硝酸铵爆炸有多可怕?一艘装满化肥的货船炸毁了上千座建筑

硝酸铵爆炸有多可怕?一艘装满化肥的货船炸毁了上千座建筑
2020年08月06日 09:48 新浪科技综合

  来源: SME科技故事

  国内外屡屡发生化工厂爆炸事故,令人心惊胆战。

  一来二去,人们对危险化工品产生了恐惧的情绪。

  但生活总是离不开化学,就连必不可少的粮食在种植中使用的肥料,也可能是易爆危险品。硝酸铵就是一种常用的农业肥料,却也是造成美国史上最严重工业灾难的“罪魁祸首”。

 美国史上最严重工业灾难中爆炸产生的滚滚浓烟 美国史上最严重工业灾难中爆炸产生的滚滚浓烟

  “硝”字当头的这种化学物质总是让人感到不安。

  也许是因为它们常常和爆炸一起为人所知,比如TNT炸药的主要成分三硝基甲苯,就是由甲苯硝化制成的。

  TNT的巨大威力人们早有共识,战场上扔出一颗炸死伤一大片的手榴弹中只有50克的TNT,而14斤的TNT就能摧毁一个足球场。

  早在19世纪中期,瑞典工程师就申请了用硝酸铵和其他助燃剂支撑混合炸药的专利。

  硝酸铵自此成为广泛使用的工业炸药原料。

  一枚1/4磅的TNT手榴弹  一枚1/4磅的TNT手榴弹

  虽然硝酸铵能做炸药,但未添加助燃剂的纯硝酸铵,其实是最难引爆的硝酸炸药。

  它在常温下并不会自行燃烧,在耐撞击方面,硝酸铵也极其钝感。

  实验研究显示,50kg的铁锤从50cm的高度落在固体硝酸铵上,它的爆炸几率是0;

  而对比著名的炸药硝酸甘油,200g的铁锤从20cm的高度落下,就100%能被引爆。

  同时,硝酸铵的含氮浓度还很高、性能稳定,所以人们常把它当做含氮化肥使用。

  氮肥主要有助于提高农作物的产量、改善其品质。

  殊不知,让人们放松警惕的硝酸铵化肥,引发了一场突如其来的海陆空复合灾难。

  硝酸铵化肥  硝酸铵化肥

  二战之后的美国,虽然赢得了战争,但大部分地区却陷入战后经济萧条的困境。

  然而,南部城市德克萨斯州却是另一番截然不同的面貌。

  这个临海的都市日夜繁忙,化工厂、炼油厂运转不停,港口货船络绎不绝。

  德州当时被美国各大媒体报纸赞誉为“机会之港”,是南方工业发展的核心。

  这番繁荣让全国艳羡,但很快,繁盛的工业发展也酝酿出一个摧毁一切的小火星。

  到1947年,德州的港口每年大约有2500艘船来往停留,连孟山都公司也在镇上开设了一家化工厂。

  4月16日,码头一如往常还没天亮就开始运转,但这又是被记载入美国工业史的特殊一天。

  港口旁停靠着一艘格兰德坎普号货轮,这艘法国货轮已经停留五天了。

  船上装载着从比利时运来的一些油田器械、钻杆、麻绳和武器弹药。

  而它最主要的“乘客”,其实是2300吨的硝酸铵化肥。

  早上8点多,船员正在把剩余为数不多的几袋硝酸铵划分搬运到船舱中,这时一股烟味引起了他们的注意。

  他们定睛一看,烟雾似乎是从堆放化肥的4号船舱传出来的。

  或许是哪个无知的船员或码头工人无视禁烟标志,在船上抽烟,引发了火灾。

  而火势很快蔓延到甲板、船体表面,烟雾也越来越大。

  船员急忙拿起灭火器和消防管道灭火,二十多名消防员也及时赶到。

  眼看火势并没有减小的趋势,反而愈发强烈,船员又想出了另外一个灭火方法。

  救援人员不再用水灭火,而是用板条把货仓封住,盖上防水布;

  然后把高温蒸汽通入船舱中,打算通过这种形式挤出舱内的氧气。

  这样一来,缺少了燃烧三要素*中其中一项,燃烧也就没法继续进行了。

  这种方法在当时是一种常用的货船灭火方法,而船长也在其中夹杂私心——减小货物被淋湿造成的损失。

  *注:物质燃烧需要具备三个要素才能发生,助燃剂、可燃物,以及温度达到燃点。其中氧气是最常见的助燃剂。

  人们万万没料想到,这方法确实不错,但对于运输硝酸铵的货轮来说却相当于火上浇油。

  比硝酸铵着火更可怕的,是爆炸。

  硝酸铵虽然耐撞击,但在高温面前却十分“脆弱”。

  当温度达到165℃左右,或者与明火接触,固体硝酸铵会迅速分解产生一氧化二氮和水蒸气。

  而一氧化二氮也会在高温下转化生成氧气,救援人员千方百计想除去的气体又重新出现了。

  这时候,空气中酝酿的反应就不只是燃烧这么简单了。

  灭火人员费尽心思营造的高温、高压环境,让货仓成了加速爆炸反应的密闭容器。

  人们当时对此还一无所知,只是发现,即便出动了强大的救援力量,火势还是大得无法控制。

  8点30分,船长下令放弃格兰德坎普号,承担着所有货物的损失。

  然而他原本只是心疼损失一艘船和货物,却没料到这场火灾竟演化成更大的灾难。

  9点12分,从港口传来的一阵轰隆巨响把让几乎整个城市为之一颤。

  一个火球直插云霄,把天空映成红色。浓浓烟雾窜上610米的高空,并向四处弥散。部分船体随之融化成碎片,从码头喷出。

  两架飞机不凑巧地在这时候从上空飞过,直接被摧毁坠落。

  码头边上的爆炸引起方圆160公里的水体波涛汹涌,引发海啸,掀起一波接一波高达4.5米的浪潮,向陆地袭来。

  就连在德州北边40公里开外的休斯顿也感受到了剧烈的震动,一些民居的窗户玻璃直接被震碎。

  这成了一场海、陆、空三方全方位都面临的重大灾难。

  在突如其来的爆炸中,第一批进入救援的消防员无一生还。

  附近的居民诚惶诚恐地在家避难,但还是逃不过奔涌而来的海啸。

  而爆炸延续的火情仍然持续不断,让人不敢接近。

  繁忙的德州码头可不是一艘格兰德坎普号的港湾,密集的货轮和海岸边的化工厂、炼油厂成了又一大隐患。

  就在爆炸发生之后的15个小时,人们还没从中缓过神来,第二次爆炸发生了。

大量化工厂、炼油厂密集分布大量化工厂、炼油厂密集分布

  距离格兰德坎普号200米的海岸,还停靠着一艘成功号货船。

  这艘货船同样也装着近1000吨硝酸铵,另外还有180吨硫磺。

  爆炸和火灾延伸到成功号上,带来了第二次惊心动魄的爆炸。

  牵一发而动全身,这次爆炸又引发了一连串的连锁反应,附近的货轮、工厂接连爆炸。

  接连不断的灾情最终造成581人丧生,超过3500人受伤,当时德州超过四分之一的人口在灾难中伤亡。

  上千座居民楼和商业建筑被海啸摧毁,码头1100艘受牵连被损毁。

  当时的繁荣之都、工业城市德州损失了约1亿美金(相当于现在的10亿多美金)。

  这是美国工业史上最严重的一场灾难,而背后的原因复杂诡异。

  先是迄今无法明确的原因,酿成了船舱中的一场小火灾。

  接着救援人员采用了弄巧成拙的灭火方式,最终加剧了爆炸的发生。

  同时政府监管机构本身也漏洞不小。

  在战后经济复苏的年代,工业进程成了越过法规政策之上的重中之重,而管理人员在利益面前,也只能做到忽而不察。

  事故后为身份不明的受害者举办大规模葬礼  事故后为身份不明的受害者举办大规模葬礼

  当时美国拥有大约6000家肥料化工厂,但大多数并没有在国土安全局报备存储有硝酸铵,尽管库存量已经高达触发强制审查的1300倍。

  可想而知工业密集的德州,当时相当于藏匿着无数个隐形炸弹,只等一个契机引爆。

  而一旦引爆,也就酿成了无可挽回的生命与财产损失。

  只有这样,才推动了联邦政府正视对化工厂、危险化工品的审核与监管。

  政府拟定了新标准,完善了对危险化学品的管理和运输制度。企业之间也建立了工业互助系统,约定在险情发生时联手对抗。

  这起骇人听闻的德州大爆炸成为了历史,美国也走进了工业严管的新时代。

  事后各大媒体争相报道此次事故  事后各大媒体争相报道此次事故

  但任凭严格的制度放在哪个时代,都总是还有钻空子的人。

  而以硝酸铵为例的危险化学品从来不会对疏忽者仁慈。

  2013年,同样在德州,又发生了一起化肥工厂爆炸事件。

  不过这一次不再是因为人们的无知而出错,而是这家化肥厂私自建设了不合规的氨气储存槽。

  多达24吨的无水氨意外引发了爆炸,造成35人死亡。

  可悲的是,有人无辜地在硝酸铵爆炸事故中遇难,也有人刻意利用硝酸铵作为恐怖袭击的武器。

  2011年,巴厘岛一间夜总会突发爆炸。这是恐怖分子用硝酸铵造成的202人死亡的恶行爆炸事件。

1995年恐怖分子用硝酸铵制作炸药炸毁联邦大楼1995年恐怖分子用硝酸铵制作炸药炸毁联邦大楼

  化学制品通常对人类既有利又有弊。

  硝酸铵是常见的工业炸药,却也是性能良好的肥料;

  能做炸药的硝酸甘油,同时也是心血管疾病的良药……

  人们在利用它们来达成某些利益的同时,往往也深受其害。

  但人类的进步就在于,让再危险的物质也能受控于人类,最终服务于人类。

 

硝酸铵化学爆炸
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