诱发天津港大爆炸的硝化棉是啥？(1)

诱发天津港大爆炸的硝化棉是啥？(1)

一： 硝化棉 是个啥？和军事有多大关系？

国务院近日公布的调查报告指出，引发天津港8·12特别重大爆炸事故的直接原因，是瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱内硝化棉积热自燃，并在随后相继引燃引爆周围的危险化学品——比如硝酸铵等。

图：用棉花在浓硝酸（硝化）浓硫酸（脱水）等酸液中处理，可以得到的硝化棉。

硝化棉（纤维素的硝酸酯，被称为“硝酸纤维素酯”）是一种易燃易爆的危险化学品，在历史上（19世纪后期到20世界初中期甚至今天）曾经是非常重要的军用主力火炸药；既曾经大量用于制造发射药，推动枪弹和炮弹飞行；也曾经大量用于装填炮弹炸弹和各类爆破器具，是人类在黑火药之后学会制备的第二种火炸药。

硝化棉最早的制备方法出现在1833年，由法国化学家布拉克诺用棉花、淀粉、木材等碳水化合物溶解在浓硝酸中制得，因此当时他将硝化棉命名为“木炸药”。但是由于缺乏有效的脱水工艺等一系列问题，早期的硝化棉威力低而且很不稳定，不具备实用价值。

图：法国的1886系列步枪首先使用无烟火药，掀起了现代步枪的性能革命

图：以硝化棉为原料制造出来的无烟（相对于黑火药）枪弹发射药

后来由雄班、阿贝尔、盖斯等各国化工专家的不懈努力改进下，以硝化棉为基础制备的无烟火药和新式炸药促成了军事火炸药体系的历史性跨越。比如现代枪炮的远射程性能，就是从无烟火药取代黑火药开始的。

随着TNT等新一代火炸药的兴起，硝化棉由于性能指标的落后而在军用火炸药这个舞台上成为了次要的边缘化角色；但是在其它领域——比如工业生产，硝化棉却成为了长期无法替代的重要原料。而此次天津爆炸事故中，硝化棉就与军事用途无关，它的身份是用于涂料和油墨生产的原料。

二：天津港为何会堆放如此多的硝化棉等危险易爆化学品？

2012年，仅仅是中国大陆就消费了8.2万吨硝化棉——这只是国内硝化棉行业的部分产能。事实上除了高端产品（杂质含量低，溶液透光率高，产品耐久不变黄）国内处于基本空白状态需要进口以外；中国是世界上最大的硝化棉生产国，以及重要的出口国。在硝化棉的现代用途中，它主要用来制造油漆涂料和油墨、赛璐珞塑料（最常见的如乒乓球）等等。

图：老式飞机外壳上采用的醇酸清漆，就需要硝化棉作为成膜剂。

和军用的火炸药硝化棉相比，工业硝化棉的含氮量（硝基数量）要低很多，不会高于12.5%，因此相对比较安全——更不易于起火和爆炸，即使起火爆炸威力也更低。然而在安全管理中常常能见到这样的悖论：一些剧毒、极为易燃易爆的化学制品，每个人都不敢对它掉以轻心，严格遵照安全规章，反而出事少、事故损失低。

图：在中国，每年在真正的军用炸药生产、储运、使用中意外死亡的人数，不及其它危险品事故的零头

反而在一些数量大、危险程度较低的危险品管理上，出于压缩成本（比如堆放的数量和密度超标、关停洒水降温设施）等经济利益原因；很多人往往会不惜铤而走险进行违规运作，直到相关规章制度中留下的安全余地被压榨殆尽，最后造成后果极为严重、影响特别恶劣的灾难性事故。

天津港之所以堆放如此多的危险化学品（硝化棉、硝酸铵等），其实也正是上面的两个原因：一方面国内外消费量巨大——这必然带来巨大的运输和储存量，另一方面又对于危险品的风险管理处于放任甚至是失控的状态。

三：天津爆炸事故对中国硝化棉产业会有哪些影响？

国内的硝化棉市场与国际市场有所不同。国际上最大的硝化棉用途中，涂料和油墨的比例相当，共同占据绝对大头；而国内的应用中涂料比例远高于油墨，占据了65-70%。这些采用硝化棉作为成膜剂的硝基涂料应用范围极广，从木器到金属、塑料、皮革均大量涉及；可以说每个人在日常生活中，都会接触到。丙烯酸等新型涂料等从性能上虽然可以完全替代硝化棉，但相对成本就要高不少。

图：丙烯酸涂料摆脱了对于硝化棉的依赖，而且性能要优越的多。但由于廉价等优势，硝基涂料在很长时间内仍然拥有强大的生命力。

因为这一层原因，虽然国内硝化棉行业相当散乱——企业多而小，生产能耗高污染大，而又缺乏高端产品研制能力；但环保部门在整治硝化棉行业时，遭遇的经济等各方面阻力却极大——比如中国涂料工业协会的抵制。

早在2007年时，当时还叫做“国家环境保护总局”的环保部就想把硝化棉为主体的硝基涂料全面列入“双高（高污染，高环境风险）”名录，但最终只能将4个总产量很低的小种类硝基涂料列入，效果只能说是隔靴搔痒。

图：天津港爆炸现场

天津港特别重大爆炸事故的发生，以及国务院事故调查报告的公布，毫无疑问会对中国硝化棉产业形成明显的影响。除了针对生产、运输安全的强力检查和严厉整改以外，未来很可能会出现这些变化：一些污染大、产品规格不高的企业被关停或者兼并；更多高污染的硝基涂料种类将会被列入“双高”或者类似的黑名单性质的目录；硝化棉整个行业将会出现总产量规模的下降和高端产品的突破。

实际上不仅仅是硝化棉、硝酸铵的制造和运输，整个天津港特别重大爆炸事故的方方面面——比如危险品仓库选址、和周围民居的实际距离等等，都是中国化工行业——乃至于整个经济工业体系发展过程中各种矛盾累积交织的产物。

天津的爆炸，给中国敲响了一记沉重的警钟。在付出了如此惨痛的代价以后，我们能吸取多少教训，能改正多少错误，消除多少从前累积的矛盾和埋下的隐患？时间将会见证一切。

(来源:候知健)