Меню

Может ли взорваться газ в трубе

Взрывы при аварийной разгерметизации магистральных газопроводов (МГП)

Аварии при разгерметизации газопроводов сопровождаются следующими процессами и событиями:

истечением газа до срабатывания отсекающей арматуры (импульсом на закрытие арматуры является снижение давления продукта);

закрытие отсекающей арматуры; истечение газа из участка трубопровода, отсеченного арматурой.

В местах повреждения происходит истечение газа под высоким давлением в окружающую среду.

На месте разрушения в грунте образуется воронка.

Метан поднимается в атмосферу (легче воздуха), а др. газы или их смеси оседают в приземном слое.

Смешиваясь с воздухом газы образуют облако взрывоопасной смеси.

Статистика показывает, что примерно 80% аварий сопровождается пожаром.

Искры возникают в результате взаимодействия частиц газа с металлом и твердыми частицами грунта.

Обычное горение может трансформироваться во взрыв за счет самоускорения пламени при его распространении по рельефу и в лесу.

Взрывное горение при авариях на газопроводе может происходить также по одному из 2 х режимов:

При оперативном прогнозировании принимают, что процесс развивается в детонационном режиме.

Дальность распространения облака (см. рис ) взрывоопасной смеси в направлении ветра определяется по эмпирической формуле: L = 25 , м,

Где М — массовый секундный расход газа, кг/с;

25 — коэффициент пропорциональности, имеющий размерность м3/2 / кг1/2;

Тогда граница зоны детонации, ограниченная радиусом r0, в результате истечения газа за счет нарушения герметичности газопровода, может быть определена по формуле: R0 = 12,5, м.

Массовый секундный расход газа М из газопровода для критического режима истечения, когда основные его параметры (расход и скорость истечения) зависят только от параметров разгерметизированного трубопровода, может быть определен по формуле

Где Y- коэффициент, учитывающий расход газа от состояния потока (для звуковой скорости истечения Y=0,7);

F — площадь отверстия истечения, принимаемая равной площади сечения трубопровода, м2;

— коэффициент расхода, учитывает форму отверстия (m = 0,7 . . . 0,9), в расчетах принимается m = 0,8;

Рг — давление газа в газопроводе, Па;

Vг — удельный объем транспортируемого газа при параметрах в газопроводе определяется по формуле:

Где Т — температура транспортируемого газа, К;

R0 — удельная газовая постоянная, определяемая по данным долевого состава газа qк и молярным массам компонентов смеси из соотношения

Где 8314 — универсальная газовая постоянная, Дж / ( кмоль´К );

Mк — молярная масса компонентов, кг/кмоль;

В зоне действия детонационной волны давление принимается равным 1,7 МПа.

Давление во фронте воздушной ударной волны на различном расстоянии от газопровода определяется с использованием данных табл.

При прогнозировании последствий случившейся аварии на газопроводе зону детонации и зону действия воздушной ударной волны принимают с учетом направления ветра.

При этом считают, что граница зоны детонации распространяется от трубопровода по направлению ветра на расстояние 2r0 (рис. 6.2).

В случае заблаговременного прогнозирования, зона детонации определяется в виде полос вдоль всего трубопровода шириной 2r0, расположенных с каждой из его сторон.

Это связано с тем, что облако взрывоопасной смеси может распространяться в любую сторону от трубопровода, в зависимости от направления ветра.

За пределами зоны детонации по обе стороны от трубопровода находятся зоны действия воздушной ударной волны.

На плане местности эти зоны также имеют вид полосовых участков вдоль трубопровода.

При разработке разделов проекта ИТМ ГОЧС на планах местности вдоль магистральных нефте — и газопроводов наносятся зоны возможных сильныхразрушений, границы которых определяются величиной избыточного давления 50 кПа.

Рис. Расчетная схема к определению давлений при аварии на газопроводе

DР — давление в зоне детонации; DРф — давление во фронте воздушной ударной волны;

R0 — радиус зоны детонации; R — расстояние от расчетного центра взрыва;

1 — зона детонации; 2 — зона воздушной ударной волны(R>r0)

При проведении оперативных расчетов следует учитывать, что в зависимости от класса магистрального трубопровода, рабочее давление газа Рг может составлять: для газопроводов высокого давления — 2,5 МПа; среднего давления — от 1,2 до 2,5 МПа; низкого давления — до 1,2 МПа. Диаметр газопровода может быть от 150 до 1420 мм.

Температура транспортируемого газа может быть принята в расчетах t = 400С. Состав обычного газа, при отсутствии данных, может быть принят в соотношении: метан (СН4) — 90 %; этан (С2Н6) — 4 %; пропан (С3Н8) — 2 %; Н-бутан (С4Н10) — 2 %; изопентан — (С5Н12) — 2 %.

Пример расчета радиуса зоны детонации r0

D = 0,5 м; Рг = 1,9 МПа; t = 400С; W = 1 м/с; m=0,8.

Источник

Почему взрывается газ. И как проверить систему газопровода в квартире

Газ или электричество?

В 2011 году свод норм и правил (СНиП), касающийся газоснабжения многоэтажных домов, был изменен: если раньше дома свыше 10 этажей не газифицировались, то по новым правилам это ограничение сняли, и даже более того, разрешили проводить газ в домах до 25 этажей. Правозащитник Лев Шлосберг на своей странице в фейсбуке высказал мнение, что дома любой этажности газифицировать опасно, поэтому застройщикам следует полностью переходить на электроснабжение.

Профессор Московского государственного строительного университета, эксперт по взрывоопасности и взрывоустойчивости зданий Александр Комаров утверждает, что опасным может быть как газоснабжение, так и электроснабжение.

— Сейчас по возможности строят дома с электричеством по той простой причине, что если проложить хороший кабель, это в значительной степени удобнее с точки зрения инженерных коммуникаций. Если говорить про взрывоопасность, то да, электричество безопаснее. Но если вы сделаете что-нибудь не очень качественное электрическое, то тогда может возрасти пожароопасность.

Давление, которое подводится в дом, достаточно низкое — 100 мл водяного столба. Метан имеет определенный вес. На каждый метр метановой трубы съедается 0,7 паскаля. Если говорить суммарно, то примерно 120 метров трубы, наполненной метаном, будут компенсировать эти 100 мл водяного столба, или выше 120 метров поднять ГРП (газорегуляторный пункт) метан не может. Получается, что с увеличением этажности вам либо нужно повышать давление в ГРП, что делать вообще-то нельзя, потому что тогда на первых этажах будет большое давление, либо ставить подкачивающие станции, что тоже невозможно. Поэтому это было ограничено определенной этажностью. Из каких соображений изменили эти ограничения, я не знаю. Но то, что этажность приводит к снижению давления на верхних этажах, — это факт, — сказал Александр Комаров.

Читайте также:  Терморегулятор для паяльника пропиленовых труб

За последние 10 лет в Москве происшествий не было

АО «Мосгаз», которое отвечает за эксплуатацию городской системы газоснабжения и сооружений и обеспечение ее надежности и безопасности в Москве, на запрос «Правмира» сообщило, что в столице больше не строятся многоэтажные здания с газом. И все же в городе осталось почти 20 тысяч газифицированных многоэтажных жилых домов. Впрочем, организация за строительные нормы не отвечает и не знает, с чем связано изменение СНиПов.

— Решение об ограничении строительства домов с газом выше 10 этажей может быть связано с безопасностью потребителей газа и предотвращением неблагоприятных последствий, — ответили в компании. — За последние 10 лет в Москве происшествий, связанных с работой АО «Мосгаз», не было. В то же время мы получаем заявки от жителей города в диспетчерские службы с характером «запах газа», «утечка газа». Большинство заявок не имеют под собой реальной угрозы и связаны исключительно с неправильной эксплуатацией газового оборудования.

— Косвенно этажность связана с вероятностью взрыва, — продолжает Комаров. — Все газовые приборы рассчитаны на определенное давление. С удалением от насоса давление падает. Поэтому ваша форсунка, рассчитанная на определенное давление, с большей вероятностью может начать барахлить, логика примерно та же, как в двигателях внутреннего сгорания.

По факту проверять газ никто не приходит

Нехватка давления, как объясняют эксперты, приводит к тому, что на верхние этажи будет поступать недостаточное количество газа.

— Но опять же, гидравлический расчет и диаметр труб могут все исправить, так что этажи — это ерунда, — объясняет сотрудник аварийно-спасательной службы Мосгаза, пожелавший остаться анонимным. к Газ не опаснее электричества, если просто посмотреть статистику пожаров из-за замыкания и утечек газа, думаю, газ сильно отстает. Опять же при должном ТО, проведенном вовремя, вообще не вижу причин для волнения, если, конечно, нет неадекватного соседа, я бы отключал от газа людей с протекающей крышей.

— Четкой статистики, почему дома взрываются, нет, — продолжает Александр Комаров. — Для этого нужно большое количество прецедентов, а у нас их все-таки не такое большое количество. По своему опыту могу сказать, что большой процент — это человеческий фактор.

Он подразделяется на несколько категорий:

  • забывчивость людей: как правило, это пожилые люди, довольно большой процент — неблагополучные семьи
  • часто аварийные ситуации возникают, когда люди самостоятельно некачественно устанавливают оборудование, например, подключают баллоны с газом, ставят шланги, к этому совершенно непригодные
  • есть, конечно, случаи, когда само оборудование неисправно — неплотность в газовых плитах или коррозия

Ведущий инженер петербургской компании «Ингаз» Эдуард Милованов считает, что в домах с газоснабжением заинтересованы в первую очередь сами жильцы, потому что тогда стоимость коммунальных платежей в три раза меньше.

— Если мы говорим о многоэтажном строительстве, то есть о домах от пяти этажей, то в 90% домов электроснабжение, из-за этого дорожает стоимость коммунальных услуг. Я считаю, что это геноцид населения, когда стоимость коммунальных платежей за двухкомнатную квартиру — пять-шесть тысяч рублей, — рассказывает Эдуард. У меня, например, есть квартира с индивидуальным отоплением, правда, не в нашем регионе, и там стоимость коммунальных платежей — полторы-две тысячи в месяц.

По факту, взрывы, которые происходят последние несколько лет, — это старый фонд, который никем не был реконструирован. Капитальный ремонт проводится как попало, деньги выделяются, а люди при этом полгода-год могут сидеть без газа. Проверки должны проходить каждый год, по факту никто проверять газ не приходит. Да и сами люди делают незаконные перепланировки помещений и потом не пускают проверяющие службы.

Линия газопровода всегда должна быть открытой, а ее закрывают шкафами, зашивают потолочными пространствами. В помещении, где устанавливается газовое оборудование, должна быть приточно-вытяжная вентиляция, чтобы в случае утечки газ уходил на улицу. В большинстве случаев у нас приточные отверстия переделываются, закрываются при ремонтах. Из-за этого возникает риск скопления газа. После достижения предельной концентрации — в районе 15% — газ может взорваться.

Как проверить систему газопровода в квартире

  1. Сделать это элементарно: берем любое моющее средство, разбавляем водой.
  2. Берем обычную малярную кисть и промыливаем каждое соединение. Если есть утечка, то через минуту-две там образуются маленькие пузырьки.
  3. После обнаружения утечки следует вызвать слесаря-ремонтника, он все сможет исправить.
  4. Ежегодно проводить проверку.
  5. Чтобы на 100% быть уверенным, что вы в безопасности, под потолком устанавливают два небольших датчика и один быстрозапорный клапан, который ставится на газовую трубу на вводе в квартиру. Если возникает утечка, датчики это определяют и дают сигнал на запорный клапан, чтобы он закрылся и подача газа в квартиру полностью прекратилась.

Материал был впервые опубликован 21 января 2019 года

Источник

Взрыв газа. Как он происходит и что делать в случае опасности?

Страшная трагедия в Магнитогорске порождает массу вопросов практического характера, которые мы хотели бы задать соответствующим коммунальным службам, министерствам, чиновникам и даже спецслужбам. Но пока оставим это и дождемся хотя бы первых вразумительных итогов расследования. Сейчас же у нас есть повод немного узнать о том, что же представляет из себя взрыв газовоздушной смеси, почему он так опасен и как его избежать.

Читайте также:  Как подвешивают кирпичную трубу

Нужно отметить, что подобные взрывы вызывают массу вопросов и недоумения. Абсолютному большинству людей кажется странным, как подрыв нескольких сотен граммов, а в худшем случае считанных килограммов газа может привести к таким чудовищным разрушениям. Все-таки, согласитесь, жилой панельный дом не должен складываться, как карточный домик, от малейшего ударного воздействия. Более того, на примере многих локальных конфликтов мы видим, что такие дома успешно выдерживают попадания из танковых пушек, в том числе фугасными боеприпасами, а иногда продолжают стоять (пусть и изрядно разрушенными) после попадания небольших авиабомб или снарядов систем залпового огня, содержащих в некоторых случаях десятки килограммов взрывчатки.

А тут, казалось бы, пустяк: кто-то забыл закрыть газ (хотя причин может быть больше, и это, увы, не только забывчивость), и последовавший взрыв возникшей смеси буквально разносит целый пролет здания, спроектированного с некоторым запасом на случай сейсмической активности и разного рода техногенных катастроф. Часто это вызывает сомнения у неискушенного наблюдателя, из которых обязательно вырастают слухи о терактах, бомбах в десятки килограммов тротила, тотальной лжи властей и так далее.

К сожалению, даже любознательный и упорный пользователь Интернета не всегда сможет найти квалифицированную информацию о том, что представляет из себя взрыв газовоздушной смеси. Мировая «паутина» буквально забита множеством неквалифицированных, а иногда и просто безграмотных статей, в которых рассказывается то о «затекающей во все щели взрывной волне», то о том, что взрывная волна при таком взрыве действует гораздо дольше и не просто бьет по препятствию, а буквально на нем «топчется».

На самом деле все это не совсем так, и сейчас мы попробуем разобраться, как же это работает и почему первые бомбы, использующие принцип подрыва (точнее, очень быстрого выжигания) газовоздушной смеси, назвали «вакуумными». А также то, как много общего между взрывом газовой смеси в подъезде обычного дома и российской вакуумной бомбой, которую разработчики именуют «папой всех бомб».

Начнем мы издалека – со школьного курса физики. И первым делом вспомним, что собственная скорость молекул любого газа весьма велика. В зависимости от температуры, плотности и атомной массы она может колебаться от примерно пятисот метров до почти двух километров в секунду.

Много ли это? Что ж, давайте подсчитаем. Если достаточно обычную скорость ветра 10 м/сек перевести в километры, мы получим примерно 36 км/ч. Такой ветер в теплую летнюю погоду будет просто манной небесной, но вот зимой уже заставит нас поежиться. Однако, как говорится, все в пределах нормы.

А вот ветер скоростью 50 м/сек означает уже ураган скоростью 180 км/ч. Причем ураган очень сильный – если тропические ураганы бывают и посильнее, то вот для российских дальневосточных пределов это уже почти рекордная отметка. Сам я был свидетелем ветра 40 м/сек, и нужно отметить, что просто ходить при таких порывах – занятие тяжелейшее и почти героическое.

Тропические ураганы, как уже было сказано, иногда достигают скорости и в 250 км/ч, а в редких случаях даже 300 км/ч. Это примерно 80-90 метров в секунду. Такого напора, как правило, не выдерживают ни деревья, не большинство построек (кроме капитальных, из кирпича, цемента и т. п. материалов).

А тут автор говорит о скорости молекул газа в 500 метров в секунду и выше. Это какое-то безумие?

Нет. Это суровая реальность. Просто нужно помнить о том, что обычно молекулы газа хаотически двигаются, сталкиваясь друг с другом. В большинстве случаев их путь между столкновениями исчисляется долями миллиметра, а самое главное – они не двигаются упорядоченно, единым фронтом, и действуют на любой предмет или препятствие равномерно со всех направлений.

Ситуация немного меняется при возникновении ветра. За счет различных факторов (неравномерный прогрев земной поверхности, свет/тень, крупные препятствия и т.д.) воздух начинает относительно медленно перетекать из зон более высокого давления в разреженные зоны. В глобальных масштабах мы становимся свидетелями циклонических явлений, высотного воздушного переноса и т.п событий. Как правило, причина у них та же: солнечная активность, неравномерность прогрева земной поверхности, только добавляются ещё специфические моменты вроде силы Кориолиса.

Как это связано с взрывом газовоздушной смеси? Прямо! Именно об этом мы сейчас и поговорим.

При взрыве любой газовоздушной смеси (а правильнее будет говорить, при её выгорании) кислород воздуха оказывается связан с топливом (это может быть как бытовой газ, так и специфические вещества вроде окиси этилена или диметилацетилена, используемые в вакуумных бомбах). Поскольку содержание кислорода в земном воздухе (по объему, не путать с содержанием по массе) достигает примерно 21%, почти мгновенно в загазованном объеме образуется соответствующее разряжение воздуха.

Нет, речь не идет о полном вакууме, конечно. Давление в зоне выгорания падает меньше чем на треть. Но это происходит почти мгновенно, за сотые доли секунды. И этого достаточно, чтобы окружающий воздух упорядоченной (подчеркну это слово) волной устремился к эпицентру разреженной области. К сожалению, мне не удалось найти цифр о скорости «схлопывания» разреженного «пузыря». Но можно с уверенностью предположить, что скорость молекул схлопывающегося газа достигает сотен метров в секунду, и всего на мгновение в центре выгоревшего объема возникают силы, мощность которых в разы превышает мощность самого сильного земного урагана (с поправкой на объем, конечно).

Но и это ещё не все. После «схлопывания» воздух в эпицентре становится уже слишком плотным. Возникает самая обычная «отдача», и разогнанные воздушные массы устремляются обратно, уже прочь от эпицентра. Возникает обычная взрывная волна, но её мощность может существенно превосходить мощность взрывной волны при нормальном взрыве, поскольку и объем задействованного в процессе взрыва воздуха, и полученная буквально «из ничего» энергия в разы, а иногда и в десятки раз, могут превосходить аналогичные показатели химического взрыва той же начальной энергетической мощности.

Читайте также:  Труба как у сталина

Именно так и получается, что несколько литров (максимум) растворившегося в воздухе газа приводят к взрыву, эквивалентному по меньшей мере взрыву десятка килограммов тротила или другого взрывчатого вещества.

Масса российской вакуумной бомбы, известной под называнием «Папа всех бомб», составляет 7,1 тонны. Причем далеко не весь этот вес приходится на активное вещество – бомбе нужен весьма прочный корпус, парашют, вышибные заряды, воспламеняющий заряд и т.д. Мощность же её в тротиловом эквиваленте составляет примерно 44 тонны. То есть можно говорить о примерно десятикратном превышении мощности взрыва газовоздушной смеси относительно обычной взрывчатки.

А раз так, то, наверное, не следует удивляться таким серьезным разрушениям на месте внешне достаточно безобидного явления. Ну, подумаешь, «газ вспыхнул». Увы, эта «вспышка» действительно может привести в большой беде и разрушениям, и забывать об этом ни в коем случае не стоит.

Как действовать в случае опасности?

Если так случилось, и вы оказались в сильно загазованном помещении, самое лучшее, что вы можете сделать – немедленно его покинуть и сообщить об этом в специальные службы. Причем вы можете не знать телефон именно газовой службы – звоните в МЧС, пожарным, полиции, они в любом случае моментально поставят в известность нужных специалистов.

Важно! Ни в коем случае не включайте в помещении свет! Искра, даже микроскопическая, возникшая в проводке или непосредственно на контактах лампочки, может стать причиной детонации. Даже если в помещении уже горит свет, все равно не притрагивайтесь ни к каким выключателям – искра чаще всего возникает именно при включении электроприбора, а давно включенная лампочка может спокойно гореть и не приводить к взрыву.

К сожалению, возможна ситуация, при которой человек не может сразу покинуть помещение. Например, если он вернулся в свою квартиру, чувствует сильный запах газа и знает, что в квартире находится кто-то из его близких. В таком случае помните – ваше пребывание в помещении должно быть как можно более скоротечным! Риск потерять сознание от удушья весьма высок, а без сознания вы никому помочь не сможете.

В таком случае широко распахните дверь. Постарайтесь набрать полную грудь воздуха за пределами помещения (в подъезде, на лестничной площадке). Задержав дыхание, не закрывая двери (!), пройдите в квартиру и первым делом постарайтесь открыть окно. Любой сквозняк в помещении буквально за считанные минуты понизит риск взрыва до минимума!

Обнаружив потерпевшего, не теряйте времени – взять на руки и как можно быстрее вынести из квартиры. Если на улице очень холодно, можете захватить одеяло или взять в прихожей какую-то теплую вещь. Если потерпевших несколько, спустите первого на улицу, отдышитесь, сообщите в полицию/МЧС и только после этого отправляйтесь за следующим.

В случае, если сильный запах газа чувствуется в подъезде, нужно распахнуть двери и постараться создать максимально активный ток воздуха. Если вы все-таки вынуждены зайти в подъезд (а вообще-то, делать этого не следует), постарайтесь разбивать стекла на окнах подъезда, чтобы создать как можно более сильную тягу воздуха.

Также следует помнить, что специалисты не рекомендуют пользоваться в загазованном помещении даже мобильными телефонами и электрическими фонариками. Вызывать помощь лучше за пределами загазованной квартиры, а оптимально уже на улице.

Утечка бытового газа – происшествие чрезвычайно опасное. Но все-таки следует помнить, что далеко не всегда она заканчивается катастрофой. В России ежегодно происходят сотни инцидентов с бытовым газом. Чаще всего это взрывы газовых баллонов, утечки в частных домах, оборудованных газовыми котлами, нередки и случаи утечек в многоквартирных домах. Серьёзную проблему представляют жертвы несчастной любви, которым кто-то рассказал, что, открыв газ на кухне, можно сравнительно легко расстаться с жизнью. Жизнь окружающих, поставленная под угрозу, таких страдальцев редко интересует.

И все-таки в большинстве случаев инциденты с утечкой газа заканчиваются без человеческих жертв. Поэтому не стоит впадать в панику и чувствовать обреченность, учуяв запах газа в помещении: как правило, в большинстве случаев положение спасает простой вызов помощи и соблюдение самых простых рекомендаций.

Взрыв газовоздушной смеси все-таки относится к явлениям сложным, зависящим от разных факторов, трудно просчитываемым. Именно поэтому, кстати, этот метод почти не используют террористы – маленькая щель в чердачном люке может сделать все их усилия безуспешными с гораздо большей эффективностью, чем даже усилия всемогущей ФСБ.

И все-таки государство просто обязано заняться вопросом газовой безопасности. Сейчас, в эру стопроцентного покрытия городов и даже крупных сел интернетом, кажется не такой уж сложной задачей разработка соответствующих приборов, сигнализирующих о повышенном содержании газа. Наверняка можно и научиться отключать тот или иной дом от газоснабжения по первому же сигналу о загазованности, не дожидаясь приезда на место группы технических специалистов.

А то на очередную «трубу в обход» деньги мы находим, и даже особо не затрудняемся. А вот обеспечить безопасность сотен и тысяч россиян – «дорого».

Да просто запретите «Газпрому» заключать новые контракты на экспорт газа, пока в стране не будет решена проблема безопасности газовых коммуникаций. Просто запретите!

И вы даже не представляете, как быстро будет решен этот вопрос.

Ну а пока: Магнитогорск против «Северного потока 2». И мы знаем, что победит…

Источник

Adblock
detector