1.2 Взрыво и пожароопасность минеральных удобрений.

 

Аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний, аммонийная соль азотной кислоты) отличается особыми пожароопасными свойствами среди всех селитровых минеральных удобрений.

Наша химическая промышленность выпускает аммиачную селитру трех марок - А, Б, В. В качестве удобрения используют аммиачную селитру марки В, содержащую 34-35 % азота и не менее 97 % чистого нитрата аммония. В ней допускается наличие не более 0,4% влаги.

Аммиачная селитра заводского изготовления представляет собой мелкокристаллический, чешуйчатый порошок. В кристаллах 60% кислорода, 5 - водорода и 35% азота.

В последнее время химическая промышленность во все больших количествах поставляет в качестве удобрения селитру в виде белых гранул сферической и овальной формы. При этом 90% гранул имеют диаметр от 1 до 3 мм, не более 6% -до 1 мм. Если в гранулы для уменьшения слеживаемости добавляют определенные вещества, они принимают различные оттенки.

Нитрат аммония обладает повышенной гигроскопичностью. Его гигроскопическая точка при 20° равна 66,9% относительной влажности воздуха, т. е. практически при влажности более 60% селитра будет увлажняться. В сырых помещениях и особенно при хранении россыпью в ней появляется рассол - концентрированный раствор препарата в воде.

Предотвратить увлажнение селитры позволяет упаковка ее в плотную герметизированную тару - полиэтиленовые или пяти- и шестислойные битумированные бумажные мешки.

Кристаллическая селитра при хранении сильно слеживается в достаточно плотную массу, с трудом поддающуюся измельчению. Слеживаемость объясняется способностью удобрения при изменении температуры переходить из одной кристаллической модификации в другую, т. е. образовывать новые кристаллы, более крупные, чем первоначальные. Таким образом, при резком колебании температуры объем селитры увеличивается.

Существует несколько модификаций кристаллов аммиачной селитры. Наиболее устойчивая из них (с простой ромбической решеткой) образуется при температуре от 18 до 32°. Повышение температуры хранения селитры ускоряет процесс подготовки ее к перекристаллизации. Образование новых кристаллов идет при 32,3°, удобрение слеживается и уплотняется, превращаясь в сплошной монолит. Чтобы этого не произошло, температура хранения аммиачной селитры не должна превышать 30°.

Уплотнению и слеживаемости нитрата аммония способствуют его попеременное увлажнение и подсушивание, ведущие к распадению старых кристаллов и образованию новых, цементирующих всю массу. Удобрение слеживается и под давлением верхних слоев на нижние при хранении навалом в больших кучах, при складировании мешков в высоких штабелях. Уменьшению слеживаемости селитры способствует введение добавок (мел, доломит), гранулирование и покрытие гранул порошкообразными минеральными веществами, способными удержать значительное количество влаги (фосфоритной или костной мукой, гипсом, каолином). Иногда гранулы покрывают парафином. Слеживаемость селитры уменьшается, если перед упаковкой в тару ее охладить до 30° и ниже.

Аммиачная селитра является сильным окислителем, что и определяет ее повышенную пожароопасность.

Органические вещества при контакте с ней существенно изменяют свои пожароопасные свойства, температура воспламенения горючих материалов, пропитанных ею, значительно снижается. Так, битумированная бумага, из которой делают тару под селитру, имеет температуру воспламенения 250°. Однако, будучи пропитанной аммиачной селитрой и высушенной, она воспламеняется уже при 200°. Снижается температура воспламенения и у других материалов, используемых в качестве тары под селитру: у прорезиненной бумаги - с 270 до 200°, у обыкновенной бумаги-со 130 до 300°.Поэтому контакт аммиачной селитры с горючими веществами: древесиной, углем, бумагой, соломой, торфом, джутом, мешкотарой при наличии оптимальных условий может привести к загоранию даже при незначительном тепловом импульсе.

При взаимодействии селитры с серной кислотой, часто встречающейся в свободном состоянии во многих минеральных удобрениях, и в частности в суперфосфате, или с ее кислыми солями образуется азотная кислота. При обычной температуре на свету и особенно при нагревании она разлагается и при этом выделяются атомарный кислород и двуокись азота, являющиеся сильными окислителями.

Древесина, вата, солома, другие виды целлюлозы под воздействием двуокиси азота самовозгораются.

Самовозгорание происходит и при взаимодействии аммиачной селитры с маслами, легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, другими нефтепродуктами, а также с различными металлами в порошкообразном состоянии, в частности, с алюминием.

В условиях повышенных температур аммиачная селитра подвержена термическому разложению, которое при отсутствии условий для отвода тепла и рассеивания получающихся продуктов может привести к взрыву.

Чистая и сухая аммиачная селитра при нормальной температуре взрывается только под воздействием сильного детонатора. Она малочувствительна к удару. Не вызывают взрыва селитры и различные механические воздействия (удары, трение).

Натриевая селитра (азотнокислый натрий, нитрат натрия) - простое азотное удобрение, представляющее собой бесцветный порошок из мелких кристаллов, содержащий 16% азота. Это очень гигроскопичный продукт, значительно слеживающийся при хранении. Будучи сильным окислителем, нитрат натрия при контакте с горючими материалами способствует их самовозгоранию.

Калиевая селитра (азотнокислый калий, нитрат калия) - сложное азотно-калийное удобрение, выпускаемое в виде мелкокристаллического белого порошка с желтоватым оттенком, состоящее из кристаллов ромбической формы и содержащее 47 % окиси калия и 14 % азота в нитратной форме.

Выделение атомарного кислорода при разложении калиевой селитры делает ее сильным окислителем. От мощного и высококалорийного источника огня она воспламеняется. При воздействии огня на большие количества этого вещества может произойти взрыв. Температура, при которой происходит взрыв калиевой селитры, снижается в присутствии древесных опилок и хлопка.

Калийная селитра более чувствительна к ударам и трению, чем другие виды селитровых удобрений. Она способствует самовозгоранию горючих материалов. Смеси нитрата калия с органическими веществами легко воспламеняются и интенсивно горят.

Кальциевая селитра (азотнокислый кальций, нитрат кальция) - простое азотное удобрение, выпускаемое в гранулированном виде и содержащее не менее 15,5% азота.Кальциевая селитра сильно гигроскопична, поэтому ее поставляют в плотно запаянных полиэтиленовых или заклеенных битумированных бумажных мешках и хранят без допуска влаги.

Кальциевая селитра менее пожаро- и взрывоопасна, чем другие селитры.

Таблица 2