文/张睿 董学胜 陈新玥
当地时间2020年8月5日,距离爆炸中心不到500 m的贝鲁特港口,受损严重 摄影/马裕铭
2020 年8 月4 日 下 午6 时 许,黎巴嫩贝鲁特港发生剧烈爆炸(以下简称“贝鲁特港爆炸事故”)。2 750 t 硝酸铵将贝鲁特港炸成一片焦土,爆炸造成的影响相当于3.3 级地震,导致大约300 人死亡,6 500 人受伤,约30 万人流离失所,经济损失100 亿~150 亿美元,黎巴嫩多年的发展成果化为乌有。
硝酸铵到底是一种怎样的化学物质,具有如此巨大的破坏力?作为目前为止人类历史上伤亡最为惨重的硝酸铵爆炸事故之一,贝鲁特港究竟存在哪些问题?从这起事故中,我们又能够吸取怎样的经验教训?
2014 年,悬挂摩尔多瓦国旗的“Rhosus”货轮在从格鲁吉亚驶向莫桑比克的过程中,由于引擎问题驶入黎巴嫩贝鲁特港。随后,船只在此被遗弃,黎巴嫩政府没收了船上装载的2 750 t 硝酸铵,并存放在贝鲁特港附近的12 号仓库中。
2020 年8 月4 日下午,工人对12 号仓库的大门进行了焊接作业。后续调查指出:引发后续事故的火源可能就来自于焊接作业中产生的火花。
17:45,12 号仓库东北角首先被发现起火,仓库附近的居民能够看到白灰色的烟雾从仓库里飘出。
17:55,一队消防人员Platoon 5出动前往火灾现场,并尝试进入仓库灭火,但消防人员迅速发现此次火灾不同寻常,火势异常巨大并且伴随着可怕的声响。
18:00 左右,仓库中飘出的烟雾颜色不断加深,由白灰色逐渐演变为深灰色,这表明仓库中正在燃烧的物质发生了变化。
18:07,12 号仓库的西北角上出现了另一个强热源,并很快发生了第1 次爆炸,第1 次爆炸产生了大量灰白色的烟雾,并且在爆炸烟雾中能看见类似于烟花爆炸的火花闪动。
18:08,在第1 次爆炸发生大约30 s 后,第2 次爆炸发生,巨大的红色蘑菇云从仓库中部位置升腾而起,高度达755 m 左右,Platoon 5 的10位成员全部遇难。根据爆炸专家事后的分析,此次爆炸应该是由仓库中具体某一位置发生的单点爆炸,大约一半储存在仓库中的硝酸铵参与了此次爆炸。
2020 年8 月14 日16:40,大火被完全扑灭。
根据事故调查的结果,造成贝鲁特港灾难性事故的罪魁祸首是12 号仓库中存放的2 750 t 硝酸铵(CAS:6484-52-2)。它是一种于1659 年首次被发现的极易溶于水的无色无味晶体,主要具有的危险性包括爆炸性、氧化性(本身不可燃烧但能够促进周围其他可燃物质的燃烧)和自持分解。硝酸铵的熔点约169。C,170。C 开始发生可逆的吸热分解,生成氨气和硝酸:
随着温度的持续升高,大约到200。C 时会转为不可逆的放热反应,生成水和一氧化二氮:
而当不纯的或是储存在密闭环境中的硝酸铵突然遇到高温或撞击时,则可能会发生爆炸性的分解反应,生成氮气、氧气、水和氮氧化物等产物:
目前,硝酸铵主要可以分为肥料用硝酸铵和炸药用硝酸铵,相比较而言,肥料等级的硝酸铵会比炸药用硝酸铵密度更高,内部的空隙也更少。
纵观人类历史,从19 世纪末进行大规模生产开始,硝酸铵引发的安全事故就屡见不鲜,涉及运输、生产、加工、储存等供应链的各个环节,历史上比较著名的硝酸铵爆炸事故包括:1921 年9 月21 日,德国奥波一工厂在使用炸药处理结块的硝酸铵基复合肥料过程中引发的爆 炸;1947 年4 月16 日,美 国 德克萨斯城2 艘硝酸铵运输船只爆炸;2001 年9 月21 日,法国图卢兹受污染的不合格硝酸铵产品在存放过程中发生的爆炸等。
硝酸铵引发事故之多,造成死伤之重,让很多人谈硝酸铵而色变,但事实上,存储和处理得当的硝酸铵并不会发生爆炸。引发硝酸铵爆炸事故常见的原因包括:遇到意外点火源,遭遇撞击却缺乏足够的保护措施,存储条件选择不当(例如,湿度控制不当、与不兼容的物质混储等),生产过程中出现不当操作,尝试使用炸药对结块的硝酸铵进行爆破,选择错误的方式对于硝酸铵进行灭火,未能妥善处理废弃的不合格硝酸铵产品或硝酸铵受到不兼容物质污染(例如,酸、氯酸盐、亚氯酸盐、亚硝酸盐、可燃物、动物油脂、硫磺……)。可以说,硝酸铵发生爆炸的背后必然存在人为的不当操作,那么贝鲁特港的12 号仓库中究竟存在怎么样的问题导致了爆炸的发生呢?
首先,是与不兼容物质的混储。根据事后的调查显示,事发时的12号仓库中,除了2 750 t 硝酸铵之外,还存放有约23 t 烟花爆竹、50 t 磷酸铵、5 t 茶和咖啡、5 卷慢燃导爆索和1 000 个车胎,另外还可能有几个集装箱的煤油和盐酸。当遭遇起火时,这些物质都会增加硝酸铵发生爆炸的风险。
其次,在12 号仓库中,硝酸铵的堆放形式也存在不合理。12 号仓库中的2 750 t 硝酸铵是被杂乱的集中堆放在仓库中央,并且没有采取任何安全措施,参考英国健康与安全部发布的《硝酸铵储存与搬运》中的规定,每垛硝酸铵最多不应该超过300 t,堆垛之间或者堆垛与墙之间的距离至少要保持1 m 距离。超出规定量近9 倍的硝酸铵堆垛无疑会增加遭遇意外时爆炸发生的可能性以及爆炸可能的规模。
另外,事故当天下午,在仓库中堆满货物的情况下,对于大门进行焊接作业无疑是一个错误的决定。本来,体量巨大且存储不当的硝酸铵就已经使得12 号仓库变成一个等待被引爆的巨型炸药桶,在没有对于仓库中的货物采取任何安全措施的情况下,进行可能产生火花的焊接作业,就提供了这个引爆炸药桶的意外点火源。
硝酸铵体量巨大、存储条件和存放方式不合理、作业中引入意外的点火源,使得12 号仓库中的硝酸铵最终发生了爆炸。但贝鲁特港爆炸事故中存在的问题远远不止于此,从发生爆炸到造成巨大的伤亡,黎巴嫩政府在管理上的漏洞不可忽视。
一方面,黎巴嫩政府在港口附近的用地规划上存在严重不合理。贝鲁特港的硝酸铵爆炸之所以会造成惨重的伤亡,与黎巴嫩政府选择贝鲁特港附近的12 号仓库作为储存没收的2 750 t 硝酸铵的地点有着密不可分的关系。12 号仓库距离最近的居民楼大约480 m,而根据西澳大利亚州政府矿业、工业法规和安全部发布的《实践规则:固体硝酸铵的安全存储》中给出的最大堆垛存储硝酸铵的量与居民楼之间应当间隔最小距离的计算方法,2 750 t的硝酸铵堆垛存储的位置距离最近的居民楼应该大于1 570 m。也就是说,一旦12 号仓库中的硝酸铵发生爆炸,距离仓库480 ~1 570 m半径范围内的居民都将受到严重的影响,事故之后的相关调查也印证了这一点。并且,这个大概生活了10 万居民的区域范围内,并没有规划有效的逃生路线,更将这些居民暴露在了极大的危险中。
另一方面,黎巴嫩政府关于这批存在巨大隐患的硝酸铵的危险信息交流也明显不够。12 号仓库最开始起火时,周边群众在第一时间并不是选择逃生,而是近距离拍摄了大量照片、视频上传在社交网络上,这说明仓库周边大部分群众并不清楚仓库中究竟储存了什么货物或者这些货物具有怎么的潜在危险性。而之前,在没有足够的安全保护的情况下,在仓库中进行焊接作业,以及报告火灾事故之后Platoon 5 的消防员们立即赶到仓库门前,并尝试进入仓库进行灭火,也没有应急响应部门组织周边群众迅速撤离等情况都表明,不仅仅是周边的群众,仓库的作业人员、辖区负责的消防队和应急响应部门等利害相关方面,都对于仓库中存储的货物以及危险性缺乏足够的了解。
一边是存在巨大危险隐患的化学物质,另一边是利害相关方面对于危险的存在以及处理的方式一无所知,这就注定了当发生事故时,无法迅速进行妥当的处置,只能等待事故不断扩大并最终造成无可挽回的影响。
那么,难道从来没有人向当局汇报过这批硝酸铵潜在的风险吗?当然并不是。最早2014 年,这批硝酸铵被存入12 号仓库开始,当地海关总长Shafik Merhi 就向主管当局汇报了在港口存放危险化学品的安全隐患。2014—2020 年的6 年间,海关人员和国安机构曾经至少6 次上报了情况,并提出应该将这批硝酸铵进行转移,交给军方或其他有能力的机构进行处置。然而,主管当局一直没有采取任何措施,直到这批硝酸铵在2020 年8 月4 日的爆炸中被“强制销毁”。对于安全隐患的漠视和无所作为,使黎巴嫩失去了一个又一个可能阻止悲剧发生的机会。
硝酸铵的不当存放造成了爆炸的发生,而政府在管理上的疏失导致了大量民众和基础设施被置于高度的风险之中,最终使贝鲁特港乃至整个黎巴嫩付出了血与泪的代价。事故发生之后,黎巴嫩国内的应急响应能力明显不足,医疗基础设施也严重短缺,又进一步加剧了爆炸带来的后续影响。
预计到2050 年,全世界将有90亿~100 亿人口。快速增长的人口使得粮食供应成为一个巨大挑战。硝酸铵价格低廉、含氮量较高、极易被作物吸收等特点,使得它在可预见的未来仍然有被广泛应用的需求。面对它潜在的危险性,我们无法选择逃避,因此,必须从包括贝鲁特港爆炸事故在内的历史经验中吸取教训,力求将硝酸铵风险降到最低。
首先,必须充分了解硝酸铵和硝酸铵基化肥可能具有的危险性,并保证在其生命周期的各个环节采用恰当的处置方式和保护措施,避免硝酸铵被污染、发生结块或遭遇火源和撞击等情况的发生,尽可能将发生事故的可能性降到最低。
其次,在事故初期要采取合适的应对措施。硝酸铵起火之后,随时有可能产生严重的后果,对于首先抵达火场的应急响应人员尤其危险。当硝酸铵燃烧时,正确的灭火方式是:在离火源较远的地方用大量的水进行灭火。水量不够或是采用其他方式进行灭火都会增加发生爆炸的可能性,对消防人员的生命安全造成威胁。因此,必须制定详细的应急响应计划,并保证相关应急响应人员得到足够的训练,能够采用正确的方式控制火势并保障自身安全。同时,还必须阻止不具备相关能力的普通群众参与或围观,以免对应急响应工作造成负面影响。
此外,合理的城市规划将有助于减轻硝酸铵事故可能带来的不利影响。如果能够在居民区以及城市重要基础设施和危险源之间保持足够的安全距离,并在中间设立缓冲带,发生爆炸的情况下造成的人员伤亡和设施损毁的可能性就会大大降低。对此,我国就制定了GB 50089—2018《民用爆炸物品工程设计安全标准》,规定储存包括硝酸铵在内的各种爆炸性物质或物品的仓库的相关设计和选址要求。
同时,有效的危险信息交流也非常重要。硝酸铵存放点附近的居民、辖区应急响应部门等相关方必须明确被告知危险源的存在和具体情况,只有这样,他们才能在发生危险时迅速了解情况并作出正确的应对。
最后,国家和地方政府应当与各利害相关方面进行合作,将硝酸铵生命周期各个环节风险控制纳入战略和计划,并以立法和强有力的治理为后盾。积极排查相关企业,发现可能存在的风险并及时进行整改,将事故扼杀在苗头阶段。
贝鲁特港爆炸事故已经发生,无论多沉痛的哀悼也无法挽回逝去的生命。但死者的遗嘱并不是责备,而是永不再有。真正重要的是,应该从事故吸取教训,坚决行动,防微杜渐,从源头上控制风险,积极备战,提高能力,时刻准备好应对突发状况,避免类似悲剧的再次发生,这才是对于遇难者最好的慰藉。