Взрыв в Оппау 1921 года: Катастрофа на химическом заводе BASF

Введение

1921 промышленная катастрофа в современном Людвигсхафене, Германия

Взрыв в Оппау произошел 21 сентября 1921 года, когда примерно 4500 метрических тонн смеси сульфата аммония и аммиачной селитры, хранившейся в башенном силосе, взорвались на заводе BASF в Оппау, который сейчас является частью Людвигсхафена, Германия. В результате погибли 500–600 человек и около 2000 получили ранения.

Предыстория

Завод начал производить сульфат аммония в 1911 году, но во время Первой мировой войны, когда Германия не смогла получить необходимое количество серы, он начал производить также нитрат аммония. Аммиак можно было производить без использования зарубежных ресурсов, применяя процесс Габера, и завод стал первым в мире предприятием, освоившим эту технологию. По сравнению с сульфатом аммония, нитрат аммония сильно гигроскопичен, поэтому смесь сульфата аммония и нитрата сжималась под собственным весом, превращаясь в вещество, напоминающее гипс, в силосе. Рабочим приходилось извлекать его кирками, что было затруднительно, поскольку вход в силос был опасен из-за риска обрушения удобрения. Для облегчения работы применялись небольшие заряды динамита для разрыхления смеси. Эта крайне опасная процедура была общепринятой практикой. Хорошо известно, что нитрат аммония является взрывчатым веществом и широко использовался в этих целях во время Первой мировой войны, однако испытания, проведенные в 1919 году, показали, что смеси сульфата аммония и нитрата с содержанием нитрата менее 60% не взрываются. Исходя из этого, материал, обрабатываемый на заводе – номинально смесь 50/50 – считался достаточно стабильным для хранения партиями по 50 000 тонн, что более чем в десять раз превышало количество, фигурирующее в связи с катастрофой. Действительно, в ходе приблизительно 20 000 подрывов ничего необычного не происходило, до рокового взрыва 21 сентября. Поскольку все участники погибли при взрыве, установить причины произошедшего не представляется возможным. Однако, согласно современным источникам и вопреки результатам испытаний 1919 года, критерий "менее 60% нитрата – безопасно" является ошибочным: в смесях, содержащих 50% нитрата, любой взрыв ограничивается небольшим объемом вокруг инициирующего заряда, но увеличение содержания нитрата до 55–60% значительно повышает взрывчатые свойства и создает смесь, детонация которой достаточно мощна для инициирования детонации в окружающей смеси с более низкой концентрацией нитрата, обычно считающейся минимально взрывоопасной. На взрывчатые свойства также влияют изменения влажности, плотности, размера частиц в смеси и однородности кристаллической структуры.

The plant began producing ammonium sulfate in 1911, but during World War I when Germany was unable to obtain the necessary sulfur, it began to produce ammonium nitrate as well. Ammonia could be produced without overseas resources, using the Haber process, and the plant was the first of its kind to do so in the world. Compared to ammonium sulfate, ammonium nitrate is strongly hygroscopic, thus the mixture of ammonium sulfate and nitrate compresses under its own weight, turning it into a plaster like substance in the silo. The workers needed to use pickaxes to get it out, a problematic situation because they could not enter the silo and risk being buried in collapsing fertilizer. To ease their work, small charges of dynamite were used to loosen the mixture. This highly dangerous procedure was in fact common practice. It was well known that ammonium nitrate was explosive, having been used extensively for this purpose during World War I, but tests conducted in 1919 had suggested that mixtures of ammonium sulfate and nitrate containing less than 60% nitrate would not explode. On these grounds, the material handled by the plant, nominally a 50/50 mixture, was considered stable enough to be stored in 50,000 metric ton lots, more than ten times the amount involved in the disaster. Indeed, nothing extraordinary had happened during an estimated 20,000 firings, until the fateful explosion on September 21. As all involved died in the explosion, the causes are not clear. However, according to modern sources and contrary to the above mentioned 1919 tests, the "less than 60% nitrate = safe" criterion is inaccurate; in mixtures containing 50% nitrate, any explosion of the mixture is confined to a small volume around the initiating charge, but increasing the proportion of nitrate to 55–60% greatly increases the explosive properties and creates a mixture whose detonation is sufficiently powerful to initiate detonation in a surrounding mixture of a lower nitrate concentration which would normally be considered minimally explosive. Changes in humidity, density, particle size in the mixture and homogeneity of crystal structure also affect the explosive properties.

Масштабы взрыва

Два взрыва, с интервалом в полсекунды, произошли в 7:32 утра 21 сентября 1921 года в силосе 110 завода, образовав кратер значительной ширины и глубины. Взрывы были слышны как два громких удара на северо-востоке Франции и в Мюнхене, на расстоянии более 300 км, и, по оценкам, высвободили энергию, эквивалентную 1–2 килотоннам тротила. Ущерб имуществу в 1922 году оценивался в 321 миллион марок, что, по оценкам The New York Times, соответствовало 1,7 миллионам долларов США (учитывая, что Германия переживала сильную гиперинфляцию в 1919–1924 годах, указанные суммы и обменные курсы не были вполне точными). Около 80 процентов всех зданий в Оппау были разрушены, в результате чего 6500 человек остались без крова. Ударная волна нанесла значительный ущерб Мангейму, расположенному на другом берегу Рейна, срывала крыши на расстоянии до 25 км и выбивала стекла на большем расстоянии, включая все средневековые витражи Вормсского собора, расположенного к северу. В Гейдельберге (от Оппау) движение было остановлено из-за обилия битого стекла на улицах, трамвай сошел с рельсов, а некоторые крыши были повреждены. В течение первых 48 часов было обнаружено 500 тел, а общее число погибших превысило 560 человек.