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.

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».

Как это работает

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.

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.

...



* * *