硝酸銨溶液直接用于工業(yè)炸藥生產(chǎn)的應(yīng)用

摘要:文章根據(jù)硝酸銨溶液在炸藥生產(chǎn)過程中的安全性，提出自己的初淺認(rèn)識(shí)，并對(duì)在炸藥生產(chǎn)過程中要采取的安全措施，提出自己的看法。

關(guān)鍵詞:硝酸銨溶液安全性炸藥

中圖分類號(hào):TQ文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)05(a)-0058-01

1 引言

炸藥生產(chǎn)廠家生產(chǎn)炸藥過程使用的是用結(jié)晶的固態(tài)硝酸銨，經(jīng)人工破碎后，輸送到溶化罐內(nèi)，用蒸汽加溫形成硝酸銨溶液溶液，再用于炸藥后續(xù)的生產(chǎn)；而硝酸銨溶液的應(yīng)用是硝酸銨溶液由硝酸銨生產(chǎn)廠家直接提供，應(yīng)用到工業(yè)炸藥生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)方式，對(duì)于硝酸銨生產(chǎn)廠家，可以節(jié)省硝酸銨溶液結(jié)晶過程的能耗，結(jié)晶硝酸銨的包裝成本及包裝過程的人工成本，對(duì)于炸藥生產(chǎn)廠家來說，可以節(jié)約硝酸銨重新破碎的人工成本，溶解過程的能耗。

2 硝酸銨溶液的安全性

硝酸銨溶液的技術(shù)指標(biāo)用于工業(yè)炸藥的要求，主要有:溫度、濃度、pH值等。如用于膨化硝銨炸藥，則要求溶液溫度為130～135℃，濃度為90%±1%；若用于乳化炸藥，溶液溫度為90～100℃，濃度為86%～88%，pH值應(yīng)控制在6～7之間，但在使用中還有存在如下的安全性:

(1)綠離子的含量在2.3%時(shí)，其綠離子有催化快速反應(yīng)的可能，易引起硝酸銨溶液快速分解、產(chǎn)生爆炸。含油、含氯根高的硝酸銨溶液，在靜態(tài)的狀態(tài)下溫度易升高，熱穩(wěn)定性降低，熱敏感性增加，自催化熱分解過程加劇，氯根及酸性溶液的存在提高了硝酸銨初始分解的速率，降低了硝酸銨分解及自催化熱分解的溫度，使硝酸銨溶液更加傾向于均相熱分解過程。在極短的時(shí)間內(nèi)，分解產(chǎn)生的高熱和大量高溫氣體產(chǎn)物，高度聚積會(huì)導(dǎo)致燃燒爆炸。

(2)以前許多專家只認(rèn)識(shí)到97%的硝酸溶液會(huì)爆炸、但實(shí)際溶液含量達(dá)30%時(shí)就會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。我國(guó)硝酸銨生產(chǎn)中，只有1998年1月26日，陜西某公司發(fā)生生產(chǎn)系統(tǒng)中的硝酸銨溶液系統(tǒng)爆炸，導(dǎo)致22人死亡的重大事故，事故前氯根(以氯化銨的形式存在)含量為2.30%；美國(guó)化學(xué)文摘(CA)97卷78074條提到一條硝酸銨爆炸事故:1個(gè)9.1m3、含85%的硝酸銨貯罐在110℃發(fā)生爆炸，溶液中的濃度為8.9g/L，CI-濃度為2g/L，所以我們對(duì)硝酸銨溶液爆炸的條件和機(jī)理在理論上認(rèn)識(shí)不足，有關(guān)硝酸銨溶液的安全標(biāo)準(zhǔn)也沒有；對(duì)硝酸銨溶液的爆炸危險(xiǎn)性，熱敏感性，含油含酸、尤其含氯根的自催化熱分解危險(xiǎn)性、危害性，以及導(dǎo)致分解爆炸的初始溫度，臨界條件，分解速率，均相爆炸等一系列的影響因素，均缺乏認(rèn)識(shí)，國(guó)家相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程還沒有具體的規(guī)定。

(3)對(duì)pH值認(rèn)識(shí)的問題，有關(guān)專家認(rèn)為pH值高是安全、pH值低是不安全的，也就是說pH值是小于4就不安全，酸性的硝酸溶液不安全。硝酸銨溶液爆炸機(jī)理分析查閱資料認(rèn)為:硝酸銨溶液槽中的硝酸銨溶液已被有機(jī)物油所污染，形成了硝銨—有機(jī)物體系。這種有機(jī)物體系本身自熱分解溫度就會(huì)降低。加上系統(tǒng)進(jìn)入大量氯離子，溶液又偏酸，更加使其自熱分解溫度和自燃臨界溫度進(jìn)一步降低。用密封溶液槽中盛裝硝酸銨溶液，在其自熱分解放出的氣體無法排放的情況下就易引起爆炸；所以在工業(yè)炸藥生產(chǎn)中使用的硝酸銨溶液貯罐(槽)應(yīng)有通氣孔，pH值也應(yīng)當(dāng)檢驗(yàn)，不能蠻干，否則就會(huì)出事故的。

(4)嚴(yán)格監(jiān)控油和氯離子。為避免污染物(如潤(rùn)滑油、氯化物等)帶入硝銨溶液系統(tǒng)，首先對(duì)它的原料氣氨、稀硝酸中的雜質(zhì)要把好關(guān)，在合成崗位壓縮機(jī)后增設(shè)高效除油器，減少液氨中央帶油；在合成蒸發(fā)器后增設(shè)高效除沫器，減少氣氨中液沫夾帶；對(duì)合成工序中間貯槽，液氨貯罐(槽)，要定期排油、排水，從根源上減少和防止被污染。

(5)因水中含有CI-、mg+、Ca+離子、所以在工業(yè)炸藥生產(chǎn)中，對(duì)溶液濃度的控制所加的水應(yīng)加軟水，因?yàn)榧榆浰筒粫?huì)生成亞硝酸鹽。

(6)由于硝酸銨溶液靜置一段時(shí)間后，其上下液位的溫度會(huì)發(fā)生變化，因此需要攪拌均勻。某些硝酸銨生產(chǎn)技術(shù)的研究單位提出“動(dòng)態(tài)的硝酸溶液是安全的、靜態(tài)的是不安全的，靜態(tài)超過2個(gè)小時(shí)的硝酸銨溶液就不安全”的觀點(diǎn)，并要求硝酸銨在罐(槽)內(nèi)存放的時(shí)間不能超過2h，應(yīng)在停車2h內(nèi)盡快把溶液變成結(jié)晶產(chǎn)品存放或生產(chǎn)成炸藥存放或排放到敞口的事故槽中。這種理論的依據(jù)是認(rèn)為硝酸銨溶液發(fā)生爆炸是從某些局部開始的，當(dāng)硝酸銨溶液受到污染時(shí)，變成硝銨～有機(jī)物體系(含氯離子和游離酸)，在一定的條件下自熱自催化作用，最終發(fā)生整體爆炸。而流動(dòng)或動(dòng)態(tài)的硝酸銨溶液能有效地防止局部過熱，相對(duì)安全。所以在工業(yè)炸藥生產(chǎn)中，硝酸銨溶液不宜長(zhǎng)時(shí)間靜止貯存，應(yīng)進(jìn)行間歇攪動(dòng)。

3 為了搞好工業(yè)炸藥和硝酸銨生產(chǎn)企業(yè)的安全，對(duì)硝酸銨溶液的使用，應(yīng)采取如下的措施

(1)硝酸銨生產(chǎn)過程中，要嚴(yán)格控制原料氨及硝酸銨的質(zhì)量指標(biāo)，防止油類、有機(jī)物、氯化物、酸類介質(zhì)、金屬等進(jìn)入硝酸銨生產(chǎn)系統(tǒng)。

(2)硝酸銨溶液直接用于工業(yè)炸藥生產(chǎn)中，對(duì)硝酸銨溶液罐(槽)要保持動(dòng)態(tài)的攪動(dòng)平衡，加強(qiáng)停止攪動(dòng)的管理，防止硝酸銨溶液在靜態(tài)停車處理中導(dǎo)致硝酸銨溶液溫度超高。

(3)加強(qiáng)硝酸銨溶液罐(槽)的監(jiān)控和管理，廣泛發(fā)動(dòng)職工查找事故隱患和不安全因素，積極組織進(jìn)行整改。對(duì)硝酸銨溶液槽、儲(chǔ)罐、儀表、法蘭管道、堵板等都必須用不銹鋼材料來制造，以防止腐蝕帶來的泄漏事故，同時(shí)還應(yīng)做事故應(yīng)急沖淋洗眼器的安裝和使用。

(4)加強(qiáng)人員的培訓(xùn)教育，提高全員的專業(yè)技術(shù)水平和應(yīng)變能力，建立健全安全生產(chǎn)規(guī)章制度，制定緊急處理預(yù)案，進(jìn)一步完善有關(guān)生產(chǎn)管理制度和技術(shù)規(guī)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇明陽.硝酸銨溶液運(yùn)輸和貯存過程的安全性研究.爆破器材.2009，4(第38卷).

[2]張為鵬，趙省向，張亦安.雜質(zhì)對(duì)硝酸銨溶液熱分解特性的影響.化肥工業(yè)，2001，28(4).