Размещено на http: //www. allbest. ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное учреждение высшего образования

«Южно -Уральский государственный университет (НИУ)»

Институт естественных и точных наук

Факультет «Химический»

Кафедра «Экология и химическая технология»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

По дисциплине «Техногенные системы и экологический риск»

ЮУрГУ -18.03.02.2018.725.ПЗ КР

Определение оценки влияния автозаправочной станции на окружающую среду по фактору загрязнения атмосферного воздуха и шумового воздействия

Нормоконтролер, к.х.н.,

доцент каф. ЭкиП Юдина Е.П.

Руководитель, к.х.н., доцент Юдина Е.П.

Автор работы, ст.гр. ЕТ-434 Алешкина Д.В.

Челябинск 2018



АНОТАЦИЯ

Алешкина Д.В. Пояснительная записка к курсовой работе «Техногенные системы и экологический риск». - Челябинск: ЮУрГУ, ЕТ-434, 22 с., 1 табл., библиогр.список - 8 наим., 1 прил.

В данной курсовой работе была изложена характеристика активного химически опасного вещества, его применение в промышленности, токсикологические свойства, приведены мероприятия по снижению вредного воздействия, а также выполнен расчет:

· глубины зоны заражения,

· продолжительность поражающего действия АХОВ,

· время подхода активного химически опасного вещества к поселению,

· площадь зоны возможного заражения,

· площадь зоны фактического заражения.

· оценить возможные потери людей



ОГЛАВЛЕНИЕ

• АННОТАЦИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АХОВ (ХЛОР)
• 1.1 Химические свойства
• 1.2 Применение
• 1.3 Требования к хранению жидкого хлора в емкости
• 1.3.1 Общие требования
• 1.3.2 Хранения жидкого хлора в изотермических условиях
• 1.4 Транспортировка хлора
• 1.5 Поведение в атмосфере
• 1.6 Нейтрализация хлора при аварии
• 1.7 Ликвидация
• 1.8 Воздействие на организм человека и первая помощь при отравлении
• 1.9 Влияние на окружающую среду
• 2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
• 2.1 Определение количественных характеристик выброса АХОВ
• 2.2 Определение площади зоны заражения АХОВ
• 2.3 Расчет глубины зоны заражения АХОВ
• 2.4 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту
• 2.5 Продолжительность поражающего действия АХОВ определяется временем его испарения с площади разлива
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
• ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

химический загрязнение автозаправочный хлор

Количество аварий техногенного характера в мире из года в год увеличивается. Считается, что количество таких аварий удваивается каждые 10 лет. На территории нашей страны их число ежегодно измеряется сотнями. Наибольшую опасность в этом плане представляют аварии на химических предприятиях.

Наибольшую опасность в плане возникновения химических аварий представляют предприятия, производящие химические вещества, склады и арсеналы их хранения, а также предприятия, в технологическом процессе которых используются эти вещества. Наша эпоха характеризуется интенсивным развитием химической промышленности. В настоящее время в мире производится более 1 млн. наименований химических веществ, 600 тыс. из которых широко используются в промышленности и народном хозяйстве. Рост химических производств увеличил вероятность аварий, связанных с неконтролируемым выбросом химических веществ в окружающую среду.

В промышленных масштабах нашей страны производится и используется более 30 тыс. химических соединений. Однако анализ произошедших чрезвычайных ситуаций (ЧС) показывает, что в основном аварии происходят с 30 - 40 наиболее распространенными веществами. Статистика химических аварий 1985 - 1991 гг. свидетельствует о том, что 20% аварий были связаны с выбросом аммиака, 18% - с кислотами, и 13% - с хлором. [1]

Таким образом, становится ясно, что так или иначе всех нас касается проблема химической безопасности, и чтобы хоть как-то защитить себя, необходимо помнить хотя бы самые элементарные сведения об основных аварийно химически опасных веществах (АХОВ) (хлор, аммиак, синильная кислота и др.) и иметь понятие, какую помощь оказывать пострадавшему при отравлении.

Целью данной работы является представление основных сведений о химически опасном веществе - хлоре (физико-токсикологическая характеристика, влияние на человеческий организм), о первой помощи и средствах защиты от этого АХОВ. В работе также представлена информация о наиболее важных аспектах по предотвращению и ликвидации аварий на ХОО.



1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АХОВ (ХЛОР)

1.1 Химические свойства

В природе хлор встречается в газообразном состоянии и только в виде соединений с другими газами. В условиях, приближенных к нормальным, это ядовитый едкий газ зеленоватого цвета. Имеет больший вес, чем воздух. Обладает сладким запахом. Молекула хлора содержит два атома. В спокойном состоянии не горит, но при высоких температурах входит во взаимодействие с водородом, после чего возможен взрыв. В результате выделяется газ фосген. Очень ядовит. Так, даже при малой концентрации в воздухе (0,001 мг на 1 дм3) может вызвать летальный исход. Основная характеристика неметалла хлора гласит, что он тяжелее воздуха, следовательно, всегда будет находиться у самого пола в виде желтовато-зеленой дымки. [2]

Предельно допустимая концентрация (ПДК) хлора в воздухе населенных пунктов: среднесуточная 0,03 мг/м3, максимальная разовая 0,1 мг/м3, в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 1 мг/м3, порог восприятия запаха 2 мг/м3. При концентрации 3-6 мг/м3 ощущается отчетливый запах, происходит раздражение (покраснение) глаз и слизистых оболочек носа, при 15 мг/м3 - раздражение носоглотки, при 90 мг/м3 - интенсивные приступы кашля.

Воздействие 120 - 180 мг/м3 в течение 30-60 минут опасно для жизни, при 300 мг/м3 возможен летальный исход, концентрация 2500 мг/м3 приводит к гибели в течение 5 минут, при концентрации 3000 мг/м3 летальный исход наступает после нескольких вдохов. Максимально допустимая концентрация хлора для фильтрующих промышленных и гражданских противогазов составляет 2500 мг/м3.[3]



1.2 Применение

Под давлением хлор превращается в жидкость, которую широко используют как отбеливатель, в частности в текстильной и бумажной промышленности, начиная с 1795. Хлор - слишком сильный окислитель для отбеливания шелка и шерсти, но эффективен для отбеливания хлопка, льна и древесной массы. Другое важное применение жидкого хлора - для очистки воды - впервые предпринято в 1895 для целей городского водоснабжения Нью-Йорка.

Соединения хлора находят разнообразное применение. Хлороформ CHCl3 и хлорэтил C2H5Cl являются анестетиками, трихлорэтаналь (или хлораль) CCl3CHO применяют в медицине как наркотик, тетрахлорид углерода CCl4 используется для тушения огня, для сухой чистки, как и трихлорэтилен С2HCl3. Три хлорпроизводных - фосген COCl2 (удушающий газ), иприт (C2H4Cl)2S - кожнонарывная жидкость, хлорпикрин CCl3NO2 (слезоточивый газ) - являются боевыми отравляющими веществами. Фреон CF2Cl2 используется как хладагент в холодильной технике. Хлор применяют в производстве красок, резин, синтетического каучука, углеводородов, взрывчатых веществ и в химических синтезах. Хлор используют также для отбеливания губок и соломы. Хранят и перевозят хлор в стальных баллонах и железнодорожных цистернах под давлением. При выходе в атмосферу он дымит, заражает водоемы.

Лабораторный метод получения хлора заключается в медленном прикапывании концентрированной соляной кислоты HCl через капельную воронку к KMnO4 или MnO2:

KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2



Жидкий хлор был получен М.Фарадеем в 1823 при нагревании гидрата хлора Cl2*8H2O, помещенного в один конец трубки. В результате конденсации в другом конце трубки, охлаждаемом смесью соли со льдом, собирался жидкий хлор [17].

Основной промышленный метод получения хлора - электролиз концентрированного раствора хлористого натрия. Ежегодное потребление хлора в мире исчисляется десятками миллионов тонн. Хлор, полученный в электролизерах, может содержать крайне опасную примесь - трихлорид азота (NCl3). Последний представляет собой тяжелую маслянистую жидкость с неприятным запахом, напоминающим запах хлора. Плотность NCl3 - 1,65 кг/л; температура кипения 71 °С. Трихлорид азота является взрывчатым веществом, обладающим чрезвычайно высокой чувствительностью к удару, трению и нагреванию. Наличие в хлоре трихлорида азота может послужить причиной хлопков и взрывов трубопроводов, ресиверов, испарителей и тары для хранения и транспортирования жидкого хлора. Хлопки и взрывы на ряде предприятий химической промышленности, цветной металлургии, в хлорном хозяйстве станций водоподготовки сопровождались, как правило, выбросом больших количеств хлора в окружающую среду. Учитывая взрывоопасные свойства трихлорида азота, допускает его содержание в жидком хлоре первого сорта не более 0,004% [2].

Соединения хлора, применяемые в промышленности: Хлороводород (хлорид водорода) HCl в водном растворе был получен И. Глаубером в 1648 при взаимодействии поваренной соли и серной кислоты. Раствор HCl в воде называют хлороводородной или соляной кислотой. Эта кислота встречается в источниках рек Южной Америки, которые вытекают из вулканических районов Анд. Желудочный сок человека содержит 0,2-0,4% соляной кислоты. Хлороводород получают синтезом из Cl2 и H2 под действием света или тепла. HCl образуется также по реакции Cl2 c сероводородом или метаном и другими углеводородами. Наиболее простой способ заключается в постепенном добавлении серной кислоты к хлориду натрия (поваренной соли) при слабом нагревании:

NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl.

При использовании твердой соли и более сильном нагревании образуется сульфат натрия:

NaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl.

Оксиды. Хлор образует оксиды Cl2O, ClO2 и Cl2O7. Все оксиды хлора нестабильны, могут разлагаться со взрывом, являются сильными окислителями, вызывают возгорание органических соединений, например бумаги, дерева и сахара. Cl2O - желтовато-красный газ - образуется при пропускании Cl2 над оксидом ртути при низкой температуре. При растворении его в воде образуется хлорноватистая кислота HClO. ClO2 - темно-желтый газ, в промышленности его получают действием хлора на сухой хлорит натрия NaClO2. ClO2 применяют в отбеливающих порошках, в производстве бумаги и текстиля. Cl2O7 - бесцветная маслянистая жидкость, более стабильна, чем другие оксиды, но при определенных условиях также может взрываться. Cl2O7 получают обезвоживанием HClO4 в присутствии P4O10[2].

Оксокислоты. Хлорноватистая кислота HClO слабая, ее соли гипохлориты являются окислителями и применяются для дезинфекции и для отбеливания. Раствор Дакина, содержащий гипохлорит натрия, применяли для обработки открытых ран во время Первой мировой войны. Хлористую кислоту HClO2 получают по реакции хлорита бария с серной кислотой. Кислота стабильна только в очень разбавленных растворах, а в безводном состоянии не получена. Хлорноватая кислота HClO3 максимальной концентрации 40 % получается при разложении гипохлорита или по реакции хлората бария с разбавленной серной кислотой, при концентрации выше 40% кислота разлагается. Сама кислота и ее соли хлораты - сильные окислители. При нагревании KClO3 (бертоллетова соль) разлагается с выделением кислорода. Поэтому соль используют для изготовления спичек, сигнальных огней и в фейерверках. Хлорную кислоту HClO4 получают осторожной перегонкой смеси ее натриевой соли (перхлората натрия) с концентрированной HCl при пониженном давлении, так как кислота кипит при 16єС (18 мм рт.ст.). Эта реакция взрывоопасна. Чистая хлорная кислота - летучая бесцветная жидкость, является сильнейшим окислителем, в ее концентрированных растворах возгораются бумага и дерево. Cl2O7 является ангидридом этой кислоты, а ее соли (перхлораты) - наиболее устойчивые из солей кислородных кислот хлора. Хлорная кислота находит применение в аналитической химии как окислитель, а смесь перхлората бария и перхлората магния - как осушитель. Перхлораты используют также в производстве спичек и взрывчатых веществ [2].

1.3 Требования к хранению жидкого хлора в емкости

1.3.1 Общие требования

1. В зависимости от назначения склады жидкого хлора подразделяются на следующие виды:

а) прицехови склады на предприятиях, производящих жидкий хлор, которые предназначаются для создания оперативных запасов жидкого хлора в резервуарах (танках) с целью избежания жестких связей при производстве и использовании хлора внутри организации, а также обеспечение бесперебойного отгрузки затаренной жидкого хлора в вагонах -цистернах, контейнерах и баллонах другим организациям;

б) расходные склады жидкого хлора в резервуарах (танках) в организациях-потребителях, получающих жидкий хлор в вагонах-цистернах;

в) расходные склады жидкого хлора, предназначенные для хранения его в контейнерах, баллонах в количествах, необходимых для текущих нужд организации в период между поставками;

г) базисные склады хлора в резервуарах (танках), предназначенные для приема жидкого хлора, поступающего в вагонах-цистернах, с последующим разливом хлора в контейнеры или баллоны для обеспечения затаренных хлором расходных складов потребителей;

г) кустовые склады жидкого хлора в таре, предназначенные для создания оперативных запасов жидкого хлора в контейнерах и баллонах и обеспечения затаренных хлором расходных складов потребителей определенного региона.

2. Количество жидкого хлора, единовременно находящегося на территории организации, должно быть минимальным и обосновываться проектом. Допустимое количество жидкого хлора в организациях, его производят, не должна превышать трехсуточного выработки, но не более 2000 т, а для организаций-потребителей - не более 15-суточной потребности.

Для предприятий-потребителей, получающих жидкий хлор повагонными отправками, допускается увеличение запаса хранения хлора до 30-суточной потребности по разрешению территориального органа.

3. Хранения жидкого хлора в резервуарах (танках) может осуществляться следующими способами:

а) при температуре кипения жидкого хлора при атмосферном давлении (изотермический способ хранения);

б) в охлажденном состоянии при температуре ниже температуры окружающей среды. Параметры хранения хлора при таком способе должны по возможности максимально ограничивать объемы залпового выброса хлора в атмосферу в случае аварии;

в) при температуре окружающей среды.

Равновесный (абсолютный) давление насыщенных паров хлора над жидкостью в закрытом сосуде в зависимости от температуры приведен в приложении 2.

4. Расстояние от объектов жилищного, гражданского и бытового назначения, проектируемых в составы жидкого хлора принимается:

а) для складов хлора в баллонах - 150 м;

б) для складов хлора в контейнерах - 500 м;

в) для складов хлора в танках - 1000 м.

5. Склады жидкого хлора, проектируемых, как правило, должны располагаться в более низких местах относительно других зданий и сооружений и преимущественно с подветренной стороны преобладающих направлений ветров относительно места расположения ближайших населенных пунктов.

6. На территории склада жидкого хлора должен быть установлен указатель направления ветра, который можно увидеть с любой точки территории склада. Организации, имеющие склады хлора в танках, должны быть оснащены метеостанцией и системой прогнозирования распространения хлора в атмосфере.

7. Склады хлора должны иметь сплошное глухое ограждение высотой не менее двух метров с глухими воротами, которые плотно закрываются для предотвращения распространения хлорной волны в начальный период аварийной ситуации и невозможности доступа посторонних лиц на территорию склада.

Склады хлора в танках должны охраняться или располагаться на охраняемой территории, а также иметь охранную сигнализацию.

8. В состав жидкого хлора должен быть обеспечен подъезд пожарных автомобилей и автомобилей газоспасательной службы.

9. На территории склада хлора не разрешается располагать оборудование и установки, которые не относятся непосредственно к производственным процессам, которые осуществляются на складах хлора.

Допускается совместно склады жидкого хлора с установками сжижения, испарения, розлива хлора в контейнеры и баллоны, установками поглощения хлора с получением гипохлоритов, хлорного железа, установками вакуумирования и получения сжатого воздуха для технологических нужд.

10. Склады хлора могут располагаться в наземных, или полузаглубленных одноэтажных домах, или в подземных сооружениях.

Устройство открытых складов хлора в танках под навесом допускается только при соответствующем обосновании.

11. При устройстве закрытых складов жидкого хлора должны быть выполнены следующие требования:

а) наземные и полузаглубленные помещения для хранения хлора в резервуарах (танках) должны быть отделены от других производственных помещений глухими несгораемыми стенами;

б) под каждым танком должен устанавливаться поддон. Емкость поддона должна быть не менее объем танка;

в) на складах для хранения хлора в танках должно быть не менее двух эвакуационных выходов из здания или помещения;

г) двери на складах хлора должны открываться по ходу эвакуации;

г) материалы полов и отделка стен, потолков и металлоконструкций должны быть стойкими по агрессивных действий хлора.

12. Склады открытого типа для хранения жидкого хлора в резервуарах (танках) должны проектироваться и эксплуатироваться с соблюдением следующих требований:

а) резервуары должны быть защищены от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей;

б) под каждой емкостью должен находиться поддон (или обвалование) для сбора аварийных проливов хлора. Допускается иметь общий поддон вместимостью не менее полного объема наибольшего резервуара.

13. Поддоны для резервуаров (танков) должны быть выполнены из материалов с низким коэффициентом теплопроводности, защищены от попадания в них грунтовых вод, а поддоны для открытых складов должны быть дополнительно защищены и от атмосферных осадков.

14. Складская жидкого хлора в резервуарах (танках) обязательно наличие резервной емкости, объем которой не учитывается при определении емкости склада. Схема обвязки резервуаров должна предусматривать возможность использования в качестве резервного каждого из них и обеспечивать эвакуацию хлора из аварийной емкости (танка, цистерны).

15. При эксплуатации сосудов и трубопроводов с жидким хлором должна быть исключена возможность попадания в них влаги и веществ, способных вызвать повышение температуры, давления или образовать взрывоопасные смеси с хлором.

16. Получение газообразного хлора должно осуществляться, как правило, с использованием испарителей. Как испарители должны использоваться преимущественно проточные теплообменные аппараты. Применение объемных испарителей допускается только при соответствующем техническом обосновании.

Предельная температура теплоносителя должна определяться с учетом его свойств и соответствовать характеристикам прочности и конструктивному исполнению испарителя жидкого хлора.

17. Не допускается использование резервуара, танка, сборника, железнодорожного вагона-цистерны с жидким хлором как расходной емкости с отбором газообразного хлора на потребление.

18. Технологические операции, связанные с хранением, заполнением и опустошением резервуаров и вагонов-цистерн, перемещением жидкого хлора, в целях обеспечения безопасности должны быть строго регламентированы, и за их проведением должен осуществляться постоянный контроль.

19. При наливе жидкого хлора в емкость (резервуар, танк, сборник, вагон-цистерну) должна быть исключена возможность ее переполнения выше установленной нормы налива для хлорных сосудов (1,25 кг / дм 3), что достигается соблюдением требований пункта 1 главы 3 раздела IV настоящих Правил, а также для резервуара, танка, сборника - установкой внутри емкости на линии сброса абгазив укороченного сифона (переливного патрубка), нижний срез которого должен соответствовать максимально допустимому уровню жидкого хлора в емкости.

20. На территории складов хлора, соответствующих подпунктам "а", "б", "г" пункта 1 главы 1 раздела V настоящих Правил, а также отдельно установленных испарителей, пунктов перегрузки хлорной тары, зливоналивними пунктов и отстойных тупиков для железнодорожных вагонов-цистерн с хлором должны быть предусмотрены автоматические системы контроля аварийных выбросов хлора и системы или установки их локализации с помощью защитной водяной завесы и (или) рассеивания до безопасных концентраций.

Система локализации газового хлорной волны водяной завесой должна быть обеспечена необходимыми запасами воды из расчета непрерывной работы в течение времени, достаточного для ликвидации утечки хлора с учетом наибольшей расхода воды на другие нужды предприятия. Число распылителей, гидрантов, их расположение и необходимый запас воды определяются и обосновываются проектом.

Система пенной локализации проливов жидкого хлора должна предусматривать использование пен, химически нейтральные к хлору.

21. Снаружи у входа в помещение для хранения жидкого хлора необходимо предусматривать световую сигнализацию о превышении уровня загазованности хлором в помещении и включение аварийной вентиляции для проветривания помещения до концентрации хлора в воздухе помещения. При выполнении ремонтных работ обогрев этих помещений должен осуществляться передвижными вентиляционно-отопительными устройствами.

22. Для локализации аварийных ситуаций на закрытых складах хлора, наполнительных станциях, в выпаривательной и хлораторных помещениях должны быть предусмотрены аварийная вентиляция и система поглощения хлора, который включается автоматически по сигналу газоанализатора в соответствии с пунктом 6 главы 1 раздела IV настоящих Правил.

Производительность аварийной вентиляции определяется и обосновывается технологической частью проекта.

23. Выбросы от аварийной вентиляции должны направляться в систему поглощения хлора.

В стационарных системах поглощения хлора должны быть предусмотрены резервирование вентиляторов, насосов, используемых в системах, а также контроль за содержанием хлора в воздухе после его очистки в поглощающие аппарате.

Включение системы аварийного поглощения хлора должно быть сблокировано с пуском аварийной вентиляции и соответствовать требованиям пункта 6 главы 1 раздела IV настоящих Правил.

24. Производительность системы аварийного поглощения хлора и запас поглощающих средств должны быть обоснованы проектом и достаточны для локализации аварийной ситуации.

Для складов хлора в контейнерах и баллонах запас нейтрализующих средств должен обеспечивать дегазацию хлора, который находится в наибольшей сосуде.

25. Участки слива-налива, испарения, хранения хлора в танках, места подключения-отключения контейнеров и баллонов с хлором должны быть оснащены системами локального отсоса и поглощения хлора. [4]



1.3.2 Хранения жидкого хлора в изотермических условиях

1. При хранении жидкого хлора в низкотемпературных изотермических условиях необходимо выполнять требования пункта 2 главы 1 раздела III и пунктов 11, 12, 14, 15 главы 1 раздела V настоящих Правил, а также следующие:

а) опорожнение изотермического резервуара от жидкого хлора может производиться с использованием насосов, предназначенных для перекачки жидкого хлора, при обязательном наличии резервных насосов термокомпресийним методом и методом перемещения осушенным воздухом (обосновывается проектом);

б) тепловая изоляция наружной поверхности изотермического резервуара должна быть рассчитана с учетом максимального снижения энергозатрат на поддержание установленной температуры в резервуаре;

в) материал, который используется для теплоизоляции наружной поверхности, должен быть негорючим, химически стойким к жидкого и газообразного хлора и влагонепроницаемым (или защищенным влагонепроницаемой оболочкой);

г) в резервуар изотермического хранения сжиженный хлор должен поступать охлажденным до регламентируемой температуры хранения;

г) режим первоначального заполнения сжиженным хлором изотермического резервуара должен исключать возможность возникновения недопустимых напряжений в корпусе резервуара, вызванных разностью температур его верхней и нижней частей.

2. При использовании для изотермического хранения хлора резервуаров с двойными стенками, кроме требований пункта 1, необходимо предусмотреть:

а) наличие устройств для внешнего и внутреннего резервуаров, предназначенных для защиты от повышения давления при нарушении регламентируемых режимов работы (предохранительные клапаны, быстродействующие затворы и др.);

б) дублирование защитных устройств;

в) постоянную продувку пространства, находящегося между внешним и внутренним резервуарами, воздухом (инертным газом), осушенным до влагосодержания, что соответствует точке росы минус 40 ° C;

г) наличие автоматической системы контроля и аварийной сигнализации содержания хлора в продувочном газе;

г) теплоизоляцию внутреннего резервуара, которая должна быть негорючей и химически стойкой к жидкого и газообразного хлора.[4]

1.4 Транспортировка хлора

Хлор перевозят в контейнерах, железнодорожных цистернах, баллонах, под давлением которые являются временным его хранилищем. [3]

В случае разгерметизации происходит резкий выброс хлора с концентрацией, превышающей смертельную в несколько раз.

1.5 Поведение в атмосфере

При разрушении емкости происходит бурное (в зависимости от давления) испарение хлора. Доля мгновенно испарившегося хлора зависит от температуры хранящегося жидкого хлора. Чем выше его температура, тем большая доля хлора практически мгновенно испаряется при аварийном выбросе (20% при 20° С и 30% при 40°С). При этом образуется так называемое первичное облако с концентрациями, значительно превышающими смертельные концентрации. Продолжительность поражающего действия первичного облака хлора на небольших удалениях от места аварии будет составлять от нескольких десятков секунд до нескольких минут. Вторичное облако, образующееся при испарении хлора с площади розлива, характеризуется концентрацией этого вещества в нем на 2-3 порядка ниже, чем в первичном облаке. Однако продолжительность действия в этом облаке хлора значительно больше и определяется временем испарения разливающейся жидкости. Испарение идет за счет тепла поддона или подстилающей поверхности, а также окружающего воздуха. Время испарения зависит от количества вещества, характера разлива: в поддон или свободно (в обваловку) и от метеорологических условий. Испарение может длиться несколько часов и даже суток. Газообразный хлор в 2,5 раза тяжелее воздуха, поэтому облако хлора перемещается по направлению ветра близко к земле. Обладает хорошей проникающей способностью в негерметичные сооружения. Может скапливаться в низких участках местности, подвалах домов, колодцах, тоннелях и защитных сооружениях, не оборудованных в противохимическом отношении. [5]

1.6 Нейтрализация хлора при аварии

- известковым молоком, для чего 1 весовую часть гашеной извести заливают 3 частями воды, тщательно перемешивают, затем сверху сливают известковый раствор (например, 10 кг гашеной извести + 30 литров воды);

- 5%-ным водным раствором кальцинированной соды, для чего 2 весовых части кальцинированной соды растворяют при перемешивании с 18 частями воды (например, 5 кг кальцинированной соды + 95 литров воды);

- 5%-ным водным раствором едкого натра, для чего 2 весовых части едкого натра растворяют при перемешивании с 18 частями воды (например, 5 кг. едкого натра + 95 литров воды).

При разливе жидкого хлора место разлива ограждают земляным валом, заливают известковым молоком, раствором кальцинированной соды, едкого натра, либо водой. Для обезвреживания 1 тонны жидкого хлора необходимо 0,6-0,9 тонны воды или 0,5-0,8 тонны растворов. Для нейтрализации 1 тонны жидкого хлора необходимо 22-25 тонн растворов или 333-500 тонн воды.

Для распыления воды или растворов применяют поливомоечные и пожарные машины, авторазливочные станции (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.[3]

1.7 Ликвидация

В случае возгорания в окрестностях: разрешены все средства пожаротушения. В случае пожара: охлаждать баллоны, обливая их водой, но НЕ допускать прямого контакта вещества с водой.

Провести эвакуацию из опасной зоны! Проконсультироваться со специалистом! Вентиляция. НИКОГДА не направлять струю воды на жидкость. Удалить газ, используя мелкие брызги воды.

При ликвидации аварий с выбросом (проливом) хлора изолировать опасную зону, удалить из нее людей, держаться с наветренной стороны, избегать низких мест, в зону аварии входить только в полной защитной одежде. Непосредственно на месте аварии и на удалении до 500 метров от источника заражения работы проводят в изолирующих противогазах ИП-4, ИП-5 (на химически связанном кислороде), дыхательных аппаратах АСВ-2, ДАСВ (на сжатом воздухе) КИП-8, КИП-9 (на сжатом кислороде) и средствах защиты кожи (Л-1, ОЗК, КИХ-4, КИХ-5 и др.). На расстоянии более 500 метров от очага, где концентрация хлора резко понижается, средства защиты кожи можно не использовать, а для защиты органов дыхания используют промышленные противогазы с коробками марок А, В, Г, Е, БКФ, а также гражданские противогазы ГП-5, ГП-7, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш, без ДПГ-3 или с ДПГ-3.

При длительном воздействии жидкий хлор разрушает резиновые детали изолирующих противогазов и прорезиненную защитную ткань защитных костюмов, при соприкосновении с кожей вызывает обморожение.[3]



1.8 Воздействие на организм человека и первая помощь при отравлении

Раздражающее действие на дыхательные пути он оказывает при концентрации в воздухе около 0,006 мг/л.

Отравление хлором считается крайне серьезным и может привести к отеку легких.

Симптомы отравления:

· жжение, покраснение и отек век, слизистой оболочки ротовой полости и дыхательных путей;

· как следствие кашель, одышка, посинение, отек легких.

В менее тяжелых случаях у пострадавших наблюдаются резь в глазах, першение в горле, тошнота, приступы кашля, головная боль. Концентрированное вещество может обжечь дыхательные пути и привести к быстрой смерти.

При вдыхании хлора возможно острое и хроническое отравления. Клинические формы зависят от концентрации хлора в воздухе и продолжительности экспозиции.

Различают четыре формы острого отравления хлором:

· молниеносная;

· тяжелая;

· средней тяжести;

· легкая.

Для всех этих форм типична резкая первичная реакция на воздействие газа. Неспецифическое раздражение хлором рецепторов слизистой оболочки дыхательных путей вызывает рефлекторные защитные симптомы (кашель, першение в горле, слезотечение и др.). В результате взаимодействия хлора с влагой слизистой оболочки дыхательных путей образуется соляная кислота и активный кислород, которые и оказывают токсическое действие на организм.

При высоких концентрациях хлора пострадавший может погибнуть через несколько минут (молниеносная форма): возникает стойкий ларингоспазм (сужение голосовой щели, ведущее к остановке дыхания), потеря сознания, судороги, цианоз, вздутие вен на лице и шее, непроизвольное мочеиспускание и дефекация.

При тяжелой форме отравления возникает кратковременная остановка дыхания, затем дыхание восстанавливается, но уже не нормальное, а поверхностное, судорожное. Человек теряет сознание. Смерть наступает в течение 5-25 минут.

При отравлении хлором средней тяжести сознание у пострадавших сохраняется; рефлекторная остановка дыхания непродолжительна, но в течение первых двух часов могут повторяться приступы удушья. Отмечается жжение и резь в глазах, слезотечение, боль за грудиной, приступы мучительного сухого кашля, а через 2-4 часа развивается токсический отек легких. При легкой форме острого отравления хлором выражены только признаки раздражения верхних дыхательных путей, которые сохраняются в течение нескольких суток.

Отдаленные последствия перенесенного острого отравления хлором проявляются как хронический фарингит, ларингит, трахеит, трахеобронхит, пневмосклероз, эмфизема легких, бронхо-эктатическая болезнь, легочно-сердечная недостаточность. Такие же изменения в организме возникают при длительном пребывании в условиях, когда в воздухе постоянно содержится газообразный хлор в малых концентрациях (хроническое отравление хлором). Воздействие на незащищенную кожу хлорсодержащих соединений вызывает хлорные угри, дерматит, пиодермию.[6]

Первая помощь:

В зараженной зоне: обильное промывание глаз водой, надевание противогаза, эвакуация на носилках транспортом.

После эвакуации из зараженной зоны: промывание глаз содовым раствором, обработка пораженных участков кожи водой, мыльным раствором, покой, немедленная эвакуация в лечебное учреждение. Ингаляции кислорода не проводить. Удалить загрязненную одежду.

1.9 Влияние на окружающую среду

Чрезмерная концентрация ионов хлора в растениях может иметь отрицательную сторону, например, снижать содержание хлорофилла, уменьшать активность фотосинтеза, задерживать рост и развитие растений. Использование хлорорганических инсектицидов с целью уничтожения вредных для посевов насекомых наносит существенный вред полезным организмам и нарушает состояние стабильности биоценозов. Применение хлора и его соединений при обеззараживании питьевой воды основывается на способности свободно угнетать ферментные системы микроорганизмов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы в водных объектах.

С точки зрения загрязнения окружающей среды особое внимание должно быть уделено баллонам или другим емкостям, используемым для транспортировки хлора и его соединений, а также мерам по предотвращению возможных опасностей и действиям при авариях.[7]



2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Оперативный прогноз масштабов заражения при аварии на химически опасном объекте

Прогноз масштабов заражения на случай выбросов сильнодействующих ядовитых веществ (АХОВ) в окружающую среду при авариях (разрушениях) на химически опасном объекте выполнен в соответствии с РД 52.04.253-90 Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте (Утверждена Госгидрометом СССР 13.03.90 г. и ГО СССР 24.03.90 г.).[8]

2.1 Определение количественных характеристик выброса АХОВ

Количественные характеристики выброса АХОВ для расчета масштабов заражения определяются по их эквивалентным значениям.

Эквивалентное количество QЭ1 (т) вещества в первичном облаке определяется по формуле:

QЭ1 = K1 · K3 · K5 · K7 · Q0 (1)

где K1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90; для сжатых газов K1 = 1);

K3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90);

K5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; для инверсии прини-мается равным 1, для изотермии 0,23, для конвекции 0,08;

K7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (приложение 3 РД 52.04.253-90; для сжатых газов K7 = 1);

Q0 - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.

Эквивалентное количество QЭ2 (т)вещества во вторичном облаке определяется по формуле:

QЭ2 = (1 - K1) · K2 · K3 · K4 · K5 · K6 · K7 · Q0 / (h · d) (2)

где K2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90);

K4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (приложение 4 РД 52.04.253-90);

K6 - коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии; значение коэффициента K6 определяется после расчета продолжительности T (ч) испарения вещества; K6 = N0,8, при N < T; K6 = T0,8, при N ? T; при T < 1 ч K6 принимается для 1 ч;

d - плотность АХОВ, (приложение 3 РД 52.04.253-90), т/мі;

h - толщина слоя АХОВ, м.

2.2 Определение площади зоны заражения АХОВ

Расчет глубины зоны заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с использованием приложений 2 и 5 РД 52.04.253-90.

В приложении 2 РД 52.04.253-90 приведены максимальные значения глубины зоны заражения первичным (Г1) или вторичным (Г2) облаком АХОВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра.

Полная глубина зоны заражения Г ( км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака АХОВ, определяется: Г = Г` + 0,5 · Г“, где Г` - наибольший, Г“ - наименьший из размеров Г1 и Г2. Полученное значение сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп, определяемым по формуле:

Гп = N · н (3)

где N - время от начала аварии, ч;

v - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, (приложение 5 РД 52.04.253-90), км/ч.

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

2.3 Расчет глубины зоны заражения АХОВ.

Площадь зоны возможного заражения АХОВ определяется по формуле:

SВ = 8,72 · 10-3 · Г2 · ц (4)

где SB - площадь зоны возможного заражения АХОВ, кмІ;

Г - глубина зоны заражения, км;

ц - угловые размеры зоны возможного заражения, (таблица 1 РД 52.04.253-90),.

Площадь зоны фактического заражения SФ (кмІ) рассчитывается по формуле:

SФ = K8 · Г2 · N0,2 (5)



где К8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 при инверсии; 0,133 при изотермии; 0,235 при конвекции;

N - время, прошедшее после начала аварии, ч.

2.4 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту.

Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

t = x / v (6)

где x - расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;

н - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, (приложение 5 РД 52.04.253-90), км/ч.

2.5 Продолжительность поражающего действия АХОВ определяется временем его испарения с площади разлива.

Время испарения Т (ч) АХОВ с площади разлива определяется по формуле:

T = h · d / (K2 · K4 · K7) (7)

где h - толщина слоя АХОВ, м;

d - плотность АХОВ, (приложение 3 РД 52.04.253-90), т/мі;

K2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90);

K4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (приложение 4 РД 52.04.253-90);

K7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (приложение 3 РД 52.04.253-90).

Характеристики АХОВ:

Наименование: Хлор.

Агрегатное состояние: жидкость.

Запас АХОВ, Q0: 93 т.

Плотность, d: 0,983 т/мі.

Температура кипения: -23,76 °C.

Условия розлива: свободный.

Толщина слоя жидкости: 0,05 м.

Результаты расчета:

Хлор (жидкость с температурой кипения ниже температуры окружающей среды)

Эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

QЭ1 = 0,125 · 0,056 · 1 · 0,6 · 93 = 0,4 т.

Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:

QЭ2 = (1 - 0,125) · 0,044 · 0,056 · 1,33 · 1 · 1 · 1 · 93 / (0,05 · 0,983) = 5,4 т.

Расчет глубины зоны заражения АХОВ:

Г1 = 0,84 + (1,92 - 0,84) · (0,4 - 0,1) / (0,5 - 0,1) = 1,65 км.

Г2 = 7,2 + (10,83 - 7,2) · (5,4 - 5) / (10 - 5) = 7,5 км.

Г = 7,5 + 0,5 · 1,65 = 8,33 км.

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

Гп = 2 · 10 = 20 км.

Окончательная расчетная глубина зоны заражения: 8,33 км.

Площадь зоны возможного заражения АХОВ:

SВ = 8,72 · 10-3 · 8,332 · 90 = 54,5 кмІ.

Площадь зоны фактического заражения:

SФ = 0,081 · 8,332 · 20,2 = 6,5 кмІ.

Продолжительность поражающего действия АХОВ:

T = 0,05 · 0,983 / (0,044 · 1,33 · 1) = 0,9 ч.

2.2 Определение возможных потерь людей

Задаёмся, что обеспеченность противогазами рабочих и служащих аварийного предприятия составляет 100 %. Поэтому потери среди людей, находящихся на открытой местности составят 10%, а в помещениях - 4%.

Учитывая, что население города, подвергающегося опасности не обеспечено противогазами, температура воздуха соответствует холодному времени года, а состояние атмосферы соответствует вечернему или утренему времени суток, то можно предположить, что большинство людей находится в простейших укрытиях, поэтому потери среди населения по предварительным оценкам составят 50 %

Таблица 1 Возможные потери рабочих, служащих и населения от АХОВ, %.

Условия нахождения людей	Без противогазов	Обеспеченность противогазами, %
		20	30	40	50	60	70	80	90	100
Открыто	90-100	75	65	58	50	40	35	25	18	10
В простейших укрытиях, зданиях	50	40	35	30	27	22	18	18	9	4

Примечание. Структура потерь людей в очаге поражения: лёгкая степень - 25%, средняя степень - 40%, со смертельным исходом - 35%.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Особенностями химически опасных аварий являются непредсказуемость и внезапность, а также высокая скорость формирования и действия поражающих факторов, что повышает значение превентивных мероприятий. Превентивные мероприятия включают в себя следующее:

1. Правовые мероприятия включают разработку и принятие правовых и нормативно-технических документов в области защиты населения и территорий при авариях на АХОВ;

2. Организационные мероприятия:

· Планирование защиты персонала АХОВ и населения;

· Создание и поддержание в постоянной готовности сил и средств ликвидации аварии;

· Контроль химической обстановки;

· Создание, наряду с общей, локальной системы оповещения в пределах 1,5 - 2 километровой зоны вокруг АХОВ, вводимой в действие непосредственно дежурной диспетчерской службой объекта;

· Накопление и организация хранения средств индивидуальной защиты по месту работы и месту жительства населения в готовности к немедленному использованию их при возникновении химической аварии;

· Подготовка населения к действиям в ЧС, связанных с химическим заражением в помещении и вне помещения.

3. Инженерно-технические мероприятия:

· Проектирование и строительство АХОВ с учетом опасности воздействия возможных природных ЧС, вне районов массовой жилой застройки, с подветренной стороны по отношению к ним;

· Использование безопасных технологий, обеспечение высокой эксплуатационной надежности АХОВ;

· Снижение запасов хлора до количеств, минимально необходимых по технологии;

· Создания на площадках хранения АОВ запасов адсорбирующих материалов (песка, шлака);

· Строительство для персонала ХОО и населения проживающего в опасной зоне, средств коллективной защиты;

· Создание санитарно-защитных зон вокруг АХОВ.

4. Медико-профилактические мероприятия:

· Накопление медицинских средств защиты от хлора;

· Соблюдение населением гигиены питания, контроль чистоты продуктов питания и питьевой воды.

Выполнение всех мероприятий снизит вероятность возникновения аварии на ХОО, в технологическом процессе которого используется хлор, а также позволит уменьшить человеческие жертвы.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Владимиров, В.А. Катастрофы и экология: монография / В.А. Владимиров, В.И. Измалков - М: Академия, 2000 - 384 с.

2. Фрумина, Н.С. Хлор: монография / Н.С. Фрумина - М.: Наука, 1983. - 256 с.

3. Аварийная карточка (АХОВ) - Хлор-[https://fireman.club/inseklodepia/hlor/]

4. ПРИКАЗ от 20 ноября 2013 года N 554. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила безопасности производств хлора и хлорсодержащих сред"

5. Поражающее действие и классификация аварийно химически опасных веществ. // [Электронный ресурс]. URL // [http://www.rhbz.info/rhbz3.1.5.2]

6. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территории в ЧС / Вишняков Я.Д., Вагин В.И., Овчинников В.В, Стародубец А.Н /Высш. проф. образование - 2-е изд., стер. - М.: Асадемта, 2008 - 304 с.

7. Фримантл, М. Химия в действии - т.2 - М: Мир, 1998 - с. 281 - 289

8. РД 52.04.253-90 Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте (Утверждена Госгидрометом СССР 13.03.90 г. и ГО СССР 24.03.90 г.).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рисунок 1 Оперативный прогноз при аварии

Размещено на Allbest.ru