硝酸铵爆炸有多可怕？一艘装满化肥的货船炸毁了上千座建筑
2020-08-06
国内外屡屡发生化工厂爆炸事故，令人心惊胆战。
一来二去，人们对危险化工品产生了恐惧的情绪。
但生活总是离不开化学，就连必不可少的粮食在种植中使用的肥料，也可能是易爆危险品。硝酸铵就是一种常用的农业肥料，却也是造成美国史上最严重工业灾难的“罪魁祸首”。
“硝”字当头的这种化学物质总是让人感到不安。
也许是因为它们常常和爆炸一起为人所知，比如TNT炸药的主要成分三硝基甲苯，就是由甲苯硝化制成的。
TNT的巨大威力人们早有共识，战场上扔出一颗炸死伤一大片的手榴弹中只有50克的TNT，而14斤的TNT就能摧毁一个足球场。
早在19世纪中期，瑞典工程师就申请了用硝酸铵和其他助燃剂支撑混合炸药的专利。
硝酸铵自此成为广泛使用的工业炸药原料。
虽然硝酸铵能做炸药，但未添加助燃剂的纯硝酸铵，其实是最难引爆的硝酸炸药。
它在常温下并不会自行燃烧，在耐撞击方面，硝酸铵也极其钝感。
实验研究显示，50kg的铁锤从50cm的高度落在固体硝酸铵上，它的爆炸几率是0；
而对比著名的炸药硝酸甘油，200g的铁锤从20cm的高度落下，就100%能被引爆。
同时，硝酸铵的含氮浓度还很高、性能稳定，所以人们常把它当做含氮化肥使用。
氮肥主要有助于提高农作物的产量、改善其品质。
殊不知，让人们放松警惕的硝酸铵化肥，引发了一场突如其来的海陆空复合灾难。
二战之后的美国，虽然赢得了战争，但大部分地区却陷入战后经济萧条的困境。
然而，南部城市德克萨斯州却是另一番截然不同的面貌。
这个临海的都市日夜繁忙，化工厂、炼油厂运转不停，港口货船络绎不绝。
德州当时被美国各大媒体报纸赞誉为“机会之港”，是南方工业发展的核心。
这番繁荣让全国艳羡，但很快，繁盛的工业发展也酝酿出一个摧毁一切的小火星。
到1947年，德州的港口每年大约有2500艘船来往停留，连孟山都公司也在镇上开设了一家化工厂。
4月16日，码头一如往常还没天亮就开始运转，但这又是被记载入美国工业史的特殊一天。
港口旁停靠着一艘格兰德坎普号货轮，这艘法国货轮已经停留五天了。
船上装载着从比利时运来的一些油田器械、钻杆、麻绳和武器弹药。
而它最主要的“乘客”，其实是2300吨的硝酸铵化肥。
早上8点多，船员正在把剩余为数不多的几袋硝酸铵划分搬运到船舱中，这时一股烟味引起了他们的注意。
他们定睛一看，烟雾似乎是从堆放化肥的4号船舱传出来的。
或许是哪个无知的船员或码头工人无视禁烟标志，在船上抽烟，引发了火灾。
而火势很快蔓延到甲板、船体表面，烟雾也越来越大。
船员急忙拿起灭火器和消防管道灭火，二十多名消防员也及时赶到。
眼看火势并没有减小的趋势，反而愈发强烈，船员又想出了另外一个灭火方法。
救援人员不再用水灭火，而是用板条把货仓封住，盖上防水布；
然后把高温蒸汽通入船舱中，打算通过这种形式挤出舱内的氧气。
这样一来，缺少了燃烧三要素*中其中一项，燃烧也就没法继续进行了。
这种方法在当时是一种常用的货船灭火方法，而船长也在其中夹杂私心——减小货物被淋湿造成的损失。
*注：物质燃烧需要具备三个要素才能发生，助燃剂、可燃物，以及温度达到燃点。其中氧气是最常见的助燃剂。
人们万万没料想到，这方法确实不错，但对于运输硝酸铵的货轮来说却相当于火上浇油。
比硝酸铵着火更可怕的，是爆炸。
硝酸铵虽然耐撞击，但在高温面前却十分“脆弱”。
当温度达到165℃左右，或者与明火接触，固体硝酸铵会迅速分解产生一氧化二氮和水蒸气。
而一氧化二氮也会在高温下转化生成氧气，救援人员千方百计想除去的气体又重新出现了。
这时候，空气中酝酿的反应就不只是燃烧这么简单了。
灭火人员费尽心思营造的高温、高压环境，让货仓成了加速爆炸反应的密闭容器。
人们当时对此还一无所知，只是发现，即便出动了强大的救援力量，火势还是大得无法控制。
8点30分，船长下令放弃格兰德坎普号，承担着所有货物的损失。
然而他原本只是心疼损失一艘船和货物，却没料到这场火灾竟演化成更大的灾难。
9点12分，从港口传来的一阵轰隆巨响把让几乎整个城市为之一颤。
一个火球直插云霄，把天空映成红色。浓浓烟雾窜上610米的高空，并向四处弥散。部分船体随之融化成碎片，从码头喷出。
两架飞机不凑巧地在这时候从上空飞过，直接被摧毁坠落。
码头边上的爆炸引起方圆160公里的水体波涛汹涌，引发海啸，掀起一波接一波高达4.5米的浪潮，向陆地袭来。
就连在德州北边40公里开外的休斯顿也感受到了剧烈的震动，一些民居的窗户玻璃直接被震碎。
这成了一场海、陆、空三方全方位都面临的重大灾难。
在突如其来的爆炸中，第一批进入救援的消防员无一生还。
附近的居民诚惶诚恐地在家避难，但还是逃不过奔涌而来的海啸。
而爆炸延续的火情仍然持续不断，让人不敢接近。
繁忙的德州码头可不是一艘格兰德坎普号的港湾，密集的货轮和海岸边的化工厂、炼油厂成了又一大隐患。
就在爆炸发生之后的15个小时，人们还没从中缓过神来，第二次爆炸发生了。
距离格兰德坎普号200米的海岸，还停靠着一艘成功号货船。
这艘货船同样也装着近1000吨硝酸铵，另外还有180吨硫磺。
爆炸和火灾延伸到成功号上，带来了第二次惊心动魄的爆炸。
牵一发而动全身，这次爆炸又引发了一连串的连锁反应，附近的货轮、工厂接连爆炸。
接连不断的灾情最终造成581人丧生，超过3500人受伤，当时德州超过四分之一的人口在灾难中伤亡。
上千座居民楼和商业建筑被海啸摧毁，码头1100艘受牵连被损毁。
当时的繁荣之都、工业城市德州损失了约1亿美金（相当于现在的10亿多美金）。
这是美国工业史上最严重的一场灾难，而背后的原因复杂诡异。
先是迄今无法明确的原因，酿成了船舱中的一场小火灾。
接着救援人员采用了弄巧成拙的灭火方式，最终加剧了爆炸的发生。
同时政府监管机构本身也漏洞不小。
在战后经济复苏的年代，工业进程成了越过法规政策之上的重中之重，而管理人员在利益面前，也只能做到忽而不察。
当时美国拥有大约6000家肥料化工厂，但大多数并没有在国土安全局报备存储有硝酸铵，尽管库存量已经高达触发强制审查的1300倍。
可想而知工业密集的德州，当时相当于藏匿着无数个隐形炸弹，只等一个契机引爆。
而一旦引爆，也就酿成了无可挽回的生命与财产损失。
只有这样，才推动了联邦政府正视对化工厂、危险化工品的审核与监管。
政府拟定了新标准，完善了对危险化学品的管理和运输制度。企业之间也建立了工业互助系统，约定在险情发生时联手对抗。
这起骇人听闻的德州大爆炸成为了历史，美国也走进了工业严管的新时代。
但任凭严格的制度放在哪个时代，都总是还有钻空子的人。
而以硝酸铵为例的危险化学品从来不会对疏忽者仁慈。
2013年，同样在德州，又发生了一起化肥工厂爆炸事件。
不过这一次不再是因为人们的无知而出错，而是这家化肥厂私自建设了不合规的氨气储存槽。
多达24吨的无水氨意外引发了爆炸，造成35人死亡。
可悲的是，有人无辜地在硝酸铵爆炸事故中遇难，也有人刻意利用硝酸铵作为恐怖袭击的武器。
2011年，巴厘岛一间夜总会突发爆炸。这是恐怖分子用硝酸铵造成的202人死亡的恶行爆炸事件。
化学制品通常对人类既有利又有弊。
硝酸铵是常见的工业炸药，却也是性能良好的肥料；
能做炸药的硝酸甘油，同时也是心血管疾病的良药……
人们在利用它们来达成某些利益的同时，往往也深受其害。
但人类的进步就在于，让再危险的物质也能受控于人类，最终服务于人类。
来源： SME科技故事
