美国氯乙烯泄露事故危害堪比“切尔诺贝利”?实在是太夸大了
1、引言
(资料图片仅供参考)
2月3日晚,美国的一辆从伊利诺伊州的麦迪逊运货前往宾夕法尼亚州的康威的列车,在俄亥俄州的东部小镇东巴勒斯坦(East Palestine)发生了出轨事故。根据媒体报道,事故原因可能是列车的某一个车轴出现了问题,属于机械问题。
事发地点
这辆列车共有100节车厢,其中约有50节左右的车厢脱离了轨道。整车装了约20节的有毒物质,其中一半发生了脱轨,有5节车厢装了氯乙烯。
事故现场
这次事故,最厉害的就是氯乙烯,它是一种有毒物质,可致癌。根据一位老外的描述,大概有10万加仑的氯乙烯泄露,差不多是37万升。这么多的氯乙烯泄露真的堪比“切尔诺贝利”?
泄露了约10万加仑的氯乙烯
2、列车出轨的危险性
正常行驶的列车,是非常稳的。平坦的轨道,让车厢内的货物尽量保持静止的状态,特别是对于液体物质,减少了流动摩擦带来的静电。但是一旦发生意外,出轨后的撞击,车厢肯定是无法保护好里面货物的安全的。
货运列车的速度很快,我们国家的车速一般有100km/h,差不多就是高速上开车的速度。我们偶尔会看到高速上发生车祸,100km/h的速度,常常就是车毁人亡。这趟列车虽然不是撞到了其他东西,而是车轴问题导致的出轨。但是,列车出轨后,姿态不稳发生侧翻,车厢与地面摩擦,让侧翻的车厢减速,但是后方在轨的列车车速不变,依然使劲往前怼。所以,侧翻后的车厢会受到地面摩擦力的损耗而不断磨损,同时又受到后方传递过来的推力而压损。
受损的车厢
从媒体报道的画面来看,铁路两侧没有护栏、围墙之类的东西。所以,相对而言,出轨后的列车头不会因为巨大的撞击而发生剧烈变形。这应该是不幸中大幸了吧。否则的话,巨大的撞击力,直接可以把车头撞扁,巨大的反作用力往后传递到第二车厢,使之出现“之”字型的效果,第二车厢也撞向边上护墙。同样巨大的撞击力会损毁车厢,内部的有毒物质,直接全部倾泻而出。
3、“受控释放”氯乙烯,人工放毒?
本次事故,车厢的受损主要就是磨损,局部被压凹陷之类,出现特别严重的损毁(比如车头没了)应该不太可能。这种情况下,如果是普通的货运火车,危险性并不大。但是,这是有毒物质的火车,而且是存放氯乙烯的火车。
压力容器内有巨大内压
氯乙烯常温下是气态,运输的时候是其液态。为了维持这个液态,其容器是特制的,能够承受高压的压力容器。压力容器能够承受多大的压力,跟设计有关。我找到一个数据供参考,0.8MPa,大概是一个标准大气压的8倍。如此巨大的内压,如果受损,那么在磨损的薄弱环节,直接发生爆裂,可能就类似于一个巨型散弹枪,炸裂的车厢碎片四处乱发,杀伤力惊人。
此外,车厢在与地面摩擦的过程中,金属摩擦极有可能产生火花。泄露的氯乙烯遇到火花,就燃起来了。到了一定程度,容器内空气与氯乙烯混合达到一定程度(爆炸体积比:3.6%-33%),火苗如果窜到内部,那就不仅仅是爆裂了,而是更加剧烈的爆炸。这时的杀伤性更加惊人。
可能引发爆炸
当然,这个爆裂和爆炸,都是在事故发生的(几乎)一瞬间。其他部位,即便没有发生爆裂和爆炸,也因容器破损而持续泄露毒气。这部分泄露的氯乙烯,应该就是前面说的37万升。一车厢大概是12万升的容量,前面说过大约5车厢的氯乙烯发生了脱轨,一共就约有60万升的氯乙烯存在安全隐患。而泄露的量大概是37万升,还剩23万升留在容器内可能在持续地泄露。
这部分的泄露比较缓慢,于是当地政府就想办法“受控释放”,把剩下的氯乙烯全部放掉。原因其实很简单,受损的容器罐肯定不能修复了,这气体也没办法回收了。另外,受损的压力容器,具体的损伤情况不明,即便没有火苗,也可能会发生爆裂。所以,当地政府就“受控释放”,把氯乙烯烧掉。
燃烧后“蘑菇云”
4、危害堪比“切尔诺贝利”?赶快让风吹散吧
网上很多说法,将此次事故比作“切尔诺贝利”,实在是太夸大了。当初的切尔诺贝利当场被辐射死的就有31人,氯乙烯中毒,在开阔的空气环境中,并不会直接毒发身亡。应该说,有相当一部分的氯乙烯经过燃烧,已经转变为其他物质了。
燃烧方程式
最终会形成一些含氯的化合物,比如二氧化氯。虽然还有一定的毒性,但是降低了很多。这些含氯的化合物,至少不像气态的氯乙烯,让人呼吸都会中毒。所以,它的影响范围还是比较小的。官方划分了燃烧氯乙烯的时候,一个撤离范围。
燃烧时的影响范围
现在,官方以及让民众回家了。相对于之前,毒性肯定是有残留的。比如二氧化氯比较易溶,燃烧后飘落到地面,遇水就往下渗透了,进入地下水。毒性相对较小,但是还是有毒的,所以出现了一些小动物的死亡。这个毒性就跟距离有关,距离越近毒性越大,范围就参考上图。
另外,气态的氯乙烯,即便是有37万升,相对于地球大气而言,就是九牛一毛。气态更易扩散,风一吹,就吹散了。最终全部混合于大气之中。剂量低了,也就无毒了。查看当地的气象条件,事故发生的当晚,最大风速14mph,大概算是清风级别,不大。但是持续地吹,这么多的毒气,也就别吹散了。对于气态的氯乙烯,这么多天过去了,空气中应该无毒了。
当地当时的气象条件
5、总结
事故因为装的有毒气体而变得很严重,但是肯定不能跟“切尔诺贝利”相比。官方主动放毒主要是为了避免持续漏气过程中出现意外爆裂。有毒气体经过这么多天的风吹,应该已经无毒了。但是,燃烧后的有毒物质,会渗透进水体里,这个慢慢扩散的时间可能就比较久了。