Тема: «Оцінка хімічної обстановки
при аварії на хімічно небезпечному об'єкті »
КЕРІВНИЙ ДОКУМЕНТ - РД 52.04.253-90 «Методика прогнозування масштабів зараження сільдействующімі отруйними речовинами при аваріях (руйнуваннях) на хімічно небезпечних об'єктах і транспорті»
В даний час замість терміна СДОР використовується термін Аварійно хімічно небезпечні речовини (АХОВ). Сильнодіючі отруйні речовини (СДОР) - хімічні сполуки, що володіють високою токсичністю і здатні за певних умов (в основному при аваріях на хімічно небезпечних об'єктах) викликати масові отруєння людей та тварин, а також заражати навколишнє середовище.
Під аварійно хімічно небезпечними речовинами розуміють хімічні речовини, які при виході в навколишнє середовище здатні заражати повітря (грунт) з вражаючою концентрацією (щільністю).
Небезпеки, пов'язані з аваріями на хімічно небезпечних об'єктах (ХОО)
Інтенсивний розвиток хімічної промисловості зумовило зростання техногенних небезпек, які можуть призвести до аварій на ХОО, що супроводжується викидами небезпечних хімічних речовин. Переліки вироблених і використовуваних промисловістю хімічних речовин налічують десятки тисяч найменувань і більшість з них представляють певну небезпеку. В результаті на великих територіях виникає загроза життю і здоров'ю людей, наноситься величезних збитків навколишньому середовищу. Все це супроводжується великими матеріальними втратами. У світі щодоби відбувається кілька десятків аварійних ситуацій з небезпечними хімічними хімічними речовинами, які виникають при їх виробництві, зберіганні, використанні і транспортуванні. Деякі аварії за своїми масштабами досягають рівня великих стихійних лих або застосування зброї масового ураження.
У 1976 р в м Севезо (Італія) в результаті руйнування на хімічному заводі одного з апаратів, в якому здійснювався синтез тріхлорфенола, в атмосферу було викинуто хмара, яке крім основного продукту синтезу містило близько. 4 кг діоксину. Хмара поширилося на площі бл. 18 кв.км. В результаті було уражено кілька сотень людей, загинуло багато с / г тварин. Довелося евакуювати населення. Дегазація місцевості тривала 8 років.
Слід зауважити, що збиток, який завдали деякі аварії, можна порівняти зі шкодою від застосування зброї масового знищення. Так, в результаті хімічної аварії в Бхопалі постраждали більше 200 000 чоловік, а в результаті атомного бомбардування м Нагасакі було вбито і поранено 140 000 осіб.
У Росії налічується понад 2 тис. ХОО, на яких використовуються небезпечні хімічні речовини в кількостях, що становлять загрозу як для персоналу, так і для населення, що проживає поблизу ХОО.
З'явився новий вражаючий фактор - токсична навантаження, обумовлена дією токсичних хімічних речовин. Зростає кількість їх летальних доз, накопичених в різних виробництвах. Так, в Європі на душу населення накопичено по фосгену, аміаку і синильної кислоти до 100 млрд доз, по хлору - 10 трлн. На території РФ функціонують численні об'єкти, які використовують АХОВ, які при викиді в атмосферу можуть заражати навколишнє середовище в вражаючих концентраціях. У міжнародному регістрі таких речовин близько 500. Аварії на хімічно небезпечних об'єктах призводять до масових уражень людей, зараженню навколишнього середовища, виходу з ладу обладнання.
Аварійно хімічно небезпечні речовини (АХОВ) і їх властивості
Відповідно до закону РФ "Про безпеку в промисловості" перелік небезпечних хімічних речовин включає 179 найменувань. Однак не всі з перерахованих в законі речовин становлять реальну небезпеку і при аваріях можуть викликати НС.
У практиці цивільного захисту перелік небезпечних хімічних речовин містить тільки ті, які мають високу летючість і токсичність, і в аварійних ситуаціях можуть стати причиною масового ураження людей.
37 сильнодіючих речовин (згідно "Тимчасового переліку сильнодіючих отруйних речовин (СДОР)" Штабу ГО СРСР 1988 року) - аміак, оксиди азоту, диметиламин, сірководень, сірковуглець, сірчистий ангідрид, соляну кислоту, синильну кислоту, формальдегід, фосген, фтор, хлор, хлорпікрин, окис етилену і інші;
компоненти ракетного палива: несиметричний диметилгидразин і рідку чотириокис азоту;
отруйні речовини: іприт, люїзит, зарин, зоман, Ві-гази (Vx);
деякі інші хімічно небезпечні речовини: метілізоціаната, діоксин, метиловий спирт, фенол, бензол, концентровану азотну і сірчану кислоту, анілін, ртуть металеву і ін.
Найбільш поширеними ахова є хлор, аміак, азотна кислота, сірчистий ангідрид.
Як і следс-твия ви-хо-да ахова в окру-жа-ющую сере-ду за-ві-сят від фі-зи-че-ських і фі-зи-ко-хи-ми-че-ських властивостей АХОВ. Ці свойс-тва визна-де-ля-ють мас-шта-б, сте-пе-нь і ча-ма за-ра-же-ня, а також впливають на вибір средс-тв і спо-со-бов обез- за-ра-жи-ва-ня і ме-ро-прі-ємств по за щі ті лю-дей.
Основ-ни-ми свойс-тва-ми яв-ля-ють-ся пліт-ність, рас-тво-ри-ність, летючість, в'яз-кість, ха-ра-к-тер вза-імо-дейс-твия з киць-ло-та-ми і ще-ло-ча-ми, тим-пе-ра-ту-ра ки-пе-ня.
Сте-пень і ха-ра-к-тер на-ру-ше-ний нор-ма-ль-но му житті-ні-де-яте-ль-но-сті че-ло-ве-ка (сте-пень по ра-же-ня) при воз-дейс-твии ахова за-ві-сят від:
- осо-бен-но-стей ток-сі чого ско-го чинному законо-твия,
- кон-цен-тра-ції в воз-ду-хе (по-де),
- пу-тей про-ні-кно-ве-ня в ор-га-нізм,
- ін-ді-ві-ду-аль-них особ-бен-но-стей ор-га-низ-ма че-ло-ве-ка.
Най-бо-леї годину-то клас-сі-фі-ка-цію ахова в-во-дять по при-зна-ку пре-иму-ще-ного-но-го мож-дейс-твия на че-ло- ве-ка.
З-глас-но клі-ні-чо-ської клас-сі-фі-ка-ції ахова де-лять-ся на сле-ду-ющие сім груп:
Ве-ще-ства пре-иму-ще-ного-но уду-ша-юще-го чинному законо-твия (хлор, трьох-хло-ри-с-тий фос-фор, хло-ро-Кісь фос-фо-ра , фос-ген, хлор-пік-рин);
Ве-ще-ства пре-иму-ще-ного-но об-ще-ядо-ві-то-го чинному законо-твия (ци-ани-с-тий по-до-рід, хлор-ци-ан, ми- ш-я-ко-ві-с-тий по-до-рід);
Ве-ще-ства, про-ла-да-ють уду-ша-ющим і про-ще-ядо-ві-тим чинному законо-тві-му (ні-трил ак-ри-ло-вой киць-ло-ти, сер-ні-с-тий ан-гід-рид, се-ро-во-до-рід, окис-ли азо-ту);
Ній-ро-стежок-ні отрути (речовини нервово-паралітичної дії), речовини, що діють на генерацію і передачу нервового імпульсу (се-ро-ку-ле-род, фосфорорганічні ОВ);
Ве-ще-ства, про-ла-да-ють уду-ша-ющим і ней-ро-стежок-ним чинному законо-тві-му (ам-ми-ак);
Ме-та-бо-ли-че-ські отрути - порушують дію центральної нервової системи і системи крові (окис ці-ле-на, метілхло-ри-д);
Речовини, що порушують обмін речовин (діоксин).
Сле-ду-ет від-ме-тить, що дан-ва клас-сі-фі-ка-ція в визна-де-льон-ної сте-пе-ні умовах а-на, т. К. Бо-ль-Шинс твій ахова чинному законо-тву-ет на ор-га-нізм че-ло-ве-ка кому-плекс-но, кро-ме то-го, по-ми-мо основ-них віз-дейс-твій, име- ють-ся по-бочках-ні, година-то дуже су-ще-ного-ні.
терміни та визначення
Під хімічно - небезпечними об'єктами (ХОО) розуміють об'єкти при аваріях і руйнування яких можуть статися масові ураження людей, тварин і рослин, а також хімічне зараження навколишнього природного середовища (ГОСТ Р 22.0.05-94.)
Хімічна аварія - це аварія на хімічно небезпечному об'єкті (ХОО), що супроводжується протокою або викидом небезпечних речовин, здатна привести до загибелі і хімічного зараження людей, продовольства, харчової сировини і кормів, сільськогосподарських тварин і рослин.
Під зоною хімічного зараження розуміється територія, в межах якої буде проявлятися нищівну силу ахова.
Глибина зони зараження це відстань від джерела зараження, яким є пошкоджені або зруйновані ємності або продуктопроводи до кордонів зони. Зона хімічного зараження є складовою частиною осередку хімічного ураження. Вона характеризується масштабами поширення первинного і вторинного хмар зараженого повітря. Розрізняють зону можливого хімічного зараження і зону фактичного хімічного зараження.
Первинне хмара АХОВ утворюється лише при руйнуванні (пошкодженні) обладнання для виробництва і ємностей містять АХОВ під тиском, т. Е. При миттєвому переході в атмосферу частини хімічно небезпечних речовин (1-3 хв). Воно характеризується високими концентраціями, що перевищують на кілька порядків смертельні дози ахова. Хмара, утворене отруйним речовинами, з щільністю вище, ніж щільність повітря, збирається в низинах, підвалах, ущелинах, частково витісняючи повітря.
Вторинне хмара АХОВ утворюється в результаті випаровування розлитого речовини з підстильної поверхні. Концентрація парів у вторинному хмарі на один-два порядки нижче, ніж в первинному. Тривалість дії вторинного хмари визначається часом випаровування джерела і часом збереження стійкого напрямку вітру
Площа зони можливого зараження - це територія, в межах якої під впливом зміни напрямку вітру може переміщатися хмара АХОВ.
Площа зони фактичного зараження - це територія, заражена ахова в небезпечних для життя межах.
Для прогнозування і оцінки хімічної обстановки, викликаної аварією на ХОО, необхідно знати швидкість, напрямок граничного вітру і ступінь вертикальної стійкості повітря.
Ступінь вертикальної стійкості повітря характеризується наступними станами в приземному шарі повітря.
Інверсія (при ній нижні шари повітря холодніше верхніх) виникає при ясній погоді, малих (до 4 м / с) швидкостях вітру приблизно за годину до заходу сонця і руйнується за годину до сходу сонця.
Конвекція (нижній шар повітря нагрітий сильніше верхнього і відбувається його перемішування по вертикалі) виникає при ясній погоді, малих (до 4 м / с) швидкостях вітру, приблизно через 2 години після сходу сонця і руйнується приблизно за 2-2,5 години до заходу сонця.
Изотермия (температура повітря в межах 20 ... .30 м від поверхні майже однакова) зазвичай спостерігається в похмуру погоду і при сніговому покриві.
Еквівалентну кількість АХОВ - це така кількість отруйної речовини, масштаб зараження яким при інверсії еквівалентний масштабу зараження при даній ступеня вертикальної стійкості повітря кількістю даної речовини, що перейшли в первинне (вторинне) хмара.
Масштаби зараження розраховуються:
- для знижених газів - окремо по первинному та вторинному хмарі;
- для стиснених газів - тільки по первинному хмарі;
- для отруйних рідин, киплячих вище температури навколишнього середовища, тільки по вторинному хмарі.
Для прогнозу масштабів зараження безпосередньо після аварії повинні братися конкретні дані про кількість викинутого (вилився) АХОВ і реальні метеоумови.
Вихідні дані для прогнозування масштабів зараження СДОР:
загальна кількість СДОР на об'єкті і дані про розміщення їх запасів в технологіческіхемкостях і трубопроводах;
кількість СДОР, викинутих в атмосферу, і характер їх розливу на підстильної поверхні ( «вільно», «в піддон» або «в обваловку»);
висота піддону або обвалування складських ємностей;
метеорологічні умови: температура повітря, швидкість вітру на висоті 10 м (на висоті флюгера), ступінь вертикальної стійкості повітря (додаток 1).
Ємності, що містять СДОР, при аваріях руйнуються повністю.
Товщина h шару рідини для СДОР, що розлилися вільно наподстілающей поверхні, приймається рівною 0,05 м по всій площі розливу; для НХР, що розлилися в піддон або обвалування, визначається наступним чином:
а) при розливах з ємкостей, що мають самостійний піддон (обвалування):
де H - висота піддону (обвалування), м;
б) при розливах з ємкостей, розташованих групою, що мають загальний піддон (обвалування):
де Q0-кількість викинутого (розлився) при аварії речовини, т;
d - плотностьСДЯВ, т / м 3;
F -реальна площа розливу в піддон (обвалування), м 2.
Граничний час перебування людей в зоні зараження і тривалість збереження незмінними метеорологічних умов (ступеня вертикальної стійкості атмосфери, напрямку і швидкості вітру) становить 4 год. Після закінчення зазначеного часу прогноз обстановки повинен уточнюватися.
При аваріях на газо- і продуктопроводах викид СДОР приймається рівним максимальній кількості СДОР, що міститься в трубопроводі між автоматичними відсікачами, наприклад, для аміакопроводів - 275 - 500т.
Визначення еквівалентної кількості речовини в первинному хмарі
Еквівалентну кількість Qе1 (т) речовини в первинному хмарі визначається за формулою:
де К1 - коефіцієнт, що залежить від умов зберігання АХОВ (додаток 3; для стиснених газів К1 = 1);
К3 - коефіцієнт, що дорівнює відношенню порогової токсодоза хлору до порогової токсодоза іншого ахова (додаток 3);
К5 - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери; для інверсії приймається рівним 1, для изотермии 0,23, для конвекції 0,08;
К7 - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря (додаток 3; для стиснених газів К7 = 1);
Q0- кількість викинутого (розлився) при аварії речовини, т.
При аваріях на сховищах стиснутого газаQ0 розраховується за формулою:
де d - щільність СДОР, т / м 3 (додаток 3);
Vх - обсяг сховища, м 3.
При аваріях на газопроводеQ0 розраховується за формулою:
d - щільність СДОР, т / м 3 (додаток 3);
Vг - обсяг секції газопроводу між автоматичними відсікачами, м 3.
При визначенні величини Qе1 для зріджених газів. що не увійшли в додаток 3, значення коефіцієнта К7 приймається рівним 1, а коефіцієнт К1 розраховується за співвідношенням
де ср - питома теплоємність рідкого ахова, кДж / (кг · ° С);
DТ - різниця температур рідкого ахова до і після руйнування ємності, ° С;
DНісп - питома теплота випаровування рідкого ахова при температурі випаровування, кДж / кг.