趙婷(滑縣應(yīng)急管理局，河南 滑縣 456400)

0 引言

硝酸銨屬于一種重要的無機(jī)化合物，被廣泛應(yīng)用于各種復(fù)合肥料、軍用炸藥等領(lǐng)域。由于硝酸銨本身的化學(xué)特性，在遇到火災(zāi)、高溫和猛烈沖擊時(shí)容易發(fā)生爆炸。一般來說硝酸銨穩(wěn)定安全，但是如果在外界環(huán)境改變或作用的條件下，硝酸銨的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)會受到影響或改變，熱穩(wěn)定性降低，此時(shí)極易出現(xiàn)體系的不穩(wěn)定性，甚至發(fā)生爆炸。現(xiàn)對硝酸銨危險(xiǎn)性及其引發(fā)的災(zāi)難性事故開展探究，對工藝生產(chǎn)流程進(jìn)行分析，探析進(jìn)一步加強(qiáng)硝酸銨安全管理的措施方法，切實(shí)防范硝酸銨安全事故的發(fā)生，以保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 硝酸銨危險(xiǎn)特性

硝酸銨NH4NO3易潮解，一般為白色固體。硝酸銨在常溫常壓下相對穩(wěn)定，對碰撞摩擦不敏感，但隨著溫度的升高，爆炸的可能性急劇增加。硝酸銨受熱后容易分解，產(chǎn)生有毒氣體，甚至引致劇烈燃燒或爆炸，釋放紅棕色有毒氣體二氧化氮。當(dāng)含有不同雜質(zhì)時(shí)，硝酸銨更易發(fā)生熱分解反應(yīng)，而純硝酸銨在常溫下會相對穩(wěn)定，此時(shí)有摩擦、碰撞或沖擊一般不會發(fā)生爆炸。然而，在高溫環(huán)境中，熱分解會更易引發(fā)，在一定能級下會發(fā)生劇烈的爆炸反應(yīng)[1]。硝酸銨固體爆炸安全事故時(shí)有發(fā)生，然而，由于硝酸銨溶液爆炸引起的事故卻鮮有報(bào)道。硝酸銨易溶于水與低級醇，包括甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，溶解時(shí)會吸收大量熱能并降溫，屬于吸熱反應(yīng)。硝酸銨與酸、有機(jī)物、氯化物、氮氧化物、粉狀金屬以及其他還原劑等物品相混時(shí)能明顯地增加它的爆炸危險(xiǎn)性，因此必須禁止硝酸銨混入易引爆的雜質(zhì)。如果硝酸銨的含水量能在3%以上，性質(zhì)會比較穩(wěn)定，相對安全。

目前，硝酸銨已被分別列入《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》《首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》《民用爆炸物品品名表》和《特別管控危險(xiǎn)化學(xué)品目錄(第一版)》等。硝酸銨被列入危險(xiǎn)化學(xué)品、民用爆炸物和首批重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品名單，是安全生產(chǎn)監(jiān)管等部門的重點(diǎn)監(jiān)管對象。其中，《特別管控危險(xiǎn)化學(xué)品目錄(第一版)》為四部門的聯(lián)合公告，其規(guī)定硝酸銨為爆炸性化學(xué)品，主要危險(xiǎn)性為急劇加熱會發(fā)生爆炸，與還原劑、有機(jī)物等混合可形成一個(gè)爆炸性物質(zhì)混合物。

2 硝酸銨災(zāi)難性事故

歷史上，國內(nèi)外曾多次發(fā)生硝酸銨爆炸事故，前車之鑒并沒有成為后事之師，事故教訓(xùn)極其深刻，帶來危害巨大。2022 年1 月31 日，美國北卡羅來納州的一家化肥廠起火，廠內(nèi)有300～600 t 的易爆炸硝酸銨，該工廠方圓一英里(約合1.6 km)范圍內(nèi)的約6 500 名居民被告知緊急撤離。2020 年8 月4 日，黎巴嫩貝魯特港一個(gè)用于儲存硝酸銨的倉庫由于易燃易爆品的引燃發(fā)生爆炸事故，此時(shí)倉庫內(nèi)有2 700 多噸的硝酸銨，事故造成至少190 人死亡、6 500 人受傷。2015 年8 月，天津港瑞海國際物流有限公司存有800 t 硝酸銨的危險(xiǎn)貨物堆場發(fā)生爆炸，造成165 人死亡。2013 年4 月，美國德克薩斯州韋科市附近韋斯特鎮(zhèn)一家化肥廠，儲存有240 t 硝酸銨，發(fā)生硝酸銨爆炸造成35 人死亡，150 座建筑被夷為廢墟。一公斤硝酸銨的爆炸威力相當(dāng)于半公斤TNT 炸藥，硝酸銨爆炸造成的損害不容小覷，其威力可堪比“小核彈”。硝酸銨引發(fā)的爆炸事故有一些共同特點(diǎn)：一是火勢不易控制，一旦火勢失控，消防人員會被迫撤離；二是事故大都出現(xiàn)在人口與財(cái)產(chǎn)密集的地區(qū)，伴隨爆炸火災(zāi)的是大量有毒氣體和煙霧，對周邊環(huán)境、人員、財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生的巨大傷害，損失難以估量。

3 硝酸銨生產(chǎn)工藝流程及安全措施

3.1 硝酸銨生產(chǎn)工藝流程

熟悉硝酸銨生產(chǎn)工藝流程，掌握硝酸銨爆炸事件不斷發(fā)生的機(jī)理及條件，有助于企業(yè)制定出更為科學(xué)合理的、有效的防范安全事故情況發(fā)生的對策。生產(chǎn)硝酸銨的主要原料是液氨和硝酸，氨的純度一般要求高達(dá)99%，反應(yīng)方程式為NH3+HNO3→NH4NO3，該反應(yīng)屬于產(chǎn)生大量熱量的酸堿中和反應(yīng)。發(fā)生反應(yīng)的裝置主要應(yīng)用了管式反應(yīng)器，生產(chǎn)工藝流程主要有以下三個(gè)步驟：氨氣與硝酸的反應(yīng)階段、反應(yīng)器內(nèi)蒸發(fā)階段以及造粒階段。

3.2 硝酸銨生產(chǎn)操作中的安全措施

硝酸與氨氣反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量，且反應(yīng)器容積較大，會導(dǎo)致反應(yīng)物料分布不均，溫度不易控制，裝置中停留的大量硝酸銨，十分危險(xiǎn)[2]。為避免產(chǎn)生超溫現(xiàn)象，需要控制硝酸與氨氣的流量，以防止反應(yīng)器內(nèi)的溫度波動較大，還可以添加適量冷卻劑，設(shè)置溫高聯(lián)鎖、溫度報(bào)警器、測溫儀表等裝置。液氨中的雜質(zhì)主要是油類，含有此類雜質(zhì)會降低硝酸銨的熱穩(wěn)定性。因此，企業(yè)要建立健全定期檢測制度。如果游離酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加超過1%，那硝酸銨的分解溫度就會下降20 ℃左右，而氨阻礙硝酸銨分解。因此，要嚴(yán)格控制氨酸比。氮氧化物和氯離子等雜質(zhì)會影響硝酸銨的熱穩(wěn)定性，其中，硝酸銨水溶液的爆炸事故大多與存在氯離子雜質(zhì)有關(guān)[3]。硝酸銨易潮解，吸潮凝結(jié)塊后，會處于自封閉狀態(tài)，一般情況下，會使用防水添加劑石蠟、凡士林等，有效改善硝酸氨結(jié)塊性。其中，GB/T 2945—2017，對由硝酸與氨中和反應(yīng)制得的硝酸銨的試驗(yàn)方法、標(biāo)識、包裝、檢驗(yàn)規(guī)則、運(yùn)輸、貯存和安全要求等方面進(jìn)行了規(guī)定。

3.3 硝酸銨運(yùn)輸中的安全措施

硝酸銨按照《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書》(TDG)危險(xiǎn)貨物分類中相關(guān)規(guī)定的劃分，屬于氧化性物質(zhì)和第I 類(高危險(xiǎn))爆炸性物質(zhì)。其中，《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書》中將危險(xiǎn)貨物分為了三個(gè)等級：I(高危險(xiǎn))、II(中危險(xiǎn))、III(低危險(xiǎn))。硝酸銨如果運(yùn)輸不嚴(yán)格按照要求管理，那么極易導(dǎo)致硝酸銨火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生。硝酸銨運(yùn)輸車輛應(yīng)設(shè)置或配備的標(biāo)志裝置有：危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸標(biāo)志、含有行駛記錄功能衛(wèi)星定位、滅火器及相應(yīng)的應(yīng)急救援裝置。運(yùn)輸車輛除了需要有危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸資質(zhì)，還應(yīng)經(jīng)過公安部門的相關(guān)批準(zhǔn)。硝酸銨在運(yùn)輸過程中的運(yùn)輸要求有：一是必須單獨(dú)進(jìn)行裝運(yùn)，且必須保證容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞；二是嚴(yán)格禁止與易燃物、可燃物、還原劑、酸類、油類、活性金屬粉末等并車混運(yùn)；三是運(yùn)輸車輛必須要隨時(shí)處于押運(yùn)人員的監(jiān)管之下；四是嚴(yán)禁硝酸銨進(jìn)入禁止危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛通行的區(qū)域，確有必要進(jìn)入禁止區(qū)域的，應(yīng)當(dāng)事先向公安部門報(bào)告；五是嚴(yán)禁超裝超載，嚴(yán)禁運(yùn)輸時(shí)車速過快，且不得強(qiáng)行超車。

4 硝酸銨的安全管理

我國硝酸銨生產(chǎn)與使用量在全球排名前位，每年硝酸銨的生產(chǎn)量可達(dá)700 萬噸，而固體硝酸銨約占到60%，最大硝酸銨單廠年產(chǎn)量可達(dá)80 萬噸。盡管硝酸銨存在危險(xiǎn)，然而在農(nóng)業(yè)、軍事和建筑業(yè)中合法使用硝酸銨使其成為不可或缺。國內(nèi)硝酸銨生產(chǎn)企業(yè)約有40 余家，分布不均，華北、西南地區(qū)廠家較為集中，生產(chǎn)與使用匹配不均，致運(yùn)輸半徑較大。硝酸銨不能缺少，但需要生產(chǎn)使用時(shí)關(guān)注安全生產(chǎn)。因此，企業(yè)、政府管理部門要采取有效措施，加強(qiáng)硝酸銨的安全管理。

4.1 落實(shí)企業(yè)主體責(zé)任

近年來，部分硝酸銨生產(chǎn)企業(yè)因?yàn)楣芾聿划?dāng)、市場運(yùn)營成本過高、人員冗余等問題，大都處于“有產(chǎn)就虧”的狀態(tài)。企業(yè)雖然也有安全投入，但因?yàn)樘潛p，致使安全問題積重難返，出現(xiàn)隱患及問題。企業(yè)管理團(tuán)隊(duì)思想麻痹，對安全生產(chǎn)工作不關(guān)心不重視，企業(yè)主體責(zé)任落實(shí)不到位。安全生產(chǎn)要高度重視，絕不能心存僥幸，麻木不仁。嚴(yán)格落實(shí)企業(yè)安全主體責(zé)任，筑牢硝酸銨安全防線，須是企業(yè)管理的重中之重。

2021 年9 月1 日，新《安全生產(chǎn)法》開始正式施行，其中“新安法”的亮點(diǎn)之一就是進(jìn)一步壓實(shí)企業(yè)安全主體責(zé)任。加強(qiáng)硝酸銨的生產(chǎn)、經(jīng)營、使用企業(yè)，以及硝酸銨承運(yùn)企業(yè)、裝卸作業(yè)的港口企業(yè)等要嚴(yán)格落實(shí)企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹新修訂實(shí)施的《安全生產(chǎn)法》及相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，有效管控硝酸銨安全風(fēng)險(xiǎn)，是進(jìn)一步做好硝酸銨安全管理工作的重要舉措。企業(yè)要建立健全全員安全生產(chǎn)責(zé)任制，形成人人關(guān)心、人人做好安全生產(chǎn)的局面，提升人員安全素質(zhì)是提升整體安全生產(chǎn)水平的根本，要加強(qiáng)相關(guān)人員的安全教育培訓(xùn)，使人員嚴(yán)格執(zhí)行操作、檢測、檢修規(guī)定，防止由于人為因素釀成事故。企業(yè)要加強(qiáng)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，嚴(yán)格按照《企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施方案提升企業(yè)管理水平。企業(yè)要執(zhí)行“三同時(shí)”制度，對標(biāo)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全使用許可證實(shí)施辦法》《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全監(jiān)督管理辦法》《危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營許可證管理辦法》等規(guī)定，按照GB 36894、GB/T 37243 中的定量風(fēng)險(xiǎn)評估法評估其外部安全防護(hù)距離，要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，從源頭上確保安全條件符合法律法規(guī)的要求，確保實(shí)現(xiàn)企業(yè)本質(zhì)安全。

硝酸銨生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)營(儲存)企業(yè)與使用硝酸銨的化工企業(yè)要嚴(yán)格按照GB 50016、GB 50089、GB 15603等規(guī)定的條件，包括庫房存儲量、儲罐容量、周邊安全距離、耐火等級等條件，設(shè)置固體硝酸銨庫房和硝酸銨溶液儲罐。硝酸銨庫房需配備遠(yuǎn)紅外熱成像監(jiān)測報(bào)警、噴淋降溫與視頻監(jiān)控等安全設(shè)施。硝酸銨儲罐需配備保溫、降溫等安全設(shè)施，同時(shí)，硝酸銨的流量、液位及溫度等參數(shù)要連接DCS 系統(tǒng)并擁有報(bào)警、聯(lián)鎖等功能。

4.2 落實(shí)部門監(jiān)管責(zé)任

硝酸銨的安全管理涉及應(yīng)急管理、公安、工業(yè)和信息化、交通運(yùn)輸、生態(tài)環(huán)境等多個(gè)部門，其安全監(jiān)管難度大、任務(wù)繁重。硝酸銨作為危險(xiǎn)化學(xué)品、民用爆炸物品與首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品，是安全監(jiān)管的重點(diǎn)對象。2020 年底，國務(wù)院安委會辦公室對包含硝酸銨在內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品開展的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患三輪專項(xiàng)排查治理企業(yè)自查和督導(dǎo)檢查階段工作已經(jīng)順利完成。排查治理突出了硝酸銨生產(chǎn)、儲存硝化棉以及設(shè)計(jì)硝化工藝等危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)。硝酸銨企業(yè)的安全檢查重點(diǎn)主要包括：泄漏報(bào)警裝置與吸收系統(tǒng)聯(lián)鎖情況、萬向管道充裝系統(tǒng)完好情況、重大危險(xiǎn)源罐區(qū)倉庫安全、消防設(shè)施設(shè)備的完好有效情況、三四級重大危險(xiǎn)源的監(jiān)測監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接入風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)情況等。下一步，各部門監(jiān)管要著力明確強(qiáng)化安全工作舉措，狠抓違法違規(guī)硝酸銨生產(chǎn)企業(yè)按規(guī)關(guān)閉退出、停產(chǎn)整改、裝置改造等措施。安全監(jiān)管職能部門要進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)硝酸銨的監(jiān)管需要各個(gè)監(jiān)管部門不斷提升自身能力素質(zhì)，靈活運(yùn)用法規(guī)與企業(yè)現(xiàn)場相結(jié)合、聘請專家傳幫帶等方式，加大對硝酸銨知識培訓(xùn)學(xué)習(xí)力度，熟練掌握硝酸銨監(jiān)管業(yè)務(wù)，持續(xù)提升整體安全監(jiān)管水平。要認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于安全生產(chǎn)的重要指示精神，把加強(qiáng)硝酸銨安全管理作為全面提升?；肪珳?zhǔn)治理、防范重特大事故的重要舉措。要不斷強(qiáng)化協(xié)同，加強(qiáng)聯(lián)動、形成合力，上下聯(lián)動，采用“集中執(zhí)法檢查”“執(zhí)法+服務(wù)”“隨機(jī)抽查”“引入第三方評估”等方式，精心組織、動真碰硬，不斷增強(qiáng)硝酸銨全鏈條、全生命周期的安全監(jiān)管，有效構(gòu)建硝酸銨安全風(fēng)險(xiǎn)管控屏障。

4.3 加強(qiáng)應(yīng)急救援管理

硝酸銨爆炸事故中曾多次出現(xiàn)消防官兵受傷犧牲的情況，究其原因，還是應(yīng)急救援管理不到位。加強(qiáng)應(yīng)急救援管理是減少傷亡與損失的最后一道關(guān)口，必須牢牢把握住，不斷提升應(yīng)急救援能力。制定應(yīng)急預(yù)案及組織應(yīng)急演練是加強(qiáng)應(yīng)急救援管理的重要舉措，其中主要包括倉庫建筑結(jié)構(gòu)、布局，硝酸銨儲存位置、數(shù)量等內(nèi)容。硝酸銨對眼睛、呼吸道和皮膚有強(qiáng)烈刺激性，消防人員應(yīng)對眼睛、身體和手進(jìn)行防護(hù)，須佩戴防毒面具、穿全身消防服，并要在上風(fēng)向滅火。嚴(yán)禁把水流直接射至熔融硝酸銨，以防發(fā)生流淌火災(zāi)或產(chǎn)生劇烈沸濺現(xiàn)象。硝酸銨著火，消防員應(yīng)按現(xiàn)場情況及應(yīng)急響應(yīng)要求去做，必要時(shí)撤離到安全位置而不應(yīng)直接滅火[4]。提升硝酸銨事故應(yīng)急救援力量，要推動企業(yè)加強(qiáng)應(yīng)急救援器材的配備，建立專兼職應(yīng)急隊(duì)伍，加大硝酸銨應(yīng)急處置知識的培訓(xùn)，強(qiáng)化應(yīng)急處置技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練演練，以應(yīng)對硝酸銨等復(fù)雜危險(xiǎn)化學(xué)品事故應(yīng)急處置的需要。

5 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)硝酸銨安全管理，相關(guān)企業(yè)要嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，有效管控硝酸銨安全風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)急管理、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)部門，要強(qiáng)化硝酸銨全鏈條、全生命周期安全監(jiān)管。各有關(guān)部門、有關(guān)單位要針對硝酸銨的危險(xiǎn)特性，強(qiáng)化宣傳教育，加強(qiáng)應(yīng)急救援管理。只有多措并舉，才能構(gòu)建起有效的硝酸銨安全風(fēng)險(xiǎn)管控屏障。