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      貝魯特爆炸事故調查淺析

      發布時間:2021-04-23 15:21:57??發布者:品邦廣告??閱讀:262

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        2020年8月4日晚上,在黎巴嫩首都貝魯特的港口存儲在倉庫內的約2700噸硝酸銨發生了爆炸,已造成大量人員傷亡和財產損失??v觀過去,硝酸銨爆炸事件其實并不陌生,離我們最近的就是發生在中國天津港涉及硝酸銨和其他化學品的爆炸,造成百余人遇難。DEKRA德凱過程安全專家根據目前已有信息,通過理論與實際經驗,推測分析此次爆炸是否是單純的硝酸銨爆炸?是否有其他化學物質參與?有多少噸的硝酸銨參與了此次爆炸?

         

        硝酸銨反應過程

         

        當加熱純硝酸銨時,不同的溫度下,分解產物也不同。

        在相對較低的溫度下,純硝酸銨逐漸地分解成硝酸和氨氣,這一反應為吸熱反應。溫度在大約93oC時,固體硝酸銨開始升華,升華速度隨溫度升高而增加,直到169oC的熔點溫度。

        在大約210oC時,純硝酸銨反應開始生成一氧化二氮和蒸汽:NH?NO? → N?O + 2H?O+ 44.83kJ/mol

        當溫度上升到260 oC時,分解加劇,過程伴隨著越來越多的副反應,純硝酸銨生成氮氧化物、氮氣、氧氣和水蒸氣。這些副反應放熱量大、速度快,如果硝酸銨和反應產物在受限空間,則溫度和壓力的升高將失控,發生爆炸。反應方程:2NH?NO? → 2N? + 4H?O+ O? + 41490kJ/kg

         

        許多材料對硝酸銨的熱分解具有很強的催化作用,包括酸、氯化物、有機物、鉻酸鹽、重鉻酸鹽、錳鹽、銅鹽和鎳鹽以及某些金屬,如鋅、銅和鉛。(歐洲化肥制造商協會,2000)

         

        貝魯特硝酸銨爆炸分析

         

        目前已知這次爆炸主要與大約2700噸的硝酸銨有關,這些硝酸銨放置在港口長達六年,且沒有采取適當的安全措施。

         

        由于現場情況不明,我們將根據目前已有的爆炸現場圖片、現場爆炸火球大小以及周圍建筑物損毀狀況,對貝魯特爆炸中硝酸銨參與量進行大致的估算以及推測是否還有其他化學物品參與了爆炸。

         

        01現場圖片分析:此次爆炸可能還涉及了其他化學品

         

         

        從圖中,我們清晰看到了白色蘑菇云,這是一種在溫暖潮濕空氣中典型的沖擊波現象,當爆炸膨脹時,濕氣被壓縮成云狀。對主爆炸前的初始火云進行檢查顯示,在火的邊緣有明亮的橙色閃光,這不是像政府所說的硝酸鹽類型的物質(肥料倉庫),而是類似于爆炸性物質的東西,可能是煙花或炸藥,也可能是用桶存儲的化學物質。與天津港事故一樣,可能也會涉及其他化學品。

         

        02根據火球尺寸推斷參與爆炸的硝酸銨量

         

        由于主爆炸中關于火球的持續時間和大小信息有限,我們通過已有文獻,利用公式:TNT:D = 9.21 × W1/3,粗略的計算出貝魯特爆炸等效為多少TNT炸藥。
        (備注:裝料質量W的單位為磅,火球直徑D的單位為英尺)

         

        根據建筑物摧毀情況,我們推算火球大約直徑1000英尺(兩倍的鄰近建筑物),運用TNT: D = 9.21 × W1/3進行反推。得出W差不多約為580噸TNT。而根據官方數字2700噸硝酸銨等效為1134噸TNT炸藥(相對效率因子為0.42)?,F場具體存放量及參與爆炸的量還需進一步厘清。
        (備注:由于火球尺寸不準確,此計算為簡化版本。)

         

        03建筑物摧毀情況推斷參與爆炸的硝酸銨量

         

        通過建筑物的摧毀情況,我們是否能推斷出參與的爆炸的硝酸銨量呢?

         

        貝魯特的最新消息:似乎表明距爆炸中心200 -300米處的建筑被毀,400米處鋼包層結構和磚石結構破裂,2.5-3千米處的玻璃破碎。

        在半徑范圍(現在報道為6英里,約9公里)的玻璃已經破碎并落在窗戶附近或從正面掉落。

        距離爆炸地點10公里的韓國駐貝魯特大使館沒有受到嚴重影響。大樓四樓只有兩塊玻璃窗受損。

         

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