Разработка рекомендаций по ликвидации последствий химических аварий и их последствий на транспорте
 Скачать 321.76 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНТРАНС РОССИИ) ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА (РОСАВИАЦИЯ) ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ» Выпускная квалификационная работа Тема: «Разработка рекомендаций по ликвидации последствий химических аварий и их последствий на транспорте» САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2016 г. Введение Реальная возможность возникновения в сегодняшних условиях чрезвычайных ситуаций, обусловленных химическими авариями, их сложность и тяжелые социально-экономические последствия делают проблему готовности органов управления, сил и средств к их ликвидации весьма актуальной. При анализе и оценке готовности в рамках поставленной задачи основное внимание было уделено состоянию тех вопросов, факторов и условий, от которых зависит решение всего комплекса задач, связанного с ликвидацией последствий химических аварий. Каждый год в мире происходят тысячи химических аварий при производстве, хранении и транспортировке АХОВ, в том числе и достаточно крупных. В настоящее время на территории Российской Федерации насчитывается более трех тысяч шестисот химически опасных объектов. Сто сорок шесть городов, с численностью населения более ста тысяч человек в каждом, размещены в зонах повышенной химической опасности. Неритмичность работы предприятий химической промышленности России в последние годы, имеющее место старение основных фондов, снижение производственной и технологической дисциплины объективно ведут к повышению риска возникновения крупных химических аварий, связанных с выбросом или разливом значительных количеств АХОВ, в результате чего нередко возникают чрезвычайные ситуации с поражением значительного количества людей, животных, загрязнением окружающей природной среды. В России случилось более 250 аварий с выбросом АХОВ в окружающую среду, при которых пострадало более 400 и погибло 60 человек. За это же время зафиксировано 57 случаев отравления ядовитыми веществами в быту, в результате которых пострадало 823 человека, из них 129 человек погибло. Факты говорят о том, что проблемы ликвидации последствий химических аварий и катастроф, защиты персонала и населения при этом весьма актуальны для России. Чем раньше силы и средства приступят к локализации и ликвидации последствий химических аварий на той или иной фазе их развития, тем меньше будет число пострадавших и размер ущерба. Следовательно, масштабы и размеры последствий химических аварий и катастроф во многом определяет готовность сил и средств РСЧС. Цель ВКР - разработка рекомендаций по ликвидации последствий химических аварий и их последствий на транспорте. Глава 1. Краткая характеристика химически опасных объектов и возможных химических аварий на них .1 Общая характеристика химически опасных объектов и возможных аварий на них В соответствии с Законом Российской Федерации «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (21.07.97, № 116-Ф3) перечень опасных химических веществ с указанием их пороговых количеств на промышленных объектах включает 179 наименований. Однако не все из этих веществ представляют реальную опасность и при авариях могут вызвать ЧС. Всего в Ленинградском регионе имеется 109 ХОО, в том числе в г. Санкт Петербурге - 49 и в Ленинградской области - 60. На этих объектах находится широкий спектр АХОВ: хлор, аммиак, серная и азотные кислоты, сероуглерод и др. Например, на расходном складе хлора ГП «Водоканал» Санкт-Петербурга хранится 200 тыс. тонн хлора. Но наибольшую опасность представляет собой ст. Московская - Сортировочная, при аварии на которой в зону химического заражения могут попасть до 500 тыс. человек. В г. Санкт-Петербурге в зоне возможного химического заражения проживает 2 млн. 400 тыс. человек, а в Ленинградской области 619 тыс. человек. В практике гражданской защиты населения и территорий в перечень опасных химических веществ (ОХВ) включают только те ОХВ, которые обладают высокой летучестью и токсичностью и в аварийных ситуациях могут стать причиной массового поражения людей. Эту группу химически опасных веществ называют аварийно-химически опасными веществами (АХОВ). К химически опасным объектам относятся объекты, где производят, перерабатывают, используют, транспортируют или хранят опасные химические вещества (ОХВ), при авариях на которых или при разрушении которых могут произойти поражения людей, животных и растений, либо химическое загрязнение окружающей среды в концентрациях или количествах, превышающих естественный уровень их содержания в окружающей среде. К таким ОХВ относятся: 1. Токсичные вещества - вещества, способные при воздействии на живые организмы приводить к их гибели и имеющие следующие характеристики; 2. Высокотоксичные вещества - вещества, способные при воздействии на живые организмы приводить к их гибели и имеющие следующие характеристики; 3. Вещества, представляющие опасность для окружающей среды - вещества, характеризующиеся в водной среде следующими показателями острой токсичности; Причинами большинства возникающих химических аварий являются: нарушение технологии производства, правил эксплуатации оборудования, машин и механизмов, низкая трудовая и технологическая дисциплина, несоблюдение норм безопасности, отсутствие должного надзора за состоянием оборудования, стихийные бедствия. Характерными особенностями химических аварий являются внезапность возникновения чрезвычайных ситуаций, обусловленных выбросом (разливом) АХОВ, быстрое распространение поражающих факторов, опасность массового поражения людей и животных, попавших в зону заражения, необходимость проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ в короткие сроки. К ХОО относятся предприятия химического и нефтехимического комплекса, хладо-, мясокомбинаты, молокозаводы, станции водоочистки городов, газо-, нефте- и аммиакопроводы, различные хранилища ОВ и АХОВ. В основе классификации ХОО лежит количественная оценка степени опасности объекта с учетом следующих характеристик: масштаба возможных последствий химической аварии для населения и прилегающих к объекту территорий; типа возможной ЧС при аварии на ХОО по наихудшему сценарию; степени опасности АХОВ, используемых на ХОО; риска возникновения аварии на ХОО. По масштабам возможных последствий химической аварии ХОО делятся на четыре степени химической опасности. Показатель опасности ХОО по возможному масштабу последствий аварии представлен в таблице 1.1. Таблица 1.1
К химически опасным объектам 1-й степени относятся крупные предприятия химической промышленности, водоочистные сооружения, расположенные в непосредственной близости или на территории крупнейших и крупных городов. К объектам 2-й степени ХО относятся предприятия химической, нефтехимической, пищевой и перерабатывающей промышленности, водоочистные сооружения коммунальных служб больших и средних городов, крупные железнодорожные узлы. К объектам 3-й степени ХО относятся небольшие предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности (хладокомбинаты, мясокомбинаты, молокозаводы и др.) местного значения, водоочистные сооружения и др. средних и малых городов и сельских населенных пунктов. К объектам 4-й степени ХО относятся предприятия и объекты с относительно малым количеством АХОВ (менее 0,1т). .2 Характеристика аварийно-химически опасных веществ В ГОСТ Р 22.9.05-95 дано следующее определение: «Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) - опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах)». Опасность химических аварий во многом определяется физико-химическими и токсическими свойствами АХОВ, их способностью переходить в парообразное состояние и создавать опасные для организма человека концентрации, а иногда и вызывать снижение содержания кислорода в воздухе ниже допустимых пределов. Поражающие воздействие АХОВ на людей обусловливается их способностью, при проникновении в организм, нарушать его нормальную деятельность, вызывать болезненные состояния, а при определенных условиях приводить к летальному исходу. В результате воздействия АХОВ на организм человека вероятны и генетические изменения. .3 Характер химических аварий и масштабы их последствий Химически опасный объект (ХОО) - предприятие народного хозяйства, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных, растений аварийно-химически опасными веществами (АХОВ). Аварийные выбросы ХОВ могут произойти при повреждениях и разрушениях ёмкостей при хранении, транспортировке или переработке. Кроме того, некоторые нетоксичные вещества в определенных условиях (взрыв, пожар) в результате химической реакции могут образовать химически опасное вещество. В народном хозяйстве РФ имеется много предприятий, которые производят или используют ХОВ (в 500 населённых пунктах РФ размещено около 2000 предприятий, использующих или производящих ХОВ). На территории Санкт-Петербурга и Ленобласти - свыше 124 ХОО, в том числе на территории города - 66. На этих объектах хранятся или перерабатываются хлор, аммиак, серная и азотная кислота, сероуглерод и др. ХОВ. Наибольшие объёмы хлора хранятся на расходном складе хлора ГП "Водо- 15 канал» - более 200 тонн. Опасность представляют и сортировочные ж/д станции. Основные исходы химических аварий: выбросы (разливы) АХОВ; мгновенное или постепенное испарение; дисперсия газов с нейтральной и положительной плавучестью; дисперсия тяжелого газа; возгорание жидкостей, зданий, сооружений и т.п.; - взрывы различного характера (ограниченные, в свободном пространстве, взрывы паровых облаков, пылевые взрывы, детонации, физические взрывы, взрывы коденсированной фазы). В химических авариях выделяются 4 фазы: инициирование аварии; развитие аварии; выход последствий за пределы химически опасного объекта; локализация и ликвидация последствий аварии. Наиболее характерной особенностью химических аварий с выбросом (разливом) АХОВ является образование зон химического загрязнения. Величина зоны химического загрязнения, прежде всего, зависит от физико-химических свойств, токсичности и количества выброшенного в атмосферу (разлившегося) АХОВ, а также метеорологических условий, при которых произошла авария. Размеры зоны химического загрязнения характеризуются глубиной распространения облака загрязненного воздуха с поражающими концентрациями, площадью разлива АХОВ и площадью зоны химического загрязнения. Наиболее типичным случаем химической аварии является выброс АХОВ в окружающую среду в результате нарушения целостности резервуаров и технологических линий, в которых они находятся. Во всех этих случаях, как правило, заражаются воздух, земля, водоисточники, растения, животные и люди. Зона химического заражения - территория или акватория, в пределах которой распространены или привнесены ОХВ в концентрациях и количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени. Масштабы заражения АХОВ, в зависимости от физических свойств и агрегатного состояния, рассчитываются по первичному и вторичному облаку. Первичное облако - облако зараженного воздуха, образующееся в результате мгновенного перехода в атмосферу всего объема или части содержимого емкости с опасным химическим веществом при ее разрушении. Вторичное облако - облако зараженного воздуха, образующееся в результате испарения разлившейся ядовитой жидкости с подстилающей поверхности. В зоне химического заражения ОХВ могут находиться в капельножидком, парообразном, аэрозольном и газообразном состоянии. При выбросе в атмосферу газообразных и парообразных химических соединений формируется первичное зараженное облако, которое в зависимости от плотности газа (пара) по отношению к воздуху будет в той или другой степени рассеиваться в атмосфере. При разливе (утечке) жидких ОХВ первичное облако образуется за счет «мгновенного» перехода в атмосферу части ОХВ или вообще не образуется. Вторичное облако образуется за счет испарения разлившегося ОХВ. Первичное облако может быть образовано за счет горячих паров ОХВ, которые получаются в результате взрыва или пожара. Далее пары охлаждаются, конденсируются и выпадают на землю в виде капель, причем конденсат может быть снесен ветром на значительное расстояние от места аварии. В случае выброса в атмосферу ОХВ в капельножидком или твердом состоянии, капли или твердые частицы ОХВ оседают на местности, что и определяет площадь заражения поверхности почвы. Капельножидкая фракция ОХВ с поверхности земли и объектов испаряется и вновь поднимается в приземные слои атмосферы, образуя вторичное облако. Частицы твердых ОХВ из аэрозоля под влиянием гравитационного притяжения осаждаются в виде пыли. В аэрозольном облаке, образовавшемся при взрыве, твердые частицы имеют различную величину (от 1 до 300 мкм) и, чем они крупнее, тем быстрее оседают. При образовании аэрозольного облака частицы размером более 50 мкм (таких большинство) оседают в непосредственной близости от места взрыва. Частицы среднего размера (30…50 мкм) оседают на местность на расстоянии 100…500 м, а мелкие (1…5 мкм) остаются во взвешенном состоянии и распространяются на глубину 1…10 км и более, что представляет опасность для населения. Таким образом, зона химического заражения включает две территории: территорию, подвергающуюся непосредственному воздействию АХОВ и территорию, над которой распространяется облако, содержащее АХОВ. Наибольшую опасность при ЧС на ХОО представляют места непосредственного выхода АХОВ в окружающую природную среду и первичное облако. Концентрация ОХВ в зараженном облаке меняется: наиболее велика концентрация вблизи места выброса, постепенно она снижается к периферии зоны химического заражения по ходу распространения зараженного облака. Концентрация АХОВ по мере движения облака убывает. Границы зоны заражения отличаются большой изменчивостью зависящей, главным образом, от направления потоков воздуха. Горизонтальное перемещение воздуха происходит под влиянием ветра, в результате чего зараженное облако передвигается, и зона химического заражения увеличивается по глубине и фронту. При большой скорости ветра (более 6 м/с) облако быстро рассеивается, и концентрация АХОВ снижается. При умеренной скорости ветра (до 2 м/с) создаются условия, способствующие сохранению зараженного облака в приземном слое атмосферы и распространению его на большую глубину. Вертикально воздух перемещается вследствие разницы температур на различной высоте от поверхности земли. Рассматривают три типа вертикальной устойчивости атмосферы: инверсию, изотермию и конвекцию. Инверсия - состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего слоя меньше температуры верхнего слоя (устойчивое состояние атмосферы). Изотермия - состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего и верхнего слоев одинаковы (безразличное состояние атмосферы). Конвекция - состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего слоя воздуха выше температуры верхнего слоя (неустойчивое состояние атмосферы). Глава 2. Основы организации ликвидации последствий химических аварий .1 Мероприятия по ликвидации химических аварий и их последствий при различных режимах функционирования РСЧС В соответствии с требованиями Федерального закона «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 21 декабря 1994 года №68-ФЗ создана Единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС), основной целью которой являются координация усилий органов государственного управления всех уровней для решения задач защиты населения и территории от ЧС природного и техногенного характера в мирное время. |