Мнение химика: что произошло в Магнитогорске?

Борис Жуйков (фото И. Соловья)
Борис Жуй­ков

Собы­тия со взры­вом и обру­ше­ни­ем дома в Маг­ни­то­гор­ске 31 декаб­ря взвол­но­ва­ли всю стра­ну. Здесь сыг­ра­ли свою роль мно­гие фак­то­ры: и боль­шое чис­ло погиб­ших (39 чело­век), и дата тра­ге­дии, и, как все­гда, недо­ста­ток офи­ци­аль­ной инфор­ма­ции, и неопре­де­лен­ность с вер­си­ей о тер­ак­те, а так­же взрыв марш­рут­ки 2 янва­ря, остав­ля­ю­щий мно­го вопро­сов.

Не явля­ясь спе­ци­а­ли­стом по взрыв­но­му делу, поз­во­лю себе сде­лать про­стые коли­че­ствен­ные оцен­ки, кото­рые могут несколь­ко про­яс­нить ситу­а­цию.

Взрыв быто­во­го газа, к сожа­ле­нию, — доста­точ­но рас­про­стра­нен­ное явле­ние. Основ­ным ком­по­нен­том быто­во­го газа явля­ет­ся метан, кото­рый сго­ра­ет в воз­ду­хе по хими­че­ской реак­ции CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O (газ). Если сме­шать метан и кис­ло­род (опти­маль­но — в сте­хио­мет­ри­че­ском соот­но­ше­нии 1:2), а потом каким-то обра­зом запа­лить — про­изой­дет взрыв, подоб­но взры­ву гре­му­чей сме­си. В воз­ду­хе содер­жит­ся при­бли­зи­тель­но 21% кис­ло­ро­да, так что наи­бо­лее эффек­тив­но для дан­ной реак­ции, если в воз­ду­хе будет при­мер­но 10% мета­на. Реаль­но взры­во­опас­ной счи­та­ет­ся кон­цен­тра­ция от 5 до 15%. Объ­ем кух­ни в доме из серии 1–239А по адре­су Про­спект Марк­са, 164 в Маг­ни­то­гор­ске — око­ло 15 м3 [1]. Сред­нее сово­куп­ное зна­че­ние мощ­но­сти газо­вой пли­ты состав­ля­ет 10 кВт, что соот­вет­ству­ет рас­хо­ду 1,2 м3 газа в час. При всех пол­но­стью откры­тых кон­фор­ках 10% мета­на ока­жет­ся в кухне при­мер­но через час-пол­то­ра, а во всей квар­ти­ре — часов через 6–10, если нет хоро­шей вен­ти­ля­ции. При нали­чии вен­ти­ля­ции или не пол­но­стью откры­тых кон­фор­ках вре­ме­ни долж­но прой­ти боль­ше. Была ли эффек­тив­ная вен­ти­ля­ция в квар­ти­ре или в кухне — не извест­но. Встро­ен­ная вен­ти­ля­ция часто нор­маль­но не рабо­та­ет, а на ули­це —холод, все окна плот­но закры­ты. Что­бы запа­лить смесь, ино­гда доста­точ­но щелк­нуть выклю­ча­те­лем, или холо­диль­ник может авто­ма­ти­че­ски вклю­чить­ся. Так или ина­че, кажет­ся весь­ма веро­ят­ным, что газ оста­ви­ли вклю­чен­ным вече­ром, и взрыв про­изо­шел через несколь­ко часов в 6 утра 31 декаб­ря.

Разбор завалов 2 января 2019 года после взрыва жилого дома в Магнитогорске. Любительская съемка. «Википедия»
Раз­бор зава­лов 2 янва­ря 2019 года после взры­ва жило­го дома в Маг­ни­то­гор­ске. Люби­тель­ская съем­ка. «Вики­пе­дия»

Как лег­ко рас­счи­тать из тер­мо­ди­на­ми­че­ских дан­ных, теп­ло­вой эффект (энталь­пия) ука­зан­ной реак­ции состав­ля­ет око­ло 800 кДж/​моль. Если даже газом на 10% будет запол­не­на толь­ко кух­ня, энер­гия, выде­лив­ша­я­ся при взры­ве, соста­вит око­ло 54 МДж. Это соот­вет­ству­ет при­мер­но 12 кг тро­ти­ла (4,5 МДж/​кг) — чемо­дан взрыв­чат­ки. А если газ будет во всей квар­ти­ре — это как несколь­ко чемо­да­нов тро­ти­ла. Боль­ше чем доста­точ­но, что­бы про­из­ве­сти такие раз­ру­ше­ния. Эти рас­че­ты, конеч­но, очень при­бли­зи­тель­ные, так как не учи­ты­ва­ет­ся харак­тер сме­ши­ва­ния (в резуль­та­те кон­век­ции и диф­фу­зии газов), а так­же интен­сив­ность вен­ти­ля­ции в поме­ще­нии. Тро­ти­ло­вый экви­ва­лент здесь услов­ный — раз­ру­ше­ния при объ­ем­ном взры­ве иные, чем при «точеч­ном», когда реак­ция про­хо­дит намно­го быст­рее.

Наи­бо­лее эффек­ти­вен взрыв в замкну­том про­стран­стве, а выска­зы­вав­ша­я­ся вер­сия о взры­ве под аркой мало­ве­ро­ят­на. В то же вре­мя имен­но раз­ру­ше­ние самой арки при­ве­ло к обру­ше­нию всей сек­ции и серьез­ной ката­стро­фе. Так­же мож­но отме­тить, что про­ект серии 1–239А это­го 10-этаж­но­го дома изна­чаль­но раз­ра­ба­ты­вал­ся для пяти­эта­жек [2].

Что из все­го это­го сле­ду­ет? Был ли это несчаст­ный слу­чай или тер­акт? Конеч­но, точ­но на этот вопрос мож­но будет отве­тить после про­ве­де­ния рас­сле­до­ва­ния, в том чис­ле опро­са сви­де­те­лей и ана­ли­за раз­ру­ше­ний. Уже объ­яв­ле­но, что на облом­ках рух­нув­шей части маг­ни­то­гор­ской мно­го­этаж­ки не най­де­но сле­дов взрыв­ча­тых веществ или их ком­по­нен­тов, а они ­все­гда оста­ют­ся, если была при­ме­не­на взрыв­чат­ка.

Исхо­дя из этих дан­ных, всё дей­стви­тель­но мож­но объ­яс­нить взры­вом быто­во­го газа, что, в прин­ци­пе, не исклю­ча­ет зло­на­ме­рен­но­сти. Но тогда при­ме­нен­ный спо­соб тер­ак­та доволь­но нена­деж­ный: труд­но рас­счи­тать вен­ти­ля­цию и, соот­вет­ствен­но, обес­пе­чить диа­па­зон взры­во­опас­ной кон­цен­тра­ции. Кро­ме того, сосе­ди мог­ли почув­ство­вать запах газа и под­нять тре­во­гу. Да и пока ника­кие тер­ро­ри­сты не дела­ли заяв­ле­ний — в чем тогда смысл тер­ак­та? Контр­ар­гу­мен­ты про­тив это­го очень сла­бые: мол, тер­акт совер­шил оди­ноч­ка, кото­ро­го потом уби­ли. Но, так или ина­че, мно­гие убеж­де­ны в тер­ак­те: стра­на запу­га­на и лег­ко верит в зло­на­ме­рен­ные дей­ствия — кру­гом ведь «вра­ги».

Теперь дру­гой вопрос — мож­но ли было это предот­вра­тить? Гово­рят, что быва­ют ава­рии, кото­рые предот­вра­тить прак­ти­че­ски невоз­мож­но — мол, напил­ся кто-то, открыл кон­фор­ку на пол­ную мощ­ность и не зажег. Но это не так. Есть устрой­ства, в кото­рых газ пре­кра­ща­ет идти, когда нет огня. Мож­но поста­вить кла­пан, кото­рый авто­ма­ти­че­ски пере­кры­ва­ет газ, если его кон­цен­тра­ция в поме­ще­нии повы­ше­на. Есть очень чув­стви­тель­ные газо­сиг­на­ли­за­то­ры [3], в том чис­ле деше­вые быто­вые, со зву­ко­вой сиг­на­ли­за­ци­ей и с воз­мож­но­стью пере­да­чи сиг­на­ла по сети или по радио­ка­на­лу, порог сра­ба­ты­ва­ния 0,5% от содер­жа­ния мета­на в воз­ду­хе [4]. Такие устрой­ства мож­но уста­но­вить в каж­дой кухне и в смеж­ных поме­ще­ни­ях. Мож­но орга­ни­зо­вать цен­траль­ную сеть, где сиг­нал с дат­чи­ка немед­лен­но посту­па­ет на пульт опе­ра­то­ра, кото­рый может момен­таль­но позво­нить потре­би­те­лю или вызвать ава­рий­ную маши­ну. А если дат­чик не рабо­та­ет — тоже сра­зу посту­па­ет сиг­нал. До того как будет достиг­нут НКПР (ниж­ний кон­цен­тра­ци­он­ный пре­дел само­вос­пла­ме­не­ния горю­чих газов, 5% для при­род­но­го газа), прой­дет доста­точ­но боль­шое вре­мя и ава­рий­ные служ­бы успе­ют сре­а­ги­ро­вать. Веро­ят­но, сиг­наль­ную нор­му НКПР сле­ду­ет менять в зави­си­мо­сти от воз­мож­но­сти про­ве­де­ния ава­рий­ных меро­при­я­тий.

Кон­троль, осно­ван­ный толь­ко на при­ме­не­нии одо­ран­тов, поз­во­ля­ю­щих чув­ство­вать запах газа (обыч­но это этил­мер­кап­тан C2H5SH), оче­вид­но нена­де­жен.

Взрыв в жилом доме в Магнитогорске произошёл 31 декабря 2018 года. В результате обрушился 10-этажный подъезд, погибли 39 человек. Фото с сайта kremlin.ru
Взрыв в жилом доме в Маг­ни­то­гор­ске про­изо­шёл 31 декаб­ря 2018 года. В резуль­та­те обру­шил­ся 10-этаж­ный подъ­езд, погиб­ли 39 чело­век. Фото с сай­та kremlin.ru

Понят­но, что у самих потре­би­те­лей газа на серьез­ное пере­обо­ру­до­ва­ние денег может не быть. Но это дело госу­дар­ства, пото­му что оно реаль­но каса­ет­ся без­опас­но­сти окру­жа­ю­щих людей. Имен­но госу­дар­ство несет ответ­ствен­ность за без­опас­ность граж­дан и долж­но ее финан­си­ро­вать. В про­цес­се при­ва­ти­за­ции соб­ствен­но­сти госу­дар­ством насе­ле­нию были пере­да­ны газо­вые систе­мы и стро­и­тель­ные кон­струк­ции, не вполне отве­ча­ю­щие тре­бо­ва­ни­ям без­опас­но­сти, так что имен­но госу­дар­ство долж­но при­ве­сти их в нор­му за свой счет. А экс­плу­а­та­цию, содер­жа­ние — да, конеч­но, долж­ны опла­чи­вать потре­би­те­ли, а госу­дар­ство долж­но кон­тро­ли­ро­вать без­опас­ность.

Конеч­но, ска­жут, что и у госу­дар­ства на это нет денег, что есть мно­го тех­ни­че­ских и юри­ди­че­ских про­блем. Но что-то иные про­бле­мы у нас могут доволь­но быст­ро решать­ся. А день­ги? День­ги ухо­дят на дру­гую «госу­дар­ствен­ную без­опас­ность». Но это уже не тех­ни­че­ский, а поли­ти­че­ский вопрос.

Ситу­а­ция со взры­вом марш­рут­ки 2 янва­ря менее опре­де­лен­ная, и здесь воз­мож­ны раз­ные вари­ан­ты. Я не так дав­но был в Гру­зии, там экс­плу­а­та­ция авто­мо­би­лей на газе по понят­ным при­чи­нам гораз­до более рас­про­стра­не­на, чем в Рос­сии. Одна­ко мест­ные жите­ли пред­по­чи­та­ют для это­го уста­нав­ли­вать на авто­мо­би­лях ита­льян­ские систе­мы. Наша аппа­ра­ту­ра счи­та­ет­ся менее надеж­ной, хотя она и дешев­ле. Одна­ко еще надо отме­тить, что при низ­кой тем­пе­ра­ту­ре газо­вые уплот­не­ния рабо­та­ют хуже, поэто­му может воз­ник­нуть течь. В то же вре­мя вен­ти­ля­ция в авто­мо­би­ле гораз­до луч­ше, чем в квар­ти­ре, а в салон зна­чи­тель­ное коли­че­ство газа вооб­ще не долж­но посту­пать. Так что силь­ный взрыв без внеш­не­го воз­дей­ствия крайне мало­ве­ро­я­тен. А было ли внеш­нее воз­дей­ствие? В горо­де был объ­яв­лен режим чрез­вы­чай­ной ситу­а­ции, а наши сило­вые струк­ту­ры, к сожа­ле­нию, в таких слу­ча­ях часто не стес­ня­ют­ся при­ме­нять силу с леталь­ным исхо­дом (Беслан, Дуб­ров­ка). Были ли погиб­шие в марш­рут­ке 3 чело­ве­ка тер­ро­ри­ста­ми или слу­чай­ны­ми людь­ми — это теперь уста­но­вить будет слож­но. И здесь ситу­а­ция вряд ли когда-нибудь про­яс­нит­ся.

Борис Жуй­ков,
докт. хим. наук, зав. лаб. Инсти­ту­та ядер­ных иссле­до­ва­ний РАН

  1. dom.mingkh.ru/chelyabinskaya-oblast/magnitogorsk/646212
  2. russianrealty.ru/useful/serii_domov/43739/
  3. gazoanalizators.ru/gazoanalizatory-metana.html
  4. gazanalizator.ru/gazoanalizatory/signalizator-sgg-10b

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
11 Цепочка комментария
5 Ответы по цепочке
6 Подписки
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
12 Авторы комментариев
Павел СимоновpioneerМаксимИгорь ПетровичВасилий Кожевников Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
Уведомление о
Валерий Пахомов
Валерий Пахомов

Отлич­ный ана­лиз Бори­са Жуй­ко­ва! Реко­мен­дую про­честь.

Nataliya Demina
Nataliya Demina

Борис Жуй­ков см

Александр Штерн
Александр Штерн

Тол­ко­вый и взве­шен­ный текст.

Daily Russian Science
Daily Russian Science

Мне кажет­ся, ско­рее не «вокруг вра­ги», а цепоч­ка сов­па­де­ний убеж­да­ет людей в вер­сии зло­на­ме­рен­но­го дей­ствия.

Roman Sidorov
Roman Sidorov

подоб­ное уже быва­ло. В Архан­гель­ске, напри­мер

pioneer
pioneer

рас­чет энталь­пии в дан­ном слу­чае ниче­го не дает, доста­точ­но посмот­реть как про­изо­шел взрыв газа в пари­же – выле­те­ли в основ­ном стек­ла в окнах, при том что дом там был ста­рый кир­пич­ный, по идее авто­ра он дол­жен был пре­вра­тить­ся в куч­ку кир­пи­чей, но нет. и газов­щи­кам в общем дав­но извест­но как про­ис­хо­дят «хлоп­ки» газа-совсем не так как в маг­ни­то­гор­ске

Александр
Александр

Пер­вое, что при­шло в голо­ву – имен­но это срав­не­ние. Кста­ти – окна в сосед­них подъ­ез­дах (за исклю­че­ни­ем трёх ниж­них эта­жей с пра­вой сто­ро­ны) – целы. Пожа­ра не слу­чи­лось. Взрыв, ско­рее все­го, был бри­зант­ный. Кста­ти, допу­ще­ние 10 % мета­на в воз­ду­хе – слиш­ком силь­ное: столь­ко сопут­ству­ю­ще­го мер­кап­та­на (0.01 % от 10 % -1 про­мил­ле) вывер­нет всех в окру­ге наизнан­ку, пото­му как через вен­ти­ля­цию в панель­ных домах раз­но­сит­ся всё очень лихо (сам в похо­жем доме живу).

Александр
Александр

0.01 про­мил­ле = 10 ppm, ясно!

Andrey Khoroshutin
Andrey Khoroshutin

Доволь­но инте­рес­но за вполне здра­вым рас­чё­том про­чи­тать в тек­сте суж­де­ние «…мно­гие убеж­де­ны в тер­ак­те: стра­на запу­га­на и лег­ко верит в зло­на­ме­рен­ные дей­ствия – кру­гом ведь «вра­ги». Так полу­чи­лось, что боль­шая часть ауди­то­рии газе­ты пожи­ла сна­ча­ла при совет­ской про­па­ган­де, потом при рос­сий­ской (где всё поме­ня­лось наобо­рот). Кое-кто даже и при запад­ной (кому уда­лось пора­бо­тать дол­гое вре­мя за рубе­жом). По-види­мо­му, редак­то­ры «Тро­иц­ко­го вари­ан­та» дума­ют, что у них – сред­ний чита­тель, для кото­ро­го вполне мож­но вполне, соглас­но прин­ци­пам, рас­счи­тан­ным на общую ауди­то­рию, неза­мет­но что-то втюх­нуть. Если это так – зря. И, кста­ти, если гово­рить о при­ва­ти­за­ции. Когда людям (по мен­та­ли­те­ту ещё совет­ским) наши новые демо­кра­ти­че­ские вла­сти раз­да­ва­ли квар­ти­ры, счи­тая это… Подробнее »

Павел Симонов
Павел Симонов

В замкну­том про­стран­стве горе­ние газо­воз­душ­ных сме­сей пере­хо­дит в дето­на­цию со ско­ро­стью реак­ции в тыся­чи мет­ров в секун­ду и высо­ким дав­ле­ни­ем. Так про­ис­хо­дит в гор­ных выра­бот­ках уголь­ных шахт или под­ва­лах, без окон и две­рей, при этом раз­ру­ше­ния зна­чи­тель­ны. В жилых домах при вспыш­ке (горе­нии) газа раз­ру­ша­ют­ся остек­ле­ние и две­ри, дав­ле­ние быст­ро спа­да­ет и силь­ных раз­ру­ше­ний, как пра­ви­ло, не наблю­да­ет­ся. Раз­ру­ше­ние дома в Маг­ни­то­гор­ске, по-види­мо­му, про­изо­шло в резуль­та­те халат­но­сти жиль­цов и ком­му­наль­ных служб. Не сле­ди­ли долж­ным обра­зом за газо­вым обо­ру­до­ва­ни­ем и изме­ня­ли кон­струк­цию дома: уста­нав­ли­ва­ли боль­шей проч­но­сти окна, стек­ло­па­ке­ты, бро­ни­ро­ван­ные две­ри и др. Воз­мож­но про­во­ди­лась пере­пла­ни­ров­ка квар­тир: ослаб­ле­ние стен раз­лич­ны­ми (не преду­смот­рен­ны­ми про­ек­том) про­ема­ми и отвер­сти­я­ми, в резуль­та­те – сни­же­ние проч­но­сти несу­щих стен и кон­цен­тра­ция напря­же­ний в этих местах. Вот… Подробнее »

pioneer
pioneer

в части опи­са­ния газо­воз­душ­ных сме­сей всё так , насчет пере­пла­ни­ро­вок силь­но вряд­ли : стек­ло не бетон , при взры­ве сме­си стек­ла пер­вые кан­ди­да­ты на вылет

Павел Симонов
Павел Симонов

А вот в «Юном Тех­ни­ке», 2018, №5, С. 2–9, утвер­жда­ют, что спе­ци­а­ли­сты МИСиС раз­ра­бо­та­ли стек­ло, проч­нее ста­ли. Может уже сей­час кто-то при­ме­ня­ет подоб­ные сверх­проч­ные стек­ла. Кро­ме того, боль­шин­ство жиль­цов бал­ко­ны утеп­ля­ют, остек­ля­ют и т.д., что вряд ли было преду­смот­ре­но в про­ек­тах.

Василий Кожевников
Василий Кожевников

После слов
==============
Кон­троль, осно­ван­ный толь­ко на при­ме­не­нии одо­ран­тов, поз­во­ля­ю­щих чув­ство­вать запах газа (обыч­но это этил­мер­кап­тан C2H5SH), оче­вид­но нена­де­жен.
==============
мож­но не читать. Если в газ не добав­ля­ют этан­тиол в долж­ной кон­цен­тра­ции – это про­бле­ма, кро­ме того про­бле­ма в том, что дома постро­е­ны как попа­ло. Они могут рух­нуть от чего угод­но.

Игорь Петрович
Игорь Петрович

ФСБ поста­ра­лась.. Запах тро­ти­ло­во­го «саха­ра» явствен­но чув­ству­ет­ся. На воре шап­ка горит – не зря вот про­фес­со­ра нача­ли сроч­но стро­чить и дока­зы­вать, что это газ был. Дума­ем, ана­ли­зи­ру­ем

Максим
Максим

Как перед рево­лю­ци­ей: любую беду исполь­зо­вать для анти­го­су­дар­ствен­ной про­па­ган­ды. Те-же люди- те-же мето­ды.

pioneer
pioneer

анти­во­ров­ской вы хоте­ли напи­сать ? или вы в доле ?

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (5 оценок, среднее: 3,00 из 5)
Загрузка...
 
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: