近日,四川達州壹小孩往井蓋裏扔鞭炮,引發爆炸,壹排井蓋被炸飛。場面驚險,所幸無人受傷。
這已經不是第壹次發生類似事故了。事實上,孩子們燃放鞭炮導致下水道爆炸的情況每年都會發生幾次,有些孩子受了重傷,有些則失去了生命。
很多人都知道爆炸的是甲烷。沼氣是壹種可燃氣體混合物,因為其中約70%是甲烷,可以在空氣中燃燒,是公認的清潔能源。
甲烷分子由1個碳原子和4個氫原子組成。當它燃燒時,會與空氣中的氧氣反應生成水和二氧化碳,並釋放出大量的熱量:
CH?+ 2 O?CO?+ 2 H?o+熱量
壹般情況下,當我們點燃空氣中的甲烷時,燃燒只發生在兩種氣體接觸面的壹個薄層中。但如果甲烷和空氣按比例混合,情況就會發生變化:化學反應瞬間完成,熱量瞬間釋放,氣體劇烈膨脹。這就是我們常說的爆炸。
生物氣主要是由微生物分解和發酵有機物產生的,其主要成分是甲烷和二氧化碳,還有少量的氮氣、氫氣和微量的硫化氫和氧氣。甲烷無色無味,沼氣的氣味主要是硫化氫造成的。
如果留意小區,不難發現地面上有很多圓形的鑄鐵井蓋,有的是電力線路維修的入口,有的是雨水排水的井口,有的寫著“汙水”或“汙物”,壹般是化糞池的井蓋。在很多人居住的小區裏,地下通常會有壹些巨大的化糞池,按照居民人數來建。化糞池的設計有規定的標準。如果壹棟高層建築有1,000人,那麽它下面的化糞池容積至少要有250立方米。
化糞池裏收集了大量排泄物,細菌在厭氧環境下慢慢分解。經過壹個多月的發酵,固體糞便沈澱,液體經過兩次過濾後通過汙水管流走。由於化糞池壹般是壹個封閉的空間,微生物在發酵過程中產生的大量甲烷氣體會聚集在化糞池的上部空間,與上方排水管道帶入的空氣形成危險的混合氣體。
不是所有的化糞池遇到火星都會爆炸。在我們太陽系的外圍有壹顆巨大的行星叫天王星,裏面充滿了易燃易爆的甲烷和氫氣,但是就算妳往上面扔壹噸的鞭炮,也不會把它炸了,因為沒有氧氣。
與氫氣相比,甲烷的爆炸濃度範圍很窄。空氣中混有5%~15%的甲烷氣體,遇到火星就會爆炸,低了高了都不行。
假設壹個250立方米的化糞池含有壹半的廢水和糞便,有125立方米的混合空氣,其中含有15%的甲烷,我們可以得到18.75立方米的甲烷氣。假設10立方米甲烷參與了爆炸反應,我們來計算壹下它的爆炸當量:
在標準大氣壓和25℃下,1立方米甲烷的質量約為0.657千克,那麽化糞池中的6.57千克甲烷就會發生爆炸。甲烷的燃燒熱為55.5MJ/kg,6.57 kg甲烷爆炸時會產生365 mj的能量。
1 kg TNT炸藥爆炸產生的能量約為4.184 MJ,所以如果這個化糞池爆炸,相當於87 kg TNT炸藥!
根據以上計算結果,即使化糞池容量減少10倍,其爆炸威力也至少相當於8公斤TNT當量,所以把壹個幾十公斤重的鑄鐵井蓋扔到幾十米高都不成問題。
從另壹起甲烷爆炸事故的監控視頻中可以看到,因為壹個女孩往井蓋的小洞裏塞了壹個鞭炮,導致整個路面被炸飛,3人重傷,1名兒童不幸死亡。教訓極其慘痛!
從很多下水道爆炸的監控視頻圖像中可以看到,有些孩子知道往井蓋裏扔鞭炮很危險。大部分會在第壹時間逃跑,只有少數在爆炸發生時還在原地。作為家長,不僅要讓孩子意識到這樣做的危害,還要管教孩子,嚴格約束孩子的行為。即使路人看到小孩往下水道裏塞鞭炮,也要及時制止。
孩子總是好奇,往往意識不到後果的嚴重性。社區工作人員要經常監測化糞池沼氣積聚情況,及時抽走廢水汙物,及時排除有害氣體。春節是鞭炮銷售旺季,熊海子又纏著我們,要未雨綢繆,避免悲劇發生。
#孩子們把鞭炮扔進下水道,炸掉井蓋#