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對比分析丨“8·12天津港爆炸” VS “8·4黎巴嫩爆炸”

黎巴嫩貝魯特重大爆炸事故發(fā)生后,8月5日,國務(wù)院安委會辦公室、應急管理部召開全國安全生產(chǎn)專題視頻會議。國務(wù)院安委會副主任、應急管理部黨委書記黃明主持會議并講話,孫華山、瓊色等部領(lǐng)導出席會議。

隨后,全國各省市第一時間召開專題會議部署開展風險隱患排查治理等相關(guān)危化行業(yè)安全生產(chǎn)工作,并舉一反三狠抓其他行業(yè)領(lǐng)域安全防范責任措施落實


悲劇總是驚人的相似,史上四大硝酸銨相關(guān)事故

事故一:1947年德克薩斯城災難

1947年4月16日晨,一艘停泊于美國德克薩斯城的貨輪起火,引爆了船上的2300噸硝酸銨。爆炸還產(chǎn)生了連鎖反應,導致附近的化工廠爆炸。
這次爆炸令大約600人喪生,3500多人受傷,通常被認為是美國歷史上最嚴重的工業(yè)爆炸事故。

事故二:1921年德國奧堡爆炸

1921年9月21日,德國路德維希港的奧堡發(fā)生了一場慘烈的化工廠爆炸事故,造成約500至600人喪生,約2000人受傷。


爆炸的直接原因,是工廠將硫酸鹽和硝酸鹽大量囤積于庫房內(nèi)儲備,欲待市場旺銷時上市。事故發(fā)生時,工作人員試圖使用炸藥來松動4500噸已經(jīng)固化的硝酸銨和硫酸銨混合物,但爆炸時釋放出的能量巨大。劇烈的爆炸導致25公里內(nèi)80%的建筑物受到嚴重損壞,7500多人無家可歸。

事故三:1916年的肯特大爆炸

1916年4月2日,肯特沼澤地的一家彈藥廠發(fā)生火災,進而發(fā)生爆炸。爆炸造成至少108人死亡,炸傷97人,并造成廣泛的現(xiàn)場破壞。


最初的火災引發(fā)了工廠內(nèi)存放的硝酸銨和TNT發(fā)生爆炸。這被稱為“英國炸藥工業(yè)史上最嚴重的一次爆炸”。

事故四:恐怖分子的襲擊

正是因為硝酸銨用作炸藥時破壞力不俗,因此不少恐怖分子與極端分子也常常用硝酸銨來制造炸藥,如1995年美國俄克拉何馬聯(lián)邦大樓,被汽車硝酸銨炸彈襲擊,造成168人死680人傷;2011年挪威奧斯陸政府辦公大樓和一家報社遭到硝酸銨炸彈襲擊,造成7人死亡,15受傷。


下面就國內(nèi)“8·12天津港爆炸事故”與“黎巴嫩8.4爆炸事故”對比,分析一下個中差別,希望這次之后真的能吸取教訓,引以為戒,警鐘長鳴!




爆炸時間都在8月






“8·12天津港爆炸”

2015年8月12日23時



“8·4黎巴嫩首都爆炸”

2020年8月4日18時




爆炸地點都在港口






“8·12天津港爆炸”

天津市濱海新區(qū)天津港的瑞海公司危險品倉庫



“8·4黎巴嫩首都爆炸”

黎巴嫩首都貝魯特市港口雜貨存儲區(qū)




爆炸威力都用TNT當量






“8·12天津港爆炸”

爆炸總能量約為450噸TNT當量



“8·4黎巴嫩首都爆炸”

相當于300噸至700噸TNT(黃色炸藥)當量;(另一說法大致相當于1155噸TNT,被稱為21世紀以來最大的“非核爆炸”).




損失






“8·12天津港爆炸”

造成165人遇難、8人失蹤,798人受傷,直接經(jīng)濟損失人民幣68.66億元。



“8·4黎巴嫩首都爆炸”

至少造成158人死亡、6000人受傷,黎巴嫩經(jīng)濟陷入困境。




過程






“8·12天津港爆炸”

倉庫最先起火,半小時后先后發(fā)生兩次爆炸。



“8·4黎巴嫩首都爆炸”

發(fā)生了火災,之后引發(fā)極大爆炸。




直接原因






“8·12天津港爆炸”

瑞海公司危險品倉庫運抵區(qū)南側(cè)集裝箱內(nèi)硝化棉由于濕潤劑散失出現(xiàn)局部干燥,在高溫(天氣)等因素的作用下加速分解放熱,積熱自燃。引起相鄰集裝箱內(nèi)的硝化棉和其他危險化學品長時間大面積燃燒,遇水導致堆放于運抵區(qū)的硝酸銨等危險化學品發(fā)生爆炸。



“8·4黎巴嫩首都爆炸”

6年前,一艘開往非洲的輪船上的2750噸硝酸銨被卸在了貝魯特海港12區(qū)。近日發(fā)現(xiàn)倉庫硬件設(shè)施急需維護,工作人員在焊接存有炸藥的庫房門操作時火花引燃了倉庫中的炸藥,導致存放的硝酸銨發(fā)生爆炸。



硝化棉和濕潤劑



     硝化棉水棉(含水30%)作為半成品庫存(“8.12”天津港爆炸據(jù)說是根據(jù)客戶的需要,將濕潤劑改為乙醇,采用人工包裝,用包裝繩扎口,包裝出現(xiàn)破損、硝化棉散落的情況)。在50℃下2小時乙醇濕潤劑會全部揮發(fā)散失。當硝化棉濕潤劑散失,出現(xiàn)局部干燥,在高溫環(huán)境作用下加速分解反應,產(chǎn)生大量熱量,發(fā)生自燃。集裝箱內(nèi)硝化棉局部自燃后,引起周圍硝化棉燃燒,其他集裝箱(罐)內(nèi)的精萘、硫化鈉、糠醇、三氯氫硅、一甲基三氯硅烷、甲酸等多種危險化學品相繼被引燃并介入燃燒,火焰蔓延到鄰近的硝酸銨集裝箱。


     如果把硝酸銨比喻成一個大爆仗,那么硝化棉就是引爆它的那根火柴頭。硝化棉是元兇,硝酸銨則是被迫推上罪魁禍首位置的“大劊子手”。



硝酸銨在什么情況下會爆炸?



     硝酸銨是一種化學合成物,化學方程式是NH4NO3,為一種白色結(jié)晶固體形狀的銨陽離子的硝酸鹽,其制造成本低廉,使這種化學品成為其他更昂貴的氮源的流行替代品,主要用于農(nóng)業(yè)高氮肥料。純粹、緊湊的硝酸銨是穩(wěn)定的,很難引發(fā)大爆炸。


      那么這種通常穩(wěn)定化學肥料為什么會造成如此劇烈的爆炸?


主要原因外部環(huán)境產(chǎn)生了某種引爆,比如火花或某種能量釋放事故,硝酸銨成分當中的燃料“銨”與氧化劑“硝酸鹽”會發(fā)生劇烈而持久的反應,最終造成致命的大爆炸。


      具體來說,硝酸銨在加熱時,非爆炸性地分解成包括氧氣在內(nèi)的氣體,這些成分可以通過引爆而發(fā)生爆炸性分解。如果在密閉空間大量儲存硝酸銨,會產(chǎn)生氧化作用,可能成為重大的火災風險,也可能發(fā)生爆炸。


硝酸銨爆炸分為兩類:

      第一種,爆炸發(fā)生的機制是沖擊到引爆的轉(zhuǎn)變。起爆發(fā)生的原因硝酸銨接觸到爆炸性混合物。


      第二種情況,爆炸是由于可燃材料的火勢蔓延到硝酸銨本身,最終由火災過渡到爆炸,專業(yè)術(shù)語上稱為爆燃過渡,此次黎巴嫩的爆炸屬于這種類型。


對于一個每年消耗約2億噸化肥的星球來說,這種事故并不是無處不在的。然而,當硝酸銨真的發(fā)生爆炸時,其影響是毀滅性的。
那么,硝酸銨是怎么來的?
1659年,德國人J.R.格勞貝爾首次制得硝酸銨。19世紀末期,歐洲人用硫酸銨與智利硝石進行復分解反應生產(chǎn)硝酸銨。后由于合成氨工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,硝酸銨生產(chǎn)獲得了豐富的原料,于20世紀中期得到迅速發(fā)展,第二次世界大戰(zhàn)期間,一些國家專門建立了硝酸銨廠,用以制造炸藥。60年代,硝酸銨曾是氮肥的領(lǐng)先品種。中國在50年代建立了一批硝酸銨工廠。

硝酸銨的熱分解
硝酸銨受熱分解溫度不同,分解產(chǎn)物也不同。

在110°C時:

NH4NO3→NH3+HNO3

在185~200°C時:

NH4NO3→N2O+2H2O

在230°C以上時,同時有弱光:

2NH4NO3→2N2+O2+4H2O

在400°C以上時,劇烈分解發(fā)生爆炸:

4NH4NO3→3N2+2NO2+8H2O

純硝酸銨在常溫下是穩(wěn)定的,對打擊、碰撞或摩擦均不敏感。但在高溫、高壓和有可被氧化的物質(zhì)(還原劑)存在及電火花下會發(fā)生爆炸,硝酸銨在含水3%以上時無法爆轟,但仍會在一定溫度下分解,在生產(chǎn)、貯運和使用中必須嚴格遵守安全規(guī)定。