说说下水道爆炸的气象条件

昨日武汉下水道爆炸，让笔者注意到最近下水道爆炸事件特别多，有人说这是烟花滥放的结果，有人说这是居委会管理不足的结果，有人说这是父母监管失职的结果，其实下水道爆炸和井下煤气爆炸一样，受到大气环境条件的制约。为什么早不炸，晚不炸，偏偏要到多雾霾的条件下去爆炸？因为沼气和雾霾一样，都是受到大气环流的影响。雾霾之所以形成，就是因为大气的排污能力随着冷相气候的到来而降低。同样，如果大气不能排污，也就不能排除沼气，这些沼气汇聚的结果，有可能带来爆炸，通常可燃限5～15%，如果甲烷浓度达到化学当量比的1/（1+2×4.76）=9.5%附近，产生的破坏性效果最显著（压力高，破坏大），所以我们要认识产生沼气积聚的气象条件，未雨绸缪，方能避灾免患。

笔者如此认识，是基于美国气象学家对井下灾难的气象条件有感而发。美国的气象学家认识到，井下爆炸事件，有气象条件的配合。往往是低压云团（云是水蒸气组成，水蒸气的密度比空气低，所以多云往往意味着低气压，低气压导致井下的压力失衡，原来被正常大气压束缚的井下煤层煤气（沼气，天然气，瓦斯等不同说法），被低气压诱导释放出来，造成井下瓦斯浓度过高，形成爆炸的局面。通常降雨不久会形成气体爆炸（因为湿度大，扬尘少），井下气体爆炸通常是局部的，伤亡人数少；如果是降雨4天之后，由于粉尘干燥了，所以煤气爆炸会引发带动（煤炭）粉尘爆炸，往往形成全面的更大规模的损失。有兴趣的读者，参阅我前面的博文(http://blog.sciencenet.cn/blog-302992-750154.html  )。

拿这样的成灾条件来比照下水道沼气，我们可以认识到以下的成灾条件：

1.        最近可能气温比正常高，产生了大量的沼气。沼气是有机燃料分解的结果，该分解过程对环境温度的依赖很大，这是化学反应的阿伦尼乌斯定律；太冷的地方不可能有沼气生成，这是气温决定的。环境越热，越有沼气产生。所以，沼气爆炸大多数南方城市。

2.        最近雾霾比较多，雾霾的形成条件，也是导致沼气不能消散的气象条件；

3.        最近比较干燥，干燥会降低空气湿度，而湿度是阻燃剂，会降低沼气点燃和爆炸的难度。

4. 所有爆炸都发生在冬天，冬天是大气高压控制，比较稳定，不易排污。

以上是笔者根据《火灾动力学》对沼气爆炸事件所做的推理和猜测，也许真实情况不是我想象的那样，你可以提出来，我可以接着猜。

附录：最近下水道爆炸事件

2月20日下午3时许，武汉市古田二路附近发生爆炸，路面被炸得支离破碎，几辆车被掀翻，现场多名路人被强大的爆炸气流冲倒受伤。武汉市应急办随后通报，爆炸疑为沼气引起，并非天然气爆炸。据现场群众介绍，爆炸是由于化粪池的沼气遇到火星引起，爆炸发生后，有几名路人被强大气流冲倒受伤，并被送往普爱医院救治。

2014年1月11日，郑州市交通路与永安街交叉口附近，一5岁男孩往窨井里投放擦炮，引爆窨井内沼气，孩子被崩伤住院治疗。

2013年2月17日，济南市平阴县的4名男孩在放鞭炮时，将鞭炮扔进下水道的井盖里，炸飞3个下水道井盖，其中一名8岁男孩遭井盖击中头部，不幸身亡。

2013年2月14日，合肥市一男童在玩鞭炮时，将点燃的鞭炮从窨井盖孔洞塞进水道，结果引爆沼气，男童被严重烧伤。

2013年1月22日，武汉市汉南区4名小学生在一处化粪池窨井盖上燃放鞭炮时，导致沼气爆炸，一名7岁男孩后脑勺着地，颅骨多处骨折。

2012年12月31日，成都市双流区乌江路锦江公寓内，3个小孩在玩鞭炮，一枚鞭炮被扔进窨井内，两个井盖被炸飞，9岁的小辉被掀进窨井内。