贝鲁特爆炸事故调查浅析【品邦】
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贝鲁特爆炸事故调查浅析

发布时间:2021-04-23 15:21:57  发布者:品邦广告  阅读:638

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    2020年8月4日晚上,在黎巴嫩首都贝鲁特的港口存储在仓库内的约2700吨硝酸铵发生了爆炸,已造成大量人员伤亡和财产损失。纵观过去,硝酸铵爆炸事件其实并不陌生,离我们最近的就是发生在中国天津港涉及硝酸铵和其他化学品的爆炸,造成百余人遇难。DEKRA德凯过程安全专家根据目前已有信息,通过理论与实际经验,推测分析此次爆炸是否是单纯的硝酸铵爆炸?是否有其他化学物质参与?有多少吨的硝酸铵参与了此次爆炸?

     

    硝酸铵反应过程

     

    当加热纯硝酸铵时,不同的温度下,分解产物也不同。

    在相对较低的温度下,纯硝酸铵逐渐地分解成硝酸和氨气,这一反应为吸热反应。温度在大约93ºC时,固体硝酸铵开始升华,升华速度随温度升高而增加,直到169ºC的熔点温度。

    在大约210ºC时,纯硝酸铵反应开始生成一氧化二氮和蒸汽:NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O+ 44.83kJ/mol

    当温度上升到260 ºC时,分解加剧,过程伴随着越来越多的副反应,纯硝酸铵生成氮氧化物、氮气、氧气和水蒸气。这些副反应放热量大、速度快,如果硝酸铵和反应产物在受限空间,则温度和压力的升高将失控,发生爆炸。反应方程:2NH₄NO₃ → 2N₂ + 4H₂O+ O₂ + 41490kJ/kg

     

    许多材料对硝酸铵的热分解具有很强的催化作用,包括酸、氯化物、有机物、铬酸盐、重铬酸盐、锰盐、铜盐和镍盐以及某些金属,如锌、铜和铅。(欧洲化肥制造商协会,2000)

     

    贝鲁特硝酸铵爆炸分析

     

    目前已知这次爆炸主要与大约2700吨的硝酸铵有关,这些硝酸铵放置在港口长达六年,且没有采取适当的安全措施。

     

    由于现场情况不明,我们将根据目前已有的爆炸现场图片、现场爆炸火球大小以及周围建筑物损毁状况,对贝鲁特爆炸中硝酸铵参与量进行大致的估算以及推测是否还有其他化学物品参与了爆炸。

     

    01现场图片分析:此次爆炸可能还涉及了其他化学品

     

     

    从图中,我们清晰看到了白色蘑菇云,这是一种在温暖潮湿空气中典型的冲击波现象,当爆炸膨胀时,湿气被压缩成云状。对主爆炸前的初始火云进行检查显示,在火的边缘有明亮的橙色闪光,这不是像政府所说的硝酸盐类型的物质(肥料仓库),而是类似于爆炸性物质的东西,可能是烟花或炸药,也可能是用桶存储的化学物质。与天津港事故一样,可能也会涉及其他化学品。

     

    02根据火球尺寸推断参与爆炸的硝酸铵量

     

    由于主爆炸中关于火球的持续时间和大小信息有限,我们通过已有文献,利用公式:TNT:D = 9.21 × W1/3,粗略的计算出贝鲁特爆炸等效为多少TNT炸药。
    (备注:装料质量W的单位为磅,火球直径D的单位为英尺)

     

    根据建筑物摧毁情况,我们推算火球大约直径1000英尺(两倍的邻近建筑物),运用TNT: D = 9.21 × W1/3进行反推。得出W差不多约为580吨TNT。而根据官方数字2700吨硝酸铵等效为1134吨TNT炸药(相对效率因子为0.42)。现场具体存放量及参与爆炸的量还需进一步厘清。
    (备注:由于火球尺寸不准确,此计算为简化版本。)

     

    03建筑物摧毁情况推断参与爆炸的硝酸铵量

     

    通过建筑物的摧毁情况,我们是否能推断出参与的爆炸的硝酸铵量呢?

     

    贝鲁特的最新消息:似乎表明距爆炸中心200 -300米处的建筑被毁,400米处钢包层结构和砖石结构破裂,2.5-3千米处的玻璃破碎。

    在半径范围(现在报道为6英里,约9公里)的玻璃已经破碎并落在窗户附近或从正面掉落。

    距离爆炸地点10公里的韩国驻贝鲁特大使馆没有受到严重影响。大楼四楼只有两块玻璃窗受损。

     

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