Ликвидация последствий аварийных выбросов на химическом предприятии

Введение

Химическая авария - это нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу аварийных химически опасных веществ (АХОВ) в атмосферу в количествах, представляющих опасность для жизни и здоровья людей и отравляющих окружающую среду.

Крупными запасами АХОВ, главным образом хлора, аммиака, фосгена, синильной кислоты, сернистого ангидрида и других веществ, располагают химические, целлюлозно-бумажные и перерабатывающие комбинаты, заводы минеральных удобрений, черной и цветной металлургии, а также хладокомбинаты, пивзаводы, кондитерские фабрики, овощебазы и водопроводные станции.

В результате сложившейся в нашей стране традиции многие ХОО размещены в населенных пунктах с высокой плотностью населения.

Наибольшее число аварий в России происходит на предприятиях, производящих или хранящих хлор, аммиак, ацетилен, минеральные удобрения, гербициды, продукты органического синтеза.

Неритмичность их работы, старение основных фондов, снижение производственной и технологической дисциплины персонала объективно ведут к повышению риска возникновения крупных химических аварий, связанных с выбросом или разливом значительных объемов АХОВ. В результате нередко происходят чрезвычайные ситуации с поражением людей, животных, заражением окружающей природной среды.

I. Чрезвычайные ситуации, связанные с выбросом АХОВ на ХОО

На территории страны размещено более 3000 химически опасных объектов, а суммарные запасы АХОВ составляют порядка 700 тыс. тонн. В зонах возможного химического заражения проживает около 60 млн. человек.

Опасность химической аварии для людей и животных заключается в нарушении нормальной жизнедеятельность организма и возможности отдаленных генетических последствий, а при определенных обстоятельствах - в летальном исходе при попадании АХОВ в организм через органы дыхания, кожу, слизистые оболочки, раны и вместе с пищей.

Первыми признаками появления АХОВ в воздухе является появление капель, дымов и туманов неизвестного происхождения, специфические посторонние запахи, начальные симптомы поражения.

В зависимости от масштабов заражения, аварии подразделяются на частные, объектовые, местные, региональные и глобальные.

Для характеристики токсических свойств АХОВ используются понятия: предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества и токсическая доза (токсодоза). Под токсодозой понимается количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект.

Хлор - при нормальных условиях газ желто-зеленого цвета с резким раздражающим специфическим запахом. При обычном давлении затвердевает при -101^оС и сжижается при -34^оС. Тяжелее воздуха примерно в 2,5 раза. Вследствие этого стелется по земле, скапливается в низинах, подвалах, колодцах, тоннелях. Ежегодное потребление хлора в мире достигает 40 млн. тонн. Используется он в производстве хлорорганических соединений (винилхлорида, хлоропренового каучука, дихлорэтана, хлорбензола и др.). В большинстве случаев применяется для отбеливания тканей и бумажной массы, обеззараживания питьевой воды, как дезинфицирующее средство и т.д.

Аммиак - бесцветный газ с характерным запахом (нашатырный спирт), почти в 2 раза легче воздуха. При обычном давлении затвердевает при t -78^оС и сжижается при -34^оС. С воздухом образует взрывоопасные смеси в пределах 15-28 объемных процентов. Производство - 90 млн. тонн.

Синильная кислота - это цианистый водород, цианисто-водородная кислота - бесцветная прозрачная жидкость. Она обладает своеобразным дурманящим запахом, напоминающим запах горького миндаля. Температура плавления -13,3^оС, кипения +25,7^оС. При обычной температуре очень летуча. Дегазацию синильной кислоты на местности не проводят, т.к. она высоколетуча.

Сероводород - бесцветный газ с резким неприятным запахом. Сжижается при t 60,3^оС. Плотность в нормальных условиях составляет примерно 1,7, т.е. более чем в полтора раза тяжелее воздуха. Поэтому при авариях скапливается в низинах, подвалах, тоннелях, первых этажах зданий. Загрязняет водоемы. Содержится в попутных газах месторождений нефти, в вулканических газах, в водах минеральных источников. Если произошла утечка газа - его осаждают распыленной водой.

При авариях, связанных с выбросами в окружающую среду опасных химических веществ в части защиты населения учитывается лишь ограниченный их перечень. Вещества, входящие в этот перечень принято называть аварийно химически опасными веществами (АХОВ) (ГОСТ Р22.9.05-95) - это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и с/х, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях.

Администрация ХОО должна обеспечить безопасность населения в районе своего размещения, а при необходимости провести дополнительные мероприятия: оповещение, обеспечение средствами защиты, эвакуацию населения района. Должны иметься резервные емкости для перекачки из аварийных или сборе разлившихся АХОВ.

На зараженной территории вещества могут находиться в капельножидком, парообразном, аэрозольном и газообразном состоянии. При выбросе в атмосферу парообразных и газообразных химических соединений формируется первичное зараженное облако, которое в зависимости от плотности газа, пара будет в той или иной степени рассеиваться в атмосфере.

Основным способом оповещения населения об авариях с выбросом (выливом) АХОВ является передача речевой информации через местную теле- и радиовещательную сеть.

Население, проживающее вблизи ХОО, при авариях с выбросом АХОВ, услышав информацию, должно надеть средства защиты органов дыхания, закрыть окна и форточки, отключить электроприборы, газ, погасить огонь, одеть детей и взять необходимую одежду и питание на 3 дня.

II. Ликвидация последствий аварийных выбросов, разливов АХОВ в окружающую среду

Знание особенностей химически опасных аварий при ликвидации их последствий обязывает (побуждает) в первую очередь принимать меры по уменьшению, а затем и полному прекращению выброса (утечки) АХОВ, локализации химического заражения, предупреждению заражения окружающей среды (воздуха, поверхности земли (почвы), грунтовых вод, рек, ручьев, озер, водохранилищ, морей и т.д.)

Уменьшение, а затем и полное прекращение утечки (выброса) АХОВ достигается закрытием кранов и задвижек на магистральных трубопроводах подачи АХОВ, установкой бандажей, хомутов, заглушек, на поврежденных магистралях и емкостях, перекачкой из аварийной емкости в запасную. Эти работы выполняются под руководством и при непосредственном участии специалистов промышленности, обслуживающих оборудование (технологические емкости, резервуары и др., на которых произошла авария) или сопровождающих АХОВ при транспортировании.

Для локализации химического заражения, предотвращения распространения АХОВ, предупреждения заражения поверхности земли, грунтовых вод могут быть использованы различные способы.

Для ограничения растекания жидких АХОВ на местности и уменьшения площади испарения проводится обваловка разлившегося вещества, создание препятствия на пути его растекания, сбор жидких АХОВ в естественные углубления (ямы, канавы, кюветы), оборудование специальных ловушек (ям, выемок и т.п.). При проведении работ в первую очередь необходимо предотвратить попадание АХОВ в реки, ручьи, моря, озера, в коллекторы подземных коммуникаций, подвалы зданий, сооружений и т.п. Работы эти могут быть выполнены с использованием бульдозеров, скреперов, экскаваторов (ковшовых и роторных), автогрейдеров, путепрокладчиков и другой землеройной техники.

В отдельных случаях жидкие АХОВ с целью ограничить их растекание, могут собираться в емкости (бочки).

Для снижения скорости испарения АХОВ и ограничения распространения его в парогазовом состоянии можно воспользоваться несколькими способами:

1. Связывание, осаждение и разбавление АХОВ в парогазовом состоянии с помощью водяных завес.

2. Засыпка, впитывание и частичное поглощение жидких АХОВ слоем сыпучих материалов (грунт, песок, песко-керамзит, керамзит и т.д.).

3. Изоляция жидких АХОВ слоем пены.

4. Разбавление жидких АХОВ водой или растворами нейтральных веществ.

5. Дегазация (нейтрализация) жидких АХОВ растворами ХАВ.

Связывание, осаждение и разбавление АХОВ в парогазовом состоянии с целью ограничить их распространение может производиться путем создания на пути распространения АХОВ мелкодисперсных водяных завес. Для нейтрализации АХОВ в воду могут добавляться нейтрализующие вещества. Мелкодисперсные водяные завесы создаются пожарными машинами (мотопомпами), которые способны создать давление струи воды не менее 0,6 МПа. Именно такое давление обеспечивает требуемую дисперсность капель воды, способных связывать (поглощать) АХОВ в парогазовом состоянии. При меньших давлениях этот эффект не достигается. Одним из возможных путей получения мелкодисперсных водяных завес является применение в комплекте пожарных машин (мотопомп) специального стола-подставки, на котором крепится ручной пожарный ствол (брандспойт).

Впитывание и частичное поглощение жидких АХОВ слоем сыпучих материалов достигается рассыпанием этих материалов на разлившиеся АХОВ. При этом слой сыпучего материала должен быть не менее 10-15 см. загрязненный сыпучий материал и верхний слой подстилающего грунта (на глубину проникания СДЯВ) при необходимости собирается в специальные емкости для последующего вывоза в места дегазации (нейтрализации).

Обеззараживание (нейтрализация) выбросов АХОВ достигается: разрушением, связыванием (поглощением или адсорбцией), разложением, разбавлением жидкого АХОВ. Разрушение основано на реакции между АХОВ и веществом, химически активным по отношению к нему. Связывание достигается применением сыпучих материалов (грунт, песок, шлак, керамзит и т.п.). Разложение происходит в результате воздействия высоких температур при горении. Разбавление жидкого АХОВ проводится водой или растворами нейтральных веществ.

Район аварии условно делят на «чистый», т.е. не зараженный и не подвергающийся воздействию паров АХОВ участок местности, и «грязный», включающий в себя очаг аварии и прилегающую к нему местность, подвергающуюся воздействию распространяющихся паров АХОВ.

III. Особенности проведения работ по ликвидации

Проведение аварийно-спасательных работ и других неотложных работ в очагах массового поражения является одной из основных задач ГО. Ликвидация последствий аварий, связанных с выливом (выбросом) СДЯВ является сложным и трудоемким процессом. Основными мероприятиями при этом являются:

1. Проведение неотложных аварийно-восстановительных работ в целях прекращения вылива (выброса) СДЯВ;

2. Локализация участков разлива СДЯВ путем обваловывания их или сбор жидкости в специальные ловушки;

3. Постановка на путях распространения СДЯВ водяных завес с использованием различных машин;

4. Устройство на таких путях огневых завес с помощью костров, бочек с огнесмесью и т.п.

Первичные неотложные аварийно-восстановительные работы обычно проводятся личным составом штатной газоспасательной службы объекта, производящего или использующего СДЯВ. При необходимости в помощь газоспасательной службе будут выделяться формирования ГО - спасательные, медицинские, противопожарные, охраны общественного порядка и другие, не исключено, что будут выделяться рабочие и служащие, не состоящие в формированиях. Поэтому всему населению, проживающему вблизи химически опасных объектов необходимо быть готовыми участвовать в ликвидации последствий аварий, способствующих выливу (выбросу) СДЯВ.

В обязанность всех лиц, принимающих участие в ликвидации последствий выброса (вылива) СДЯВ, должно входить умение оказывать помощь пораженным. Они должны быть готовы умело надевать на пораженных противогазы, выводить (выносить) людей из очагов поражения, при необходимости делать пораженным искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, нейтрализовать находящиеся на коже СДЯВ, промывать глаза водой или соответствующим раствором.

Все это будет способствовать быстрой и эффективной работе по ликвидации последствий в очаге поражения, исключит или уменьшит потери, обеспечит повышение устойчивости функционирования объекта.

Заключение

Прогностические оценки на ближайшую перспективу показывают, что тенденции повышения вероятности химических аварий в ближайшем будущем будут сохраняться. Для этого есть целый ряд предпосылок: рост сложных производств с применением новых технологий, которые требуют высокую концентрацию энергии и опасных веществ; крупные структурные изменения в экономике страны, приведшие к остановке ряда производств, нарушению хозяйственных связей и сбоям в технологических цепочках; высокий и все прогрессирующий износ основных производственных фондов, достигающих на ряде предприятий 80-100%; падение технологической и производственной дисциплины, уровня квалификации технического персонала; накопление отходов производства, опасных для окружающей среды; снижение требовательности и эффективности работ надзорных органов и др.

По расчетам экспертов, затраты на предупреждение аварий во много раз меньше по сравнению с величиной ущерба, к которому они приводят в случае возникновения. Поэтому во всем мире вопросам безопасности химических производств придается очень большое значение.

Понятно, что совершенно необходимо разработать и внедрить в практику новые подходы и принципы обеспечения безопасности химических производств. Главные требования - это исключение особо опасных аварий, способных привести к гибели, поражению людей, к значительному материальному ущербу, оказать существенное влияние на окружающую среду; обеспечение анализируемого, рассчитываемого и контролируемого уровня безопасности. Поскольку многие катастрофы и стихийные бедствия предотвратить нельзя, то борьба за уменьшение ущербов и потерь от них должна быть важным элементом государственной политики страны, в основу которой положены прогнозирование и своевременное предупреждение людей о грозящем бедствии.

Важным элементом устойчивого развития мировой цивилизации является разработка и осуществление превентивных мер, способных уменьшить и смягчить последствия природных и техногенных аварий и катастроф.

Литература

1. Владимиров В.А. Химические аварии: реальность и тенденции.

2. Миргородский В. Способы, средства и особенности ликвидации химически опасных аварий.

3. Михайлова Л.А. Чрезвычайные ситуации природного, техногенного и социального характера и защита от них.

4. СДЯВ и защита от них / Под ред. В.А. Владимирова.

5. Учебно-методическое пособие по практической подготовке населения к действиям по ликвидации последствий нападения с воздуха. - М.: Издательство ДОСААФ, 1961.