■ 王 直
在化學上,瓦斯特指由生物化石生成的、以甲烷為主的無色、無味的混合氣體。在生活中,瓦斯并非特指一種氣體,而是幾類氣體的總稱,可分為液化石油氣與天然氣、煤氣三大類。
液化石油氣和煤氣均由人工制成,天然氣俗稱天然瓦斯,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,我們平時所稱的“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色無味氣體,但因其易燃、易爆的特性,出于安全原因,供應家庭使用的瓦斯都會加入一種像爛雞蛋“臭味”的化學藥劑,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,甲烷很快便會散去,這在一定程度上有利于降低爆炸風險。
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散,極易蓄積,大大增加了爆炸風險。液化石油氣本身比空氣重,一旦發(fā)生泄漏則危險程度更高。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為瓦斯爆炸界限。
甲烷的爆炸界限為5%~16%。當濃度低于5%時,遇火不爆炸,而在火焰外圍形成燃燒層,當瓦斯?jié)舛葹?.5%時,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燃燒。
液化石油氣是多種烴類(烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴)的復雜混合物,主要是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等極易燃燒的碳氫化合物。液化石油氣跟空氣混合的爆炸上限是9.65%,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---鏈式反應。當爆炸混合物吸收一定能量后,反應分子鏈即行斷裂,離解成兩個或兩個以上的游離基。
每一個游離基又可以進一步分解,再產(chǎn)生兩個或兩上以上的游離基。游離基越來越多,化學反應速度也越來越快,最后發(fā)展為一連串的爆炸式氧化反應。液化氣在空氣中的濃度處于爆炸下限或爆炸上限時,混合氣體遇火源一般只是發(fā)生爆燃。
爆燃所產(chǎn)生的壓力一般不會超過405千帕(4個大氣壓)。但當液化石油氣在空氣中的濃度超過爆炸下限,特別是達到反應當量濃度(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,達到最大爆炸威力時的當量約為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個煤氣罐爆炸的威力相當于3000顆手雷。臺灣高雄前不久發(fā)生燃氣爆炸,官方懷疑可能是乙烯、丙烯或丁烷導致事故。從成分上來看,應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,這說明當時瓦斯管道的泄漏的狀況已經(jīng)很嚴重了,在這種情況下,稍遇明火就會發(fā)生爆炸。
爆炸發(fā)生怎么辦?在確定發(fā)生瓦斯泄漏后,應該第一時間切斷附近管道燃氣供應,疏散附近民眾再進行相關(guān)排查。爆炸既已發(fā)生,悲劇無法挽回,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,然后開窗透氣,不要打開排氣扇,更不要在屋中打電話,門鈴、電燈等統(tǒng)統(tǒng)不能用,此時微小的電火花都會引發(fā)爆炸或火災。