БЖД. Учебное пособие Санкт Петербург 2014 удк 355. 58 0758 ббк 68. 9 я 73 б 69 Рецензенты
 Скачать 7.93 Mb.
|
|
Тема 2. Аварии на химически опасных объектах 2.1.Опасности аварий на химически опасных объектах для человека и окружающей природной среды. Высокую озабоченность вызывают аварии в традиционной энергетике, на объектах топливного цикла (от добычи сырья до обращения с отходами), а также на других объектах с химической технологией. Крупных аварий на объектах с химической технологией, сопровождающихся тяжелыми последствиями происходит значительно больше. Номенклатура продукции, выпускаемой химическим заводом с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья, включает тысячи различных материалов и веществ, многие из которых чрезвычайно токсичны и ядовиты. Опасность химических заводов для человека и окружающей природной среды, особенно при возникновении аварий, очевидна. Примерами могут служить: - широко известная крупная авария на химическом заводе, выпускающем различные химические вещества (в основном ароматические соединения), в г. Севезо (Италия), которая произошла в 1976г. В результате этой аварии пострадало около 1000 человек при общем числе жителей - 27,6 тыс. человек. В районе Севезо отмечалась массовая гибель животных, значительная территория подверглась воздействию диоксина; - пожар на складе химической продукцией компании «Сандоз» в Базеле (Швейцария): - сброс загрязненных вод в Рейн в 1986г. и др. - однако самой крупной аварией на химическом производстве за всю историю развития мировой промышленности является катастрофа в г. Бхопал (Индия), происшедшая 3 декабря 1984г., которая сопровождалась большим выбросом метилзоционата, унесла 3000 жизней и привела к заболеванию более 200 тыс. человек. В настоящее время энергонасыщенность современных объектов, даже неядерной энергетики, стала буквально колоссальной. Так, типовой нефтеперерабатывающий завод мощностью 10-15 млн. тонн в год сосредотачивает на своей промышленной площадке от 300 до 500 тыс. тонн углеводородного топлива. Энергосодержание этого топлива эквивалентно 3-5 мегатоннам тротила. В химических технологиях предусматривается использование большого количества опасных веществ, высоких температур и давлений. К объектам с химической технологией следует отнести и значительную часть объектов нехимических отраслей промышленности, где в технологических процессах применяются опасные вещества и имеют место химические превращения. Необходимо отметить, что по существу большинство промышленных объектов, в известном смысле, являются объектами химического риска. При аварии любого промышленного объекта, представляющий процесс разрушительного высвобождения его собственного энергозапаса, при котором сырье, промежуточные продукты, продукция предприятия и отходы производства, вовлекаясь в аварийный процесс, создают поражающие факторы для населения и окружающей природной среды, уровень химического риска характеризуется довольно высокими значениями. В Российской Федерации в настоящее время функционирует более 10 тыс. потенциально опасных химических объектов, относящихся к топливно-энергетическому комплексу, цветной и черной металлургии, химической, целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и перерабатывающей, пищевой и другим отраслям промышленности и сельского хозяйства. При этом 70% из них расположены в 146 городах с населением более 100 тыс. человек. Из числа этих объектов более 50% имеют запасы аммиака, 35% хлора, 5% — соляную кислоту и около 10% другие химические вещества. Суммарный запас химически опасных веществ на предприятиях достигает 700 тыс. тонн. Подавляющее большинство химически опасных объектов было построено и введено в эксплуатацию 40-50 лет назад. При нормальном сроке эксплуатации до 15 лет химико-технологическое оборудование к настоящему времени многократно выработало свои ресурсы, морально устарело и физически изношено. Угроза заражения в результате возникновения аварии на этих объектах подвержена территория площадью около 300 тыс. км2 с населением более 54 млн человек. К числу наиболее опасных в химическом отношении регионов России относятся: Северо-Западный, Центральный, Приволжский, Северо-Кавказский и Уральский. В настоящее время на территории России накоплено около 2 млрд тонн токсичных отходов. Особую опасность загрязнения окружающей среды представляют отходы гальванических производств, а также отходы содержащие ртуть и хлорорганику. Отдельная проблема – отходы нефтеперерабатывающей промышленности, представляющие собой нефтесодержащие шламы 2-го и 3-го класса опасности. В результате деятельности только государственных предприятий газового комплекса образуется 10 тыс. тонн нефтесодержащих шламов в год. Существует проблема утилизации запрещенных и непригодных к использованию в сельском хозяйстве пестицидов. Среди них присутствуют такие стойкие органические загрязнители, как дихлордефинилтрихлорметилметан (ДДТ), гексахлорциклогексан (линдан), гексахлорбензол и ряд других, обладающих сильными мутагенными и канцерогенными свойствами. На территории России хранится более 40 тыс. тонн таких пестицидов. В промышленности интенсивно применяются технологии галогенирования с использованием элементного хлора и брома, представляющие высокую химическую опасность для персонала и окружающей природной среды, что связано с отсутствием альтернативных технологий, исключающих применение этих опасных реагентов. По классификации Российской академии естественных наук и Московского института пожарной безопасности химически опасные объекты относятся к 2-му классу по основному виду опасности. К ним относятся: 1. Заводы нефтеперерабатывающие; 2. Заводы нефтеоргсинтеза; 3. Заводы нефтехимические; 4. Заводы сланцеперерабатывающие; 5. Заводы по производству искусственных волокон и нитей; 6. Заводы по производству каучука синтетического; 7. Заводы по производству пластмасс; 8. Заводы по производству материалов лакокрасочных; 9. Заводы по производству изделий резинотехнических; 10. Заводы по производству стекловолокон и стеклопластиков; 11. Заводы по производству оргстекла; 12. Заводы по производству электротехнических материалов; 13. Заводы по производству кино-, фото- и магнитных материалов; 14. Заводы по производству химических реактивов; 15. Заводы по производству химикатов; 16. Заводы по производству красителей синтетических; 17. Заводы по производству материалов пленочных; 18. Заводы по производству полимеров; 19. Заводы по производству минеральных удобрений; 20. Заводы по производству химических средств защиты растений; 21. Заводы по производству соды; 22. Заводы по производству медицинских препаратов; 23. Заводы по производству товаров бытовой химии; 24. Заводы химические прочие 25. Хранилища химически опасных веществ; 26. Железнодорожные транспортные средства с химически опасными веществами; 27. Автомобильные транспортные средства с химически опасными веществами; 28. Морские суда с химически опасными веществами; 29. Речные суда с химически опасными веществами; 30. Транспортные средства, перевозящие химически опасные вещества; 31. Химически опасные объекты прочие. На территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области сегодня функционирует свыше 124 химически опасных объекта, в том числе на территории Санкт-Петербурга - 66 и Ленинградской области - 58. На этих объектах хранятся или перерабатываются хлор, аммиак, серная и азотная кислота, сероуглерод и т.д. Наибольшие объемы хлора хранятся на расходном складе хлора ГП «Водоканал-Санкт-Петербурга» - более 200 тонн, Сясьском ЦБК – около 280 тонн. Но наибольшую опасность, с точки зрения вероятности и масштабов заражения представляют сортировочные железнодорожные станции, особенно ст. Московская-Сортировочная, расположенная в нарушении всех требований в центре жилой застройки. Если на объектах хранения и переработки АХОВ, условия его содержания в той или иной степени обеспечивают меры по предупреждению и сокращению масштабов его разлива (хранение в контейнерах, в закрытых сооружениях, обвалованные емкости, обеспечение водяными завесами и т.д.), то на сортировочных станциях все эти меры отсутствуют, а предпосылок для механического воздействия на цистерны в процессе формирования железнодорожных составов более, чем достаточно. Пример: при аварийном разливе цистерны с химическими веществами на железнодорожной станции «Московская-Сортировочная» в зону опасного химического заражения могут попасть до 500 тыс. человек. В случае аварии происходит не только загрязнение слоя атмосферы, но и загрязнение водных источников, продуктов питания, почвы. 2.2. Аварии на химически опасных объектах. Аварии на химически опасных объектах в большинстве случаев связаны с нарушениями установленных норм и правил при проектировании, строительстве и реконструкции химически опасных объектов, нарушением технологии производства, правил эксплуатации оборудования, машин и механизмов, аппаратов и реакторов, низкой трудовой и технологической дисциплины производственного процесса. Одна из возможных причин аварий на химически опасных объектах – стихийные бедствия. 2.2.1. Классификация химически опасных объектов. Административно территориальные единицы и объекты экономики по химической опасности классифицируются по количеству населения, попадающего в зону возможного химического заражения аварийно химическими опасными веществами (далее – АХОВ) (табл. 2.1). Таблица 2.1 Критерии для классификации административно территориальных единиц и объектов экономики по химической опасности
Примечание: ХОО - химически опасный объект. АТЕ - административно-территориальная единица. СЗЗ - санитарно-защитная зона. Аварии на химически опасных объектах классифицируются по типу возникновения, источнику выброса, масштабу последствий и другим основаниям. 1.По типу возникновения аварии делятся на производственные и транспортные, при которых нарушается герметичность емкостей и трубопроводов, содержащих аварийные химически опасные вещества. 2.По источнику выброса АХОВ аварии подразделяются: - на аварии с выбросом или выливом АХОВ при их производстве, переработке или хранении; - аварии на транспорте с выбросом АХОВ; - образование и распространение паров, аэрозолей АХОВ в процессе протекания химических реакций, начавшихся в результате аварии; - аварии с химическими боеприпасами. 3. По масштабу последствий аварии классифицируются: - локальные – последствия которых ограничиваются одним цехом, участком объекта; - местные – последствия которых ограничиваются производственной площадью объекта или его санитарно-защитной зоной; - общие – последствия которых распространяются за пределы санитарно-защитной зоны объекта. В химических отраслях аварии делят на две категории: 1-ая - аварии в результате взрывов, вызывающих разрушение технологической схемы, инженерных сооружений, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции и для восстановления требуются специальные ассигнования от вышестоящих организаций; 2-ая - аварии, в результате которых повреждено основное или вспомогательное оборудование, инженерные сооружения, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции и для восстановления производства требуются затраты более нормативной суммы на плановый капитальный ремонт, но не требуются специальные ассигнования вышестоящих организаций. 2.2.2. Аварийно химические опасные вещества и их классификация. Аварийно химические опасные вещества это новый термин, присвоенный группе опасных химических веществ, которые на протяжении свыше трех десятилетий в гражданской обороне назывались сильнодействующими ядовитыми веществами. 1.В гражданской обороне термин «сильнодействующее ядовитое вещество» вместе с аббревиатурой СДЯВ был введён в середине 60‑х годов. В материалах Министерства обороны СДЯВ имели следующее определение: «СДЯВ – это вещества, применяемые в народнохозяйственных целях, которые при выбросе или выливе могут привести к заражению воздуха и вызвать массовые поражения населения, а также личного состава соединений и частей». Под это определение попали аммиак, хлор, сернистый ангидрид, фосген и ряд других веществ, подобных им по физическим и токсическим свойствам. В период использования термина «сильнодействующее ядовитое вещество» неоднократно делались попытки определить перечень опасных химических веществ (ОХВ) в целях решения практических задач по защите населения в чрезвычайных ситуациях. 2. В середине 80‑х годов прошлого века Штабом ГО СССР совместно с Минхимпромом и Минздравом был разработан перечень ОХВ из 107 наименований. При этом наряду с аммиаком и хлором в перечень были включены такие вещества как метанол, дихлорэтан и ряд других, представляющих наибольшую опасность для организма при внутреннем их потреблении и не способных образовать очаг массового поражения при непродолжительном ингаляционном воздействии. Кроме того, такие вещества и работа с ними находились под контролем службы охраны труда. Поэтому в конце 80‑х годов были разработаны новые критерии для отнесения ОХВ к СДЯВ, что привело к сокращению перечня СДЯВ. 3. Согласно «Временному перечню сильнодействующих ядовитых веществ» 1988 года к СДЯВ, представляющим реальную опасность и при авариях могущим вызвать чрезвычайные ситуации, отнесены 34 вещества. Это – акрилонитрил, акролеин, аммиак, ацетонитрил, ацетонциангидрин, окислы азота, бромистый водород, бромистый метил, диметиламин, метиламин, метилакрилат, метилмеркаптан, мышьяковистый водород, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, соляная кислота, синильная кислота, триметиламин, формальдегид, фосген, фосфор треххлористый, хлорокись фосфора, фтор, фтористый водород, хлор, хлорпикрин, хлористый водород, хлорциан, хлористый метил, этилмеркаптан, этиленамин, этиленсульфид и окись этилена. В этот перечень включены только те ОХВ, которые, обладая высокими летучестью и токсичностью, в аварийных ситуациях могут стать причиной массового поражения людей. 4. Однако в 1991 году с учетом масштабов использования веществ перечень СДЯВ был пересмотрен. Количество СДЯВ теперь уменьшилось и доведено до 21. Исключены вещества, редко встречающиеся или применяемые в малых количествах и при авариях, не представляющих опасности для населения. 5. В 1994 году вместо СДЯВ ГОСТом Р 22.0.05–94 введен термин «опасное химическое вещество». Опасное химическое вещество – химическое вещество, прямое или опосредованное, воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель. Данный термин оказался не совсем удачным, так как к этому классу веществ относятся все вредные вещества, используемые в промышленности, значительная часть, из которых не представляет опасности в аварийных ситуациях. Аварии, произошедшие в последние годы на химически опасных объектах, показали, что чрезвычайные ситуации могут возникать не только в результате распространения ОХВ в атмосфере, но и при сбросах их в источники водопотребления. Ранее этой проблеме отводилось второстепенное значение. Таким образом, возникла необходимость в выделении новой группы веществ, которая по своему определению должна быть отличной от группы СДЯВ. В этом случае наибольшую опасность представляют ОХВ, имеющие высокую температуру кипения и хорошую растворимость в воде. Исходя из выше изложенного, возникла необходимость в выделении из перечня ОХВ группы только таких опасных веществ, которые при аварии могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации. 6. Поэтому ГОСТом Р 22.9.05‑95 с учетом современной международной терминологии был введен новый термин «аварийно химически опасное вещество». В этом стандарте дается следующее определение данного термина. Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) – опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (розливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах). Итак, АХОВ охватывают только ту группу веществ, которая может представлять опасность в аварийных ситуациях. По возможному пути проникновения в организм человека АХОВ подразделяются на вещества: ‑ ингаляционного действия (АХОВ ИД) – при поступлении через органы дыхания; ‑ перорального действия (АХОВ ПД) – при поступлении через рот; ‑ кожно‑резорбтивного действия (АХОВ КРД) – при воздействии через неповрежденную кожу. Аварийно химически опасное вещество ингаляционного действия – аварийно химически опасное вещество, при выбросе (розливе) которого может произойти массовое поражение людей ингаляционным путем По токсическому воздействию на организм человека АХОВ классифицируются по некоторым признакам отравления. Классификация АХОВ по характеру токсического действия на организм человека приведена в табл. 2.2. 2.2.3. Токсикологические характеристики аварийно химически опасных веществ Токсичность АХОВ – способность их оказывать поражающее действие на организм. Токсичность характеризуется количеством вещества, вызывающим поражающий эффект, и характером токсического воздействия на организм. Предел переносимости – это минимальная концентрация АХОВ, которую человек может выдержать определенное время без устойчивого поражения. Пороговая концентрация – это наименьшее количество АХОВ, которое может вызывать ощутимый физиологический эффект, при этом ощущаются лишь первичные признаки поражения и сохраняется работоспособность. Предельно допустимая концентрация (ПДК) – максимально допустимая концентрация, которая при постоянном воздействии на человека в течении рабочего дня не может вызвать через длительный промежуток времени биологических изменений в организме. Часто используются понятия смертельная концентрация и смертельная доза. Таблица 2.2 | |||||||||||||||||||||||||