"Что нам стоит дом построить", а порою и взорвать, или "дело помощи утопающим — дело рук самих утопающих"

Минувшим вечером и ночью разгорелась тут дискуссия на тему газоопасности - Буквально пара слов о взрыве в Магнитогорске, которая быстро поимела продолжение - Анися вскрылась. 

В общем, поссорились Иван Иванович с Иваном Никифоровичем.

Ну да ладно, вопрос не в этом.

У меня сегодня "по следам этого" случился небольшой диалог с товарищем gensen:

Вот и давайте подсчитаем:

Пусть квартира будет явно больше средней в этом доме - 80 квадратных метров.

Высота потолка 2, 5 метра - получим объём помещения ровно 200 кубических метров.

Пределы взрываемости природного газа по объёму составляют 5 - 15 процентов. Подсчитаем максимальное содержание природного газа в воздухе, при котором может произойти взрыв по объёму, т. е. в данной квартире это будет 30 кубических метров, без учёта находящегося в ней всяческого барахла. 

Считается, что "содержание метана в природных газах составляет более 90%, поэтому его свойства практически полностью определяют свойства природных газов".

Теплотворность природного газа 8000 килокалорий на кубический метр, поэтому подсчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании данного количества газа:

30 куб/м умножаем на 8000 килокалорий = получаем 240000 килокалорий.

Также давайте для наглядности сразу переведём кубические метры газа в его массу - 30 кубических метров умножим на плотность природного газа - 0, 717 кг на метр кубический = получаем 21, 5 кг.

Понятно, что в области понимания опасности всего этого для жизни человеков это мало кому что говорит, поэтому провентилируем всю эту систему через всеми понимаемый эквивалент - конечно же, тротиловый. 

Тротиловый эквивалент — это масса взрывчатого вещества тринитротолуола (тротила), при взрыве которого выделяется количество энергии, равное энергии данного конкретного взрыва.

Когда взялся я за энто дело, то сначала перевёл калории в тринитротолуол, получилось слишком мало что - то, а когда взялся пересчитывать в мегаджоули, то уже цифры стали получаться какие - то нереально большие, поэтому ещё и поискал в сети - и привлёк к этому делу небольшой коллектив из двух кандидатов разных наук и к ним примкнувшего курсанта:

РАСЧЕТ СМЕСЕВЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

 

Николай Николаевич Бардачевский

Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат географических наук, доцент кафедры специальных устройств и технологий, тел. (383) 344-40-58, e-mail: Bardachevskiy@ngs.ru

Евгений Владимирович Проскуряков, кандидат технических наук, профессор кафедры, тел. (383)332-50-45, e-mail:saper67@mail.ru

НВВКУ, 630117, Россия, Новосибирск, ул. Иванова 49, доцент кафедры, тел. (383)332-50- 45

Игорь Александрович Апарин

НВВКУ, 630117, Новосибирск, ул. Иванова 49, курсант, тел. (383) 332-50-45.

 

В данной работе представлен инженерный расчет состава и энергии взрыва смесевых взрывчатых веществ (ВВ): метан - воздух и пропан - воздух. Расчетная энергия взрыва смеси сравнивается с энергией взрыва тротила и определяет тротиловый эквивалент взрыва.

Для газовых смесей тротиловый эквивалент взрыва является условным: выполняется энергетическое подобие взрыва, но нет подобия по амплитуде давления на фронте ударной волны. Взрыв газовых облаков топливно -  воздушной смеси используется в специальных фугасных боеприпасах (боеприпасах объемного взрыва).

 

1. Смесь метан - воздух

Постановка задачи: рассмотреть взрыв метана в замкнутом помещении размером 3 на 4 на 3 метра - объём 36 куб/м.

Определить количество метана для взаимодействия с кислородом воздуха. Определить количество выделившейся энергии и тротиловый эквивалент взрыва.

Справочные данные: 

Плотность воздуха = 1,3 кг/м3 ; количество кислорода в воздухе 23 %; теплота сгорания горючего (метана) qм= 44 Мдж/кг; энергия взрыва тротила qт= 4,5 Мдж/кг.

Схема решения задачи: 

1. Определение количества кислорода в помещении.

2. Определение массового соотношения кислород/метан в реакции окисления.

3. Определение количества метана для реакции окисления.

4. Определение количества энергии, выделяемой метаном при окислении.

5. Определение тротилового эквивалента взрыва, т. е. определение массы тротила, выделяющей рассчитанную в пункте 4 энергию.

Решение задачи: расчёты за ненадобностью для всех опущены, заинтересованным можно скачать в формате ПДФ здесь.

Вывод:

Для сбалансированного взрыва в заданном помещении необходимо 2, 8 кг метана. В этом случае тротиловый эквивалент взрыва (по выделенной энергии) составит 27, 4 кг. На практике возможен неполный взрыв метана из - за расслоения метана и воздуха: более легкий метан будет подниматься вверх. Перемешивание метана с воздухом может осуществляться за счет конвекции при наличии нагревательных приборов и др. 

2, 8 кг метана - это примерно 4 куб/м, или где - то 3, 1 кг  и 4, 5 куб/м природного газа.

Вот так вот, братцы - кролики 

Нехреновый результат 

А мы имеем на нашу 80 - метровую квартиру максимум 21, 5 кг газа, при этом минимум, необходимый для взрыва - делим на три - 7 кг с копейками, т. е. получается от 70 до 210 кг тротилового эквивалента где - то.

Вот здесь обещан взрыв 50 кг ТНТ:

Так что никакая газовая служба, пусть даже ей в помощь пришёл бы лично товарищ Сталин со всем НКВД, не сможет никогда одна исправить все эти безобразия без участия граждан. Ибо от пьяницы, у которого с плиты идёт газ, когда он почивает в алкогольных грёзах спасти может только целый комплекс мер.

И это ещё не считая возможных злоумышленных действий с газовыми коммуникациями...