天津大爆炸背後,有你所不知道的科學!

2021-02-15 和教授



無 題


每當有重大事故發生之時

總感嘆生命的稍縱即逝

原本平平安安順心如意

轉眼間天人永隔灰飛煙滅

肉體太過脆弱

經不起太沉重的打擊


人們總會在此時高喊

珍惜生命

和教授不希望這僅僅

只是口頭上一時的感嘆

而是實實在在的行動

熱愛生活真誠待人

這是對逝去人最大的尊重


今天和教授如此感慨的原因

大家想必都已知道

昨晚11點,天津濱海新區

一處貨櫃碼頭發生爆炸

火光沖天,猶如世界末日


看到無辜人突遭厄運

和教授為自己無能為力

深感痛心

生命總如流星般流逝

總讓人欷歔不已

所能做的除了祈福外

只有更加愛護生命才行

今天和教授普及一些爆炸知識以及一些自救常識

以幫助那些突遭厄運的人們

同時也為大家提個醒

自救者 人恆救之

● ● ● ●

爆炸是物質從一種狀態通過物理的或化學的變化突然變成另一種狀態,並放出巨大的能量而做機械功的過程。簡單來說就是極短時間內發生的能量釋放。

1公斤硝銨炸藥爆炸,整個化學反應時間只需要30微秒,75公斤TNT(三硝基甲苯)炸藥爆炸也只需要60微秒,而1公斤炸藥釋放的熱量卻超過4.15×106焦耳,形象一點說,就是用你眨眼幾千分之一的時間釋放出能燒開幾浴缸水的熱。

當炸藥爆炸,化學反應放熱的同時,炸藥分子分解出的可燃元素碳、氫被迅速氧化,還會產生大量的氣體,1公斤TNT炸藥爆炸,在2800℃時產生的氣體為7800升,為原先炸藥容積的12500倍。而這大量的氣體在高溫下會急速膨脹,形成十萬倍於大氣壓力的高壓氣團向四周高速傳播,這意味著炸藥爆炸之後產生的,是一個灼熱的、壓力巨大的、急速擴張特徵是爆炸點周圍介質有急劇的壓力突變。


一位化工行業資深研究員認為,天津濱海新區危險品倉庫引起爆炸事故的爆炸物可能是高濃度醇類,比如乙醇酒精。

一般爆炸可以分為物理爆炸、化學爆炸以及核爆炸。這次天津塘沽大爆炸就是化學爆炸,根據報導,此次爆炸倉庫業主的倉儲業務中,主要的商品分類為:壓縮氣體和液化氣體;易燃液體(甲乙酮、乙酸乙酯等);易燃固體、自燃物品和遇溼易燃物品;氧化劑和有機過氧化物;毒害品;腐蝕品、雜類等多個種類,在涉事公司的倉儲類別裡,含有多種易燃易爆物質,這些很可能就是引起爆炸的源頭,而產生爆炸的主要原因可能是違規明火操作和設備洩漏。

天津塘沽爆炸並不是一次結束,現場多次爆炸,其中第二次爆炸相當於21噸TNT威力,第二次爆炸的能量則接近於46個戰斧式巡航飛彈落地爆炸,如果以依阿華戰列艦16寸炮炮彈(54公斤高爆炸藥)約127千克TNT當量進行換算,第二次爆炸的威力相當於超過了165枚美國二戰最大的依阿華級戰列艦的406毫米主炮炮彈的威力。


一位化工行業資深研究員認為,天津濱海新區危險品倉庫引起爆炸事故的爆炸物可能是高濃度醇類,比如乙醇酒精。

爆炸產生對天津周邊房屋以及居民造成重大危害,這主要是由於強大的衝擊波,衝擊波不僅能將男子掀翻在地,還能將房屋劇烈搖晃震動,建築物玻璃全部震碎。衝擊波效應主要以超壓的擠壓和動壓的撞擊,使人員受擠壓、摔擲而損傷內臟或造成外傷、骨折、腦震蕩等。

衝擊波的殺傷作用主要是由衝擊波超壓和衝擊波作用時間來決定的。衝擊波超壓就是衝擊波壓強與空氣靜止時的氣壓(l個大氣壓)的壓強差;衝擊波作用時間就是衝擊波超壓所維持的時間。對於普通炸藥在空中爆炸,當衝擊波超壓為0.1大氣壓時,就會引致門窗損壞、玻璃破碎;超壓為0.5大氣壓時,能使屋頂掀蓋;超壓為1大氣壓時,會造成房屋倒塌。

對於人體而言,衝擊波超壓為0.5大氣壓時,人的耳膜破裂,內臟受傷;超壓為1大氣壓時,作用在人體整個軀幹的力可達4-5千公斤,在這麼大的衝擊力擠壓下。人體內臟器官嚴重損傷,尤其會造成肺、肝、脾破裂,以至導致人員死亡。


蘑菇雲是指由於爆炸而產生的強大的爆炸雲,形狀類似於蘑菇,上頭大,下面小。雲裡面可能有濃煙,火焰和雜物,現代一般特指原子彈或者氫彈等核武器爆炸後形成的雲。火山爆發或天體撞擊也可能生成天然蘑菇雲。

此次天津爆炸現場騰起了數十米高的蘑菇雲,這是由於蘑菇雲在高溫高壓下迅速地影響著其周圍的空氣,大約極短的時間內就能使它周圍的空氣升溫膨脹而又快速上升,並且依靠那上衝時的巨大能量將地面的石頭、碎片、粉塵等各種物質粒上高空而形成蘑菇莖。而在上升的過程中由於同周圍低溼空氣的接觸,這就使得熱氣團的溫度逐漸降到同周圍氣體的溫度相同了,於是便向水平方向散開而形成蘑菇頂,這樣一個完整的蘑菇雲便形成了。隨著上升高度的增加,地面壓力的逐漸減小,蘑菇莖部分的組成物便紛紛落下,最終一切恢復正常。


當不明爆炸發生、可能伴隨化學洩漏時:

如果可能,儘快判斷爆炸和可能化學洩漏發生的地點,然後立刻遠離爆炸、洩漏區!

如果你身邊有東西掉落,鑽到結實的餐桌或書桌底下。停止掉落時,迅速離開,要當心明顯不穩的地板和樓梯。從大樓撤出時,要格外小心掉落的雜物。

不要站在窗戶、玻璃門前或其它有潛在危害的區域。讓出人行道或街道供急救人員或其它尚未撤離的人使用。

如果爆炸、洩漏發生在你所在的建築:

儘快離開,躲開汙染區。

如果有煙霧,低下身來。

不要停下來回去取個人物品或打電話。切勿使用電梯。

如果無法離開建築,或者無法穿過爆炸區域,那麼尋找儘可能遠離爆炸區的地方,然後就地採取防護措施。

如果爆炸發生時你在室外:

計算一下怎樣最快能找到新鮮空氣。

判斷一下你應該儘快逃離還是進入最近的建築就地防護。

如果選擇逃離,判斷風向,立刻向爆炸點上風方向移動。

如果你被困在廢墟裡:

如果可能,用手電筒給救援人員打信號告知你所在位置。

敲擊管道或牆壁以便救援人員能找到你所在的位置。

如果可能,吹口哨給救援人員打信號;不到萬不得已不要大喊。喊叫時會讓你吸入危險量的灰塵;避免不必要的挪動,這樣你不會攪起塵土;避免不必要的挪動,這樣你不會攪起塵土。

用任何手邊的東西捂住口鼻。(密織棉料用來過濾很不錯。 儘量通過這種材料呼吸。)

如果你得到通知要留在家中,或者因其他原因決定就地防護:

用好所有已知信息和你的常識,判斷何時需要逃離,何時應當採取就地防護措施。

如果家人和寵物在身邊,確保他們一起進屋。鎖門,關窗,關上通風口和壁爐,關閉風扇和空調。

藏身在內側的屋子裡,窗戶儘可能少,帶上你的應急儲備物資。用2-4毫米厚的塑料紙和膠條封死所有門、窗戶和通風口。可以事先將塑料紙裁好以節約時間。用膠條時,先貼住角落,再封死邊緣。

當地政府可能無法立即提供應急應對信息。但你依然應該關注電視、收音機和網際網路,隨時了解情況。

如果爆炸導致室內起火:

沉著冷靜,保持清醒的頭腦;當火勢猛烈確已無法搶救時,則應毫不猶豫地迅速離開現場。

火勢初起,樓道中煙霧不大時,用溼毛巾或衣物蒙住口鼻,有條件的將毯子打溼包裹全身出逃,以避免或儘量減少吸入有毒煙氣。

逃生時應低頭、俯身、貼近地面、用手探路找出口。火勢太大無法迅速逃出樓房時,應儘量向樓頂、陽臺逃生,因為這類位置是火災救援人員的必經之處。

當被困高樓時,應用滑繩緩降自救,或用顏色鮮豔的物品、發光的手電筒等儘快顯示求救信號,不要輕易選擇跳樓。

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這些自救的知識還是不夠

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隨著我國社會、經濟的不斷發展,生活步伐也越來越快,人們對安全的要求也越來越高。「促進個人安全,保護家庭安全,提高社會安全」已不再局限於某個人或某家醫院的責任,而是針對個人、家庭、社會的一個連續的、動態的行為,啟發及培養公眾健康意識是全社會的責任。

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這麼忠實的粉絲

和教授真得很感動!



今日沒有話題,只有祈禱!



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