每年我们都在网上看到孩子丢鞭炮到下水道爆炸的悲剧新闻,而导致爆炸的起因就是沼气,下水道爆炸的威力有多大?下面小编就来说说。
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下水道为什么会爆炸
孩子放鞭炮造成下水道爆炸事故每年都有若干次,一些孩子因此严重受伤,还有的丢掉了性命,让人痛惜。
那么,下水道为什么会爆炸?
许多人都知道,发生爆炸的是沼气。沼气一种易燃的混合气体,因为其中有约70%的成分是甲烷,甲烷能在空气中燃烧,是公认的清洁能源。
甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成,它燃烧时会与空气中的氧气发生反应,产生水和二氧化碳,并且释放出大量的热:
CH?+ 2 O?→ CO?+ 2 H?O + 热
正常情况下,当我们在空气中点燃甲烷时,燃烧只发生在两种气体接触表面薄薄的一层。但是如果将甲烷跟空气按比例充分混合在一起,情况就发生了改变,化学反应会在瞬间完成,热量刹那间释放出来,气体剧烈膨胀,这就是我们常说的爆炸。
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遇到沼气爆炸怎么办?
迅速就近找掩蔽体掩护,并手抱头部蹲下。
爆炸引发火灾时,尽量不要吸入烟里。
立即报警,如遇人员受伤,应马上拨打急救电话。
爆炸过后,非专业人员不要前往事发地区。切勿带明火靠近,防止发生新的事故。
下水道爆炸的威力有多大
并非所有的化粪池遇到火星都会爆炸。
在我们太阳系的外围有一颗巨大的星球叫天王星,那上面充满着易燃易爆的甲烷和氢气,但你即便是往上面扔一吨鞭炮都不会将它炸毁,因为那里没有氧气。
与氢气相比,甲烷的爆炸浓度范围非常窄,当空气中混合有5%~15%的甲烷气体时,遇到火星它才会发生爆炸,低了高了都不行。
假设一个250立方米的化粪池里存了一半的废水和粪渣,就有125立方米的混合空气,这些混合空气中又含有15%甲烷,我们可以得到18.75立方米的甲烷气体。假设其中有10立方米甲烷参与了爆炸反应,我们来计算一下它的爆炸当量:
在一个标准大气压、25℃下,1立方米甲烷的质量约0.657千克,化粪池中因此有6.57千克甲烷会发生爆炸。甲烷的燃烧热为55.5MJ/kg,6.57千克甲烷在爆炸时会产生365兆焦耳的能量。
1公斤TNT炸药爆炸时产生的能量大约是4.184兆焦耳,因此这个化粪池如果发生爆炸,将相当于87公斤TNT炸药的当量!
由上面的计算结果,即便是化粪池容量缩小10倍,它的爆炸威力也至少相当于8公斤TNT当量,将一块几十斤重的铸铁井盖抛到几十米高完全不是问题。
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