Физические и токсические характеристики АХОВ

( - плотность АХОВ, 10³ кг/м³, - температура кипения, ºС)

№ п/п	Наименование АХОВ			ПДК в воздухе, мг/м^3	Токсодоза, мг∙мин/л
рабочей зоны	насел. пунктов	пороговая	смертельная
	Азотная кислота	1,5	83,4	5,0	0,15	3,0	-
	Аммиак	0,68	-33,4		0,04
	Ацетонитрил	0,79	81,6		0,002	21,6	-
	Ацетонциангидрин	0,93		0,9	0,001	1,9	-
	Водород хлористый	1,19	-85	0,05	0,010	2,0
	Водород фтористый	0,99	19,5	0,05	0,005	4,0	-
	Синильная кислота	0,69	25,7	0,3	0,01	0,2	2,0
	Диметиламин	0,68	6,9	1,0	0,005	1,2	-
	Метиламин	0,70	-6,5	1,0	-	1,2	-
	Метил бромистый	1,73	3,6	1,0	-	1,2	1,2
	Метил хлористый	0.98	-24	1,0	-	10,8	-
	Нитрилоакрил	0,80	77,3	0,5	0,03	0,75	-
	Окись этилена	0,88	10,7	1,0	0,3	2,2
	Сернистый ангидрид	1,46	-10,1		0,05	1,8
	Сероводород	0,96	-60,3		0,008	1,0	1,4
	Сероуглерод	1,26		1,0	0,005
	Соляная кислота (к)	1,19		5,0	0,2	2,0	7,0
	Формальдегид	0,84	-19	0,5	0,003	0,6	9,5
	Фосген	1,43	8,2	0,5	-	0,6	6,0
	Хлор	1,55	-34,1	1,0	0,03	0,6	6,0
	Хлорпикрин	1,66		0,7	0,07	0,02

Концентрации как характеристики токсичности наиболее часто указываются для двух уровней воздействия: порогового (предельно допустимая концентрация – ПДК) и смертельного.

ПДК – предельно допустимая (безопасная) концентрация – это максимальная концентрация, усредненная за определенное время, которая не оказывает ни прямого, ни косвенного вредного воздействия на человека, обнаруживаемого современными методами. Концентрации, большие, чем ПДК, вызывают поражающий эффект. В обычных условиях человек может

находиться под воздействием токсических веществ постоянно (по условиям проживания) или только в течение рабочего времени, поэтому ПДК указывают для рабочей зоны и для населения (первый показатель может быть больше, чем второй). ПДК в воздухе рабочей зоны определяют из условия отсутствия вызванных токсическими веществами заболеваний при ежедневной работе в течение 8 часов в день (41 час в неделю) за время всего стажа работы на ХОО.

Смертельная (средняя смертельная) концентрация вызывает смертельный исход у 50 % пораженных при экспозиции 30-60 минут.

Токсические характеристики АХОВ приведены в табл. 1.16.

Классификация АХОВ

По своим физическим, химическим и токсическим свойствам аварийно химически опасные вещества очень неоднородны, поэтому для их классификации используются различные классификационные признаки.

Важнейшей для организации защиты населения и оказания помощи пострадавшим является классификация веществ по токсическому действию их на организм человека. Основные группы АХОВ приведены в табл. 1.17.

Таблица 1.17

Классификация АХОВ по токсическому действию

№ п/п	Наименование группы	Характер действия	Наименование АХОВ
	Вещества с преимущественно удушающим действием	Воздействуют на дыха-тельные пути человека	Хлор, фосген, хлорпикрин
	Вещества преимущественно общеядовитого действия	Нарушают энергетический обмен	Окись углерода, циа- нистый водород
	Вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием	Вызывают отек легких при ингаляционном воздействии и нарушают энергетический обмен при резорбции	Амил, акрилонитрил, азотная кислота, окислы азота, сернистый ангидрид, фтористый водород

	Нейротропные яды	Действуют на генерацию, проведение и передачу нервного импульса	Сероуглерод, тетра- этилсвинец, фосфорор- ганические соединения
	Вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием	Вызывают токсический отек легких, на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы	Аммиак, гептил, гидразин
	Метаболические яды	Нарушают процессы метаболизма вещества в организме	Окись этилена, дихлорэтан
	Вещества, нарушающие обмен веществ	Вызывают заболевания с чрезвычайно вялым тече-нием и нарушают обмен веществ	Диоксин

Действия некоторых веществ таково, что позволяет отнести их как к той, так и к другой группе.

Следует отметить, что в некоторых разделах токсикологии как науки о ядах, например, промышленной, сельскохозяйственной, коммунальной, военной токсикологии используются несколько отличающиеся объединительные признаки токсических веществ.

По степени опасности токсические вещества подразделяются на четыре класса опасности:

1 класс – чрезвычайно опасные вещества (метил бромистый и др.);

2 класс – опасные вещества (хлор, сероводород и др.);

3 класс – умеренно опасные вещества (сернистый ангидрид и др.);

4 класс – малоопасные вещества (аммиак и др.).

Класс опасности определяется токсическими характеристиками АХОВ (табл. 1.18).

Таблица 1.18

Классификация АХОВ по степени опасности

Показатель	1 класс	2 класс	3 класс	4 класс
ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м^3	< 0,1	0,1-1,0	1-10	>10
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг	<15	15-150	150-5000	>5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг	<100	100-500	500-2500	>2500
Средняя смертельная кон- центрация в воздухе, мг/м^3	<500	500-5000	5000-50000	>50000

Классификация АХОВ осуществляется также по основным физико-химическим свойствам и условиям хранения, по способности к горению и другим признакам.

Химически опасные объекты

Химически опасный объект (ХОО) – это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют АХОВ, 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, комбинаты, производства химической, целлюлозно-бумажной, текстильной, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности, производящих и потребляющих АХОВ;

- заводы по переработке нефтегазового сырья;

- железнодорожные станции, порты, терминалы и склады на промежуточных или конечных пунктах перемещения АХОВ;

- транспортные средства для перевозки и перекачки АХОВ.

Анализ структуры и деятельности предприятий, производящих или потребляющих АХОВ, показывает, что в их технологических линиях обращается, как правило, небольшая доля этих продуктов из всей массы, имеющихся на предприятии. Поэтому при авариях в цехах в большинстве случаев происходит локальное загрязнение воздуха и территории. В таких случаях поражение может получить лишь производственный персонал.

Большая часть АХОВ хранится на складах. На крупных химических предприятиях должен быть минимальный (неснижаемый) запас исходных продуктов, рассчитанный на 3-15 суток работы, который может составлять сотни и тысячи тонн АХОВ.

АХОВ в больших объемах хранятся на предприятиях в сжиженном состоянии в стандартных емкостях. Это могут быть алюминиевые, стальные, железобетонные или комбинированные резервуары, температура и давление в которых поддерживаются в соответствии с заданным режимом хранения.

Емкости с АХОВ могут находиться на поверхности или под землей. Наземные резервуары на складах располагаются, как правило, группами с одной резервной емкостью на группу для перекачки АХОВ в случае утечки из какого-либо резервуара. Вокруг каждой группы резервуаров по периметру предусматривается замкнутое обвалование или ограждающая стенка высотой не менее 1 м, которые ограничивают площадь разлива АХОВ при аварии.

Используются, в основном, три способа хранения АХОВ в крупнотоннажных емкостях:

- при температуре окружающего воздуха и давлении до 20 атм.;

- в изотермических охлаждаемых (до температуры -35 ºС) резервуарах;

- при температуре окружающего воздуха и атмосферном давлении (высококипящие жидкости).

На близкие расстояния АХОВ перевозятся автотранспортом в баллонах - емкостью до 0,05 м³, контейнерах (бочках) – емкостью до 0,8 м³ или автоцистернах - вместимостью до 20-40 т.

По железной дороге АХОВ перевозят в баллонах, контейнерах (бочках) и цистернах – полезный объем 30-90 м³.

Водным транспортом большинство АХОВ перевозятся в баллонах и контейнерах (бочках), ряд судов оборудован специальными резервуарами (танками) вместимостью до 10000 тонн.

В Российской Федерации функционирует аммиакопровод Тольятти-Одесса протяженностью 2424 км, диаметр 0,35 м, пропускная способность 2,5 млн.т/год.

Развитие аварии на химически опасных объектах и формирование

зоны химического заражения

В случае разгерметизации емкостей, в которых хранятся АХОВ, происходит их выброс в окружающую среду. При этом условия (давление, температура), в которых находится вещество, быстро (скачком) изменяются от тех, что были при хранении, до значений, соответствующих нормальной атмосфере (давление кПа, температура К). Характер протекания переходного процесса определяет заражение местности и атмосферного воздуха и зависит от соотношения температур: критической для данного АХОВ, температуры окружающей среды и температуры хранения АХОВ. На него влияет также характер разрушения емкости

(небольшая течь, незначительное или полное разрушение емкости), сопровождается авария взрывом и (или) пожаром.

Перечисленные факторы определяют один из четырех типов чрезвычайных ситуаций на ХОО, отличающихся друг от друга видом поражающего воздействия и мероприятиями защиты производственного персонала и населения.

Первый тип ЧС – с образованием только первичного облака АХОВ (рис. 1.26-а).

Второй тип ЧС – с образованием пролива и только вторичного облака АХОВ (рис. 1.26-б).

Третий тип ЧС – с образованием пролива, первичного и вторичного облака (рис. 1.26-в).

Четвертый тип ЧС – с заражением только территории (грунта) малолетучими АХОВ (рис. 1.26-г).

При выходе АХОВ в атмосферу формируется зона химического заражения. Зона химического заражения – это территория и воздушное пространство, зараженные АХОВ в опасных для жизни людей концентрациях.

Возникновение зон заражения, значительно превышающих по площади район аварии, происходит при образовании первичного и вторичного облака зараженного воздуха.

Первичное облако образуется АХОВ, поступающими в атмосферу непосредственно в момент аварии. Токсические вещества могут находиться в первичном облаке в аэрозольном или газообразном состоянии в зависимости от динамики процессов испарения и кипения при разгерметизации емкости. Образование первичного облака наиболее характерно для низкокипящих (температура кипения ниже +20 ºС) АХОВ, хранящихся под давлением. Перенос первичного облака ветром сопровождается гравитационным оседанием мелких капель АХОВ, в результате чего может происходить заражение ими местности, зданий, сооружений, оборудования, одежды людей. Зона распространения первичного облака обозначена цифрой “1” на рис. 1.26.

При разрушении емкостей с высококипящими жидкостями или при очень низкой температуре окружающего воздуха образование первичного облака не происходит.

Вторичное облако формируется за счет испарения жидких АХОВ из зоны разлива в районе аварии или зоны распространения первичного облака. При обваловании хранилищ район аварии – это непосредственно место аварии. В зоне распространения вторичного облака поражающее действие оказывают только пары АХОВ через органы дыхания. Зона распространения вторичного облака обозначена цифрой “2” на рис. 1.26.

На масштабы и степень химического заражения первичным и вторичным облаком большое влияние оказывают метеорологические условия, в первую очередь – вертикальная устойчивость приземного слоя воздуха и скорость приземного ветра. Различают три состояния вертикальной устойчивости: инверсия, изотермия, конвекция.

Инверсия – это такое состояние атмосферы, когда в приземном ее слое нет восходящих потоков воздуха, поэтому у поверхности земли накапливаются испаряющиеся вещества, рассеяния их нет. При инверсии создаются наиболее благоприятные условия для распространения АХОВ и сохранения их высоких концентраций, т.е. это наиболее опасные условия при аварии на ХОО. Инверсия наблюдается ночью и утром в ясную погоду при скорости ветра менее 4 м/с.

Изотермия характеризуется примерно одинаковой температурой воздуха по высоте и отсутствием перемещения воздуха по вертикали. Она наиболее типична для пасмурной погоды, имеет место в утренние и вечерние часы, скорость ветра – любая. Изотермия – это средние условия для распространения АХОВ.

Конвекци я характеризуется наличием восходящих потоков воздуха, что обусловлено сильным нагревом почвы. При конвекции пары АХОВ

интенсивно рассеиваются в приземном слое атмосферы. Конвекция наблюдается обычно в летние ясные дни при скорости ветра менее 4 м/с.

При различных типах устойчивости атмосферы (инверсия – конвекция) расстояния от места аварии, на которых наблюдаются опасные концентрации АХОВ, могут отличаться на порядок.

Исходя из особенностей мероприятий защиты и ликвидации последствий аварии на ХОО в зоне химического заражения обычно выделяют: район аварии, зону заражения местности, зоны распространения первичного и вторичного облака.

Район аварии - самое опасное место в зоне химического заражения, где наблюдаются максимальные концентрации АХОВ, ограничен окружностью радиусом до нескольких сотен метров. В районе аварии можно находиться только в изолирующих дыхательных аппаратах и средствах защиты кожи.

Зона заражения местности, открыто расположенных объектов - территория, на которой токсические вещества могут находиться в жидком (мелкие капли) состоянии, заражая местность, открытые источники воды, здания, сооружения, технику. При нахождении в этой зоне людей поражение возможно как при вдыхании зараженного воздуха, так и при соприкосновении с зараженными поверхностями. Зона заражения местности, как правило, ограничена районом аварии.

Глубина распространения первичного облака может составлять до нескольких (2-3) десятков километров, направление распространения первичного облака АХОВ определяется направлением ветра в момент аварии. Зона распространения первичного облака по форме представляет собой узкий сектор, граница зоны определяется обычно пороговой токсодозой для времени воздействия 40 - 60 минут.

Глубина распространения вторичного облака составляет до нескольких километров, определяется пороговой токсодозой так же, как и для первичного облака. Время испарения АХОВ может достигать нескольких часов (до суток), поэтому, учитывая возможные изменения направления ветра за это время, граница зоны – сектор с большим, чем для первичного облака, центральным углом – вплоть до окружности.

Дата добавления: 2014-11-18