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硝酸铵为何物?


硝酸铵究竟为何物

硝酸铵(NH4NO3)是一种无色无臭的透明晶体或呈白色的晶体,极易溶于水,易吸湿结块。硝酸铵主要用作肥料和军用炸药也可用于生产杀虫剂、冷冻剂、氧化氮吸取剂、笑气、烟火等。

纯硝酸铵在常温下是稳定的,对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压和有可被氧化的物质(还原剂)存在及电火花下会发生爆炸。硝酸铵在含水3%以上时无法爆轰,但仍会在一定温度下分解,在生产、贮运和使用中必须严格遵守安全规定。

硝酸铵是极其钝感的炸药。一支工业8#雷管都不足以起爆混合了敏化剂的硝酸铵。硝酸铵是最难起爆的硝酸炸药,撞击感度是:50kg锤50cm落高,0%爆炸。相比起著名炸药硝化甘油的200g锤,20cm落高,100%爆炸的感度,可见硝酸铵的钝感。而且硝酸铵一旦溶于水,起爆感度更是大大下降,根本是人力不可能撞击引爆的。

但硝酸铵有一种危险特性——不耐高温

在110℃时,逐渐分解:

NH4NO3 —— NH3+HNO3+173KJ

在170 ~190 时 ,会分解放出 N2O

NH4NO3 —— N2O+2H2O+127KJ

在210℃时,分解加快,同时发生爆炸:

NH4NO3 ——N2+0.5O2+2H2O+129KJ

在400℃以上时,发生爆炸:

NH4NO3——0.75N2+0.5NO2+2H2O+123KJNH4NO3+2NO2—— N2+2HNO3+H2O+231KJ

从化学反应来看,基本上160℃就开始分解,相当于见明火就着。历史上曾发生多起硝酸铵典型事故。

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历史上发生的硝酸铵典型事故

美国德克萨斯州化肥运输船爆炸事故

1947年4月16日,在美国德克萨斯州,发生了一场美国历史上最致命的工业事故:一艘装载2300吨硝酸铵的船只起火、爆炸,引起另一艘装载有硝酸铵和硫磺的货船在十几个小时后再次发生爆炸,共造成近600人死亡,超过3500人受伤,参与灭火的得克萨斯市消防志愿队只有一人幸存,直接财产损失达1亿美金。

法国布勒斯特港货船爆炸事故

1947年7月28日,一艘载有硝酸铵的从美国开到法国布勒斯特港停靠的“利那尔基”号货船发生爆炸,事故造成100多人死亡,近千人受伤。

法国图卢兹市AZF化工厂“9?21”爆炸事故

2001年9月21日10时15分,位于法国西南部工业重镇图卢兹市的AZF化工厂发生爆炸火灾,事故造成31人死亡,2500多人受伤。据调查,爆炸发生于AZF工厂221号仓库,当时仓库内有300吨硝酸铵,并与500公斤二氯异氰酸钠(具有强氧化性,主要用作消毒剂)混合存放,因散热不良、局部过热,最终导致猛烈爆炸。

美国德克萨斯州韦科市化肥厂爆炸事故

2013年4月17日,美国德克萨斯州韦科市韦斯特化肥厂发生爆炸,造成15人死亡,260人受伤,150多座建筑受损。爆炸产生巨大的冲击波,波及方圆80公里,爆炸的强度相当于2.1级地震。韦斯特化肥厂在事故发生时约存有240吨硝酸铵和50吨无水氨,危险品储量超过政府规定上报最低限量的1350倍,却没有按照要求向美国国土安全部上报。调查认为事故可能原因:存储间熔化的硝酸铵可能会受热分解产生氧化气体,与浓烟混合形成爆炸蒸气云后爆炸;外墙被加热引起存储间内堆放的化肥级硝酸铵爆炸;若爆炸从存储间附近的提升机井开始,则最可能的说明为存储间墙壁倒塌后,硝酸铵与燃烧的传送带的橡胶混合进入提升机井,爆燃后引起存储间爆炸。

深圳清水河危险品仓库“8·5”爆炸事故

1993年8月5日,深圳市清水河危险品仓库发生了大爆炸,起因则是仓库内混装了多种化学物品,其中就有大量的硝酸铵。由于天气炎热,混装的硝酸铵与其它化学物品发生反应后发热自燃,继而导致了爆炸事故的发生。这起事故造成 15人死亡,直接经济损失2.4亿元。

天津市冶金局铝材厂“6·23”爆炸事故

1994年6月23日凌晨,天津市冶金局铝材厂在加温硝酸铵过程中,因未严格按照安全操作规程操作,致使池内的硝酸铵发生爆炸,与该厂相邻的大部分建筑物被摧毁,造成10人死亡,23人受伤。

陕西省兴化集团企业“1?6”爆炸事故

1998年1月6日,陕西省兴化集团企业硝铵装置发生爆炸,造成22人死亡,58人受伤,直接经济损失7000万元。事故直接原因是供氨系统不平衡,氨系统累积的含油和氯离子的液体从氨系统带入硝铵生产系统。含油和含氯离子高的硝铵溶液在造粒系统停车的状态下温度升高,自催化分解放热,在极短时间内,分解产生的高热和大量高温气体产物积聚,导致硝酸铵爆炸。

湖北省枝江市富升化工有限企业“2?19”燃爆事故

2015年2月19日,湖北省枝江市富升化工有限企业硝基复合肥建设项目在试生产过程中发生硝酸铵燃爆事故,造成5人死亡,2人受伤,直接经济损失469.28万元。事故的直接原因是:北塔1#混合槽物料温度长时间高于工艺规程控制上限,导致硝酸铵受热分解,最高温度达630℃,致使1#和2#混合槽相继冒槽,料浆流至100.5米层和96米层平台,发生燃爆。

天津港“8·12”瑞海企业危险品仓库特别重大火灾爆炸事故

2015年8月12日,位于天津市滨海新区的瑞海企业危险品仓库运抵区起火,随后发生两次剧烈的爆炸,共造成165人死亡、8人失踪、798人受伤,直接经济损失68.66亿元。事故的直接原因是瑞海企业运抵区南侧集装箱内的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( 800吨)等危险化学品发生爆炸。

在我国,硝酸铵属于重点监管的危险化学品,被列入了2010年发布的《首批重点监管的危险化学品名录》,2020年5月应急管理部等四部门发布的《特别管控危险化学品目录(第一版)》。2019年发布的《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》中,也明确要排查硝酸铵的特殊管控措施落实情况,并附有单独的检查表,明确了十方面检查重点内容。

天津“8·12”爆炸事故后,国务院安委会曾组织开展危险化学品安全专项整治,硝酸铵的生产、储存、经营、运输、使用等情况为整治重点。


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来源:媒体报道及公开资料综合整理

编辑:小菜

发稿:协会秘书处

邮箱:gdaa2016@163.com



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