ВЫЯВЛЕНИЕ И ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ АВАРИИ С ВЫБРОСОМ АВАРИЙНО ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ

ВЫЯВЛЕНИЕ И ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ АВАРИИ С ВЫБРОСОМ АВАРИЙНО ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ

Методические указания к дипломному проектированию и

практическим занятиям по курсу «БЖД в ЧС»

Новочеркасск 2003

УДК 502.55: 66/67(076.5)

Рецензент д-р техн. наук, проф. И.Д. Кудрявцева

Составители: Резник Л.А., Семененко В.К., Фирсов В.В.

Выявление и оценка химической обстановки при аварии с выбросом аварийно химически опасных веществ: Метод. указания к дипломному проект. и практ. занятиям по курсу «БЖД в ЧС» / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003. – 32 с.

Предлагаемая методика по выявлению и оценке химической обстановки позволяет использовать результаты расчетов для практического выбора комплекса мероприятий по ликвидации последствий аварий химического заражения, учитывая возможные последствия в очаге поражения при имеющейся обеспеченности производственного персонала и населения средствами защиты.

Выбор комплекса мероприятий осуществляется по данным анализа условий работы предприятия при влиянии АХОВ на производство, материалы и сырье, возможности герметизации зданий цехов и других помещений, где находятся люди, а также их работы в средствах индивидуальной защиты. В случае необходимости определяются вещества для обеззараживания территории объекта, зданий и сооружений, способы проведения санитарной обработки людей и дегазации.

Предназначены для студентов всех специальностей ХТФ

Ó Южно-Российский государственный

технический университет, 2003

Ó Резник Л.А., Семененко В.К., Фирсов В.В., 2003

Целью работы является приобретение теоретических знаний и практических навыков прогнозирования и оценки химической обстановки при различных сценариях аварий на химически опасных объектах, имеющих аварийно химически опасные вещества (АХОВ) при выполнении раздела БЖД в ЧС дипломного проекта и практических занятий.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Для успешного решения вопросов выявления и оценки химической обстановки необходимо понимание и усвоение ряда основных понятий, определений, характеризующих особенности АХОВ, возникновение и развитие аварий и др.

Опасное химическое вещество (ОХВ) - химическое вещество, прямое или опосредованное действие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.

Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) - ОХВ, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (выливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).

АХОВ ингаляционного действия (АХОВИД) - аварийно химически опасное вещество, при выбросе (выливе) которого могут произойти массовые поражения людей ингаляционным путем.

Из всех опасных химических веществ, используемых в настоящее время в промышленности (более 600 тысяч наименований), только немногим более 100 можно отнести к АХОВ, 34 из которых получили наибольшее распространение.

Классификация АХОВ по преимущественному синдрому, складывающемуся при острой интоксикации

№ п/п	Наименование группы	Характер действия	Наименование АХОВ

	Вещества с преимущественно удушающим действием	Воздействуют на дыхательные пути человека	Хлор, фосген, хлорпикрин
	Вещества с преимущественно общеядовитого действия	Нарушают энергетический обмен	Окись углерода, цианистый водород
	Вещества, обладающие удушающими и общеядовитым действием	Вызывают отек легких при ингаляционном воздействии и нарушают энергетический обмен при резорбции	Аммиак, акрилонитрил, азотная кислота, окслы азота, сернистый ангидрид, фтористый водород
	Нейротропные яды	Действуют на генерацию, проведение и передачу нервного импульса	Сероуглерод, тетраэтил-свинец, фосфорорганические соединения

Окончание табл.


Вещества, обладающие удушающим и нейтронным действием	Вызывают токсический отек легких, на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы	Аммиак, генпит, гидразин и др.
Метаболические яды	Нарушают процессы метаболизма вещества в организме	Окись этилена, дихлор-этан
Вещества, нарушающие обмен веществ	Вызывают заболевания с чрезмерно вялым течением и нарушают обмен веществ	Диоксин, галогенизированные соединения и др.

Классификация АХОВ по основным физико-химическим свойствам

И условиям хранения

Группа	Характеристики	Типичные представители
	Жидкие летучие, хранимые в емкостях под давлением (сжатые и сжиженные газы)	Хлор, аммиак, сероводород, фосген и др.
	Жидкие летучие, хранимые в емкостях без давления	Синильная кислота, нитрил акриловой кислоты, тетраэтилсвинец, дифосген и др
	Дымящие кислоты	Серия (r ³ 1, 87), азотная ((r ³ 1, 4), соляная ((r ³ 1, 15) и др.
	Сыпучие и твердые нелетучие при хранении до	Сулема, фосфор желтый, мышьяковый ангидрид и др.
	Сыпучие и твердые летучие при хранении до 40°С	Соли синильной кислоты, меркураны и др.

Таблица 1

Наименование опасного вещества	Предельное количество опасного вещества, т
Аммиак
Нитрат аммония (нитрат аммония и смеси аммония, в которых содержание азота из нитрата аммония составляет более 28 % массы, а также водные растворы нитрата аммиака, в которых концентрация нитрата аммония превышает 90 % массы)
Акрилонитрил
Хлор
Оксид этилена
Цианистый водород
Фтористый водород
Сернистый водород
Диоксид серы
Триоксид серы
Алкины
Фосген	0, 75
Метилизоцианат	0, 15

Таблица 2

Виды опасных веществ	Предельное количество опасного вещества, т
Воспламеняющиеся газы
Горючие жидкости, находящиеся на товарно-сырьевых складах и базах
Горючие жидкости, используемые в технологическом процессе или транспортируемые по магистральному трубопроводу
Токсичные вещества
Высокотоксичные вещества
Окисляющие вещества
Взрывчатые вещества
Вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды

Примечание 1. Для опасных веществ, не указанных в табл. 1, применять данные
табл. 2.

Примечание 2. В случае, если расстояние между опасными производственными объектами менее пятисот метров, учитывается суммарное количество опасного вещества.

Примечание 3. Если применяется несколько видов опасных веществ одной и той же категории, то их суммарное пороговое количество определяется условием:

где, m(i) – количество применяемого вещества; M(i) – пороговое количество того же вещества в соответствии с настоящим Перечнем для всех i от 1 до n.

При этом АХОВ могут быть как исходным сырьем, так промежуточными и конечными продуктами промышленного производства.

АХОВ на предприятии могут находиться в технологических линиях, хранилищах и базисных складах.

Сжиженные АХОВ на объектах экономики содержатся в стандартных емкостных элементах. Это могут быть алюминиевые, железобетонные, стальные или комбинированные резервуары, в которых поддерживаются условия, соответствующие заданному режиму хранения.

Химическая авария – это авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом или выбросом ОХВ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, сельскохозяйственных животных и растений, химическому заражению окружающей природной среды.

Выброс ОХВ – выход при разгерметизации за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования ОХВ в количестве, способном вызвать химическую аварию.

Пролив ОХВ – вытекание при разгерметизации из технологических установок, емкостей для хранения или транспортировки ОХВ в количестве, способном вызвать химическую аварию.

При авариях на ХОО в зону химического заражения могут попасть обширные территории с большим количеством проживающего на них населения. Если более 10 % населения административно-территориальной единицы (ATE) России по прогнозу попадает в зону возможного химического заражения, то такая ATE считается химически опасной. При этом зоной химического заражения является территория, в пределах которой распространены или куда принесены ОХВ в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Очаг поражения АХОВ – это территория, в пределах которой при воздействии АХОВ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, растений.

Основными источниками опасности в случае аварий на химически опасных объектах (рис. 1.1) являются:

– залповые выбросы АХОВ в атмосферу с последующим заражением воздуха, местности и водоисточников;

– сброс АХОВ в водоемы;

– «химический» пожар с поступлением АХОВ и продуктов их горения в окружающую среду;

– взрывы АХОВ, сырья для их получения или исходных продуктов;

– образование зон задымления с последующим осаждением АХОВ в виде «пятен» по следу распространения облака зараженного воздуха возгонкой и миграцией.

Рис. 1.1. Схема формирования поражающих факторов при аварии на химически опасном объекте:

1 – залповый выброс АХОВ в атмосферу; 2 – сброс АХОВ в водоемы; 3 – «химический» пожар; 4 – взрыв АХОВ; 5 – зоны задымления с осаждением АХОВ и их возгонкой

Каждый из указанных выше источников опасности (поражения) по месту и времени может проявляться отдельно, последовательно или в сочетании с другими источниками, а также многократно повторен в различных комбинациях. Все зависит от физико-химических характеристик АХОВ, условий аварии, метеоусловий и особенностей местности.

Рис. 3.1. Схема площади зоны возможного химического заражения

Зона возможного химического заражения часто дополнительно подразделяется:

– на район аварии или место разлива АХОВ (непосредственно на карту не наносится);

– зону возможного распространения зараженного воздуха – площадь, в пределах которой распространяются АХОВ с поражающей концентрацией.

Населенные пункты в зоне возможного химического заражения с находящимися в них людьми, сельскохозяйственными животными и растениями составляют очаг возможного химического поражения (ОХП).

Помимо рассмотренной методики, для ориентировочного, быстрого определения глубины распространения АХОВ в условиях городской застройки можно воспользоваться данными табл. 3.5.

Таблица 3.5

Приложение 5

Классификация, индикация, дегазация некоторых АХОВ, средства индивидуальной защиты и

оказание первой медицинской помощи

Классификация АХОВ и характер действия	Тип АХОВ	Индикация	Средства индивидуальной защиты	Первая медицинская помощь	Дегазация

Удушающие– воздействуют на дыхательные пути человека	Хлор	ВПХР (3 зеленых кольца), УГ-2, ПГО-11	Противогазы марки В, М, БКФ, ГП-7 (40 мин), ДПГ-1 (3)	Свежий воздух; промыть глаза водой; надеть противогаз или ватно-марлевую повязку, смоченную 2%-ным раствором питьевой соды, водой; обработать пораженные участки кожи мыльным раствором	Растворы щелочи, аммиака
Фосген	ВПХР (3 зеленых кольца), УГ-2, ПГО-11	Противогазы марки В, ГП-5, ИП-4 (и др.)	Госпитализация; санитарная обработка; тепло; кислород	Растворы щелочи, аммиака
Хлор-пикрин	Раствор ДМА в бензоле на бумаге	Противогазы марки А, В, М, БКФ, ГП-5, ИП-4 (и др.)	Свежий воздух; покой; тепло; питье; промывка 2%-ной борной содой	Растворы щелочи и сернистого натрия
Общеядовитые – нарушают энергетический обмен	Синильная кислота	ВПХР (3 зеленых кольца), ПГО -11	Противогазы марки В, БКФ, ГП-5, ДПГ-1	Свежий воздух; снять одежду; ингаляция амилнитратом	Раствор ДТС-ГК
Окись углерода	ПГО-11, ВПХР, ПГА-ВП (3 черных кольца), УГ-2	Противогазы марки СО, ДП-2, ДПГ-1	Свежий воздух; кислород; чай; сердечные средства	Провет-ривание

Окончание приложения 5


Удушающе-общеядовитые – вызывают отек легких при ингаляционном воздекйствии и нарушают энергетический обмен при резербации	Сернистый ангидрид	УГ-2	Противогазы марки В, ИП-4 (и др.), ГП –7 (60 мин)	Промыть глаза и лицо водой; в нос – вазелиновое масло	Щелочи, известковое молоко
Окислы азота	УГ-2, ГХ-4	Противогазы марки В, М, БКФ, ИП – 4 (и др.), ДПГ-1.	Покой, тепло, кислород, искусственное дыхание	Растворы щелочи, вода
Сероводо-род	УГ-2, ПГО-11, ВПХВ (1 желтое кольцо)	Противогазы марки В, КД, ИП-4 (и др.), ГП-7 (25 мин), ДПГ-1 (3)	Свежий воздух, тепло, покой, кислород, теплое молоко с содой, глаза промыть 2%-ным раствором борной кислоты	Вода, раствор ДТС-ГК
Удушающе-нейтропные – вызывает токсический отек легких, на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы	Аммиак	УГ-2, ПГО-11, АП-1, ВПХР (1 желтое кольцо)	Противогазы типа КД, М, ГП-5 (20мин.), ДПГ-1 (3), ИП-4 (и др.).	Свежий воздух, тепло, покой, обильно промыть глаза водой или 0, 5-1, 0%-ным раствором алюминиево-калиевых квасцов; надеть противогаз или ватно-марлевую повязку, смоченную 5%-ным раствором лимонной кислоты, воды; промыть кожу лица и слизистые 2%-ным раствором борной кислоты; при попадании капель на кожу, обильно смыть водой; искусственное дыхание	Вода
Нейтропные – действуют на генерацию, прове-дение и передачу нервного импульса	Сероугле-род	УГ-2	Противогазы марки А, В, БКФ, ГП-5 (60 мин), ДПГ-1	Свежий воздух, промыть водой лицо, слизистые	Известковое молоко, растворы сернистого натрия

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ
к выполнению практической работы

№ п/п	Наименование АХОВ и его агрегатное состояние	Объем хранилища, V, м³	Кол-во АХОВ, Q₀, т	Высота обваловки, Н, м	Время после аварии, N, ч	Метеоусловия	Расстояние до населенного пункта, L, км
Скорость ветра, v, м/с	Температура воздуха, t, °С	СВУА

1.	Аммиак газообразный, хранение под давлением						+30	К
2.	Аммиак газообразный, изотермическое хранение						+20	ИН	1, 5
3.	Аммиак сжиженный, хранение под давлением			1, 5			-15	ИН	2, 0
4.	Аммиак сжиженный, изотермическое хранение			1, 0			+20	ИЗ	2, 0
5.	Водород фтористый сжиженный			0, 8			+10	ИЗ	1, 5
6.	Водород хлористый газообразный						+15	К	1, 0
7.	Водород хлористый сжиженный		1, 0	0, 6			+25	ИН	1, 5
8.	Водород бромистый газообразный						-15	ИЗ	1, 2
9.	Водород бромистый сжиженный			1, 0				К	2, 0
10.	Водород цианистый сжиженный			0, 8			+5	К	2, 0


11.	Двуокись азота сжиженная	0, 6	+35	ИН	1, 5
12.	Сернистый ангидрид сжиженный	0, 5	-25	ИЗ	1, 3
13.	Сероводород газообразный		-15	ИН	1, 1
14.	Сероводород сжиженный	0, 8	-15	ИЗ
15.	Сероуглерод сжиженный	0, 7	+15	ИЗ	2, 7
16.	Соляная кислота (концентрированная)	0, 6	+25	ИЗ	2, 2
17.	формальдегид сжиженный	1, 0	+5	К	1, 6
18.	Фосген газообразный		+35	ИН	1, 3
19.	Фосген сжиженный	0, 8	-5	ИН	1, 8
20.	Фтор газообразный			ИЗ	1, 5
21.	Фтор сжиженный	, 06	-20	К	2, 0
22.	Хлор газообразный		+10	ИН	1, 4
23.	Хлор сжиженный	0, 5	+30	ИН	1, 2
24.	Хлорциан газообразный		+15	ИЗ	1, 6
25.	Хлорциан сжиженный	0, 7	-15	К	1, 3

ВОПРОСЫ

Виктор Кузьмич Семененко,