Взорвался газ. Взрыв газа

У нас в городе половина многоэтажных домов с газовыми плитами, а другая половина с электрическими. Я лет 20 прожил в доме с газовой плитой. По детству и молодости тоже как то задавался вопросом об опасности открытого огня и взрывоопасности газа. Однако все меня убеждали, что бытовой газ (не балонный) не взрывается. Типа нужно очень сильно постараться, что бы он хоть как то взорвался. Ну ок, успокоили.

Однако, даже при всем при этом даже сейчас помню, что у нас на кухне…

… ВСЕГДА была открыта форточка. Открыта или приоткрыта. Зимой и летом. Все члены семьи машинально обращали внимание на это и инстинктивно приоткрывали форточку, если вдруг она закрывалась. Однако не сказал бы я, что по тем временам слышал такие ужасные трагедии со взрывом газа в домах, когда обрушиваются целые подъезды.

Теперь уже лет 20 живу с электрической плитой и слава богу. По событиям последний пяти лет я бы наверное точно переехал бы их квартиры с газовыми плитами. Это же жесть. Даже если ты нормально будешь эксплуатировать газовое оборудование, так какой нибудь чудак с первого этажа затупит или что то начнет переделывать и вот так все до 10 рухнет.

А зачем вообще делают дома с газовыми плитами? В чем тут экономия или удобство? Может есть смысл переделать все на электричество — это же будет намного безопаснее…

Вот сейчас вычитал такое, что природный газ (при наличии источника воспламенения, конечно) может взорваться тогда, когда его концентрация в воздухе достигнет от 5 до 15 процентов, а не по принципу»чем больше концентрация, тем больше взрыв»! Когда концентрация природного газа выше «верхнего» предела взрываемости (больше 15 процентов) взрыв вообще невозможен! Кстати, взрыв также невозможен, если концентрация меньше 5 процентов.

Для достижения нижнего предела взрываемости при потухшей горелке средней величины достаточно пяти часов (большой – 2,5). Взрывоопасная смесь около потухшей горелки может образоваться значительно раньше (через 10-15 минут), что приведет также к взрыву, но меньшему по мощности. Чтобы смесь газа с воздухом взорвалась, нужен ещё и источник огня. Он может возникнуть от искры при включении электричества, либо от нагревателя воды, в котором постоянно горит «фитилек».

Можно конечно винить во всем беспечных жителей, среди которых у нас много пожилых, да и детские шалости могут стать причиной длительной утечки газа. Однако основная проблема в том, что в большинстве наших квартир газовые плиты устаревшей конструкции – они не имеют системы автоматического отключения газа (система «стоп-газ») при его утечке. Современная плита снабжена еще системой автоматического зажигания газа. Системой «стоп-газ» оборудована и духовка. В новейших моделях газовые плиты имеют защиту от детей, которая позволяет отключить плиту на время отсутствия дома взрослых. Но, модели, оснащенные универсальной защитой, стоят довольно дорого.

Прочитал еще такой «внезапный» аргумент: раньше были деревянные оконные рамы и все время был какой то сквозняк, что не допускал достижения концентрации газа. А еще такие окна быстро разрушались при взрыве и не создавали нужного давления для разрушении конструкции. А пластиковые окна приводят к тому, что при воспламенении создается большее давление, которое намного сильнее разрушает конструкции панельного дома. Или еще раз по научному: «Высокая прочность новых окон с двухкамерными стеклопакетами, которая значительно выше старых окон с остеклением, приводит к значительному росту избыточного давления, при котором происходит разрушение стен здания. Если те же рамы со стеклопакетами выполнить в виде распашных окон, таких последствий можно избежать (давление меньше в 4 раза)»

Обрушение подъезда в жилом доме в Магнитогорске стало 29-м по счету ЧП, вызванным использованием внутридомового газового оборудования в 2018 году.

Только в декабре взрывы бытового газа фиксировались трижды. 20 декабря взорвался газ и произошел пожар в жилом доме в Северной Осетии. В результате пострадали пять человек, в том числе двое детей. 15 декабря около полуночи в Вологде произошел взрыв бытового газа в одной из квартир многоэтажного дома. Хозяйка квартиры скончалась в машине скорой медицинской помощи, пострадали еще три человека.

Подобные ЧП происходят каждый месяц и имеют очень широкую географию: газ взрывается и в Подмосковье, и в Хабаровском крае, и в Чечне, и в Нижнем Новгороде, и в Санкт-Петербурге. Взрываются баллоны в частных коттеджах, происходят утечки в многоквартирных домах, оборудованных газовыми плитами.

Некоторые специалисты считают, что

Истоки проблем с бытовым использованием газа нужно искать в реформах 1990-2000-х гг.

Так, в 1992 году внутридомовое газовое оборудование (ВДГО) в ходе реорганизации было передано от газораспределительных организаций в муниципальную собственность. По факту же заменой изношенного оборудования заниматься было некому.

В 1997 году вышел закон, исключающий газовое оборудование в домах из списка опасных производственных объектов, находившихся в ведении . Затраты на обслуживание ВДГО с 2006 года стали изыматься из розничной цены газа. Техобслуживание и ремонт начали осуществляться только по заявкам жильцов за отдельную плату.

В 2005 году вступил в силу новый Жилищный кодекс РФ, согласно которому управляющие компании получили возможность самостоятельно регулировать вопрос с обслуживанием газового оборудования. По факту контроль был минимальным. А на федеральном уровне отсутствовали единые требования к компаниям, которые занимаются обслуживанием внутридомового газового оборудования.

В 2016 году на фоне участившихся взрывов газа президент поручил правительству закрыть «этот люк в законодательстве».

«Люк» закрыли, но проблемы остались.

Помимо изношенного оборудования нередко к критическим утечкам газа приводит так называемый человеческий фактор. Так, к примеру, в холодное зимнее время некоторые люди продолжают использовать газовые конфорки как простой и дешевый способ согреться. Иногда огонь гаснет, а газ продолжает идти.

Или огонь «заливает» водой при кипении в кастрюле, которую забыли убрать с плиты. Или другие проявления беспечности.

Теоретически накапливаться в помещении до критического уровня газу должна помешать система вентиляции, но по факту она чаще всего не спасает. Усугубляет ситуацию и то, что в большинстве российских квартир все еще стоят устаревшие газовые плиты, которые невозможно модернизировать. Заставить собственников менять оборудование на более современное и безопасное по закону нельзя.

В России сетевым или сжиженным газом оснащено порядка 66% жилого фонда, то есть, как ранее подсчитала «Газета.Ru», примерно 42,8 млн квартир.

Не первый год пытается найти решение проблемы безопасности использования бытового газа. Однако любое предложение требует огромных денежных расходов и нередко упирается в межведомственные согласования.

Так, еще в 2017 году министерство прорабатывало вопрос установки газоанализаторов в квартирах жилых домов. Подобными приборами контроля предлагалось оснастить все российские квартиры с газовыми плитами. На федеральном уровне предложение поддержано не было, в том числе из-за высоких затрат.

Депутат Валерий Рашкин тогда же направил запрос президенту России Владимиру Путину о необходимости оснастить жилые помещения датчиками загазованности. Как писало в июне , в ответе парламентарию из Минстроя за подписью заместителя министра отмечалось, что

Примерная стоимость оснащения жилых помещений сигнализаторами загазованности составит от 137 млрд до 320 млрд руб. Для сравнения, примерно столько же - 324,65 млрд руб. - за 12 лет инвестировал в газификацию регионов России (в 2005 — 2017 гг.).

Уже в 2018 году Минстрой выступил с новой идеей: оборудовать все газовые плиты для жилых домов специальными устройствами, которые предотвращают скопление несгоревшего газа.

В том же письме депутату отмечалось, что одной из причин взрывов является неудаление газа через дымоход: в этом случае системы безопасности на газовых плитах не обеспечивают прекращение подачи газа к горелке.

Решением могло бы стать установка в жилых помещениях «бытовой газовой плиты, оснащенной устройством, обеспечивающим предотвращение скопления несгоревшего газа». Ведомство предлагало даже внести поправки в регламент Таможенного союза «в части производства бытовых газовых плит, оснащенных устройством предотвращения скопления несгоревшего газа».

В настоящее время регламентом допускается использование плит без подобной системы в помещениях «в соответствии с требованиями к вентиляции помещения», установленными в инструкции к оборудованию.

С инициативой оснастить газовые плиты устройствами против скопления несгоревшего газа выступал и . Однако речь тут идет о новых плитах. Модернизировать старые газовые плиты - а во многих российских квартирах стоят именно такие - практически невозможно.

Газовая плита не относится к общему имуществу дома, она принадлежит собственнику квартиры, а заставить владельца поменять плиту на новую практически невозможно. Человек всегда может сказать, что у него нет денег на это. А финансирование массовой замены внутриквартирных газовых плит едва ли было бы дешевле установки газоанализаторов.

Таким образом, вопрос: как повысить безопасность использования внутридомового газового оборудования, остается открытым.

Почему, после серии печально-знаменитых и варварски-чудовищных взрывов жилых домов в России террористами, все последующие (сотни уже!) объявляются "несчастными случаями"? Просто "взрыв бытового газа"...Можно подумать, до этого в России и в СССР никто никогда газом не пользовался, т.к. такие его взрывы - с разрушением квартир и целых подъездов - были невероятной редкостью.

А может ли, в принципе, утечка - даже очень большая - бытового газа спровоцировать взрыв такой мощности? У нас проверить такое никто бы не позволил, да и денег у порядочных людей на это просто не хватит. А, вот ребята из популярной передачи "Разрушители легенд" сподобились смоделировать подобную ситуацию. Но, как они ни бились, сколько бы газа не использовали, взрыва не происходит. Только пожар...

В этой серии американской научно-популярной телепередачи «Разрушители легенд» (MythBusters), идущей на канале Discovery Channel, специалисты по спецэффектам Джейми Хайнеман и Адам Сэвидж экспериментально испытывают на прочность легенду из фильма про Борна.

Шпионские триллеры о Джейсоне Борне, снятые по книгам Роберта Ладлэма, рассказывают о приключениях бывшего сотрудника ЦРУ, потерявшего память профессионального убийцы. Фильмы имели большую популярность и являлись лауреатами премий Оскар.

Разрушители взялись за миф из «Превосходства Борна». В фильме есть следующая сцена: Борн попадает в квартиру и, зная, что за ним гонятся плохие парни, ломает газовый вентиль, чтобы газ свободно вливался в помещение. Затем Борн суёт журнал в тостер, включает аппарат (устраивает «детонатор с запалом») и покидает дом. Через 20-30 секунд, когда журнал воспламеняется - в квартире гремит взрыв, огонь выбивает стёкла. Борн избавился от преследователей, выиграл очередной бой своей смекалкой. Чего и следовало ожидать. Но - возможен ли такой эффект в реальности? Взорвёт ли комнату сочетание утечки газа и забытого в тостере журнала?

Кинематографом, мифами и слухами порождён подсознательный страх скрытой опасности сжиженного газа. Именно эта боязнь и заблуждения отпугивают людей от автономной газификации . Безопасное пользование газом поставлено под сомнение, несмотря на то, что с 1952 года в мире не зарегистрировано ни одного несчастного случая в сфере автономного газоснабжения . Газ как причина взрыва - стереотип. Угрозу может представлять лишь пожар внутри дома.

Для взрыва газа обязательны три условия: наличие закрытого помещения; роковой предел концентрации газа в воздухе; источник огня (искра).

Три составляющие «побега Борна»: тостер, журнал и природный газ. Для начала специалисты программы выясняли: может ли журнал загореться от тостера, и как быстро произойдёт воспламенение. В результате эксперимента был найден журнал, наиболее подходящий для опыта (время возгорания - более 2 минут).

Потом Адам и Джейми перешли к проверке следующей части легенды - метану. Метан - природный газ, использующийся на кухне для приготовления еды. Энциклопедия говорит: Метан (CH4) - простейший углеводород, в нормальных условиях бесцветный газ без запаха. Мало растворим в воде, легче воздуха. Накапливаясь в закрытом помещении, взрывоопасен при содержании в воздухе от 6 % до 17 %. Наиболее взрывоопасная концентрация 9,5 %.

Метан горюч, но он не горюч сам по себе. Газу нужно некоторое количество кислорода, чтобы гореть. Вопрос: сколько именно? Специальная наука, изучающая этот вопрос, называется Стехиометрия - раздел химии о соотношениях реагентов в химических реакциях. Стехиометрия позволяет теоретически вычислять необходимые массы и объёмы реагентов .

Чтобы получить огонь, требуются жар, топливо и кислород. Стехиометрия изучает пропорции топлива и кислорода в горючих газах. Если топлива слишком много или слишком мало - огонь не возникнет. Но правильное соотношение вызовет взрыв. Известно, что метан можно поджечь, если его концентрация в воздухе 6-17%. Означает ли это, что если метана недостаточно, он просто сгорит, а при 9% взорвётся?

Перед масштабным экспериментом разрушители собрали небольшую коробку (длина грани - 25 см), чтобы без труда контролировать процентное содержание в коробке газа. Первый тест проводили при самом низком стехиометрическом показателе - 6% метана. Результат: небольшой взрыв разнёс коробку на части. Вывод: 6% - взрывоопасны.

Второй опыт - при 9% метана. Результат: более сильный взрыв. Мощность взрыва достаточна в обоих случаях, что делало миф «побега Борна» правдоподобным в глазах специалистов по спецэффектам. Но - не подтверждённым.

Чтобы проверить легенду на практике, провели серию главных тестов: в собранном домике создали условия подобные тем, что были в фильме о Борне.

Опыт 1: в тостер засунули журнал, включили, открыли подачу газа в комнату. Шло время. Журнал загорелся, но метан не воспламенялся. Даже по прошествии минуты на голливудский взрыв не было и намёка. Метан плюс огонь не дал взрыва. Разрушив легенду, Адам и Джейми продолжали опыты.

Опыт 2: Что произойдёт, если дать газу и воздуху достичь нужной пропорции? Смесь метана и огня не всегда даёт взрыв - соотношение их должно быть идеально. Разрушители решили выпустить в комнату весь метан из баллона, чтобы получить правильную концентрацию. Тостер заменили поленом для камина (горение минимум 1 час). Полено будет гореть, пока количество метана не достигнет 6%. Случится ли возгорание? Будет ли оно достаточно мощным? Спустя 4 минуты горения полена события обрели драматический оборот: метан стал распространять огонь по комнате, всё воспламенилось. Разрушители отключили газ и потушили остатки сгоревшей квартиры. Голливудского взрыва не получилось. Процент метана поднялся до нужного, но всего лишь воспламенил комнату.

Но на этом разрушители не остановились. Были сделаны ставки на большее количество газа.

Опыт 3: Метан - 9%. Новый дом сделали более прочным. Метан попадал в помещение через шланг, равномерно смешивался с воздухом посредством вентиляторов, которые заставляли циркулировать воздушные потоки с опасным содержанием газа. В качестве огня специалисты использовали неоновый трансформатор. Метан наполнил помещение. Три. Два. Один. Взрыв! Получилось зрелищное представление. Взрывом (даже не взрывом - а быстрым возгоранием) сломало стену. Однако пожар потух самостоятельно.

Итак, легенда разрушена. Миф развенчан.

Взрывы природного газа, используемого в жилых домах в качестве топлива, в последнее время начали приводить к тяжелым последствиям: гибнут люди, оказавшиеся в загазованном помещении; часто взрывы становятся причиной разрушения жилых домов. Поэтому анализ динамики образования газовоздушной смеси в помещении и оценка последствий взрыва представляются важным этапом разработки мероприятий по обеспечению взрывозащищенности жилых домов.
Обязательными условиями взрыва газа в помещении являются три последовательно возникающие события: утечка газа из системы газоснабжения, накопление газа до величины взрывоопасной концентрации, появление источника воспламенения в загазованном помещении.
Утечка газа может происходить по двум вариантам:
1) выброс значительного количества за короткое время в результате, например, аварийной разгерметизации подводящей газовой трубы;
2) медленное, с небольшим расходом, поступление газа в помещение, например, из незажженной или потухшей горелки газовой плиты.
Статистика показывает, что первый вариант реализуется крайне редко, и он характерен для наружных газовых труб. К сожалению, часто происходят утечки по второму варианту. Оценим последствия таких утечек бытового газа.
Уместно отметить, что избыточное давление в газовой сети жилых домов стандартизовано и составляет 2,2 КПа, а газ поступает в горелку через форсунку диаметром до 2 мм. В качестве горючего газа в жилых домах чаще всего используется природный газ, основными компонентами которого являются метан (93,05 % об.), этан (2,73 % об.), пропан (0,22 % об.). Остальные компоненты – негорючие газы. Концентрационные пределы распространения пламени (КПРП) природного газа в смеси с воздухом находятся в диапазоне 4,5-13,5 % об. В последующем все теплофизические, горючие и другие свойства природного газа принимались по метану. Не учитывается удаление воздуха из помещения через вытяжные устройства естественной вентиляции. Дополнительно расчетным путем было установлено, что скорость истечения газа через форсунку горелки будет докритической, и для определения массового расхода поступающего в помещение газа (G) применима формула :

где S – площадь сечения отверстия форсунки, м2; ε – коэффициент истечения (принимается в диапазоне 0,6-0,8); РƮ, Ро – абсолютное давление в газовой системе и атмосферное давление соответственно, Па; ρƮ – плотность газа, кг/м3; k – показатель адиабаты.
При заданных условиях газ будет поступать с расходом 7,86·103 кг/мин. Тогда, например, в кухне размером 3х3х2,5 м КПРП достигается через 100 мин. Хотя времени вполне достаточно для обнаружения и локализации аварийной обстановки, нельзя исключить возможность достижения КПРП и появления источника воспламенения, например, электрической искры в момент включения освещения. Сгорание газовоздушной смеси в замкнутом объеме помещения создаст избыточное давление (∆P) :

где m – масса газа, вышедшего в помещение, кг; НƮ – теплота сгорания (для природного газа – 50000 КДж/кг); z – коэффициент участия горючего во взрыве (z=0,5); Vсв – свободный объем помещения, равный 80 % геометрического объема, м3; ρо, Сρ – плотность и теплоемкость воздуха; То – температура воздуха, Kо; Кн – коэффициент негерметичности помещения, равный 3.

Анализ динамики образования газовоздушной смеси в помещении и оценка последствий взрыва представляются важным этапом разработки мероприятий по обеспечению взрывозащищенности жилых домов.

При принятых допущениях ∆P достигает 2 кПа, что приведет к расстеклению окна. Действительно, например, на окно размером 1,5х1,2 м будет действовать сила в 360 кг. После разрушения окна давление в помещении «сбрасывается», что предотвращает разрушение основных конструкций здания, то есть окно играет роль предохранительного клапана. Действительно, до недавнего времени окна имели деревянные рамы, а стекла – толщину 2 мм. Однако устанавливаемые в последнее время в жилых домах окна с металлопластиковыми рамами с многослойными стеклопакетами с толщиной стекла в 3-4 мм уже не выполняют роль легковышибной конструкции здания. В замкнутом пространстве помещения кухни может создаваться значительное избыточное давление, которое может вызвать серьезные разрушения здания. Но данный недостаток современных окон может быть устранен изготовлением хотя бы для кухонных помещений новых типов металлопластиковых рам, предусмотрев в них специальные приспособления или ослабленные крепежные элементы, которые при возникновении избыточного давления обеспечивали бы открытие оконного проема. До разработки новых типов рам, может быть, следует ограничить применение стеклопакетов в кухонных окнах.

Литература:
1. Руководство по оценке пожарного риска для промышленных предприятий. – М. : ВНИИПО, 2006. – 93 с.
2. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. – М. : Госстандарт, 1998. – 86 с.

Однако, даже при всем при этом даже сейчас помню, что у нас на кухне...

ВСЕГДА была открыта форточка. Открыта или приоткрыта. Зимой и летом. Все члены семьи машинально обращали внимание на это и инстинктивно приоткрывали форточку, если вдруг она закрывалась. Однако не сказал бы я, что по тем временам слышал такие ужасные трагедии со взрывом газа в домах, когда обрушиваются целые подъезды.

А зачем вообще делают дома с газовыми плитами? В чем тут экономия или удобство? Может есть смысл переделать все на электричество - это же будет намного безопаснее...

Вот сейчас вычитал такое, что природный газ (при наличии источника воспламенения, конечно) может взорваться тогда, когда его концентрация в воздухе достигнет от 5 до 15 процентов, а не по принципу"чем больше концентрация, тем больше взрыв"! Когда концентрация природного газа выше "верхнего" предела взрываемости (больше 15 процентов) взрыв вообще невозможен! Кстати, взрыв также невозможен, если концентрация меньше 5 процентов.

Прочитал еще такой "внезапный" аргумент: раньше были деревянные оконные рамы и все время был какой то сквозняк, что не допускал достижения концентрации газа. А еще такие окна быстро разрушались при взрыве и не создавали нужного давления для разрушении конструкции. А пластиковые окна приводят к тому, что при воспламенении создается большее давление, которое намного сильнее разрушает конструкции панельного дома. Или еще раз по научному: "Высокая прочность новых окон с двухкамерными стеклопакетами, которая значительно выше старых окон с остеклением, приводит к значительному росту избыточного давления, при котором происходит разрушение стен здания. Если те же рамы со стеклопакетами выполнить в виде распашных окон, таких последствий можно избежать (давление меньше в 4 раза)"

Возможно вас заинтересует