#新浪科技综合#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新浪科技综合2020-08-06 10:30:160阅
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” 。
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图1/15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 。
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图2/15一枚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 。
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图3/15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 。
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图4/15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 。
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图5/15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 。
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图6/15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 。
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图7/15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 。
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