北溪2爆炸(北溪二号天然气管道有多长)
导语：多少炸药能破坏北溪2号天然气管道？
从俄罗斯向德国（欧洲）输送天然气的北溪2号管道被弄出了几个大窟窿，这回把俄罗斯最后能打的一张能源牌给打掉了，也把欧洲想和俄罗斯之间私底下保持的一点点暧昧的希望给打掉了。
北溪2号天然气管道损坏发生泄露
很多人疑问为什么不通过陆路管道输送天然气，而费尽周折从波罗的海穿过。其实很好理解，无非是走陆地涉及土地因素和政治因素更大一些，但是施工简单。而走海路，除了施工难度大，陆路上的很多困扰都避免了。这样算本综合账，走海路更划算。
俄欧之间天然气联络图
这样一条线路，据了解相当于每年600条液化天然气（LNG）船的运输能力。对于这样意义非凡的工业和民用重大基础设施，它竟然破了，而且很大概率是人为破坏，更不能排除是国家行为体搞的。以至于美国拜登总统说：我要派人把破坏北溪管道的罪魁祸首给找出来。
其实破坏北溪1号和北溪2号管道的难度并不大，接下来我们就来看看北溪2号管道的结构，您就知道为什么了。
北溪2号天然气管道的结构组成北溪2号的管道从外向内依次是外覆混凝土层、防腐层、钢管、减阻涂层组成。
为什么要这样设计呢？有以下关键考虑：用混凝土给天然气管道增重抗浮，防腐层抵抗海水的腐蚀，钢管是输气的主要部件需要考虑一定强度，减阻内涂层降低燃气传输过程中的压力损失从而节省动力费用。
北溪2号管道断面结构组成
北溪2号天然气管道的特殊设计细心的朋友会发现：为什么外覆混凝土层厚度、钢管壁厚是一个范围值呢？这是因为天然气在俄罗斯端开始加压，压力大约为220巴，而到了德国登陆端管内压力大约降为177.5 巴，因为沿途1200公里的管道内压力逐渐降低，所以钢管的抗压强度可以随之降低，从而钢管壁厚逐渐变薄。
北溪2号管道路径示意
考虑到管道内是天然气，密度比海水小很多，正常运行时钢管会受到海水提供的巨大的浮力，单独靠钢管的重量不足以把钢管压到海底，从而漂浮在海水中，因此需要外面再覆上一层混凝土来增加钢管的重量，抵抗浮力。由于浮力沿途几乎不变，而钢管壁厚减小使得重量沿途逐渐减轻，所以需要更多的混凝土重量，理论上沿途混凝土厚度应逐渐增加。
北溪2号管道实景
北溪2号天然气管道怎样抗浮我们从阿基米德定律可以知道：管道在水中所受到的浮力是管道整体排开水的体积对应的重量。
在北溪2号工程中中，每根管道长12米，管道外径大约1400毫米，内径1153毫米。单根管道排开海水的体积大约为12米×π/4×1.4^2=18.5立方米，对应的海水质量是18.5立方米×1.03吨/立方米=19吨，也就是浮力有那么大。
而压分量的有4部分：混凝土、防腐层、钢管、内涂层和管道内的天然气，最主要的是靠外覆混凝土和钢管两部分重量来抗浮。
①由于天然气很轻，可以忽略管道内天然气的重量。
②减阻内涂层：是很薄的一层环氧基材料，重量也可以忽略。
③以起端为例，压力最大所以钢管最厚（壁厚41毫米），重量约为
12米×π/4×（1.194^2-1.153^2）×7.85吨/立方米=7.1吨
这样看单独靠钢管自重7.1吨根本没法抵消钢管在海水中受到的浮力19吨。
④防腐层：采用三层聚乙烯涂层，总厚度4.2毫米，重量约为
12米×π/4×（1.1982^2-1.194^2）×0.945吨/立方米=0.09吨（可以忽略不计）
⑤混凝土层：按照上面的计算，其实只需要混凝土提供大约11.82吨的重量就可以了，这样可以计算混凝土层的大概厚度
12米×π/4×（d^2-1.1982^2）×2.6吨/立方米=11.82吨
求得钢管总外径为1395毫米，对应此处的混凝土厚度约为1385-1198=187毫米
按理说这里需要混凝土最薄，工程实际上只需要60毫米就可以，但是我们计算求得187毫米，这是为什么呢？很大可能是混凝土和钢管的自重更大，我们在计算中取值较为保守所致。
北溪2号天然气管道钢管的奇怪构造其实上面的管道截面构造中还有一个点没有展示出来。实际在钢管制造过程中，还在钢管外壁附上了一层钢丝网结构，最后用混凝土包覆起来，这样做可以让外覆混凝土更牢固地固结住，提高管道的整体强度。
结语看过上面这些，其实北溪2号天然气管道主要考虑的是管道的抗压、海水中防腐和减少输送阻力的问题，压根就没想到要考虑有一天还可能被炸坏，但是现实中就出现了。据测算北溪1号、2号海底输气管道一日之内三处发生爆炸，相当于里氏2.3级地震。
对于里氏3.0级以下的地震基本无法被人类直接感知，只能靠地震仪记录下来，所以如果是在海底人为损坏，确实是悄无声息，杯壁下流。我们知道震级与释放能量的关系是对数关系，因此地震释放的能量会随着震级数值的增加成几何级数增加。2.3级地震释放的能量大约是3×10^7焦耳，折合约7公斤当量的TNT破坏能力。虽然钢管厚27~41毫米，混凝土厚60~100毫米，也是很难抵抗这些当量TNT的破坏力的。
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