2013年4月17日德克萨斯州化工安全事故分析

2013年4月17日，位于美国德克萨斯州的WFC公司发生硝酸铵爆炸，导致15人死亡，数百人受伤。

WFC公司

西部肥料公司(WFC)位于德克萨斯州，储存和分发化肥、化学品、谷物和其他各种农业用品。WFC经营着两座建筑和一些储罐。其中一座建筑用作化学仓库、商店区和办公空间。农民购买的大部分化学品都储存在那栋楼里。

另一座大楼里存放着肥料，包括磷酸二铵、硫酸铵、钾盐(氯化钾)、硫酸钾镁和硝酸铵。建筑是由可燃材料建造的，主要是木材。1961年建成肥料楼，1962年开始营业。1972年，最近的住宅距此约40米。多年来，城市的发展导致土地开发逐渐接近此处，其中包括一个公园(小于46米)，一个公寓(约110米)，西部初中(60米多一点)和西部高中(约150米)。

事故分析

2013年4月17日晚7时30分左右，化肥楼发生火灾。事件发生后，一名警察第一时间赶到现场，当时他正在城市公园附近进行例行巡逻。一个年轻人走近他，指着化肥厂。警察开车到工厂的北端，观察到橙红色的火焰从建筑中冒出来。

消防员很快赶到现场。但是在大楼内部，火势继续迅速升级。火灾产生的烟和烟灰堆积在硝酸铵堆上，而这些硝酸铵被储存在可燃的木桶里。大约在晚上7点45分，火灾的性质发生了变化：可能是大火烧穿了门。更多的外部氧气涌入，增加了建筑内部的热。热被硝酸铵堆上的烟灰层吸收，迅速加热肥料表面，使其对爆炸很敏感。外面，消防部门试图用水灭火。

随着火势的加剧，消防队长和助理消防队长开始讨论是否撤退，但为时已晚。晚上7点51分，也就是火灾发生20分钟后，大约30吨硝酸铵被引爆。

硝酸铵

硝酸铵(NH₄NO₃)，一种白色结晶固体，在水中溶解度很高。它主要用于农业，作为高氮肥料。其他用途是作为采矿、采石和土木建筑中使用的爆炸混合物的成分之一。硝酸铵在敏感度方面而言是极其钝感的炸药，比安全炸药C4炸药更为钝感。硝酸铵是最难引爆的硝酸炸药，撞击感度是：50kg锤50cm落高，0%爆炸。相比起著名炸药硝化甘油的200g锤，20cm落高，100%爆炸的感度，可见硝酸铵的钝感。

硝酸铵对高温的耐受力较差，分解温度一般大于等于180度，但一般不会爆炸性分解。当硝酸铵暴露于过高温度时会有发生爆炸性分解的风险。

事故总结

缺乏安全意识

1.多年来没有分区限制，住宅、学校和企业建在了高度危险的化学储存设施附近。

2.WFC是在1961年建立的。在接下来的几年里，城市建设缓慢而稳定地向这个设施发展。尽管WFC储存的化学品存在潜在危险，但分区条例并没有限制住宅或其他建筑的侵占行为。最终，城市建筑越来越靠近这个设施。

3.德克萨斯州没有关于在社区附近设置危险设施的规定。

4.WFC低估了将肥料级硝酸铵储存在普通可燃结构中的危险性。

CSB发现这种普遍缺乏意识是由几个因素造成的：

1. 事故发生时，OSHA (美国职业安全与健康管理局)并未将硝酸铵列入高度危险化学品、有毒物质和反应物质的清单。

2. 环境保护署或环保局没有将硝酸铵列入其风险管理计划所涵盖的化学品清单中。

因此，WFC没有被要求进行危险评估或分析爆炸对周围社区可能造成的后果。

CSB发现，公司员工和应急人员对无水氨的危害的认识远远超过对硝酸铵的认识：消防员都很清楚，无水氨可能会以有毒云的形式出现，能够飘到附近的家庭中。但消防队员没有预料到化肥级硝酸铵可能会发生爆炸。消防局没有被要求对硝酸铵相关的紧急事件进行事前规划。这将能够确定现场所有材料的危害，并可能帮助他们制定应对硝酸铵火灾的策略，包括允许化肥建筑烧成平地，如果这样做可以保护生命。

CSB建议环保局制定一份指导文件，说明应急反应人员应如何利用危险化学品知识制定安全培训、演练和应急计划。最后，CSB建议各利益相关方增加对消防部门的培训项目的资金，培训如何应对化肥级硝酸铵和其他危险材料的火灾。

撰写：王若愚

审定：赵宇飞

排版：杨江榕

北京化工大学科普实验中心