Аварии с выбросом АХОВ, их последствия, действия населения и персонала в ЧС

Аварии с выбросом АХОВ, их последствия, действия населения и персонала в ЧС.

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) – опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях.

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

Способность любого аварийно химически опасного вещества легко переходить в окружающую среду и вызывать массовые поражения определяется его основными физико-химическими и токсическими свойствами. Наибольшее значение из физико-химических свойств имеют: ПДК для человека, агрегатное состояние, растворимость, плотность, летучесть, температура кипения, гидролиз, давление насыщенных паров, коэффициент диффузии, теплота испарении, температура замерзания, вязкость, коррозионная активность, температура вспышки и температура воспламенения и др.

Токсичность тех или иных ОВ заключается в химическом взаимодействии между ними и ферментами организма, которое приводит к торможению или прекращению ряда жизненных функций организма. Полное подавление тех или иных ферментных систем вызывает общее поражение организма, а в некоторых случаях его гибель.

Для оценки токсичности ОВ используют ряд характеристик, основными из которых являются: концентрация и токсическая доза.

Средняя смертельная концентрация в воздухе – концентрация вещества в воздухе, вызывающая гибель 50% пораженных при 2-4-часовом ингаляционном воздействии.

Токсическая доза – это количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект.

Классификация  АХОВ осуществляется:

по степени воздействия на организм человека;

по преимущественному синдрому, складывающемуся при острой интоксикации;

по основным физико-химическим свойствам и условиям хранения;

по тяжести воздействия на основании учета нескольких важнейших факторов;

по способности к горению.

Значительная часть ОВ является легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами, что часто приводит к возникновению пожаров и взрывов в случае разрушения емкостей, а также образованию в результате горения новых токсических соединений.

По способности к горению все ОВ делятся на группы:

негорючие (фосген, диоксин и др.). Вещества данной группы не горят в условиях нагревания до 900°С и концентрации кислорода до 21 %;

негорючие пожароопасные вещества (хлор, азотная кислота, фтористый водород, окись углерода, сернистый ангидрид, хлорпикрин и др. термически нестойкие вещества), которые не горят в условиях нагревания до 900°С и концентрации кислорода до 21 %, но разлагаются с выделением горючих паров;

трудногорючие вещества (сжиженный аммиак, цианистый водород и др.), способные возгораться только при действии источника огня;

горючие вещества (акрилонитрил, амил, газообразный аммиак, гептил, гидразин и др.), способные к самовозгоранию и горению даже после удаления источника огня.

К особенностям химического заражения, влияющим на жизнеобеспечение населения, можно отнести следующее:

• опасные концентрации АХОВ могут существовать от нескольких часов до нескольких суток;
• незначительная вероятность поражения людей АХОВ через кожные покровы не требует применения средств защиты кожи при эвакуации населения;
• низкая способность к заражению предметов одежды, мебели, предметов обихода позволяет пользоваться ими после обычного проветривания без специальной обработки;
• чрезвычайная оперативность проведения защитных мероприятий, т.к. пребывание людей в течение нескольких минут в облаке АХОВ может привести к массовым поражениям;
• трудности обнаружения АХОВ, из-за отсутствия надежных технических средств специфической индикации;
• эвакуация на короткий срок не требует строительства новых жилых домов, причем в теплое время года для размещения эвакуируемого населения могут широко применяться палаточные городки;
• дальность эвакуации зависит от масштабов аварии, но как правило, не превышает 15 км от зоны заражения;
• в большинстве случаев не требуется санитарной обработки эвакуированного населения и дегазации одежды;
• возможность больших санитарных потерь среди населения потребует создания специальных бригад для оказания медицинской помощи пострадавшим;
• заражение водоисточников, продовольствия и пищевого сырья возможно лишь тогда, когда ядовитое вещество будет в жидкой фазе и, в отдельных случаях, в твердом состоянии;
• большинство видов продовольственного сырья и продуктов, хранящихся открыто, после воздействия на них газообразных АХОВ достаточно проверить или подвергнуть кулинарной обработке, чтобы в дальнейшем использовать по назначению.

 

Химически опасный объект (ХОО) – это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют ОВ, при аварии или разрушении которого могут произойти гибель или химическое поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.

К химически опасным объектам относятся:

заводы и комбинаты химических отраслей промышленности, а также отдельные установки и цеха, производящие и потребляющие ОВ;

заводы по переработке нефтегазового сырья;

производства других отраслей промышленности, использующие ОВ;

железнодорожные станции, порты, терминалы и склады на конечных(промежуточных) пунктах перемещения АХОВ;

транспортные средства (контейнеры и наливные поезда, автоцистерны, речные и морские танкеры, трубопроводы и т. д.).

На близкие расстояния ОВ перевозят автотранспортом в баллонах, контейнерах или автоцистернах.

Из широкого сортамента баллонов средней емкости для хранения и перевозки жидких ОВ наиболее часто используются баллоны емкостью от 0,016 до 0,05 м3. Емкость контейнеров (бочек) варьирует в пределах от 0,1 до 0,8 м3. Автоцистерны используются в основном для перевозки аммиака, хлора, амила и гептила. Стандартный аммиаковоз имеет грузоподъемность 3,2; 10 и 16 т. Жидкий хлор транспортируют в автоцистернах вместимостью до 20 т, амил — до 40 т, гептил — до 30 т.

По железной дороге ОВ перевозят в баллонах, контейнерах (бочках) и цистернах.

Баллоны перевозятся, как правило, в крытых вагонах, а контейнеры (бочки) — на открытых платформах, в полувагонах и в универсальных контейнерах. В крытом вагоне баллоны размещены рядами в горизонтальном положении до 250 шт.

В открытом полувагоне контейнеры устанавливают в вертикальном положении рядами (до трех рядов) по 13 контейнеров в каждом ряду. На открытой платформе контейнеры перевозят в горизонтальном положении (до 15 шт.).

Железнодорожные цистерны для перевозки ОВ могут иметь объем котла от 10 до 140 м3 грузоподъемностью от 5 до 120 т.

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

Особенности возникновения и развития аварий на химически опасных объектах.

Теоретически любое химическое вещество может находиться в трехфазовых состояниях: жидкость, газ (пар) и твердое состояние. Взаимосвязь между этими фазовыми состояниями отражается на диаграмме фазового состояния (рис. 1). Кривые фазового равновесия показывают:

от А до В — соотношение между давлением пара и температурой для твердой фазы;

от В до С — соотношение между давлением пара и температурой для жидкой фазы;

точка С — соответствует критической температуре. Ткр — критическая температура; Ркр — критическое давление.

При температуре больше Ткр вещество может находиться только в газообразном состоянии. Газовая фаза имеет промежуточную фазу, именуемую паровой.

 

 

 

Рис. 1. Диаграмма фазового состояния вещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В зависимости от соотношения критической температуры, температуры внешней среды и условий хранения все ОВ можно разделить на четыре основные группы.

I группа. Вещества, имеющие критическую температуру намного ниже температуры окружающей среды (метан, кислород, этилен и др.). Вещества данной группы в больших количествах хранятся на объектах экономики при температурах ниже критических. При разгерметизации емкостей с жидкостями данной категории незначительная часть жидкости (около 5 %) «мгновенно» испарится за счет тепла поддона и окружающей среды, образуя первичное облако паров ОВ. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения.

В случае разгерметизации емкостей с данной группой ОВ, хранящихся в газообразном состоянии, практически все содержимое емкости образует первичное облако. Опасность поражающего действия первичного облака в данном случае зависит не только от типа, количества, физико-химических и токсических характеристик ОВ, но и от степени разрушения емкостей и метеоусловий. Наиболее опасные поражающие факторы в данном случае — первичное облако паров ОВ, а в некоторых случаях — пожары и взрывы.

II группа. Вещества у которых критическая температура выше, а температура кипения ниже температуры окружающей среды (аммиак, хлор и др.). При разгерметизации емкостей с жидкостями данной категории процесс образования газовых облаков зависит от условий хранения ОВ.

Если ОВ хранятся в изотермических хранилищах при температуре хранения ниже температуры кипения и в случае разгерметизации емкости, первоначального испарения значительной части жидкости не наблюдается. В первичное облако переходит только 3—5 % от общего количества ОВ. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения. Наиболее опасные поражающие факторы в данном случае — вторичное облако паров ОВ, вызывающее отравления людей и животных, а в некоторых случаях— пожары и взрывы.

III группа. Вещества, у которых критическая температура и температура кипения выше температуры окружающей среды, т.е. вещества, хранящиеся при атмосферном давлении в жидкой или твердой фазе (тетраэтилсвинец, диоксин, кислоты и т.д.). В данном случае при разрушении емкостей происходит разлив (рассыпание) ОВ. Первичное облако паров ОВ практически отсутствует, однако существует опасность поражения людей вторичным газовым облаком (облаком пыли), загрязнения почвы и источников водоснабжения.

IV группа. Вещества, относящиеся к III группе, но находящиеся при повышенных температуре и давлении. При разрушении емкостей с ОВ в данном случае процесс образования газовых облаков происходит так же, как для веществ II группы в случае хранения их под высоким давлением и температуре выше температуры кипения, но ниже температуры окружающей среды. Однако вследствие быстрой передачи тепла первичным облаком в окружающую среду, а также с учетом физико-химических свойств ОВ, они будут постоянно конденсироваться и оседать на местности в виде пятен по следу распространения облака в атмосфере. В последующем возможно их повторное испарение и перенос (миграция) на значительные расстояния от места первоначального осаждения.

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

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

Очаг поражения ОВ — это территория, в пределах которой в результате воздействия ОВ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, растений.

Основными источниками опасности в случае аварий на химически опасных объектах являются:

• залповые выбросы ОВ в атмосферу с последующим заражением воздуха, местности и источников водоснабжения;
• сброс ОВ в водоемы;
• «химический» пожар с поступлением ОВ и продуктов их горения в окружающую среду;
• взрывы ОВ, сырья для их получения или исходных продуктов;
• образование зон задымления с последующим осаждением ОВ, в виде «пятен» по следу распространения облака зараженного воздуха, возгонкой и миграцией.

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 OB, условий аварии, метеоусловий и особенностей местности.

Таким образом, в случае возникновения аварий на химически опасных объектах с выбросом ОВ очаг химического поражения будет иметь следующие особенности.

• Образование облаков паров ОВ и их распространение в окружающей среде являются сложными процессами, которые определяются диаграммами фазового состояния ОВ, их основными физико- химическими характеристиками, условиями хранения, метеоусловиями, рельефом местности и т.д., поэтому прогнозирование масштабов химического заражения (загрязнения) весьма затруднено.
• В разгар аварии на объекте действует, как правило, несколько поражающих факторов: химическое заражение местности, воздуха, водоемов; высокая или низкая температура; ударная волна, а вне объекта — химическое заражение окружающей среды.
• Наиболее опасный поражающий фактор — воздействие паров ОВ через органы дыхания. Он действует как на месте аварии, так и на больших расстояниях от источника выброса и распространяется со скоростью ветрового переноса ОВ.
• Опасные концентрации ОВ в атмосфере могут существовать от нескольких часов до нескольких суток, а заражение местности и воды — еще более длительное время.
• Летальный исход зависит от свойств АХОВ, токсической дозы и может наступать как мгновенно, так и через некоторое время (несколько дней) после отравления.