■ 王 直
在化學(xué)上,瓦斯特指由生物化石生成的、以甲烷為主的無(wú)色、無(wú)味的混合氣體。在生活中,瓦斯并非特指一種氣體,而是幾類(lèi)氣體的總稱(chēng),可分為液化石油氣與天然氣、煤氣三大類(lèi)。
液化石油氣和煤氣均由人工制成,天然氣俗稱(chēng)天然瓦斯,我們?nèi)粘J褂玫耐咚箽怏w,以液化石油氣和天然氣為主,需要注意的是,我們平時(shí)所稱(chēng)的“煤氣罐”,里面的氣體并非煤氣,而是液化石油氣。
液化石油氣和天然氣均屬無(wú)色無(wú)味氣體,但因其易燃、易爆的特性,出于安全原因,供應(yīng)家庭使用的瓦斯都會(huì)加入一種像爛雞蛋“臭味”的化學(xué)藥劑,如早期的乙硫醇或現(xiàn)今的四氫噻吩。在室外條件下,由于甲烷比空氣輕,因此一旦泄露,甲烷很快便會(huì)散去,這在一定程度上有利于降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
但在城市中,瓦斯管道大多埋入地下,泄露的氣體反倒不易擴(kuò)散,極易蓄積,大大增加了爆炸風(fēng)險(xiǎn)。液化石油氣本身比空氣重,一旦發(fā)生泄漏則危險(xiǎn)程度更高。瓦斯爆炸有一定的濃度范圍,在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱(chēng)為瓦斯爆炸界限。
甲烷的爆炸界限為5%~16%。當(dāng)濃度低于5%時(shí),遇火不爆炸,而在火焰外圍形成燃燒層,當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí),爆炸威力最大;濃度在16%以上,失去爆炸性,但在空氣中遇火仍會(huì)燃燒。
液化石油氣是多種烴類(lèi)(烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴)的復(fù)雜混合物,主要是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等極易燃燒的碳?xì)浠衔?。液化石油氣跟空氣混合的爆炸上限?.65%,下限是1.5%。
不難看出,與以甲烷為主的天然氣相比,液化石油氣更易引發(fā)爆炸。瓦斯爆炸是一種熱---鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。當(dāng)爆炸混合物吸收一定能量后,反應(yīng)分子鏈即行斷裂,離解成兩個(gè)或兩個(gè)以上的游離基。
每一個(gè)游離基又可以進(jìn)一步分解,再產(chǎn)生兩個(gè)或兩上以上的游離基。游離基越來(lái)越多,化學(xué)反應(yīng)速度也越來(lái)越快,最后發(fā)展為一連串的爆炸式氧化反應(yīng)。液化氣在空氣中的濃度處于爆炸下限或爆炸上限時(shí),混合氣體遇火源一般只是發(fā)生爆燃。
爆燃所產(chǎn)生的壓力一般不會(huì)超過(guò)405千帕(4個(gè)大氣壓)。但當(dāng)液化石油氣在空氣中的濃度超過(guò)爆炸下限,特別是達(dá)到反應(yīng)當(dāng)量濃度(約為4.0%),則發(fā)生威力最大的爆炸。一罐液化氣通常為60立方的氣體,泄露到空氣中,達(dá)到最大爆炸威力時(shí)的當(dāng)量約為145千克TNT炸藥。
一千克TNT炸藥差不多能炸毀一棟兩層的平房,145千克TNT當(dāng)量的液化石油氣爆炸的威力可想而知。一顆手雷含有TNT炸藥約50克,1個(gè)煤氣罐爆炸的威力相當(dāng)于3000顆手雷。臺(tái)灣高雄前不久發(fā)生燃?xì)獗?,官方懷疑可能是乙烯、丙烯或丁烷?dǎo)致事故。從成分上來(lái)看,應(yīng)屬于液化石油氣泄漏。等體積液化石油氣燃爆放出的熱值雖不如天然氣高,但前者更容易蓄積,更易發(fā)生爆炸。在爆炸之前,有附近住戶曾聞到刺鼻的瓦斯臭味,這說(shuō)明當(dāng)時(shí)瓦斯管道的泄漏的狀況已經(jīng)很?chē)?yán)重了,在這種情況下,稍遇明火就會(huì)發(fā)生爆炸。
爆炸發(fā)生怎么辦?在確定發(fā)生瓦斯泄漏后,應(yīng)該第一時(shí)間切斷附近管道燃?xì)夤?yīng),疏散附近民眾再進(jìn)行相關(guān)排查。爆炸既已發(fā)生,悲劇無(wú)法挽回,那么如果是家中發(fā)生泄漏該怎么辦?首先要做的是關(guān)閉天然氣或煤氣閘門(mén),然后開(kāi)窗透氣,不要打開(kāi)排氣扇,更不要在屋中打電話,門(mén)鈴、電燈等統(tǒng)統(tǒng)不能用,此時(shí)微小的電火花都會(huì)引發(fā)爆炸或火災(zāi)。