ХОО- предприятие на котором производят, используют, хранят и транспортируют химические вещества, а также при авариях на которых могут произойти массовые поражения людей, животных и растений.
Причинами аварий на производстве, использующем химические вещества, являются нарушение правил транспортировки и хранения, несоблюдение правил техники безопасности, выход из строя агрегатов, механизмов, трубопроводов, неисправность средств транспортировки, разгерметизация емкостей хранения, превышение нормативных запасов.
К химически опасным объектам относятся:
1) предприятия химической, нефтеперерабатывающей промышленности;
2) предприятия пищевой, мясомолочной промышленности и иные, имеющие холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак;
3) водоочистные и другие очистные сооружения, использующие в качестве дезинфицирующего вещества хлор;
4) железнодорожные станции, имеющие пути отстоя подвижного состава с сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ);
5) железнодорожные станции выгрузки и погрузки СДЯВ;
6) склады и базы с запасом ядохимикатов и иных веществ для дезинфекции, дезинсекции и дератизации.
7) речные и морские порты, оборудованные путями отстоя подвижного состава транспортирующего опасные химические вещества (ОХВ).
Выделяют четыре степени опасности химических объектов (в зависимости от попадания в очаг химического заражения или зону химического заражения самого предприятия и прилегающей к нему территории):
I степень – в зону возможного заражения попадают более 75 000 человек;
II степень – в зону возможного химического заражения попадают 40 000-75 000 человек;
III степень – попадают менее 40 000 человек;
IV степень – зона возможного химического заражения не выходит за границы объекта.
Последствия аварий на ХОО определяются как степенью опасности химического объекта, так и токсичностью и опасностью самих химических веществ.По показателям токсичности и опасности химические вещества делят на 4 класса:
1-й — чрезвычайно опасные;
2-й — высокоопасные;
3-й — умеренноопасные;
4-й — малоопасные.
По характеру воздействию на организм АХОВ (аварийно химически опасные вещества) или СДЯВ (сильнодействующие ядовитые вещества) делятся на следующие группы:
I. Вещества удушающего действия:
1) с выраженным прижигающим эффектом (хлор и др.);
2) со слабым прижигающим действием (фосген и др.).
II. Вещества общеядовитого действия (синильная кислота, цианиды, угарный газ и др.).
III. Вещества удушающего и общеядовитого действия:
1) с выраженным прижигающим действием (акрилонитрил, азотная кислота, соединения фтора и др.);
2) со слабым прижигающим действием (сероводород, сернистый ангидрид, оксиды азота и др.).
IV. Нейротропные яды (фосфорорганические соединения, сероуглерод, тетраэтилсвинец и др.).
V. Вещества нейротропного и удушающего действия (аммиак, гидразин и др.).
VI. Метаболические яды (дихлорэтан, оксид этилена и др.).
VII. Вещества, извращающие обмен веществ (диоксин, бензофураны и др.)-
Виды вредных веществ по характеру воздействия на человека:
Действие на человека:
1. Раздражение дыхательных путей, слизистых оболочек, приступы кашля, боли в горле.
2. Тошнота, рвота, одышка, учащенный пульс ( сероводород).
3. Учащенное дыхание, уменьшение поступления кислорода в легкие (углекислый газ).
4.Уменьшение рабочей поверхности легких, профессиональные заболевания -пневнокониозы (фиброгенные пыли, металлические, древесные пыли и др.).
5. Раздражение глаз, тошнота, боль в груди, удушье, головокружение, рвота, летальный исход от сердечной недостаточности (аммиак).
6. Раздражение дыхательных путей, поражение дыхательного центра, летальный исход наступает от отека легких (двухатомный хлор).
7. Эритроциты крови захватывают окись углерода и уже не переносят в достаточной степени кислород. Головная боль, тошнота, слабость, потеря сознания, летальный исход (метил).
8. Вещества повышающие риск сердечно-сосудистых заболеваний (ртуть, свинец, кадмий, кобальт, никель, цинк, олово, сурьма, медь).
9. Отравление, обезвоживание, потеря сознания, паралич дыхания и двигательного центра, вызывают пестициды, соединения мышьяка, хлора, фосфора.
Все АХОВ делятся на быстродействующие и медленнодействующие. При поражении быстродействующими картина отравления развивается быстро, а при поражении медленнодействующими до проявления картины отравления проходит несколько часов (латентный или скрытный период).
Продолжительность заражения местности зависит от стойкости химического вещества.Стойкость и способность заражать поверхности зависит от температуры кипения вещества. К нестойким относятся АХОВ с температурой кипения ниже 130°, а к стойким — вещества с температурой кипения выше 130°С. Нестойкие АХОВ заражают местность на минуты или десятки минут. Стойкие сохраняют свойства, а следовательно и поражающее действие, от нескольких часов до нескольких месяцев.
С позиций продолжительности поражающего действия и времени наступления поражающего эффекта АХОВ условно делятся на 4 группы:
- нестойкие с быстронаступающим действием (синильная кислота, аммиак, оксид углерода);
— нестойкие замедленного действия (фосген, азотная кислота);
- стойкие с быстронаступающим действием (фосфорорганические соединения, анилин);
— стойкие замедленного действия (серная кислота, тетраэтилсвинец, диоксин).
Территория, подвергшаяся заражению АХОВ, на которой могут возникнуть или возникают массовые поражения людей, называется очагом химического поражения (ОХП). На зараженной территории химические вещества могут находиться в капельно-жидком, парообразном, аэрозольном и газообразном состоянии. При выбросе в атмосферу парообразных и газообразных химических соединений формируется первичное зараженное облако, которое в зависимости от плотности газа, пара, будет в той или иной степени рассеиваться в атмосфере. Газы с высоким показателем плотности (выше I) будут стелиться по земле, «затекать» в низины, а газы (пары) с плотностью меньше 1 — быстро рассеиваться в верхних слоях атмосферы.
Характер заражения местности зависит от многих факторов — способа попадания химических веществ в атмосферу (разлив, взрыв, пожар); от агрегатного состояния заражающих агентов (капельножидкие, твердые частицы, газы); от скорости испарения химических веществ с поверхности земли и т. д.
Зона химического заражения АХОВ включает 2 территории: подвергающаяся непосредственному воздействию химического вещества и над которой распространяется зараженное облако.
Классификация ХОО по степени опасности производится заблаговременно комиссиями по ЧС и штабами ГОЧС областей (краев, республик) с целью определения наиболее опасных объектов, планирования мероприятий по защите населения от возможных последствий крупных аварий на ХОО, создания необходимой группировки сил и средств для ведения аварийно-спасательных и других неотложных работ в случае химической аварии, заблаговременной разработки и реализации соответствующих предупредительных мер по снижению риска крупной аварии и уменьшению тяжести ее последствий.
В основе классификации ХОО лежит количественная оценка степени опасности объекта с учетом следующих характеристик:
Для оперативного использования данных о степени опасности ХОО, особенно при прогнозных расчетах, следует индексировать объекты цифровым обозначением показателей опасности объекта, например:
ХОО-2 - 12213, где:
К категории опасных производственных объектов относятся объекты, на которых:
1) получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются указанные в приложении к Федеральному закону количествах опасные вещества следующих видов:
а) воспламеняющиеся вещества;
б) окисляющие вещества;
в) горючие вещества;
г) взрывчатые вещества;
д) токсичные вещества;
е) высокотоксичные вещества;
ж) вещества, представляющие опасность для окружающей среды;
2) используется оборудование, работающее под избыточным давлением более 0,07 мегапаскаля:
а) пара, газа (в газообразном, сжиженном состоянии);
б) воды при температуре нагрева более 115 0 С;
в) иных жидкостей при температуре, превышающей температуру их кипения при избыточном давлении 0,07 мегапаскаля;
3) используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы (за исключением лифтов, подъемных платформ для инвалидов), эскалаторы в метрополитенах, канатные дороги, фуникулеры;
4) получаются, транспортируются, используются расплавы черных и цветных металлов, сплавы на основе этих расплавов с применением оборудования, рассчитанного на максимальное количество расплава 500 килограммов и более;
5) ведутся горные работы (за исключением добычи общераспространенных полезных ископаемых и разработки россыпных месторождений полезных ископаемых, осуществляемых открытым способом без применения взрывных работ), работы по обогащению полезных ископаемых;
6) осуществляется хранение или переработка растительного сырья, в процессе которых образуются взрывоопасные пылевоздушные смеси, способные самовозгораться, возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления, а также осуществляется хранение зерна, продуктов его переработки и комбикормового сырья, склонных к самосогреванию и самовозгоранию.
К опасным производственным объектам не относятся:
-объекты электросетевого хозяйства;
-работающие под давлением природного газа или сжиженного углеводородного газа до 0,005 мегапаскаля включительно сети газораспределения и сети газопотребления.
К повышению риска возникновения крупных химических аварий приводят:
•старение основных фондов и сокращение выделяемых средств на ремонт и обслуживание технологического оборудования;
• неритмичность работы и частые остановки производственных объектов;
• недостатки обслуживания оборудования и других технических средств во время длительных простоев, некачественная подготовка оборудования к вводу в эксплуатацию;
• возрастание вероятности терроризма на химически опасных производствах;
• сокращение числа квалифицированных специалистов.
Наибольшую опасность для населения представляют АВАРИИ на химически опасных объектах с выбросом АХОВ, так как они проникают внутрь организма с ВОЗДУХОМ через органы дыхания (ингаляционного действия), желудочно-кишечный тракт (перорального действия), кожный покров (кожно-резорбтивного действия). К АХОВ относятся только такие опасные вещества, которые при определенных аварийных условиях могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций.
Авария - разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ.
Инцидент - отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от установленного режима технологического процесса.
Таблица 1
На производственных площадках или транспортных средствах АХОВ, как правило, содержатся в стандартных ёмкостях. Это могут быть алюминиевые, железобетонные или стальные емкости, в которых поддерживаются условия, соответствующие заданному режиму хранения. Форма и тип оболочек выбираются исходя из свойств АХОВ, масштабов их производства и условий транспортирования. Наибольшее распространение получили ёмкости цилиндрической формы и шаровые резервуары. Наземные резервуары, как правило, располагаются группами. В каждой группе предусматривается резервная ёмкость для перекачки АХОВ в случае утечки из какого – либо другого резервуара. Для каждой группы наземных резервуаров по периметру оборудуется замкнутое обвалование из грунта или ограждающая стенка из несгораемых и коррозионно–устойчивых материалов высотой не менее 1 м. Внутренний объем обвалованной территории рассчитывается на полный объём группы резервуаров.
На складах предприятий АХОВ хранятся:
• в резервуарах под высоким давлением (сжиженные газы);
• в изотермических хранилищах (искусственно охлаждаемых емкостях) при давлении, близком к атмосферному;
• в закрытых емкостях при температуре окружающей среды и давлении 0,7-30 кг/см2 (сжатые газы);
• в закрытых емкостях при температуре окружающей среды и атмосферном давлении (жидкости).
Наибольшую опасность представляет хранение сжиженных газов под высоким давлением !
Испарение АХОВ
При разрушении оболочки емкости, содержащей АХОВ под давлением, и последующем разливе большого количества жидкости в поддон (обваловку) его поступление в атмосферу происходит в течение длительного времени. Процесс испарения в данном случае можно разделить на три фазы.
Первая фаза – бурное, почти мгновенное (максимум 1-3 мин) испарение за счет разности упругости насыщенных паров АХОВ в емкости и атмосферного давления воздуха. В это время в атмосферу поступает основное количество паров вещества (образуется первичное облако). Кроме того, часть АХОВ переходит в пар за счет изменения теплосодержания жидкости, воздействия температуры окружающего воздуха и солнечной радиации. В результате температура жидкости понижается до температуры кипения. Так как за указанный период времени испаряется значительное количество АХОВ, может произойти образование облака с концентрациями, значительно превышающими смертельные.
Вторая фаза – неустойчивое испарение АХОВ за счет тепла подстилающей поверхности (поддона, обвалования), изменения теплосодержания жидкости и притока тепла от окружающего воздуха. Этот период характеризуется резким падением интенсивности испарения с одновременным понижением температуры жидкого слоя ниже температуры кипения.
Третья фаза – стационарное испарение АХОВ за счет тепла окружающего воздуха, которое может составлять часы и даже сутки (образование вторичного облака).
Наиболее опасной стадией аварии в этом случае являются первые 10 мин., когда испарение АХОВ происходит интенсивно. При этом в первый момент выброса сжиженного газа, находящегося под давлением, образуется аэрозоль в виде тяжелого облака, которое мгновенно поднимается вверх примерно на 20 м, а затем под действием силы тяжести опускается на грунт. Границы облака сначала очень отчетливы, так как оно имеет большую оптическую плотность, и только через 2–3 мин. начинается размыв границ. Радиус этой зоны может достигать 0,5–1,0 км и более в зависимости от направления ветра.
В случае разрушения оболочки изотермического хранения и последующего разлива большого количества АХОВ в поддон (обвалование) характерны фазы сначала нестационарного, а затем стационарного испарения. При этом количество вещества, переходящего в первичное облако, не превышает 3-5% при температуре окружающего воздуха 25–30 градусов.
При разрушении оболочек с жидкостями, кипящими при высокой температуре, образования первичного облака (если не было перегрева оболочки) не происходит. Испарение жидкости осуществляется по стационарному процессу и зависит от физико- химических свойств АХОВ и температуры окружающего воздуха. Малая скорость испарения высококипящих АХОВ делает их опасными только для людей, находящихся непосредственно в районе аварии.
Зоны химической опасности
Пары, газы, не оседающий аэрозоль распространяются на большие расстояния. При этом образуются зоны химической опасности: очаг и территория химической опасности.
Внешние границы зоны химической опасности определяются по величине пороговой концентрации АХОВ при ингаляционном воздействии на человека.
При аварии (разрушении) объектов с АХОВ условные обозначения наносятся на карту (план, схему) в следующей последовательности (рис): 1. Точкой синего цвета отмечается место аварии и проводится ось (биссектриса) в направлении распространения облака зараженного воздуха. Если азимут ветра не задан, то ось зоны проводят через центр объекта или населенного пункта.
2. На оси следа откладывают величину глубины зоны возможного заражения АХОВ.
3. Синим цветом наносится зона возможного заражения АХОВ в виде окружности, полуокружности или сектора, в зависимости от скорости ветра в приземном слое воздуха.
4. Зона возможного химического заражения штрихуется желтым цветом.
5. Возле места аварии синим цветом делается поясняющая надпись. В числителе – тип и количество выброшенного АХОВ (т), в знаменателе – время и дата аварии.
6. Наносится зона фактического заражения. Зона фактического заражения имеет форму эллипса, большая ось которого равна расчетной глубине зоны заражения, а малая зависит от площади фактического заражения и определяется по формуле:
Формула 1
где ВПЗХЗ – ширина зоны фактического заражения, км; Sф -фактическая площадь зоны заражения, км²; Гр – глубина зоны заражения, км;
Рисунок 1
Конфигурация зон. Проведение мер по защите населения.
Конфигурация зоны возможного заражения АХОВ в зависимости от скорости ветра в приземном слое:
Рисунок 2
Зона фактического заражения имеет форму эллипса (на рисунках показана пунктиром), входит в зону возможного химического заражения (ВХЗ) и, обычно, не наносится на карты (схемы) ввиду возможного перемещения облака АХОВ.
В случае аварии с целью защиты людей проводятся следующие мероприятия :
1. Оповещение населения. Должны быть подготовлены варианты оповещения в зависимости от характера и масштабов аварий и метеоусловий. Население предупреждается о принятии необходимых мер защиты. Подается сигнал «Химическая опасность», при этом указывается: тип АХОВ, угрожающего поражением людей; вероятное направление распространения облака зараженного воздуха; возможные районы химического заражения и безопасные направления выхода из них.
2. Приведение в готовность органов управления, организации связи.
3. Приведение в готовность необходимых сил для обеспечения эвакуации, дегазации, выдачи средств индивидуальной защиты (СИЗ) и др.
4. Укрытие населения в защитных сооружениях.
5. Химическая разведка, необходимая для выявления границ зоны заражения, степени заражения и др.
6. Противохимическая защита населения – применение СИЗ и др.
7. Медицинская защита населения для оказания помощи пострадавшим от АХОВ и других воздействий.
8. Эвакуация населения из зон химического заражения и в первую очередь людей, не укрытых в защитных сооружениях.
9. Ликвидация сопутствующих аварийных процессов: пожаров, технологических аварий и т.д. Осуществляется локализация химического заражения, предотвращение распространения АХОВ, предупреждение заражения грунта и грунтовых вод. Ограничение распространения АХОВ на местности с целью уменьшения площади испарения осуществляется обваловкой разлившегося вещества, созданием препятствий на пути растекания, сбором АХОВ в естественные углубления, оборудованием специальных ловушек.
Для снижения скорости испарения АХОВ и ограничения распространения его парогазовой фазы производится :
поглощение парогазовой фазы АХОВ с помощью водяных завес;
поглощение жидкой фазы АХОВ слоем адсорбционных материалов;
изоляция жидкой фазы АХОВ пеной;
разбавление жидкой фазы АХОВ водой или растворами нейтральных веществ;
дегазация (нейтрализация) АХОВ растворами химически активных реагентов.
Таблица 1
Формула 1 :
Рисунок 1:
Рисунок 2:
Для обнаружения и идентификации ОВ и ОХВ используются ионизационный, люминесцентный, химический, биохимический, термокаталический, электрохимический методы и др. На их основе разрабатывают приборы для решения задач химической разведки и химического контроля.
В ручных приборах, в частности, прокачивание воздуха через индикаторные трубки осуществляется вручную, а наличие OB (ОХВ) по ним определяется визуально. В полуавтоматических приборах воздух прокачивается автоматически (электронасос), а наличие ОВ определяется визуально (по изменению окраски реактивов).
В автоматических приборах все процессы, в том числе выдача сигналов (звуковых и световых), осуществляются автоматически.
Переносные средства используют при ведении пешей химической разведки, а бортовые – при ведении разведки с использованием автомашин (бронетранспортеров). Индивидуальные средства применяют для индивидуального химического контроля.
Контактные приборы для определения опасного вещества должны находиться в зоне заражения, а дистанционные обнаруживают ОВ или ОХВ, находясь на определенном расстоянии от зоны (очага) заражения.
Отдельные приборы:
1 газоанализаторы - приборы для измерения одного или нескольких компонент в газовой смеси;
2 сигнализаторы - приборы, которые подают сигналы при повышении концентрации анализируемого химического вещества в воздухе;
3 газовые хроматографы - приборы предназначенные для определения наличия примесей в различных веществах, материалах и в окружающей среде;
4 приборы измерений индикаторными трубками предназначены для анализа экспресс методом, продуванием воздуха через данные трубки.
Системы приборов:
1 автоматизированная система дистанционного мониторинга - осуществляет оптико-электронное зондирование атмосферы населенного пункта в автоматическом режиме;
2 комплексные лаборатории мониторинга состояния атмосферы воздуха (метеослужба);
3 автоматизированная система контроля утечки токсичных газов и оповещения ХОО, предназначена для непрерывного измерения концентрации токсичных газов на территории и в помещении ХОО;
4 мобильные экологические лаборатории.
СИЗ
- для персонала ХОО используются изолирующие и промышленные противогазы, в зависимости от вида АХОВ.
- для населения используются гражданские противогазы с фильтрующими патронами с защитой от определенного АХОВ.
Инженерно технические мероприятия:
-проектирование и строительство химически опасных объектов с учетом розы ветров и воздушных природных явлений;
-создание санитарных защитных зон вокруг ХОО шириной от 300 м до 1 км, если рядом имеются массовые скопления людей;
-использование безопасных технологий;
-размещение резервуаров АХОВ на территории объекта группами с использованием резервных емкостей;
-снижение запасов АХОВ до минимально необходимых по технологии количеств. Принятие специальных мер для ограничения распространения АХОВ за пределы санитарно защитной зоны при аварии;
-создание на площадке хранения АХОВ запасов адсорбирующих материалов (песка, шлака);
-обеспечение высокой надежности энерго и водоснабжения;
-строительство для персонала ХОО и населения, проживающего в опасной зоне средств коллективной защиты с фильтровентиляционным оборудованием.
Мероприятия по защите населения и территорий при авариях на ХОО
1 режим: повышенной готовности, вводится при угрозе возникновения на ХОО крупной аварии.
2 режим: чрезвычайный
- экстренные мероприятия. Прекращающие воздействие опасного фактора аварии на население и окружающую среду. Защита персонала ХОО и населения (экстренная эвакуация, укрытие в средствах коллективной защиты, использование СИЗ, санитарная обработка, оказание первой медицинской помощи);
- основные мероприятия. Проведение АСДНР, локализация районов загрязнения;
- завершающие мероприятия. Дегазация, проведение мероприятий первоочередного жизнеобеспечения.
Использование СИЗ в очаге химической опасности:
- концентрация АХОВ 100 и более ПДК - изолирующий и промышленный противогазы, изолирующие средства защиты кожи, специальные защитные костюмы от хлора и аммиака;
- при 10-100 ПДК - промышленные противогазы малого габарита, гражданские противогазы с дополнительными патронами;
- при 10-15 ПДК - промышленные респираторы.
Способы прекращения аварийного источника:
- остановка или ограничение истечения токсичной жидкости из аварийной емкости;
- ограничение растекания АХОВ на местности;
- снижение скорости испарения жидких АХОВ и ограничение глубины распространения парогазовой фазы. Разбавление водой или обезвреживание растворами нейтрализующих веществ;
- изоляция жидкой фазы АХОВ пеной;
- создание на пути движения облака мелкодисперсной водяной или паровой завесы;
- нейтрализация взрывоустойчивых ингалляционно опасных АХОВ. (огневые завесы)