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​ 2750 吨硝酸铵有多可怕?

观察者网 08-05

【文 / 观风闻】

多可怕?一个视频就够了:

想必大家都看过这段视频了,是 8 月 4 日下午发生在黎巴嫩首都贝鲁特港口区爆炸现场视频。

看前几秒,感觉也就平平无奇,直到看到蘑菇云和冲击波,内心的震撼再也掩饰不住。

一开始情况不明,各路猜测都有,搞得黎巴嫩宿敌以色列急忙出来澄清不是我干的。当然这种大新闻,自然少不了懂王来发表看法,认为贝鲁特的这起爆炸事件可能是 " 袭击 ",是 " 某种炸弹 " 所为,还煞有介事地表示是 " 军方人士 " 告诉自己的。

当然很快被打脸。

黎巴嫩总理哈桑 · 迪亚卜随后证实,是多年前被扣押并储存在港口仓库的 2750 吨硝酸铵引发爆炸,造成这一场极其严重的灾难。总理本人的办公室也在此次爆炸中受到波及,他的妻子和女儿也受伤。

硝酸铵?这不是我们熟悉的农业化肥吗,竟然威力这么大?

作为观网化学课代表,我可以很负责任地告诉各位,硝酸铵绝不是那么简单。

硝酸铵(NH4NO3)是一种铵盐,是一种无色无臭的透明晶体或呈白色的晶体,极易溶于水,也比较容易吸湿结块,溶解时吸收大量热。

硝酸铵分子式

1659 年,德国人 J.R. 格劳贝尔首次制得硝酸铵,到了 19 世纪末期,欧洲人用硫酸铵与智利硝石进行复分解反应生产硝酸铵。后由于合成氨工业的大规模发展,硝酸铵生产获得了丰富的原料,在 20 世纪中期得到迅速发展。

硝酸铵常见的用途有两种,制造军事炸药和农业化肥。二战期间,一些国家专门建立了硝酸铵厂,用来制造炸药。到了 20 世纪 60 年代,硝酸铵曾是氮肥的领先品种。我们国家不少氮肥厂,就是在 50 年代建立起来的。

纯硝酸铵在常温下是稳定的,对打击、碰撞或摩擦都不敏感。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。

所以硝酸铵其实是极其钝感的炸药,撞击感度是 50kg 锤 50cm 落高,0% 爆炸。作为参考,著名炸药硝化甘油的撞击感度是 200g 锤,20cm 落高,100% 爆炸。

但硝酸铵对高温的耐受力较差,在不同温度下的分解反应不同。

从上面图中可以看出,当温度超过 230 ℃后,硝酸铵分解会产生氧气,因此大量储存的硝酸铵会有很高的火灾风险,而且也可能被引爆。

至于 2750 吨硝酸铵,威力有多大,《兵器》杂志编辑肖宁在微博上做了解释:

从以前拍摄的仓储现场来看,这批硝酸铵的袋子上写着 "NITROPRILL HD",这可能是澳大利亚奥瑞凯公司生产的 Nitropril 硝酸铵的仿制品。澳瑞凯有限公司是一家澳大利亚的跨国公司,是世界上最大的工业炸药的供应商,其产品广泛应用于采矿,采石,石油,天然气和建筑市场。

奥瑞凯将 Nitropril 爆炸的当量定为 TNT 爆炸当量的 15%,意即 0.15 x 2750 = 412.5 吨。从照片可以看到存放状态十分的粗放,不炸才怪。关于 Nitropril 硝酸铵的技术细节详见下图。Nitropril 加热分解时,会产生一氧化二氮和白色硝酸铵雾和或褐色烟雾,这跟昨天大爆炸前的烟雾颜色一致。

作为参考,广岛原子弹 " 小男孩 "=1.5 万吨 TNT 当量,长崎原子弹 " 胖子 "=2.1 万吨 TNT 当量。

2015 年我国的天津港爆炸,根据国务院最终报告,第一次爆炸相当于 15 吨 TNT,第二次爆炸在 30 秒种后,相当于 430 吨 TNT,算上余爆,总共 450 吨 TNT 当量。黎巴嫩这次爆炸和天津港那次在 TNT 当量上基本是差不多的。

根据媒体后来的描述,发生在黎巴嫩的爆炸声震耳欲聋,撼动了整座城市,其产生的地震波相当于 3.3 级地震,实际威力更是大于 3.3 级地震,连远在数百英里之外的塞浦路斯都有震感。

从现场图片中,我们也可以感受到当时的惨状:

图源:路透社

图片来源:HASAN SHAABAN/BLOOMBERG NEWS

可以作为参考的是 1947 年美国德克萨斯州城灾难。

1947 年 4 月 16 日,当时停泊在德克萨斯城港口的一艘法籍船只 "SS Grandcamp" 号上载有 2,000 公吨(2,000 长吨;2,200 短吨)的硝酸铵,当地时间早上八点左右有人看到船上冒烟,并开始灭火,但火情无法控制。早上 9 点 12 分船只上的硝酸铵爆炸,并引燃了附近的油库。这场爆炸导致超过五千人受伤,至少 581 人丧生,德克萨斯城的消防人员只有一人幸存,这也使得此事件成为美国最多消防员殉职的灾难之一,这次事故也是美国历史上伤亡最惨重的工业事故、是人类历史上最大的一起非核爆炸。

黎巴嫩这次爆炸,从视频中看应该也是二次爆炸,从防止发生爆炸的角度来讲,硝酸铵不应该存放在易燃物质附近。容器和接收设备要接地避免研磨、冲击、摩擦。另外,硝酸铵与某些物质如氯酸盐,无机酸和金属硫化物不相容,接触会导致剧烈或甚至猛烈的分解,在储存时也要注意。实验室里面一般是棕色瓶避光、低温储藏。

那么问题来了,如此危险的化学品,为什么会大量堆放在贝鲁特港?

故事竟然要从 7 年前说起。

2013 年,一艘载有这 2750 吨硝酸铵的货船从格鲁吉亚巴统港出发前往莫桑比克,船行至黎巴嫩附近海域时发生技术问题停靠贝鲁特港,在经港口国主管机关检查后,认为不适宜再继续航行。除了船长和四名船员外,其他人都被遣返了。随后,在租船人和货运公司对这批货物失去了兴趣,货船和货物被拍卖,由于将硝酸铵留在船上风险太大,于是就将货物卸到港口仓库。

事情到这里也都在正常范围内,但不幸的是,这里是黎巴嫩。

大家都知道黎巴嫩真主党,这其实只是黎巴嫩国内众多宗教党派之一而已,除此之外据不完全统计还有:

伊斯兰教逊尼派政党 " 未来阵线 "、基督教马龙派政党黎巴嫩长枪党、基督教派右翼政党 " 黎巴嫩力量 "、基督教马龙派政党自由国民党、基督教党团自由国民阵线、伊斯兰教什叶派政党 " 阿迈勒 " 运动、伊斯兰教德鲁兹派政党社会进步党……

而根据 1943 年独立时的《民族宪章》规定,总统由基督教马龙派担任,总理由伊斯兰教逊尼派担任,议长由伊斯兰教什叶派担任。

结果可想而知:

周边不稳、政局混乱,必然导致政府效率低下,管理松懈。所以当这 2750 吨硝酸铵被存储在贝鲁特港时,现场是这样的:

这种情况下,爆炸在 7 年之后才发生,一时都不知道是该庆幸还是唏嘘。

而在正常情况下,硝酸铵的存储必须遵循严格的条件。

2006 年 9 月 1 日,我国开始施行《民用爆炸物品安全管理条例》,其中储存一章明确规定:

第四十条 民用爆炸物品应当储存在专用仓库内,并按照国家规定设置技术防范设施。

第四十一条 储存民用爆炸物品应当遵守下列规定:

(一)建立出入库检查、登记制度,收存和发放民用爆炸物品必须进行登记,做到账目清楚,账物相符;

(二)储存的民用爆炸物品数量不得超过储存设计容量,对性质相抵触的民用爆炸物品必须分库储存,严禁在库房内存放其他物品;

(三)专用仓库应当指定专人管理、看护,严禁无关人员进入仓库区内,严禁在仓库区内吸烟和用火,严禁把其他容易引起燃烧、爆炸的物品带入仓库区内,严禁在库房内住宿和进行其他活动;

(四)民用爆炸物品丢失、被盗、被抢,应当立即报告当地公安机关。

由于仓储不当,悲剧已经发生。据黎巴嫩卫生部最新消息,爆炸目前已造成至少 78 人死亡,4000 人受伤,伤亡数字仍在不断攀升中。

面对惨状,贝鲁特省长马尔万 · 阿布(Marwan Abboud)在电视上发表讲话时忍不住痛哭,称 " 我从未见过这么大的爆炸。这是一场全国性的灾难,对黎巴嫩来说,是一场灾难。"

我们不仅希望黎巴嫩能从这场灾难中走出来,也希望更多的灾难能被避免。

(参考资料百度百科,并感谢《兵器》杂志编辑肖宁。)

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