Источники опасности при авариях на ХОО

Классификация АХОВ

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) и их свойства.

В соответствии с законом РФ "О безопасности в промышленности" 1997 г. перечень опасных химических веществ включает 179 наименований. Однако не все из перечисленных в законе веществ представляют реальную опасность и при авариях могут вызвать ЧС.

В практике гражданской защиты перечень опасных химических веществ содержит только те, которые обладают высокой летучестью и токсичностью, и в аварийных ситуациях могут стать причиной массового поражения людей.

Под аварийно химически опасными веществами понимают химические вещества, которые при выходе в окружающую среду способны заражать воздух (почву) с поражающей концентрацией (плотностью).

Состав АХОВ:

37 сильнодействующих ядовитых веществ (согласно "Временному перечню сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)" Штаба ГО СССР 1988 года) - аммиак, окислы азота, диметиламин, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, соляную кислоту, синильную кислоту, формальдегид, фосген, фтор, хлор, хлорпикрин, окись этилена и другие;

компоненты ракетных топлив: несимметричный диметилгидразин, жидкая четырехокись азота и др.;

отравляющие вещества: иприт, люизит, зарин, зоман, ви-газы (V_x) и др.;

некоторые другие химически опасные вещества: метилизоцианат, диоксин, метиловый спирт, фенол, бензол, концентрированную азотную и серную кислоту, анилин, ртуть металлическую и др.

Наиболее распространенными АХОВ являются хлор, аммиак, азотная кислота, сернистый ангидрид.

По­следс­твия вы­хо­да АХОВ в окру­жа­ющую сре­ду за­ви­сят от их фи­зи­че­ских и фи­зи­ко-хи­ми­че­ских свойств. Эти свойс­тва опре­де­ля­ют мас­шта­бы, сте­пе­нь и вре­мя за­ра­же­ния, а также влияют на выбор средс­тв и спо­со­бов обез­за­ра­жи­ва­ния и ме­ро­при­ятий по за­щи­те лю­дей.

Основ­ны­ми свойс­тва­ми яв­ля­ют­ся плот­ность, рас­тво­ри­мость, летучесть, вяз­кость, ха­ра­к­тер вза­имо­дейс­твия с кис­ло­та­ми и ще­ло­ча­ми, тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния.

Плот­ность АХОВ (г/см. куб) это мас­са ве­ще­ства в еди­ни­це объ­ема.

Плот­ность влия­ет на рас­про­стра­не­ние ве­ще­ства в ат­мо­сфе­ре и на мест­но­сти. Ес­ли га­зо­об­раз­ные и па­ро­об­раз­ные АХОВ тя­же­лее воз­ду­ха (что до­во­льно час­то), то кон­цен­тра­ция АХОВ бу­дет мак­си­ма­ль­ной у по­вер­хно­сти зем­ли, уме­нь­ша­ясь по вы­со­те. При этом бу­дет от­но­си­те­ль­но бо­ль­шая про­до­лжи­те­ль­ность за­ра­же­ния, воз­мож­ны за­стои га­зов и па­ров в ни­зи­нах, под­ва­лах.

Жид­кие АХОВ, име­ющие плот­ность вы­ше, чем во­да, в слу­чае их пло­хой рас­тво­ри­мо­сти в во­де, при по­па­да­нии в во­до­емы бу­дут опус­ка­ть­ся на дно.

Важ­ной ха­ра­к­те­ри­с­ти­кой АХОВ яв­ля­ет­ся их рас­тво­ри­мость, т.е. спо­соб­ность об­ра­зо­вы­вать с дру­ги­ми ве­ще­ства­ми одно­ро­дные сме­си — рас­тво­ры. От рас­тво­ри­мо­сти мо­гут за­ви­сеть по­следс­твия ава­рий, а так­же вы­бор ме­то­дов и средств де­га­за­ции (обез­за­ра­жи­ва­ния). Для лик­ви­да­ции рас­тво­ри­мых в во­де АХОВ при­год­ны во­дные рас­тво­ры де­га­зи­ру­ющих ве­ществ. Лик­ви­да­ция же АХОВ не­рас­тво­ри­мых и труд­но­ра­с­тво­ри­мых в во­де, тре­бу­ет при­ме­не­ния дру­гих де­га­зи­ру­ющих рас­тво­ров.

Ле­ту­честь АХОВ — спо­соб­ность пе­ре­хо­дить в па­ро­об­раз­ное со­сто­яние -- определяет последс­твия за­ра­же­ния. Ве­ще­ства с низ­кой ле­ту­че­стью тре­бу­ют про­ве­де­ния де­га­за­ци­он­ных мер. Вы­со­ко­ле­ту­чие АХОВ при вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­юще­го воз­ду­ха мо­гут де­га­зи­ро­ва­ть­ся ес­те­ствен­но. В свою оче­редь, ле­ту­честь за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии и мак­си­ма­ль­ной кон­цен­тра­ции па­ра ве­ще­ства.

Вяз­кость АХОВ— свойс­тво жид­ко­сти ока­зы­вать со­про­тив­ле­ние пе­ре­ме­ще­нию од­ной час­ти жид­ко­сти от­но­си­те­ль­но дру­гой -- опре­де­ля­ет сте­пень и дли­те­ль­ность за­ра­же­ния мест­но­сти. Кро­ме то­го, от вяз­ко­сти за­ви­сит впи­ты­ва­емость ве­ще­ства в по­рис­тые ма­те­ри­алы.

Ха­ра­к­тер вза­имо­дейс­твия ве­ще­ства с кис­ло­та­ми и ще­ло­ча­ми во мно­гом опре­де­ля­ет со­став ве­ществ, ис­по­ль­зу­емых при обез­за­ра­жи­ва­нии.

Тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния - важ­ная ха­ра­к­те­ри­с­ти­ка, ко­то­рая ни­же рас­смат­ри­ва­ет­ся очень под­роб­но.

По­ра­жа­ющее воз­дейс­твие АХОВ на лю­дей обус­лав­ли­ва­ет­ся их спо­соб­но­стью при про­ни­кно­ве­нии в ор­га­низм на­ру­шать его нор­ма­ль­ную де­яте­ль­ность, вы­зы­вать бо­ле­знен­ные со­сто­яния, а при опре­де­лен­ных усло­ви­ях - при­во­дить к ле­та­ль­но­му ис­хо­ду. В ре­зу­ль­та­те таких воз­дейс­твий воз­мож­ны соматические и ге­не­ти­че­ские по­следс­твия.

При соматическом поражении организма различают острые и хронические отравления.

Острые от­рав­ле­ния на­сту­па­ют в ре­зу­ль­та­те срав­ни­те­ль­но крат­ко­вре­мен­но­го дейс­твия на ор­га­низм за­вы­шен­ных ко­ли­честв (доз) АХОВ..

Хро­ни­че­ские от­рав­ле­ния про­ис­хо­дят в ре­зу­ль­та­те мно­го­крат­но­го воз­дейс­твия в те­че­ние дли­те­ль­но­го вре­ме­ни не­бо­ль­ших доз.

Поражение людей и животных происходит, в основном, при вдыхании зараженного воздуха (ингаляционное), при употреблении в пищу зараженных продуктов и воды (пероральное), при попадании АХОВ на кожу с последующим проникновением в кровь (кожно-резорбтивное). Соответственно и вещества, в зависимости от преимущественного способа проникновения в организм под­раз­де­ля­ют­ся на АХОВ ин­га­ля­ци­он­но­го, пе­ро­ра­ль­но­го и кож­но-ре­зорб­тив­но­го дейс­твия.

Сте­пень по­ра­же­ния (сте­пень и ха­ра­к­тер на­ру­ше­ний нор­ма­ль­ной жиз­не­де­яте­ль­но­сти че­ло­ве­ка) при воз­дейс­твии АХОВ за­ви­сит от:

— осо­бен­но­стей ток­си­че­ско­го дейс­твия,

— агре­гат­но­го со­сто­яния,

— кон­цен­тра­ции в воз­ду­хе (во­де),

— про­до­лжи­те­ль­но­сти воз­дейс­твия,

— пу­тей про­ни­кно­ве­ния в ор­га­низм,

— ин­ди­ви­ду­аль­ных осо­бен­но­стей ор­га­низ­ма че­ло­ве­ка.

3. Характеристики действия АХОВ: токсичность, дозы, токсодозы, концентрации.

Под токсичностью вещества понимают его способность нарушать биологические процессы в живых организмах. Диапазон нарушений биологических процессов лежит в пределах от минимальных отклонений до летальных исходов. В практических целях рассматривают три качественных нарушения состояния живых организмов (токсические эффекты). Это:

1. Дискомфортные состояния, при которых обнаруживаются начальные проявления токсического действия - пороговые эффекты.

2. Состояния, не позволяющие выполнять возложенные функции - эффекты выведения из строя.

3. Состояния, приводящие к смертельному исходу – летальные эффекты.

Мера токсичности АХОВ -- это количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект, отнесенное к единице массы организма. Размерность токсичности выражается в (г/кг) или (мг/кг). Так, например, к сильнодействующи ядовитым веществам относятся вещества с токсичностью <15 мг/кг, которая вызывает летальный эффект.

Чем меньше мера токсичности, тем более токсичным является вещество. Однако реальное определение токсичности АХОВ во многих случаях затруднено (даже при экспериментах на биологических объектах), т.к. вещества могут попадать в организм такими путями, которые практически исключают возможность точного измерения количества поступившего АХОВ (например, при кожной резорбции или ингаляции).

Поэтому для АХОВ, проникающих в организм ингаляционно, количествовещества условно заменяется величиной, которую называют дозой и которая является произведением концентрации паров или аэрозолей в воздухе на время вдыхания зараженного воздуха.

Концентрация выражается количеством АХОВ в одном кубическом метре: С (г/м.куб), (мг/м.куб).

Доза определяется как: D = C · t (г · мин/м.куб),(мг · мин/м.куб).

Доза, вызывающая конкретный токсический эффект, называется токсодозой и является характеристикой токсичности АХОВ.

В связи с этим различают пороговую или минимальную токсодозу (PD), выводящую из строя или поражающую токсодозу (ID), а также смертельную (LD). Токсодозами удобно пользоваться для ориентировочной оценки токсичного действия АХОВ.

Поскольку действие большинства АХОВ проявляется на достаточно коротком интервале, ограниченном обычно временем нескольких вдохов, то при определении токсодоз часто берется экспозиция, равная 1 мин. В этом случае можно связать токсическое воздействие АХОВ с токсическими концентрациями: пороговой (PC), выводящей из строя (IC) и смертельной (LC), считая, что время нахождения в зараженном воздухе равно 1 мин.

Как было сказано выше, одним из факторов, влияющих на поражение организма, являются его индивидуальные особенности, поэтому по примеру военной токсикологии токсодозам и токсическим концентрациям частопридается вероятностный характер. Обычно рассматриваются средние токсодозы и концентрации, которые характеризуют наступление токсических эффектов у 50% людей, подвергшихся воздействию АХОВ: PD₅₀, ID₅₀, LD₅₀, PС₅₀, IС₅₀, LС₅₀. Иногда применяют абсолютные токсодозы, вызывающие поражение у 100% подвергшихся воздействию.

Наиболее употребительными значениями, характеризующими АХОВ по токсичности, являются: средние выводящие из строя токсодоза ID₅₀ и концентрация IС₅₀, а также средние смертельные токсодоза LD₅₀ и концентрация LС₅₀.

Следует отметить, что токсодозы обычно определяются для спокойного состояния человека, когда дыхание равномерное, с нормальным объемом вдыхаемого воздуха. При физической нагрузке объем вдыхаемого воздуха увеличивается (в спокойном состоянии человек вдыхает около 10 литров воздуха в минуту, при средней физической работе - 15л, а при тяжелой физической нагрузке - 40л), следовательно, за единицу времени в организм может поступить больше АХОВ и токсическая концентрация, как характеристика, в этом случае должна быть уменьшена.

Клас­си­фи­ка­ция АХОВ по пре­иму­ще­ствен­но­му воз­дейс­твия на че­ло­ве­ка.

Наи­бо­лее час­то клас­си­фи­ка­цию АХОВ про­во­дятпо при­зна­ку пре­иму­ще­ствен­но­го воз­дейс­твия на че­ло­ве­ка.

Со­глас­но кли­ни­че­ской клас­си­фи­ка­ции АХОВ де­лят­ся на сле­ду­ющие семь групп:

Ве­ще­ства пре­иму­ще­ствен­но уду­ша­юще­го дейс­твия (хлор, трех­хло­ри­с­тый фос­фор, хло­ро­кись фос­фо­ра, фос­ген, хлор­пик­рин);

Ве­ще­ства пре­иму­ще­ствен­но об­ще­ядо­ви­то­го дейс­твия (ци­ани­с­тый во­до­род, хлор­ци­ан, мы­шь­я­ко­ви­с­тый во­до­род, окись углерода);

Ве­ще­ства, об­ла­да­ющие уду­ша­ющим и об­ще­ядо­ви­тым дейс­тви­ем (ни­трил ак­ри­ло­вой кис­ло­ты, сер­ни­с­тый ан­гид­рид, се­ро­во­до­род, окис­лы азо­та);

Ней­ро­троп­ные яды (вещества нервно-паралитического действия), вещества, действующие на генерацию и передачу нервного импульса (се­ро­уг­ле­род, тетраэтилсвинец, фосфорорганические ОВ);

Ве­ще­ства, об­ла­да­ющие уду­ша­ющим и ней­ро­троп­ным дейс­тви­ем (ам­ми­ак, гептил, гидразин)

Ме­та­бо­ли­че­ские яды - нарушающие действие центральной нервной системы и системы крови (окись эти­ле­на, метилхло­ри­д);

Вещества, нарушающие обмен веществ (диоксин).

Сле­ду­ет от­ме­тить, что дан­ная клас­си­фи­ка­ция в опре­де­лен­ной сте­пе­ни услов­на, т. к. бо­ль­шинс­тво АХОВ дейс­тву­ет на ор­га­низм че­ло­ве­ка ком­плекс­но, кро­ме то­го, по­ми­мо основ­ных воз­дейс­твий, име­ют­ся по­боч­ные, час­то очень су­ще­ствен­ные.

О токсичности АХОВ уже говорилось. Кроме того, необходимо отметить, что очень многие АХОВ могут при определенных условиях представлять опасность как пожаро- и взрывоопасные вещества. Так, например, могут самовоспламеняться и гореть аммиак, окись этилена, синильная кислота, окись углерода. Могут участвовать в горении, расширяя зону пожара, хлор, фосген, двуокись серы, а окислы азота, гидразин и другие являются взрывоопасными АХОВ. К тому же и сам пожар может способствовать выделению различных ядовитых веществ. Например, при горении комовой серы выделяется в больших количествах двуокись серы, а горение полиуретана и других пластмасс приводит к выделению синильной кислоты, фосгена, окиси углерода, различных изоционатов, диоксина и других опасных веществ с поражающими концентрациями, особенно в закрытых помещениях.

Поэтому при ликвидации аварий на ХОО необходимо учитывать не только физико-химические и токсические свойства АХОВ, но и их пожаро- взрывоопасность, а также возможность образования в ходе пожара новых химически опасных веществ.

Анализ многочисленных аварий на ХОО показывает, что эти объекты могут быть источниками залповых выбросов АХОВ в атмосферу; сброса их в водоемы, заражения окружающей среды токсичными продуктами сгорания в сочетании с химически опасными веществами, а также разрушительных взрывов.

Таким образом, поражающими факторами аварий на ХОО могут быть:

1. Заражение воздушного пространства АХОВ и ядовитыми продуктами сгорания.

2. Заражение местности и водных бассейнов разлившимися и осажденными токсичными веществами.

3. Разрушения на объектах и за их пределами, вызванные взрывами паро- и газовоздушных облаков, образовавшихся в ходе аварии.

Принципиальная схема источников опасности при авариях на ХОО показана на рис.1.

В качестве примера взят завод по производству хлора (150 тыс т в год), средств защиты растений (5 тыс. тонн в год) и других продуктов. Завод расположен на берегу реки. Наиболее опасные элементы объекта №2,3 и 5. Произошло разрушение резервуара вместимостью 150 т в хранилище жидкого хлора и возник пожар на складе готовой продукции.

Характеристика поражающих факторов:

А - при разрушении резервуара с хлором образовалось облако зараженного воздуха, которое распространилось по территории завода (до 300 м) и движется в приземном слое атмосферы по направлению ветра. Глубина распространения облака с поражающими концентрациями может составить от нескольких километров (изотермия) до нескольких десятков километров (инверсия).

Б – в результате пожара образовалось дымовое облако, содержащее токсичные продукты, которое может распространиться в пограничном слое атмосферы на значительное расстояние. При взаимодействии с подстилающей поверхностью или с осадками возможно образование «пятен», загрязненных токсичными продуктами терморазложения и возгонки.

В – при тушении пожара часть токсичных продуктов попала в реку и произошло заражение воды по течению.

Каждый из указанных видов опасности по месту и времени может проявляться отдельно (единичный выброс), последовательно и в сочетании с другими, а также может быть многократно повторен, в том числе в различных комбинациях.

Для любой аварийной ситуации характерны стадии возникновения, развития и спада опасности. На ХОО в разгар аварии могут действовать, как правило, несколько поражающих факторов- пожар, взрывы, химическое заражение местности и воздуха и другие, а за пределами объекта - заражение окружающей среды.

Дата добавления: 2014-01-20