|
|
Безпека функціонування хімічно небезпечних об’єктів залежить від багатьох факторів: фізико-хімічних властивостей сировини, напівпродуктів і продуктів, від характеру технологічного процесу і надійності обладнання, умов зберігання і транспортування хімічних речовин, стану контрольно-вимірювальних приладів і засобів автоматизації, ефективності засобів проти аварійного захисту і т.д. крім того, безпека виробництва, використання, зберігання і перевезення СДОР в значній мірі залежить від рівня організації профілактичної роботи, своєчасності і якості планових попереджувальних робіт, підготовленості і практичних навиків персоналу, системи нагляду за станом технічних засобів проти аварійного захис-ту. Критерії класифікації об’єктів і територій за ступенем хімічної небезпеки внас-лідок можливих аварій з виливом (викидом) сильнодіючих отруйних речовин наведені в таблиці 12.
Наявність такої кількості факторів, від яких залежить безпека функціо-нування хімічних небезпечних об’єктів, робить цю проблему надто склад-ною. Як показує аналіз причин виникнення великих хімічних аварій, що супроводжуються викидом (виливом) СДОР, на сьогодні неможливо вик-лючати вірогідність виникнення аварій, які приведуть до ураження вироб-ничого персоналу і населення, яке розташовано в районі функціонування хімічно небезпечного об’єкту.
Таблиця 12
Критерії класифікації адміністративно-територіальних одиниць і об’єктів господарської діяльності за ступенем хімічної небезпеки
|
Критерії (показники) для віднесення АТО і СГ до хімічно небезпечних |
Визначення об’єктів , які класифікуються |
|
Хімічно небезпечний суб’єкт господарської діяльності (СГД) |
Хімічна небезпечна адміністративно-територіальна одиниця (АТО) |
|
Кількість населення, яке потрапляє в зону можливого хімічного зараження СДОР,
(тис. чол.)
|
Ступінь хімічної небезпеки |
1 |
> 75 тис. чол. |
Більше 50 % населення (території) |
|
11 |
40-75 тис. чол. |
Від 30 до 50 % населення (території) |
|
111 |
До 40 тис. чол. |
Від 10 до 30 % населення (території) |
|
1У |
Зона МХЗ не виходить за межі території СГ або його санітарно-захисної зони |
- |
Примітки до таблиці 12:
1. Під зоною можливого хімічного зараження сильнодіючої отруйної речовини (СДОР) розуміють площу кола з радіусом, який дорівнює глибині розповсюдження хмари зараженого повітря з концентрацією ураження (токсодозою).
2. Для міст та інших населених пунктів ступінь хімічної небезпеки оцінюється по частці території, яка потрапляє в зону МХЗ СДОР, допускаючи, що населення розмі-щено рівномірно на всій території.
Аналіз структури підприємств, що виробляють або використовують СДОР, показує, що в їх технологічних лініях обертається, як правило, незначна кількість токсичних хімічних продуктів. Значно більша кількість СДОР за об’ємом знахо-диться на складах підприємств. Це приводить до того, що при аваріях у цехах підприємств в більшості випадків мають місце локальне зараження повітря, облад-нання цехів, території підприємств. При цьому ураження в таких випадках може отримати в основному виробничий персонал.
При аваріях на складах підприємств, коли руйнуються ємності, СДОР розпов-сюджується за межі підприємства, що приводить до масового ураження не тільки персоналу підприємства, але і населення, що розташовано в зоні ураження суб’єк-та господарської діяльності.
Місткість складів СДОР на любому підприємстві визначається в залежності від необхідного запасу, що забезпечує безперервну роботу підприємства, а також від доцільно допустимого накопичення на виробничій площадці товарної продукції, яка підлягає відправці споживачам. У наслідку норми зберігання СДОР на кожно-му підприємстві визначаються з розрахунком умов їх споживання, вироблення, транспортування, попередження аварійних ситуацій, профілактичних зупинок, се-зонних поставок, а також токсичності, пожежної і вибухової безпеки.
В середньому на підприємствах мінімальні (не понижуючі) запаси хімічних продуктів створюються на три доби, а для заводів з виробництва окремих хімічних речовин і мінеральних добрив – до 10-15 діб.
В результаті на великих хімічних підприємствах, а також на складах в деяких портах і на транспорті, що перевозить СДОР, може одночасно зберігатися тисячі тон різних сильнодіючих отруйних речовин.
На виробничих площадках або на транспорті СДОР, як правило, знаходиться в стандартних ємностях. Це можуть бути оболонки з алюмінію, заліза або залізо-бетону, в яких підтримуються умови, що відповідають заданим режимам зберіган-ня. Форма і тип ємностей вибираються виходячи із масштабів виробництва або використання, умов їх транспортування. Найбільш широке розповсюдження сьо-годні отримали ємності циліндричної форми та шарові резервуари.
Місткість резервуарів буває різною. Хлор, наприклад, зберігається в ємкостях місткістю від 1 до 1000 т, аміак – від 5 до 30000 т, синильна кислота – від 1 до 200 т, окисел етилену – в шарових резервуарах об’ємом 800 м3 і більше, окисел вуглецю, двоокис сірки, гідразин, тетраетилсвинець, сірковуглець – в ємкостях місткістю від 1 до 100 т.
Наземні резервуари, як правило, розміщуються групами. В кожній групі передбачається резервна ємність для перекачування СДОР на випадок їх виливу із якогось резервуару. Для кожної групи наземних резервуарів за периметром роби-ться замкнуте обвалування або загороджувальна стінка з не горючих і стійких до корозії матеріалів висотою не менше 1 м.
Внутрішній об’єм обвалування, розраховується на повний об’єм групи резервуа-рів. Відстань від резервуарів до підошви обвалування або загороджувальної стінки приймається рівною половині діаметру.
Відстань від складів СДОР об’ємом більше 8000 м3 до населених пунктів повин-на бути не менше 1000 м. Відстань від складів з наземним розташуванням резер-вуарів до місць масового скупчення людей (стадіонів, базарів, парків і т.д.) збіль-шується в два рази.
Для зберігання СДОР на складах підприємств використовуються наступні голов-ні способи:
в резервуарах під високим тиском;
в ізотермічних сховищах при тиску, близькому до атмосферного (низькотемпе-ратурне сховище), або до 1 Па (ізотермічне сховище, при цьому використовуються шарові резервуари великої місткості);
зберігання при температурі навколишнього середовища в закритих ємкостях (характерно для високо киплячих рідин).
Спосіб зберігання СДОР у більшості визначає їх поведінка при аваріях (розкрит-тя, пошкодження, руйнування оболонок резервуарів).
У випадку руйнування оболонки ємності, що зберігала СДОР під тиском, і наступного розливу великої кількості речовини в піддон (обвалування) його попа-дання в повітря може здійснюватися на протязі тривалого часу. Процес випарову-вання в даному випадку можна умовно розділити на три періоди.
Перший період – бурне, майже моментальне випаровування за рахунок різниці пружності насиченого пару СДОР в ємності і парціального тиску в повітрі. Даний процес забезпечує головну кількість пару СДОР, що потрапляє в повітря за цей період часу. Крім того, частина СДОР переходить в пар за рахунок теплоутриман-ня рідини, температури навколишнього повітря і сонцевої радіації. В результаті температура рідини знижується до температури кипіння. Враховуючи, що за даний період часу випаровується значна кількість СДОР, то може виникнути хмара з концентраціями СДОР, значно перевищуючи смертельні.
Другий період – нестійке випаровування СДОР за рахунок тепла піддону (обва-лування), зміни теплоутримання рідини і притоку тепла від навколишнього повіт-ря. Цей період характеризується, як правило, різким спадом інтенсивності випаро-вування в перші хвилини після розливу з одночасним пониженням температури рідкого шару нижче температури кипіння.
Третій період – стаціонарне випаровування СДОР за рахунок тепла навколиш-нього повітря. Випаровування в цьому випадку буде залежати від швидкості вітру, температури навколишнього повітря і рідкого шару. Підвід тепла від піддону (об-валування) практично буде дорівнювати нулю. Тривалість стаціонарного періоду в залежності від типу СДОР, його кількості і зовнішніх умов може складати години, добу і більше.
У випадку руйнування оболонки ізотермічного сховища і наступного розливу великої кількості СДОР в піддон (обвалування) випарування за рахунок різниці пружності насиченого пару СДОР в ємності і парціального тиску в повітрі у зв’яз-ку з малим надмірним тиском майже не спостерігається. Для даного типу ємкостей характерні періоди нестаціонарного і стаціонарного випаровування СДОР.
Формування первинної хмари здійснюється за рахунок тепла піддону (обвалу-вання), зміною теплоутримання рідини і притоку тепла від навколишнього повітря.
При цьому кількість речовини, що переходить в первинну хмару, як правило, не перевищує 3-5 % при температурі навколишнього повітря 25-30 °C.
При відкритті оболонок з високо кип’яченими рідинами виникнення пер-винної хмари не спостерігається. Випарування рідини здійснюється за стаціонар-ним процесом і залежить від фізико-хімічних властивостей СДОР і температури навколишнього повітря. Враховуючи малі швидкості випаровування таких СДОР, вони будуть являти собою небезпеку тільки для навколишніх, що знаходяться в районі аварії.
Треба відмітити, що на багатьох об’єктах скупчена значна кількість різних легко горючих речовин, у тому числі СДОР (аміак, окисел етилену, синильна кислота, окисел вуглецю та інші). Багато СДОР вибухонебезпечні (гідразин, окис-ли азоту та інші). Цю обставину необхідно враховувати при виникненні пожеж на об’єктах. Більше того, сама пожежа на підприємстві може сприяти виділенню різних отруйних речовин. Так наприклад, горіння поліуретану та інших пластмас приводить до виділення синильної кислоти, фосгену, окислу вуглецю, різних ізоціанатів, іноді діоксану та інших СДОР в небезпечних концентраціях, особливо в закритих приміщеннях. Характеристика основних груп СДОР і хімічних речовин, які виникають на хімічно небезпечних об’єктах при аваріях наведені в таблиці 13.
Таблиця 13
Основні групи СДОР і речовини, які виникають
при аваріях на ХНО
|
Група |
Характеристика |
Типові представники |
|
1 |
Рідкі легкі СДОР, які зберігаються в ємностях під тиском (стиснуті і зріджені гази) |
Хлор, сірчаний газ, сірководень, фосген, бромметил, окисел вуглецю |
|
2 |
Легкі леткі СДОР, які зберігаються в ємностях без тиску |
Нітро- і аміносполуки ароматичного ряду, синильна кислота, нітрил акрилової кислоти, тетраетилсвинець, хлорна суміш, дифосген, діхлоретан, хлорпікрин |
|
3 |
Кислоти, які димлять |
Сірчана – з щільністю понад 1,87 і більше, азотна – з густотою 1,4 і більше, хлорсульфонова і плавикова кислоти; хлорангідриди сірчаної, сирнистої і піросірчаної кислот |
|
4 |
Сипучі і тверді нелегкі СДОР і речовини, які зберігаються до 40°С |
Сулема, миш’яковистий ангідрид, фосфор жовтий, алкоїди, арсенат кальцію і натрію, арсенід кальцію та інші |
|
5 |
Сипучі і тверді легкі СДОР і речовини при зберіганні до 40°С |
Солі синильної кислоти, ціаниста і оксіціаниста ртуть, ціаниста мідь, інші препарати, етилмеркурфосфат, етилмеркурхлорид, меркуран |
Ось чому при організації робіт з ліквідації хімічної небезпечної аварії на об’єкті господарської діяльності і її наслідків необхідно враховувати не тільки фізико-хімічні властивості СДОР, але і їх вибухову і пожежну небезпеку, можливість виникнення протягом пожежі нових сильнодіючих отруйних речовин і на цій основі приймати необхідні заходи щодо захисту персоналу, який приймає участь в роботах.
Аналіз аварійних ситуацій які мали місце і виконані розрахунки показують, що об’єкти з хімічними небезпечними компонентами можуть бути джерелом: залпових викидів СДОР в атмосферу, в водойми; хімічної пожежі з поступом токсичних речовин в довкілля; руйнівних вибухів; зараження об’єктів і місцевості в осередках аварії і на сліді розповсюдження хмари; широких зон задимлення у сполуці з токсичними продуктами.
Для любої аварії характерні стадії виникнення, розвитку і спаду небезпеки. На хімічному небезпечному об’єкті в розпалі аварії можуть діяти, як правило, декілька факторів ураження: пожежа, вибухи, хімічне зараження повітря і місце-вості та інші, а за межами об’єктів – зараження довкілля.
Дія СДОР через органи дихання частіше, ніж через інші шляхи дії, приводить до ураження людей, реалізується на великих відстанях і площах з швидкістю вітрового переносу.
Для багатьох СДОР характерна тривалість зараження навколишнього сере-довища, а також прояв віддалених ефектів ураження людей і об’єктів біосфери. Наприклад, в 1976 році в м. Севезо (Італія) в результаті руйнування на хімічному заводі одного із апаратів, в якому здійснювався синтез трихлорфенолу, в повітря була викинута хмара, яка крім головного продукту синтезу мало майже 4 кг діоксану. Хмара розповсюдилась на площі біля 18 км2. В результаті хімічної небезпечної ситуації крім значної матеріальної шкоди, було уражено декілька сотень чоловік, погибла більшість сільськогосподарських тварин. Приходилося здійснювати евакуацію населення та проводити дегазація місцевості майже на протязі 8 років.
Масштаби ураження при хімічних небезпечних аваріях дуже сильно зависять від метеорологічних обставин і умов зберігання СДОР. Так, іноді сильний викид може не спричинити значної шкоди або він буде мінімальним, в той же час менший викид в інших умовах може привести до більшої шкоди.
Із цих особливостей хімічних небезпечних аварій слідує: захисні заходи і, понад все, прогнозування, вияв і періодичний контроль за змінами хімічної обста-новки, оповіщення персоналу підприємства, населення і сил ЦО, повинні прово-дитися з надзвичайно високою оперативністю; серед населення і сил ЦО, що зна-ходяться в зонах розповсюдження СДОР, можуть бути уражені, для обслідування яких і надання їм медичної допомоги знадобляться значні сили і засоби. Лока-лізація джерела поступу СДОР в довкілля має визначну роль в попередженні масового ураження людей. Швидке здійснення цієї задачі може направити ава-рійну ситуацію в контролюємо русло, зменшити викиди СДОР і значно знизити шкоду.
|