Методическое пособие 346

В табл. 1.7 приведены максимальные значения зон заражения первичным Г1 или вторичным Г2 облаком, определяемые в зависимости от эквивалентного кол-ва вещества и скорости ветра. Полную глубину зоны заражения Г, м, обусловленную воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяют:

Примечание: при скорости ветра менее 1 м/с размеры зон заражения принимают как при скорости ветра =1 м/с.

Полученное значение Г сравнивают с приведенными в табл. 1.7 предельно возможными значениями глубин переноса воздушных масс, соответствующих различным скоростям ветра при 4-часовой продолжительности сохранения метеоусловий. Следует принимать меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

31

Задачи для самостоятельного решения

1.На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким аммиаком. В результате аварии возник источник заражения СДЯВ. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической системе содержалось 160 т аммиака. Определить глубину возможного заражения аммиаком при времени от начала аварии N=4 ч и про-

должительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра - 5 м/с , температура воздуха - +10 0С, изотермия.

2.На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе со сжатым водородом (газ). В результате чего возник источник заражения СДЯВ. Количество выброшенного из трубопровода газа не установлено, Известно, что в системе содержалось 80 т водорода. Определить глубину возможного заражения водородом при времени от начала аварии N=3 ч и про-

должительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии : скорость ветра – 4 м/с, температура воздуха = 5, 0С, изотермия.

3.На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с сероводородом (газ), находящемся под давлением. В результате возник источник заражения СДЯВ. Количество выброшенного из трубопровода газа не установлено. Известно, что в системе содержалось 70 т сероводорода. Определить глубину возможного заражения хлором при времени от начала аварии

N=2ч и продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии : Скорость ветра - 5 м/с, температура воздуха = 0 0С, инверсия.

4.На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с фосгеном, находящемся под давлением. В результате возник источник заражения СДЯВ. Количество выброшенного из трубопровода газа не установлено. Известно, что в системе содержалось 65 т фосгена. Определить глубину возможного заражения фосгеном при времени от начала аварии N=1 ч и

продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра – 3 м/с, температура воздуха = 10 0С, изотермия.

5.На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с соляной кислотой. В результате возник источник заражения СДЯВ. Количество выброшенной из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в системе содержалось 20 т соляной кислоты. Определить глубину возможного заражения соляной кислотой при времени от начала аварии N=1 ч и продолжительность действия источника заражения. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра – 2 м/с, температура воздуха = 0 0С, изотермия.

32

Вопросы с выбором ответа

1.Охарактеризуйте понятие «токсичность».

А. Способность химических веществ, воздействуя на биологические системы немеханическим путем, вызывать их повреждение или гибель.

Б. Опасность, представляемая ядовитыми веществами. В. Свойство ядов.

2.Что такое токсическое действие?

А. Действие химических веществ, приводящее к повреждению биологических систем, называется токсическим действием.

Б. Отравление.

В. Формирование и развитие реакций биологической системы на действие вещества, приводящих к ее повреждению или гибели.

3.Что такое токсический процесс?

А. Формирование и развитие реакций биологической системы на действие вещества, приводящих к ее повреждению или гибели.

Б. Действие химических веществ, приводящее к повреждению биологических систем, называется токсическим действием.

В. Отравление.

4.Что такое транзиторные токсические реакции?

А. Явления раздражения глаз, дыхательных путей, кожи; седативногипнотические состояния; психодислептические состояния.

Б. Явления резорбции глаз, дыхательных путей, кожи. В. Психодислептические состояния.

5.Что относится к специальным токсическим реакциям?

А. Нарушение репродуктивных функций, нарушение зрительных функций.

Б. Аллобиоз.

В. Психодислептические состояния.

6.В какие группы объединяются типы классификаций ядов?

А. Общие типы классификации, специальные типы классификации.

Б. Химическая, практическая, гигиеническая, токсикологическая, по избирательной токсичности.

В. Теоретическая, профилактическая, клиническая и специальная.

33

7.Какие классификации ядов входят в общие типы?

А. Общие типы классификации, специальные типы классификации. Б. Химическая, практическая, гигиеническая, токсикологическая, по

избирательной токсичности.

В. Теоретическая, профилактическая, клиническая и специальная.

8.Какие классификации ядов входят в специальные типы?

А. Химическая, практическая, гигиеническая, токсикологическая, по избирательной токсичности.

Б. Теоретическая, профилактическая, клиническая и специальная. В. Патофизиологическая, патохимическая, биологическая.

9.Каковы основные способы проникновения ядов внутрь организма?

А. Ингаляционный, пероральный, перкутанный, внутривенный. Б. Пероральный, поверхностный.

В. Физический, химический, биологический.

10. Как токсины выводятся из организма?

А. Через почки, кишечник, легкие, кожу. Б. Через кожу, волосы.

В. Через желудок, легкие.

2. OПAСНOСТИ OБЪEКТOВ, СOДEРЖAЩИХ ТOКСИЧНЫЕ, ГОРЮЧИЕ И ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

Существуют способы воздействия на организм различных токсических агентов, которые, сильно отличаются друг от друга с точки зрения токсичности.

Самыми распространенными отравлениями являются случаи проглатывания жидких или твердых токсических веществ. Основная опасность заключается в вдыхании паров токсичных веществ или токсичных газов (ингаляционное отравление), что почти во всех случаях связано с потерей герметичности резервуаров.

Редко получают данные о токсичности веществ путем наблюдения за эффектом, которые они оказывают непосредственно на человека. Эта информация в основном получена посредством экспериментов над животными. Однако получение результатов является кропотливым процессом, вызывающим определенные трудности.

При прогнозировании воздействия токсичных выбросов трудно получить точную оценку при объединении данных о токсичности с законами распространения парового облака из-за ряда сопутствующих факторов: возможности для

34

людей покинуть загрязненную территорию, использование импровизированных (самодельные) средства правовой защиты и медицинская помощь жертвам [9].

2.1. Классификация и характеристика химически опасных объектов

Химически опасные объекты (ХOO) - это объекты, где производятся, используются, хранятся или транспортируются аварийно химически опасные вещества (AXOB) и где аварии могут привести к огромному ущербу для людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также к химическому загрязнению окружающей среды [9].

XOO можно классифицировать по следующим показателям:

1.По методам и условиям хранения сжиженных газов, сжатых газов,

жидкостей, твердых веществ.

2.По сфере использования: предприятия химической и нефтехимической промышленности, производящие и потребляющие опасные химические вещества; предприятия целлюлозно-бумажной, текстильной, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности.

3.По категории химической опасности. Критерием для определения ка-

тегории химической опасности объекта является количество населения, попадающего в зону возможного (прогнозируемого) химического загрязнения (ЗВХЗ), которое представляет собой площадь круга, определяемого радиусом, равным максимальной глубине распространения облака загрязненного воздуха

спороговой концентрацией [9].

На химически опасных объектах при химической аварии может действовать комплекс поражающих факторов:

1)непосредственно на месте аварии – токсическое воздействие асов, ударная волна при наличии взрыва, тепловое воздействие и воздействие продуктов сгорания при пожаре;

2)вне объекта аварии - в районах распространения зараженного воздуха только токсических эффектов в результате химического загрязнения окружающей среды.

Основным поражающим фактором при авариях на химически опасных объектах является непосредственное токсическое воздействие опасных химических веществ в случае аварийного выброса (пролива), и в химии - в результате загрязнения окружающей среды.

Аварийные химически опасные вещества (ядовитые вещества) - это опасные токсичные вещества, используемые в промышленности и сельском хозяй-

35

стве, и аварийный выброс таких веществ может вызвать загрязнение окружающей среды при воздействии на живой организм концентраций.

В состав наиболее распространенных опасных химических веществ ингаляционного действия, заражение которыми требует решения задач по защите населения и нормализации химической среды, в настоящее время входит 21 наименование (табл. 2.1).

Массовые поражения при вдыхании и резорбтивном действии ядовитых веществ возможны при попадании их в организм из зараженной атмосферы. В атмосфере, они присутствуют в виде пара или газа, а также в аэрозольном состоянии и в капельной форме. Такие ядовитые вещества, которые могут вызвать массовые потери, называются влияющими на состояние.

Тaблицa 2.1

Аварийно химически опасные вещества и их предельно допустимые концентрации в воздухе

Химическое заражение окружающей среды и его критерии. Под химиче-

ским заражением окружающей среды понимается распространение ОХВ (АХОВ) в окружающей среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени. Критерии химического заражения окружающей среды следует рассматривать в определенной системе: критерии ОХВ (АХОВ), критерии степени химического заражения элементов среды; дозовые критерии для оценки возможного поражения населения в зонах заражения.

Классификация аварийно химически опасных веществ (АХОВ) может быть проведена по следующим признакам [1]:

1. По основным физико-химическим свойствам и условиям хранения:

а) жидкие и летучие, хранящиеся под давление (сжатые и сжиженные газы); б) хлор, аммиак, сероводород, фосген;

в) жидкие и летучие, хранящиеся в емкостях без давления – синильная кислота, нитрил, хлорпикрин;

г) дымящие кислоты – серная, азотная, соляная; сыпучие и твердые нелетучие, при температурах хранения до 40°С – сулема, фосфор, желтый мышьяковистый ангидрид;

д) сыпучие и твердые летучие, при температуре хранения до 40 °С – соли синильной кислоты, меркураны.

2.По классу опасности (степень воздействия на организм человека): чрезвычайно опасные, высокоопасные, умерено опасные, малоопасные

(табл. 2.2.).

3.По характеру воздействия на организм человека:

а) раздражающие – хлор, сернистый ангидрид, хлорпикрин; б) прижигающего действия – аммиак, соляная кислота; в) удушающего действия – хлорпикрин, фосген;

г) общетоксического действия – синильная кислота, сероводород, сероуглерод, ацетонитрил;

д) психогенного действия – формальдегид, бромистый и хлористый метил; е) метаболические яды – оксид этилена, дихлорэтан.

4. По степени горючести:

а) негорючие вещества – фосген, диоксин;

б) негорючие, пожароопасные вещества – хлор, азотная кислота, угарный газ, фтористый водород, хлорпикрин;

в) трудногорючие вещества – сжиженный аммиак, цианистый водород;

г) горючие вещества - газообразный аммиак, сероуглерод, дихлорэтан, оксиды азота, гидразин.

37

Характер воздействия химического загрязнения на население. Химиче-

ски опасные вещества оказывают химическое воздействие на ферменты организма (химические и биохимические вещества, играющие не малую роль в обмене веществ как внутри организма, так и между ним и окружающей средой), приводя к торможению или прекращению ряда жизненно важных функций организма и его поражению в различной степени. Часто травления ядовитых веществ возникает в результате их вдыхания в организме человека. В редких случаях встречаются отравления после поражения полости рта ядовитыми веществами, например водой из загрязненного источника [9].

Во всех случаях АХОВ, попадая в организм, распространяет кровь на все органы и ткани, это может привести к общим поражениям и гибели живого организма. Как правило, нарушения в организме проявляются в виде острых и хронических отравлений.

Характер воздействия химического загрязнения на окружающую среду.

Вследствие аварий на химически опасных объектах с выбросом (проливом) химически опасных веществ химическое загрязнение окружающей среды происхо-

38

дит с разной степенью концентрации, длящейся от нескольких часов до нескольких суток, в зависимости от конкретных условий - погодных, времени года, рельефа местности, а также характера мероприятий, применяемых для ликвидации аварий.

Главным физико-химическим показателем, устанавливающим размеры опасной зоны для распространения вредных веществ, является их фазовое состояние в определенных погодных условиях. Наибольшую опасность для населения представляют аварии со сжиженными газами и химически опасными веществами, кипящими при низкой температуре.

Пары и газы, а также не осадочный аэрозоль, возникший при авариях со сжиженными или газообразными химически опасными веществами, могут распределяться на многие километры, что существенно повышает масштаб опасности.

Все это создает зону химического загрязнения, которая является территорией, в границах которой преобладает опасность химического повреждения.

2.2.Системы хранения жидкостей и газов

Основным компонентом опасностей на химических заводах являются сжиженные газы. Системы под давлением включают контейнеры под давлением, которые обычно составляют большую часть системы, а также трубопроводы, клапаны, насосы и компрессоры, инструменты и другие детали.

Химическая и нефтехимическая отрасли характеризуются диапазоном давления от 2 до 2000 бар. Системы, работающие при высоких давлениях, содержат существенно меньше легковоспламеняющихся или токсичных веществ, чем системы, содержащие сжиженные газы. Это связано с невозможностью строительства резервуаров диаметром несколько метров, способных выдержать необходимое давление. Разрыв сосудов под давлением может вызвать ряд серьезных последствий, но они могут быть оперативно локализованы.

Главной опасностью при эксплуатации контейнеров является возможность их разрушения в случае внезапного адиабатического расширения газов и паров (физического взрыва). При физическом взрыве энергия сжатой среды за малый промежуток времени превращается в кинетическую энергию фрагментов разрушенной емкости и ударной волны.

Наиболее опасны взрывы контейнеров с горючей средой, поскольку осколки разлетаются на расстояние до нескольких сотен метров, а при падении на здания технологическое оборудование вызывает разрушение, новые центры огонь и смерть. При взрывах емкостей формируются большие мощности, приводящие к значительным разрушениям.

Особенно постоянными причинами аварий и взрывов емкостей, работающих под давлением, являются несоответствие конструкции максимально допустимому давлению и температуре, превышение давления сверх предельного, потеря механической прочности аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные перегревы), нарушение установленного режима работы, недостаточная квалификация обслуживающего персонала, отсутствие технического надзора [9].

39

Требования безопасности к устройству, изготовлению и эксплуатации сосудов под давлением определены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов под давлением». Правила были одобрены Госгортехнадзором Российской Федерации и распространялись на следующие устройства, суда и контейнеры, наиболее опасные с точки зрения возможных последствий взрывов:

а) сосуды, работающие под избыточным давлением более 70 кПа; б) цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров ко-

торых при температуре до 50 °С превышает 70 кПа; в) емкости, резервуары для хранения сжиженных газов, жидкостей и сы-

пучих материалов без давления, но опорожненные под давлением газа более 70 кПа;

г) баллоны, предназначенные для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением более 70 кПа.

Правила определяют особые требования безопасности при проектировании судов; сосудистым материалам и т.д.

Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм обеспечиваются достаточным для их осмотра и ремонта числом лазов, находящихся в местах, доступных для обслуживания.

Сосуды с внутренним диаметром 800 мм и меньше должны иметь в доступных местах стенок сосудов круглые или овальные люки.

Контроль качества сварных соединений сосудов и их элементов должен осуществляться:

а) внешним осмотром и измерением; б) ультразвуковой дефектоскопией, рентгеновским или гамма-излучением

или этими методами в сочетании; в) механическими испытаниями; г) металлографической экспертизой; е) гидравлическими испытаниями;

д) другими методами (стилоскопия, измерения твердости, травление, определение дефектов цвета).

Итоги контроля сварных соединений записываются в соответствующие документы (журналы, карты). Качество сварных соединений считается неудовлетворительным, если при каком-либо контроле обнаружены внутренние или внешние дефекты, выходящие за пределы, установленные правилами, спецификациями для изготовления изделия и инструкциями по сварке и контролю для сварных соединений [9].

Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обладать хорошей свариваемостью, а также прочностными и пластическими характеристиками, которые обеспечивают надежную и долговечную эксплуатацию сосудов в определенных условиях эксплуатации.

Изготовление, установка, ремонт сосудов и их элементов должны проводиться по технологии, разработанной производителем, установочной или ремонтной компанией.

Если на сварных швах и на стенках сосуда нет видимых признаков разры-

40