硝酸銨溶液直接用于工業炸藥生產的應用

摘要:文章根據硝酸銨溶液在炸藥生產過程中的安全性，提出自己的初淺認識，并對在炸藥生產過程中要采取的安全措施，提出自己的看法。

關鍵詞:硝酸銨溶液安全性炸藥

中圖分類號:TQ文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(a)-0058-01

1 引言

炸藥生產廠家生產炸藥過程使用的是用結晶的固態硝酸銨，經人工破碎后，輸送到溶化罐內，用蒸汽加溫形成硝酸銨溶液溶液，再用于炸藥后續的生產；而硝酸銨溶液的應用是硝酸銨溶液由硝酸銨生產廠家直接提供，應用到工業炸藥生產廠家的生產方式，對于硝酸銨生產廠家，可以節省硝酸銨溶液結晶過程的能耗，結晶硝酸銨的包裝成本及包裝過程的人工成本，對于炸藥生產廠家來說，可以節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

硝酸銨溶液的技術指標用于工業炸藥的要求，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，其綠離子有催化快速反應的可能，易引起硝酸銨溶液快速分解、產生爆炸。含油、含氯根高的硝酸銨溶液，在靜態的狀態下溫度易升高，熱穩定性降低，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。在極短的時間內，分解產生的高熱和大量高溫氣體產物，高度聚積會導致燃燒爆炸。

(2)以前許多專家只認識到97%的硝酸溶液會爆炸、但實際溶液含量達30%時就會有爆炸的危險。我國硝酸銨生產中，只有1998年1月26日，陜西某公司發生生產系統中的硝酸銨溶液系統爆炸，導致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%；美國化學文摘(CA)97卷78074條提到一條硝酸銨爆炸事故:1個9.1m3、含85%的硝酸銨貯罐在110℃發生爆炸，溶液中的濃度為8.9g/L，CI-濃度為2g/L，所以我們對硝酸銨溶液爆炸的條件和機理在理論上認識不足，有關硝酸銨溶液的安全標準也沒有；對硝酸銨溶液的爆炸危險性，熱敏感性，含油含酸、尤其含氯根的自催化熱分解危險性、危害性，以及導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，均缺乏認識，國家相關的規范標準和規程還沒有具體的規定。

(3)對pH值認識的問題，有關專家認為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。硝酸銨溶液爆炸機理分析查閱資料認為:硝酸銨溶液槽中的硝酸銨溶液已被有機物油所污染，形成了硝銨—有機物體系。這種有機物體系本身自熱分解溫度就會降低。加上系統進入大量氯離子，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；所以在工業炸藥生產中使用的硝酸銨溶液貯罐(槽)應有通氣孔，pH值也應當檢驗，不能蠻干，否則就會出事故的。

(4)嚴格監控油和氯離子。為避免污染物(如潤滑油、氯化物等)帶入硝銨溶液系統，首先對它的原料氣氨、稀硝酸中的雜質要把好關，在合成崗位壓縮機后增設高效除油器，減少液氨中央帶油；在合成蒸發器后增設高效除沫器，減少氣氨中液沫夾帶；對合成工序中間貯槽，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、所以在工業炸藥生產中，對溶液濃度的控制所加的水應加軟水，因為加軟水就不會生成亞硝酸鹽。

(6)由于硝酸銨溶液靜置一段時間后，其上下液位的溫度會發生變化，因此需要攪拌均勻。某些硝酸銨生產技術的研究單位提出“動態的硝酸溶液是安全的、靜態的是不安全的，靜態超過2個小時的硝酸銨溶液就不安全”的觀點，并要求硝酸銨在罐(槽)內存放的時間不能超過2h，應在停車2h內盡快把溶液變成結晶產品存放或生產成炸藥存放或排放到敞口的事故槽中。這種理論的依據是認為硝酸銨溶液發生爆炸是從某些局部開始的，當硝酸銨溶液受到污染時，變成硝銨～有機物體系(含氯離子和游離酸)，在一定的條件下自熱自催化作用，最終發生整體爆炸。而流動或動態的硝酸銨溶液能有效地防止局部過熱，相對安全。所以在工業炸藥生產中，硝酸銨溶液不宜長時間靜止貯存，應進行間歇攪動。

3 為了搞好工業炸藥和硝酸銨生產企業的安全，對硝酸銨溶液的使用，應采取如下的措施

(1)硝酸銨生產過程中，要嚴格控制原料氨及硝酸銨的質量指標，防止油類、有機物、氯化物、酸類介質、金屬等進入硝酸銨生產系統。

(2)硝酸銨溶液直接用于工業炸藥生產中，對硝酸銨溶液罐(槽)要保持動態的攪動平衡，加強停止攪動的管理，防止硝酸銨溶液在靜態停車處理中導致硝酸銨溶液溫度超高。

(3)加強硝酸銨溶液罐(槽)的監控和管理，廣泛發動職工查找事故隱患和不安全因素，積極組織進行整改。對硝酸銨溶液槽、儲罐、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，同時還應做事故應急沖淋洗眼器的安裝和使用。

(4)加強人員的培訓教育，提高全員的專業技術水平和應變能力，建立健全安全生產規章制度，制定緊急處理預案，進一步完善有關生產管理制度和技術規程。

參考文獻

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