2015年8月12日,天津港危险化学品大爆炸,2020年8月4日,黎巴嫩首都贝鲁特港口发生大规模爆炸。这些爆炸给企业和社会带来了巨大的经济和人员损失,也给化工行业一个关于化学危险品风险辨识及管理的警示。硝酸铵不仅是天津大爆炸和贝鲁特港口爆炸的罪魁祸首,它还曾在世界各地导致了数十起惨重的爆炸事故。由硝酸铵引起的爆炸事故的共同特点是:都发生在人口和财产密集的地区,对周边财产和人员造成的损失远远大于事故企业本身的损失。当下,我国化工行业产值已经占到世界的40%,居世界第一位,大量新工艺新业态不断涌现,给化工和危险化学品安全生产带来了新的问题和挑战。涉及危化品的港口、码头、仓库、堆场和危化品运输车、运输船等也大量存在,安全风险不断增加,重特大事故和各类爆炸事故严重冲击了人民群众的安全感,而黎巴嫩贝鲁特重大爆炸事件,则再次给我们敲响了警钟。为了学习借鉴国外先进经验,强化硝酸铵安全管控,外企专家组总结了各国硝酸铵安全储存和使用的相关规定,供大家学习参考。
硝酸铵(NH4NO3)是一种铵盐化合物,室温状态下呈无色无臭的透明晶体或呈白色的晶体状,极易溶于水,易吸湿,容易结块,溶解时会吸收大量热。
硝酸铵的用途广泛,主要用作肥料及工业用和军用炸药。
作为化肥,硝酸铵为农业生产提供氮源,有着不可替代的作用,作为炸药,在矿山行业广泛使用,大量存储。
硝酸铵本身不燃烧,但硝酸铵有一个潜在的致命缺点:这种化合物被认为是一种氧化剂,即在原子水平上,它会在化学反应中让其他物质失去电子。从更实际的意义上说,这意味着它可以通过增加氧气,促进火灾的发生并加剧可燃材料的火灾。
当接触到破布、木制物品和衣物时,溶液会引发火灾。据了解,其他含有硝酸铵的可燃材料放在热表面时会自燃。类似地,被油或可燃物污染的产品在热的时候会引发火灾。
由于现场提供氧气,涉及硝酸铵的火灾不能通过防止空气进入来扑灭。
通常情况下,硝酸铵性质稳定,不易引爆。但是在高温、高压和有还原剂存在的情况下会发生爆炸。
不过,硝酸铵其实非常钝感,在常温常压下,它对打击、碰撞、摩擦都不敏感,但是如果温度升高,它发生爆炸的可能性也越来越高。如果环境受限,这些热量和气体不能快速释放,温度和压力就会骤然攀升,硝酸铵加速分解而导致爆炸。此外,如果混有燃料(如油)或者吸潮结块,遇到火灾时可能发生爆轰。特别需要注意的是,硝酸铵如果长期在通风不良的场所储存,它自己也会发生反应产生热量,导致温度升高、燃烧,从而引发爆炸。
固体硝酸铵在110℃开始分解,当温度达到170℃时,硝酸铵开始融化并分解,产生氨气、氮氧化物等有毒气体,其中氮氧化物支持燃烧。230℃以上时分解加速,400℃以上时剧烈分解、发生爆炸。所以企业必须将硝酸铵的风险管理视为重中之重。
而贝鲁特事件中,爆炸后升空的橙色蘑菇云,就是硝酸盐爆炸后形成的有毒二氧化氮气体。
(1)加工时的其他危险:避免在密闭空间加热炸药。任何建议用途应彻底评估该产品在高温过程中的性能,以确保建立和维持安全的操作条件。(2)在与预期用途有关的爆炸性工艺设备、储存区域或容器上进行动火作业时,必须采用符合29 CFR 1910.252 OSHA要求的“动火作业”计划。(3)卫生措施:按照良好的工业卫生和安全程序进行处理。在进食、饮水或吸烟前以及下班时,用肥皂和水清洗双手和其他暴露区域。被污染的衣服在重新使用前要洗干净。(4)安全储存条件:包括任何不相容性,避免被可燃或易燃材料污染,强酸、强碱、强氧化剂、还原剂、氯化化合物、铜(青铜和黄铜等任何合金)、金属粉末和过氧化物。(5)技术措施:可能对金属有腐蚀性。禁止吸烟、明火和未经授权的火花或产生火焰的装置。(6)储存条件:储存区域应由接受过培训的人员定期检查,以识别潜在危险,并确保所有安全和安保控制措施得到正确实施。所有炸药储存场所必须符合ATF、OSHA或NRCAN法规。(7)包装特殊规定:包装符合USDOT或NRCAN法规。2013年4月17日,美国得克萨斯州韦斯特市硝酸铵化肥仓库发生爆炸。事故共造成包括13名消防员在内的15 人死亡,260多人受伤。美国化学品安全委员会(CSB)在调查报告中明确指出:“在火灾情况下,硝酸铵表现出三种主要的危害:火势不可控制、分解产生有毒气体以及爆炸”。根据事故调查结果,美国化学品安全委员会(CSB)对美国消防协会(NFPA)提出了一系列改进建议,NFPA随后根据建议在2015年中发布更新了“NFPA 400,危险物品防火标准,2016版”。其中重大更新包括:(2)必须设置火灾烟雾报警系统并连锁自动喷淋系统,必须使用水基灭火器灭火;(3)如果不能扑灭初起火灾,应立即组织1英里(1.6公里)以内人员,包括消防队员,紧急疏散;当然所有这些更新首先都是基于避免将硝酸铵置于高温火灾环境中的前提。其它的主要风险控制措施还包括:(1)不可与其它可能发生爆炸的物料存放于同一仓库;(2)如果与其它可燃物置于同一仓库,必须存储于不同房间并以防火墙隔离;(4)严格保持仓库内清洁,任何泄漏必须立即清理,严格避免硝酸铵被其它可燃物污染;(6)仓库必须控制人员进入,只有许可人员可以出入。8月21日,国务院安委办、应急管理部召开关于深入开展硝酸铵生产企业和港口堆场重大风险排查工作视频调度推进会。会议指出,为深刻汲取黎巴嫩贝鲁特“8·4”爆炸事件教训,国务院安委办和应急管理部迅速行动,立即部署开展全国危化品储存安全专项检查整治,组织6个检查组,赴11个重点省份和4个重点港口开展明查暗访。各地高度重视,积极行动,8月7日至17日,第一轮专项检查期间,全国共派出3048个检查组、10146人(次),排查相关企业8895家,发现隐患问题22295项,其中重大隐患59项,停产停业整顿企业42家,提请关闭企业4家。检查发现,硝酸铵安全存在部分企业储存量明显偏大、硝酸铵库房设计标准不高、硝酸铵包装上的危险特性不规范不完整、硝酸铵运输环节不规范与不通畅、硝酸铵储存场所管理标准不一致等主要问题。会议强调,为将危化品储存安全专项整治推向深入,进一步精准治理,防控重大风险,国务院安委办决定开展第二轮硝酸铵生产企业和爆炸性重点管控化学品港口货场重大风险隐患“全覆盖”排查。专项检查范围包括正在生产和已停产的硝酸铵生产企业及涉及爆炸性危险货物作业的港口,工作分为企业自查、省级核实和国务院安委办核查三个阶段。对生产企业和相关港口按照“一企一策”的原则,逐一制定方案,形成风险隐患和制度措施两个清单,由地方政府推动落实。
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