Глава 4. Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия

ОЭ химической и нефтехимической промышленности характеризуются огромным количеством самых разнообразных пожаро- и взрывоопасных процессов, а применяемые вещества с высокой токсичностью нарушают обычный состав атмосферного воздуха [2,17,22,26,27,30,46].

Воздух играет важнейшую роль для обмена веществ в живом организме. Человек не может прожить без воздуха более нескольких минут.

Воздух представляет собой смесь газов, изменяющуюся с высотой от поверхности Земли (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Процентный состав атмосферного воздуха (основные компоненты)

Кроме того, в состав воздуха входят углекислый газ, окись углерода, инертные газы, большое число веществ природного и антропогенного происхождения (водяные пары, пыль, химические и органические вещества в виде пара или аэрозолей).

Качественный и количественный состав атмосферы постоянно меняется, что может стать предпосылкой к развитию ЧС. Аэрозоли могут находиться в твердой или жидкой дисперсной фазе. Размеры частиц примесей могут постоянно меняться, перемещаться и оседать на разнообразные поверхности. На аэрозолях часто адсорбируются газо- и парообразные химические вещества, а твердые частицы могут растворяться в каплях аэрозоля.

Воздух является окисляющей средой. Например, если бы содержание кислорода в атмосфере было не 21, а 25%, то это привело бы к возгоранию дерева даже под проливным дождем и все растения на Земле были бы давно уничтожены! А при 10%-ном содержании кислорода в атмосфере не смогли бы гореть даже совершенно сухие дрова.

Посторонние примеси в атмосфере сокращают доступ ультрафиолетовых лучей и образуют ядра для конденсации водяных паров или замерзания атмосферной влаги, что приводит к образованию дымки, пелены, тумана или дождя в данном районе.

Многие химические процессы протекают при высоких температурах и давлениях, с использованием большого количества взрыво- и пожароопасных веществ. Даже незначительные изменения параметров технологического процесса могут привести к резкому изменению скорости реакций или развитию побочных процессов - с последующим взрывом в аппаратуре, коммуникациях или помещении.

Поэтому неукоснительное выполнение мер безопасности, соблюдение технологического процесса и режимов работы, а также грамотная эксплуатация оборудования имеют особенно важное значение.

Применяемые в химической и нефтехимической промышленности автоматические системы защиты предназначены для:

q вывода из предаварийного состояния опасных технологических процессов при выходе параметров за пределы допустимого (по температуре, давлению, скорости);

q обнаружения загазованности помещений и включения аварийной сигнализации;

q безаварийной остановки отдельных агрегатов или всего производства при внезапном прекращении подачи энергии, инертного газа, сжатого воздуха, воды;

q сигнализации об аварийных ситуациях.

При проектировании оборудования возможны ошибки в устройстве тепловых компенсаторов, опор и креплений, в размещении трубопроводов на эстакадах, не учитываются особенности свойств транспортируемых газов. Так, опасность взрыва ацетилена напрямую зависит от диаметра и длины газопровода: увеличение размеров ацетиленопроводов может привести к взрыву. Если в трубопроводах с факельной установкой скорость газов окажется заниженной (или не предусмотрена система продувки оборудования инертным газом и поджигания горючего газа при внезапном сбросе его на факел), то произойдет загазованность воздушного бассейна и возможны несчастные случаи.

Опасность АХОВ (СДЯВ) по заражению приземного слоя атмосферы определяется их физико-химическими свойствами, а также их способностью перейти в «поражающее состояние», то есть создать поражающую людей концентрацию, или снизить содержание кислорода в воздухе ниже допустимого уровня. Все АХОВ (СДЯВ) можно разделить на три группы, исходя из температуры их кипения при атмосферном давлении, критической температуры и температуры окружающей среды; агрегатного состояния АХОВ (СДЯВ); температуры хранения и рабочего давления в емкости.

1-я группа включает АХОВ (СДЯВ) с температурой кипения ниже -40°С. При выбросе этих веществ образуется только первичное газовое облако с вероятностью взрыва и пожара (водород, метан, угарный газ), а также резко снижается содержание кислорода в воздухе - особенно в закрытых помещениях (жидкий азот). При разрушении единичной емкости время действия газового облака не превышает минуты.

2-ю группу составляют АХОВ (СДЯВ) с температурой кипения от -40°С до +40°С и критической температурой выше температуры окружающей среды. Для приведения таких СДЯВ в жидкое состояние их надо сжать. Хранят такие СДЯВ в охлажденном виде или под давлением при обычной температуре (хлор, аммиак, оксид этилена). Выброс таких СДЯВ обычно дает первичное и вторичное облако зараженного воздуха (03В). Характер заражения зависит от соотношения между температурами кипения СДЯВ и температурой воздуха. Так, бутан (t_кит= 0°C) в жаркую погоду будет по действию подобен СДЯВ 1-й группы, то есть появится лишь первичное облако, а в холодную погоду - СДЯВ 3-й группы. Но если температура кипения такого вещества ниже температуры воздуха, то при разрушении емкости и выбросе СДЯВ в первичном 03В может оказаться его значительная часть, так как жидкость в резервуаре вскипает при давлении значительно меньшем, чем атмосферное. При этом в месте аварии может наблюдаться заметное переохлаждение воздуха и конденсация влаги.

3-я группа - АХОВ (СДЯВ) с температурой кипения выше 40°С, то есть все СДЯВ, находящиеся при атмосферном давлении в жидком состоянии. При их выливе происходит заражение местности с опасностью последующего заражения грунтовых вод. С поверхности грунта жидкость испаряется долго, то есть возможно образование вторичного 03В, что расширяет зону поражения. Наиболее опасны АХОВ (СДЯВ) 3-й группы, если они хранятся при повышенной температуре и давлении (бензол, толуол).

Классификация вредных веществ показана на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Классификация вредных веществ