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引起黎巴嫩首都爆炸的硝酸铵为何威力如此之大?同样是硝酸铵,回顾天津8.12事故!
来源:综合 2020-08-05 16:15:48浏览量:275
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当地时间8月4日下午6时左右,黎巴嫩首都贝鲁特港口区发生巨大爆炸。

黎巴嫩最高国防委员会宣布,爆炸事件是由于易燃易爆品引燃了2000多吨硝酸铵。

关于硝酸铵

硝酸铵(NH4NO3)是一种铵盐,呈无色无臭的透明品体或呈白色的晶体、极易溶于水,易吸湿结块,溶解时吸收大量热。受猛烈撞击或受热爆炸分解,遇碱分解、主要用于制造肥料及炸药等。根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014(2018年版)3.1.3,硝酸铵属于甲类火灾危险性,乙类火灾危险性的氧化剂有硝酸铜、铬酸、亚硝酸钾、铬酸钾、硝酸、硝酸汞、硝酸钴、发烟硫酸、漂白粉等。

可做化肥,也可做炸药

硝酸铵化学式为NH4NO3,因含氮(N)量高,硝酸铵常被用来制造高氮肥料。一位要求匿名的化工行业研究人员则表示,“硝酸铵主要用途是肥料及民用炸药,很多民用爆破器材都会使用到这种化工颜料,因为硝酸铵价格低廉,制造简单,使用起来也方便。”

“硝酸铵本身就是炸药的一种,威力较大,遇火会产生强烈的爆炸。”不具名的化工行业研究人员说道。

资料显示,鉴于硝酸铵遇热会分解,且温度越高反应越迅速,在温度达400摄氏度时反应会极为猛烈,因而硝酸铵也常被作为采矿、采石和土木建筑中使用的爆炸混合物的成分之一,这种混合物常被称作ANFO,即肥料炸药,在北美每年使用的爆炸物中80%是肥料炸药。

值得注意的是,假使硝酸铵储存时间过长,且通风不佳,那么其自身会发生反应产生热量,进而导致温度升高并燃烧,甚至引发爆炸。

另有论文研究显示,硝酸铵分解产物为气态产物,包括水汽、氧气等,1000克的硝酸铵炸药爆炸能够产生900升的气体,并且这些气体会短时间内释放出来,压力也会急剧增加,产生的压力和气浪会给建筑物造成一定的损坏。

硝酸铵引起的爆炸事故并不少见

资料显示,1947年4月16日,美国得克萨斯州得克萨斯城就曾发生过一起由硝酸铵引发的工业事故。当时一艘停泊在加尔维斯敦湾内的法国货轮起火,致使船上运载的约1996吨硝酸铵爆炸,进而引发附近船只与储油设施爆炸,事故最终导致至少581人丧生,参与救灾的得克萨斯城消防部门仅有1人幸存。此次爆炸也是人类历史上最大的非核爆炸之一。

“一般民用的建筑物难以承受爆炸带来的冲击。这次很多视频可以看到,建筑物损坏严重,就是因为爆炸产生了冲击波和气浪。”化工行业研究人员指出。

8月4日,在黎巴嫩首都贝鲁特,一名男子抱着孩子走过严重受损的建筑。新华社发(比拉尔·贾维希摄)

“不止是核爆炸,很多爆炸和这次的贝鲁特港口区爆炸一样,都是会产生蘑菇云的,这是因为爆炸会产生一个温度高的低压气体,气体里面还含有水汽、炸药分解物和灰尘等,气体会快速上升,但上升到一定高度后速度会减慢,后面的气体一直堆积,这样就会形成蘑菇云。这也表明此次爆炸威力巨大。” 化工行业研究人员说道。

“相当于挨了颗小型核弹”

化工行业研究人员坦言:“港口存放了2700余吨硝酸铵,那若是引发爆炸,威力是相当大的。美国最新研制的可调当量核炸弹B61-12最小威力是300吨TNT当量,最大当量只有5万吨(当量可在300吨到5万吨之间调整),这意味着这次爆炸相当于港口挨了一颗小型战术核弹。”

B61-12在美国核武器库中归类为战术核炸弹,只有B61-11当量的1/8。这样做完全是为了降低核武器的附带杀伤效应,以便军方在常规战争中放心使用。美军称这种武器可用于打击恐怖分子,尤其适用于阿富汗等地的多山环境。既能消灭隐藏在山洞内的敌人又能最大限度的降低对附近平民的影响。

与此同时,正是因为硝酸铵用作炸药时破坏力不俗,因此不少恐怖分子与极端分子也常常用硝酸铵来制造炸药,如1995年美国俄克拉何马联邦大楼,被汽车硝酸铵炸弹袭击,造成168人死680人伤;2011年挪威奥斯陆政府办公大楼和一家报社遭到硝酸铵炸弹袭击,造成7人死亡,15受伤。

同样是硝酸铵,回顾天津8.12事故!

2015年8月12日23:34左右,位于天津市滨海新区吉运二道95号的瑞海公司危险品仓库发生火灾爆炸事故。事故中爆炸总能量约为 450 吨 TNT 当量。造成165人遇难(参与救援处置的公安现役消防人员24人、天津港消防人员75人、公安民警11人,事故企业、周边企业员工和周边居民55人),8人失踪(天津港消防人员5人,周边企业员工、天津港消防人员家属3人),798人受伤住院治疗(伤情重及较重的伤员58人、轻伤员740人);304幢建筑物、12428辆商品汽车、7533个集装箱受损。截至2015年12月10日,事故调查组依据《企业职工伤亡事故经济损失统计标准》(GB6721-1983)等标准和规定统计,已核定直接经济损失68.66亿元人民币。经国务院事故调查组认定,天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库火灾爆炸事故是一起特别重大生产安全责任事故。

天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸

起火过程

硝化棉水棉(含水30%)作为半成品库存,再根据客户的需要,将湿润剂改为乙醇,采用人工包装,用包装绳扎口。据员工反映,在装卸作业中野蛮操作,曾出现包装破损、硝化棉散落的情况。

测试表明:如果包装破损,在50℃下2小时乙醇湿润剂会全部挥发散失。事发当天最高气温达36℃,实验证实,在气温为35℃时集装箱内温度可达65℃以上。

以上几种因素耦合作用引起硝化棉湿润剂散失,出现局部干燥,在高温环境作用下,加速分解反应,产生大量热量,由于集装箱散热条件差,致使热量不断积聚,硝化棉温度持续升高,达到其自燃温度,发生自燃。

集装箱内硝化棉局部自燃后,引起周围硝化棉燃烧,放出大量气体,箱内温度、压力升高,致使集装箱破损,大量硝化棉散落到箱外,形成大面积燃烧,其他集装箱(罐)内的精萘、硫化钠、糠醇、三氯氢硅、一甲基三氯硅烷、甲酸等多种危险化学品相继被引燃并介入燃烧,火焰蔓延到邻近的硝酸铵集装箱。

爆炸过程

硝酸铵集装箱,随着温度持续升高,硝酸铵分解速度不断加快,达到其爆炸温度(实验证明,硝化棉燃烧半小时后达到1000℃以上,大大超过硝酸铵的分解温度)。23时34分06秒,发生了第一次爆炸。

距第一次爆炸点西北方向约20米处,有多个装有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钙、甲醇钠、金属镁、金属钙、硅钙、硫化钠等氧化剂、易燃固体和腐蚀品的集装箱。受到南侧集装箱火焰蔓延作用以及第一次爆炸冲击波影响,23时34分37秒发生了第二次更剧烈的爆炸。

事故的直接原因

瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱内硝化棉由于湿润剂散失出现局部干燥,在高温(天气)等因素的作用下加速分解放热,积热自燃,引起相邻集装箱内的硝化棉和其他危险化学品长时间大面积燃烧,导致堆放于运抵区的硝酸铵等危险化学品发生爆炸。

天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故调查报告

(上图选自原国家安监总局发布的《天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故调查报告》)

用大白话进行总结:如果把硝酸铵比喻成一个大爆仗,那么硝化棉就是引爆它的那根火柴头。硝化棉是元凶,硝酸铵则是被迫推上罪魁祸首位置的大刽子手。

硝酸铵在火场里变成了450吨 TNT 当量的炸药堆,硝化棉是引火源。好像听起来都是一些物的因素,事实上人为因素更可怕:

人工包装,用包装绳扎口——包装方法太原始!

在装卸作业中野蛮操作,包装破损,硝化棉散落——习惯性违章埋祸根!

无知者无畏,员工的习惯性违章多数源于单位的安全教育培训不到位,每天与之打交道的货物,谁会希望它能制造一起人间炼狱一样的事故呢?

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评论

喵了个咪2020-08-05 18:36:06
2700吨说扔那就扔那儿,货主真厉害呀,这颗定时炸弹这多年都没人管、没人收拾,是不是有点阴谋论?
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