要一个细小的火花,即便是静电火花也可以导致巨大的爆炸的发生,所以十堰燃气大爆炸很可能就是这样发生。
十堰燃气大爆炸的发生真的很让人痛心,在我国,这已经不是首次了,这也给我们上了严肃的一课,家庭使用燃气也一定要规范操作,不要抱侥幸心理,燃气表、燃气管和燃气灶接头所在之处,务必要通风透气,不能完全封闭。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号:有趣探索
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