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为什么说硝酸铵很危险? 1

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本文将讲述硝酸铵的危险性以及如何储存固态硝酸铵,希望能提高使用硝酸铵的安全性。


简述:硝酸铵是一种无色无臭的透明结晶的物质,它极易溶于水,吸湿后结成块状,受热后又极易分解,并在 400℃以上时,剧烈分解发生爆炸。纯硝酸铵在常温下是稳定的,但在高温、高压和特定物质(如有可被氧化的物质、电火花等)存在下会发生爆炸,在含水超过 3%时不能爆炸。所以,在生产、贮运和使用中必须严格遵守安全规定。


1. 热稳定性:

高纯度硝酸铵为白色晶体颗粒,初始热解温度为 110 ℃左右,在常温常压下化学性质较为稳定。但当外部环境温度上升至 170 ℃左右时,硝酸铵吸热熔融并发生热分解,生成氨气和硝酸,而硝酸的生成又加速了硝酸铵的热分解当外部环境温度上升到 210 ℃左右时,硝酸铵热解速度会进一步加快,并放出大量热量和氧气当环境温度上升到 400 ℃左右时,硝酸铵即会发生爆炸,甚至爆轰。尤其当硝酸铵中含有有机物质、金属杂质,或受潮、储存空间限制,以及火场温度上升较快时,其热解速度和爆炸强

度会进一步提升。


固体硝酸铵在常压下具有 5 种热力学稳定的晶型,随着环境温度的变化,硝酸铵晶型之间互相转变,造成晶体结构和晶格体积发生变化,同时引起硝酸铵的密度、比体积、膨胀系数等相应变化,特别是在 32 ℃左右下晶型之间转变时体积变化最明显,达到 3.5%~3.8%。这是硝酸铵在储存、运输等过程中易结块的主要原因之一。因此,为降低硝酸铵在储存过程中的结块,在包装前一般将硝酸铵冷却至不超过 30 ℃。


2. 爆炸危险特性

硝酸铵是一种铵盐类无机化合物,工业上常见的有颗粒状、结晶状固体和硝酸铵溶液等形式。硝酸铵分子中铵根的氮元素处于最低价,有强烈的还原性,而它的阴离子团硝酸根的氮元素却处在最高价,有强烈的氧化性,此特殊的化学性质导致其在特定条件下具有化学不稳定性。其本身不可燃烧,但作为氧化剂在遇到可燃物着火时,却能助长火势。因其本身既有氧化性又有还原性,在受强烈震动、急剧加热时均有可能发生剧烈的自我氧化还原反应进而爆炸。尤其是与酸性杂质、氯化物、有机物、氮氧化物、粉状金属等杂质混合时可显著的降低其热稳定性,形成爆炸性混合物


硝酸铵溶液呈透明澄清的水溶液,保留了硝酸铵的所有本质特征。一般认为,含水量达到3%以上的纯净硝酸铵具有相对稳定的性质,相对较安全。因此,曾有推动硝酸铵溶液作为固态硝酸铵的替代产品的倡议。例如,2010年,工业和信息化部提出使用硝酸铵溶液代替固态硝酸铵生产民用爆炸物品的建议,随后硝酸铵溶液在民用爆炸物品生产领域得到广泛推广。然而,韩慧雯等人在对不同浓度的硝酸铵溶液进行联合国隔板试验方法研究后发现,当硝酸铵溶液含水量在3%至4%之间时,仍然具有爆炸性,尽管随着水分增加,其爆炸危险性逐渐降低;只有当水分超过4%时,其爆炸性才显著减弱。


3. 硝酸铵的安全管理

3.1 运输管理

1)将硝酸铵的买卖纳入民爆信息采集管理子系统,严格监管硝酸铵流向。硝酸铵的公路、铁路运输按Ⅱ类化学危险品管理,严格控制民爆生产企业原料库存。


2)运输司机需办理道路危险货物运输许可证、危险品从业资格证,硝酸铵装车前,需检查车厢,确保没有杂物,保持整洁。运输过程中,需配备一名押运员,并按规定路线进行运输,不得擅自私改路线。


3.2 储存管理

1)硝酸铵应当专库存放,避免与易燃物、可燃物混放,严禁与锌、铅、镍、铜、铁等活性金属混存;严禁与硫酸、盐酸、硝酸等酸类物质混放。


2)为避免空间内硝酸铵料堆受热,硝酸铵在堆放过程中应划定安全距离:墙距≥0.7 m,垛距≥0.9 m,柱距≥0.3 m,装运通道≥1.2 m;硝酸铵不得堆放在电气设备、架空线路、照明灯具的下方,照明灯具垂直下方与堆垛水平间距≥0.5 m;堆垛与散热器、供暖管道的距离≥0.3 m。


3)强化职工安全教育培训,严格按照操作、分析、检修规程执行。加强硝酸铵库存管理,严禁露天存放。加强重大危险源风险评估,对硝酸铵仓库进行定量风险评估。储运过程做到专车专用,严禁混装,加强人员安全教育培训,使其对储运过程中的突发事故能进行有效处置。


4)固态硝酸铵的储存以仓库储存为主,硝酸铵溶液的储存以储罐储存为主。由于硝酸铵作为危险化学品,在储存方面受到严格的管理。2021年,应急管理部、工业和信息化部等五部门联合印发了《关于进一步加强硝酸铵安全管理的通知》,对硝酸铵的存储条件包括单库房存储量、单储罐容量、周边安全距离、安全设施配备等进行了明确要求。


参考文献:

[1]戴晓恒. 固体硝酸铵储存安全设计要点探讨 [J]. 硫磷设计与粉体工程, 2023, (06): 34-37+6. DOI:10.16341/j.cnki.spbmh.2023.06.010.

[2]殷英华. 论硝酸铵作为爆炸物的刑法属性 [J]. 辽宁警察学院学报, 2023, 25 (05): 52-57.

[3]阿依提拉·吾斯曼. 硝酸铵自燃爆炸危险性分析 [J]. 消防科学与技术, 2023, 42 (08): 1163-1166.

[4]尹连伟,李德军. 硝酸铵生产、储存过程的安全技术探讨 [J]. 氮肥技术, 2023, 44 (03): 34-38.

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