Consideraciones de seguridad con nitrato de amonio
Por Óscar Mauricio Barajas Pinzón / Ingeniero mecánico / Magíster en Automatización Industrial / Loss Prevention Department – Saudi Aramco / mayo de 2020 / Abqaiq – Arabia Saudita Cómo citar este artículo:Barajas, O. (2020). Consideraciones de seguridad con nitrato de amonio. Revista Protección & Seguridad No. 393 pág. 18-24. Consejo Colombiano de Seguridad. https://ccs.org.co/portfolio/consideraciones-de-seguridad-con-nitrato-de-amonio/ Introducción El nitrato de amonio se utiliza sobre todo como fertilizante por su buen contenido en nitrógeno. Es una sustancia involucrada en varios de los más graves incidentes asociados con productos químicos. El presente artículo tiene como propósito informar sobre las propiedades fisicoquímicas de esta sustancia y las precauciones de seguridad para su almacenamiento y manipulación. Imagen 1. Nitrato de Amonio. Fuente: Scientific American. Referencias Documentales y Normativas Los siguientes documentos y referencias normativas internacionales pueden utilizarse como guía: ◥ Guidance on the Ammonium Nitrate Storage Requirements [Guía sobre requisitos para el almacenamiento de nitrato de amonio] en 29 CFR 1910.109(i) publicado el 3 de diciembre de 2014 por el Departamento de Trabajo de los EE. UU. ◥ Chemical Advisory: Safe Storage, Handling, and Management of Ammonium Nitrate [Asesoramiento químico: almacenamiento, manipulación y gestión de manera segura de nitrato de amonio] (EPA 550-F-15-001, junio de 2015, o última edición). ◥ NFPA 400 “Código de Materiales de Riesgo”. ◥ NFPA 430 “Code for the storage of liquid and solid oxidizers”. ◥ NFPA 495 “Explosive Materials Code”. ◥ NFPA 5000 “Building Construction and Safety Code”. Contexto histórico ◥ 1942: Tessenderlo, Bélgica bajo ocupación nazi, una explosión accidental de 150 toneladas de Nitrato de Amonio provocó 189 muertos y 900 heridos. ◥ 1947: Texas, Estados Unidos, un barco francés cargado con Nitrato de Amonio explotó en el puerto industrial de Waco, causando 581 fallecidos y 3.500 heridos, partes de la estructura del barco cayeron al interior de la ciudad, quinientos automóviles recién fabricados fueron destruidos: Imagen 2. Imagen de los 500 coches que había cerca del Puerto de Texas donde se produjo la explosión con Nitrato de Amonio. Fuente: ABC International. ◥ En 1995, Nitrato de Amonio fue utilizado en un atentado terrorista a un edificio gubernamental en la ciudad de Oklahoma provocando 168 muertos y 600 heridos: Imagen 3. Alfred P. Murrah Federal Building en Oklahoma. Fuente: David Glass/AP. El 12 de agosto de 2015 ocurrió una explosión en un almacén del puerto de la ciudad de Tianjin. La explosión dejó 173 muertos, 28 desaparecidos y 797 heridos. Las autoridades chinas determinaron que la explosión ocurrió por el incendio de materiales peligrosos, entre los cuales se incluía el Nitrato de Amonio: Imagen 4. Crater que dejó la explosión de Tianjin en 1995. Fuente: BBC. El 4 de agosto de 2020 ocurrió una explosión en un almacén que contenía 2750 toneladas de nitrato de amonio que habían sido confiscadas por el gobierno y almacenadas en el Puerto de Beirut. Al momento de escribir el presente artículo se han confirmado al menos 220 muertos, 6000 heridos y varios desaparecidos. El caso se encuentra en proceso de investigación. Características y Propiedades del Nitrato de Amonio El nitrato de amonio o nitrato amónico es una sal formada por iones nitrato y amonio. Su fórmula es NH4NO3: Imagen 5. Enlace iónico entre amonio y ácido nítrico. Se trata de un compuesto incoloro e higroscópico, altamente soluble en agua. El nitrato de amonio es un compuesto inestable y suele ser utilizado como fertilizante. El nitrato de amonio se utiliza sobre todo como fertilizante por su buen contenido en nitrógeno. El nitrato es aprovechado directamente por las plantas mientras que el amonio es oxidado por los microorganismos presentes en el suelo y sirve de abono de más larga duración. Una parte de la producción se dedica a la producción del óxido nitroso (N2O) mediante la termólisis controlada: NH4NO3 2H2O + N2O Esta reacción es exotérmica y puede ser explosiva si se lleva a cabo en un contenedor cerrado o calentado demasiado rápido. El nitrato de amonio es un ingrediente en ciertos explosivos. Ejemplos de explosivos conteniendo nitrato amónico incluyen: ◥ Astrolite (nitrato amónico e hidracina). ◥ Amatol (nitrato amónico y TNT). ◥ Ammonal (nitrato amónico y polvo de aluminio). ◥ Amatex (nitrato amónico, TNT y RDX). ◥ ANFO (nitrato amónico y fuel oil). ◥ DBX (nitrato amónico, RDX, TNT y polvo de aluminio). ◥ Tovex (nitrato amónico y nitrato de metil aluminio). ◥ Minol (nitrato amónico, TNT y polvo de aluminio). ◥ Goma-2 (Nitrato amónico, nitroglycol, nitrocelulosa, ftalato de dibutilo y fuel). En estado puro es también un explosivo, aunque bastante insensible hasta que alcanza temperaturas elevadas. El aluminio en polvo mezclado le aporta energía a la onda de choque, pero con cierta disminución de la onda explosiva. Como pasa con otros nitratos inorgánicos, el nitrato de amonio es un agente oxidante que incrementa la intensidad de incendios. En este caso el gas oxidante es el óxido nitroso (N2O), más que el oxígeno en sí. El nitrato de amonio grado fertilizante no se debe confundir nitrato de amonio usado como mezcla combustible para producir explosivos cuya concentración es mayor. Todos los grados de nitrato de amonio pueden detonar si se encuentran en la concentración adecuada y con la forma cristalina apropiada o si se encuentra lo suficientemente confinado (entre más puro el material, mayor grado de confinamiento es requerido) [1], [2]. La transición directa entre combustión y detonación en nitrato de amonio grado fertilizante comercial es posible solo si existe una gran cantidad de sustancia almacenada y si la fuente de ignición se encuentra ubicada en el centro o en el tope del apilamiento. El nitrato de amonio involucrado en la explosión de Texas City en 1947 tenía aditivos orgánicos y era sustancialmente diferente al nitrato de amonio producido hoy en día. Si el nitrato de amonio es almacenado junto con líquido combustible, papel o polietileno, la transición entre combustión y detonación es posible. Dichas mezclas deben clasificarse como agentes explosivos y deben almacenarse de acuerdo con los requerimientos establecidos en NFPA 495 “Explosive Materials Code” [1] ,[5]. Detonaciones de gas son incapaces
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