CC BY
54
УДК 625.12
О. Б. Литовка, Ю. И.Демъянова, Г. Д. Козах. А. В. Старшинов Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
АНАЛИЗ АВАРИЙ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ АММИЧНОЙ СЕЛИТРЫ ВОДНЫМ ТРАНСПОРТОМ
In work the statistical information on manufacture and export of nitrate of ammonium is resulted. The literary data about the reasons and course of accidents on water transport with ammonium nitrate are considered.
В работе приведена статистическая информация о производстве и экспорте нитрата аммония. Рассмотрены литературные данные о причинах и протекании аварий в трюмах морских судов с участием нитрата аммония.
Аммиачная селитра (АС) является: многотоннажным продуктом. Основными потребителями АС выступают аграрный сектор (в качес тве удобрения) и горнодобывающая промышленность (в качестве основы для промышленных взрывчатых веществ).
Табл. 1. Мировое распределение мощностей по производству нитрата аммония, млн. тонн.
1 Регион мое 2001 ; 2(102 2003 2004 2005 2006 2007
Западная Европа 4 726 4 050 | 5 081 5 063 5 149 5 094 4 441 5 403
Цет'ральнаи Европа 3 578 3 687 3 199 3 055 3 794 3 733 3 453 4 090
Вост. Европа и Центр. Азия 10 762 10 958 11 765 11 551 12 272 13 089 13 478 15 167
Северная Америка 8 143 7 033 7 732 7 047 7 748 8 970 7 706 8 626
Латинская Америка 1 187 1 158, 1 045 986 1 025 1 233 1 299 I 263
Африка 2 604 2 656 2 385 2 828 3 016 2 927 2 687 2 697
Заяшшш Азия 269 318 366 346 247 277 204 381
Азия 179 195 195 196 277 299 299 299
Восточная Азия 1 732 1 677 I 507 3 225 3 457 3 533 3 938 4 241
Океания 728 627 472 8% 996 1 061 1 134 1 403
Всего 33 907 32361 33 747 35 192 37 981 40 217 38 640 43 570
В мире по последним данным Международной ассоциация производителей удобрений в год производится около 43 млн. тонн нитрата аммония. Из этой цифры на долю твердого нитрата аммония (НА) приходится около 65 %, из которых на производство промышленных взрывчатых (11ВВ) приходится около 40 % {!]. Распределение мощностей по производству нитрата аммония по регионам за 2007 год представлено в таблице. 1.
В настоящее время Россия занимает первое место в мире по экспорту селитры. Наряду с Россией, крупными экспортерами являются Украина, Канада, Бельгия. Франция и Нидерланды [1]. Распределение мирового экспорта твердого нитрата аммония по регионам представлено в таблице 2.
Табл. 2. Мировой экспорт нитрата аммония, млн. гони.
Регион 200« 2001 2002 2003 2004 2095 2006 2007
Западная Квропа 1 663 1 415 1 689 1 511 1 308 1 245 1 210 1 313
Центральная Европа 877 669 691 840 749 992 897 801
Вост. Европа и Центр. Азия 4 750 4 480 5 837 6 102 5 509 5 604 5 679 6 123
Северная Америка 492 538 573 . 520 635 631 677 656
Латинская Америка 144 102 96 105 ИЗ 117 114 122
Африка 148 291 181 383 256 364 348 207
Западная Азия 10 44 21 40 84 2 7 1
Восточная Азия 112 131 192 234 272 320 326 342
Океания 75 76 81 104 144 148 176
Всего 8 246 7 751 9 356 9815 9 028 9 420 ... 9 407 9 742
Нитрата аммония в молекуле одновременно имеет элементы, способные к окислению (аммонийная группа) и обеспечивающие окисление (нитратная группа). Исходя из этого, аммиачная селитра способна к внутримолекулярному превращению с выделением энергии и газообразных продуктов разложения, что при определенных условиях протекает в режиме взрыва [2-5]. В силу этого, большое внимание уделяется вопросам взрывоопасности АС и ВВ на ее основе. Это, прежде всего, связано с богатой историей аварий и чрезвычайных ситуации, происходивших при производстве, транспортировке и хранение АС.
В работах [1,6] в хронологическом порядке представлены аварии, произошедшие при производстве, хранение и транспортировке нитрата аммония. Аварии, произошедшие в последние десятилетие, при транспортировке наземным транспортом партий аммиачной селитры описаны в работе [7]. Большое количество крупных и разрушительных аварий, связанных с нитратом аммония, произошло при транспортировке или хранение в трюмах морских судов.
Одна из самых разрушительных катастроф произошла 16 апреля ¡947 г. в порту города Техас - Сити (США). На борту парохода "Огапскатр" произошел взрыв партии аммиачной селитры. Трюм парохода, где находился груз был герметизирован, в нем отсутствовала вентиляция, температура воз-
духа достигала 49 °С. Согласно данным [1,6.8] причиной пожара и взрыва на корабле явился груз 2300 тонн пористой АС.
По данным [9.10] судно "Grandcamp" 16 апреля в 8 часов утра в трюме в грузовом отсеке, где находилась упакованная в бумажные мешки АС, возник пожар. Капитан судна принял решение не гасить пожар водой, чтобы не испортить груз. Поэтому была предпринята попытка ликвидировать пожар, задраив палубные люки и впустив пар в грузовой отсек. Такие меры лишь способствовали ухудшению ситуации, усиливая пожар без доступа воздуха. В 9 часов 12 минут произошел взрыв, в результате которого погибло 200 человек. В числе погибших была команда судна (32 человека), 4 члена экипажа двух самолетов, совершавших облет горящего судна и люди находившиеся в порту.
Эта катастрофа получила продолжение на следующий день 17 апреля 1947 г. В порту Техас - Сити в 1 час Юмин на другом судне "High flyer", перевозившем аммиачную селитру (2000 тонн) и серу, которая загорелась ] 6 апреля во время аварии на пароходе "Grandcamp", произошел взрыв. Всего за два дня погибло 522 человека, пострадало 3000 человек и 200 человек пропало без вести.
Имеются сообщения [10], что при взрывах произошли серьезные повреждения в порту. Здания в радиусе 1,5 км полностью разрушены; обломки кораблей разлетались на тысячи метров, например, обломок оси винта судна массой 1 т отлетел на 4 км. Тротиловый эквивалент каждого из взрывов оценивают— 1000 т. Материальный ущерб составил 100 млн. долларов. Для выяснения причин катастрофы было произведено исследование селитры тех же партий, что находились в трюмах парохода. Селитра была изготовлена на заводах военного министерства. Ни состав, ни тара не выходили за рамки стандартной продукции. И не смотря на то, что некоторые специалисты предполагали, что основной причиной пожара и перехода его в детонацию заключалась в парафино-петраолатумиого покрытия, применяемого в качестве припудривающей добавки, официальной версией стал поджег по неосторожности, в результате брошенной в грузовой трюм непотушеилой сигареты [6].
В том же году 28 июля в г. Бресте (Франция) произошел пожар и взрыв на пароходе "Ocean Liberty". По разным данным в трюмах парохода находилось от 2000 до 3300 тонн АС. В результате взрыва погиб 21 человек. Никаких подробных сведений об этой катастрофе в литературе нет. Причина пожара не установлена.
В 1953 году 28 февраля произошел взрыв некондиционированной АС на пароходе "Tinenia", хотя были соблюдены все правила техники безопасности, разработанные в то время, на основе исследований под руководством Межведомственного комитета США. Подробной информации об этой аварии в открытом доступе нет [1,6].
Имеется краткая информация [1.6] о пожаре и взрыве 2200 тонн АС на корабле в Японии в 1964 году, а также о пожаре с участие 1300 тонн АС на советском теплоходе "Александр Грин'" в 1968 году в порту Хайфон (Вьетнам).
Несмотря на многочисленные исследования, проводившиеся в США, Франции, Великобритании и других странах после взрывов АС в Техас -Сити и Бресте, причины пожаров, перешедших во взрыв, в трюмах судов однозначно так и не были названы.
Тем не менее, в результате этих исследований были установлены некоторые факторы, влияющие на увеличение скорости разложения АС и восприимчивости ее к детонации:
— Тепловой импульс (нагрев)
-— Наличие катализаторов разложения, приводящих к выделению в результате реакции азотной кислоты
— Наличие примесей хлоридов, порошков некоторых металлов и др.
— Наличие органических примесей
На основании этих исследований в странах производящих АС в качестве удобрения были нормативно введены правила по производству, хранению и перевозке АС с массовой долей азота не ниже 34 % направленные на недопущение воздействий перечисленных выше факторов. В результате этого при огромных масштабах производства и транспортировке АС удается сократить количество крупных пожаров и взрывов, аналогичных тем, которые имели место до этих исследований. Но теперь в большинстве случаев причиной возникновения аварий является не соблюдение выработанных ранее требований безопасности.
Библиографические ссылки
1. Михайлов Ю.М., Колганов Е.В., Соснии В.А. Безопасность аммиачной селитры и ее применение в промышленных взрывчатых веществах. Дзержинск: Партнер-плюс, 2009. 304 с.
2. Дубнов Л.В.. Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. М.: Недра, 1988. 359 с.
3. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. М.: Недра, 1973. 208 с.
4. Андреев К.К., Беляев А.Ф. Теория ВВ. М.: Оборонгиз, 1960. 595 с.
5. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. М.: Недра, 1980. 453 с.
6. Чернышев А.К., Левин Б.В., Конвисар J1.B. Аммиачная селитра и удобрения на ее основе. М., 2003. 102 с.
7. Richard J. Mainicro and Lames H.Rowland. A review of recent accidents involving explosives transport // J. Explosives Engineers, March/April 2009. PP. 6-12.
8. С.И. Приемов [и др.]; // Ферментная и спиртовая промышленность, 1977. №3. С. 25-26.
9. Маршалл В. Основные опасность химических производств. М.: Мир, 1989.
10. Бесчастнов М.В. Промышленные взрыва. Оценка и предупреждение. М.: Химия, 1991. 432 с.
