горение хлопка

Теперь белгородцы знают, в чем отличие взрыва от "хлопка"

Або мова бо геть!

"... с фашистской силой темною, с немытою Ордой"

Как образуется грибовидное облако при сильном пожаре или взрыве

 На днях в Новосибирске сгорела газовая заправка. Горела эффектно, как в кино. Самый примечательный «спецэффект» того пожара – грибовидное облако. Также на днях в США с подобным же эффектом горел завод по производству смазочных материалов. Меня спросили, почему или как образовалось такое грибовидное облако.Отвечаю.

TL;DR : схематичное описание

 Что-то объёмное горит с высокой температурой, образуется много горячих газов, плюс нагревается окружающий воздух. У нагретого газа низкая плотность, он поднимается вверх (всплывает в воздушном океане, на этом принципе сделаны монгольфьеры). Поскольку горячих газов и нагретого воздуха много, образуется мощный поток воздуха вверх (большая тяга), поднимающиеся массы воздуха и газов поднимает не только сажу и пепел, но и пыль с поверхности. Горячие газы и несомые ими твёрдые частицы поднимаются до тех пор, пока плотность газов не уравняется с плотностью окружающего воздуха (для нагретых до тысяч градусов продуктов горения это многие сотни метров, а для нагретых до миллионов градусов продуктов ядерного взрыва — десятки километров). Таким образом на некоторую высоту поступает сажа, пыль и пепел. Там им ничего не остаётся, как растекаться в стороны, ведь снизу продолжают поступать новые массы пылегазовой смеси. Таким образом на высоте, где плотность продуктов горения и воздуха уравнивается, газы с аэрозолью расходятся в стороны и образуют «шляпку гриба», а поток, поднимающий дым, пепел и пыль вверх, выглядит как «ножка гриба».

Подробно

 Рассмотрим взрыв и пожар на новосибирской АГЗС. На заправку приехала автоцистерна со сжиженным газом пополнить запас топлива в баках АГЗС. Почему-то никто не сделал предусмотренное правилами техники безопасности заземление у автомобиля, или сделал его плохо. (Когда увидите газовод или бензовоз, обратите внимание — с кузова или рамы свисает и волочится по земле металлическая цепь, её задача — отвести заряд статического электричества от цистерны с топливом и кузова машины в целом, чтобы при контакте со стоящим на земле оборудованием не возникла искра, которая может поджечь пары топлива.)

 При переливе сжиженного газа он испаряется, пары бутана и пропана тяжелее воздуха, к тому же они холодные – газ при испарении охлаждается. Эти горючие пары остаются в приземном слое и вместе с кислородом воздуха образуют взрывоопасную смесь (а, например, водород – улетучивается, и, хотя он сам по себе намного более взрывоопасен, благодаря своей лёгкости оказывается безопаснее бытового газа). Из-за отсутствия заземления между автомобилем и наземным оборудованием была разность потенциалов. В какой-то момент два проводящих предмета приблизились на малое расстояние, между ними проскочила искра и произошло воспламенение испарившихся газов. (Очевидцы слышали несколько хлопков воспламеняющегося топлива, значит, скорее всего, было несколько искр.)

 Удельная теплота сгорания сжиженной пропан-бутановой смеси – 45,2–46,8 Мдж/кг [2]. В цистерне содержится около 20 тонн такой жидкости [3]. При химическом взрыве выделяется около 40% от максимально возможной энергии сгорания топлива [4]. При полном сгорании выделится энергия около 900 гигаджоулей, значит энергия взрыва цистерны со сжиженным газом в идеальных условиях составит около 360 Гдж. Такую энергию выделяет взрыв приблизительно 90 тонн тротила, что очень немало (для сравнения – авиабомбы редко бывают больше полутонны, а в железнодорожном вагоне помещается около 40 тонн, в Свердловске в 1988 году взорвались примерно 90 тонн взрывчатки, в Арзамасе в том же году — 120 тонн). В инциденте на заправке в первоначальной вспышке загорелась очень маленькая часть газа, поэтому не было настолько мощного взрыва, но были несколько маленьких, из-за которых цистерна получила повреждения, и топливо стало вытекать, испаряться и гореть. Горячие продукты горения и нагретый инфракрасными лучами воздух поднимался вверх, увлекая за собой как копоть (сажу) с пеплом, так и пыль из высохшей от жара пламени почвы. Топливо горело долго, что обеспечило относительно стабильный нагрев воздуха и в итоге подняло в воздух сотни килограмм пыли.

 Горячий воздух с пылью поднимался на пару сотен метров, где, уже довольно остывший, и оставался – с подъёмом плотность воздуха снижается, горячие газы теряют подъёмную силу, в результате пыльный поток горячего воздуха останавливается на некоторой высоте. Поднявшуюся пылегазовую массу снизу подпирает и расталкивает новая её порция. Поэтому, поднявшись на максимальную для своей температуры высоту, она растекается в стороны.

 Вертикальный поток горячей пылегазовой смеси образует «ножку гриба», а поднявшиеся на максимальную высоту её массы – «шляпку гриба». Если вы присмотритесь, через небольшое время «шляпка» по краям начинает опускаться и «гриб» взрыва становится похож на поганку.

__________________________________________

Автор: Стас Ворчун

Источники:

Взрыв на автозаправке в Новосибирске. Видео. – BBC News : [электр. ресурс] – 2021 (14 июня) – Режим доступа: https://www.bbc.com/russian/media-57477570

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива. – Альфа-инвест. : [электр. ресурс] – Режим доступа: https://a-invest.com.ua/aktualno/tablitsa-teplotvornosti.html

LPG автоцистерна-полуприцеп 43м³ без спец. оборудования. – Ми-Текс : [электр. ресурс] – Режим доступа: https://mitex-shop.ru/avtocisterny/emkostj-polupricep-dlja-perevozki-gaza-43000litr.php

Таубкин С. И. Пожар и взрыв, особенности их экспертизы. – М., 1999. – 600 с. – ISBN 5-901140-02-8 – УДК 614.841.242+614.841.2.001.2

Момент взрыва - запись с видеокамеры на первом этаже:

ссылка на гифку

Последствия:

Место подрыва жилого дома можно рассмотреть во всех деталях здесь: 
https://gigarama.ru/magnitogorsk/

Не стоит недооценивать потерю крейсера "Москва". Это украинский Мидуэй и катастрофа исторического масштаба для России.

(Мидуэй - битва у атолла Мидуэй, ставшая поворотной точкой в войне на Тихом океане, после которого японцы потеряли возможность эффективно действовать без прикрытия береговой авиации.

Крейсер "Москва" был флагманским ракетным крейсером, жизненно необходимым для обеспечения российского господства в Черном море. Являясь сердцем группировки носителей ракет Калибр, он прикрывал их от морских и воздушных атак когда они обстреливали крылатыми ракетами украинские позиции и гражданское население на берегу. Теперь же, когда крейсер отрицательно всплыл на дно моря, а Турция блокировала проход - у России не осталось ничего чем его можно заменить. Это огромное облегчения для украинских военных и начало новой главы. Все меньшие российские корабли теперь гораздо легче топить, причем не только с помощью "Нептунов", но и с помощью авиации.

Стоит заметить что судя по всему украинцы отвлекли крейсер "Байрактаром", а затем запустили по нему "Нептуны". "Байрактар" проявил себя как неоценимый наводчик для артиллерии и крылатых ракет. Если уж украинцам удалось достать "Москву", то всем ракетоносцам "Калибров" остается либо убираться куда подальше, либо подвергнуться постоянному риску уничтожения если они осмелятся оставаться в боевом радиусе действия "Калибров". Учитывая что Россия и так уже почти их все израсходовала, это означает огромное облегчение как украинским военным, так и гражданскому населению.

Судя по имеющимся данным это выглядит полнейшей катастрофой и вполне возможно что очень немногие, если вообще кто-то, смогли спастись. Корабль получил два ракетных удара в борт, перевернулся и сдетонировал. Все это случилось в штормовом море с двухметровыми волнами. Ночью. Для непрофессионалов эвакуация корабля даже находящегося в нормальном, не на борту, положении в спокойном море, это тяжелейшая операция занимающая часы.

При этом спасшихся, да и вообще все черноморские экипажи, явно не ждет ничего хорошего. Путин отправляет "бесполезных" черноморских моряков в бой в подкрепление пехоте, в стиле ВМВ. Ситуация с нехваткой подкреплений становится все хуже и от безнадежности все чаще прибегают к крайним мерам. Мы наблюдаем войска переброшенные из Сирии и немедленно отправленные на передовую. Можно предположить что выжившим предстоит стать пушечным мясом в Азовстали уже на этой неделе.

И наконец черный пиар будет просто ошеломляющим. Недовольства в российских соцсетях уже начинают бурлить, многие паникуют. Утопший был ФЛАГМАНОМ черноморского флота. Это не просто титул - когда украинцы затопили собственный флагман "Гетман Сагайдачный" в самом начале войны, российские СМИ праздновали этот факт передовицами несколько дней подряд. Украинский флагман только частично притоплен в порту города, до сих пор находящегося под украинским контролем, в то время как российский - на дне морском.

Удар по настроениям в российских войсках будет огромным.