Материал: Обеспечение промышленной безопасности при эксплуатации предприятий и объектов повышенной опасности. Колодяжный С.А., Головина Е.И

стве, и аварийный выброс таких веществ может вызвать загрязнение окружающей среды при воздействии на живой организм концентраций.

В состав наиболее распространенных опасных химических веществ ингаляционного действия, заражение которыми требует решения задач по защите населения и нормализации химической среды, в настоящее время входит 21 наименование (табл. 2.1).

Массовые поражения при вдыхании и резорбтивном действии ядовитых веществ возможны при попадании их в организм из зараженной атмосферы. В атмосфере, они присутствуют в виде пара или газа, а также в аэрозольном состоянии и в капельной форме. Такие ядовитые вещества, которые могут вызвать массовые потери, называются влияющими на состояние.

Тaблицa 2.1

Аварийно химически опасные вещества и их предельно допустимые концентрации в воздухе

Химическое заражение окружающей среды и его критерии. Под химиче-

ским заражением окружающей среды понимается распространение ОХВ (АХОВ) в окружающей среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени. Критерии химического заражения окружающей среды следует рассматривать в определенной системе: критерии ОХВ (АХОВ), критерии степени химического заражения элементов среды; дозовые критерии для оценки возможного поражения населения в зонах заражения.

Классификация аварийно химически опасных веществ (АХОВ) может быть проведена по следующим признакам [1]:

1. По основным физико-химическим свойствам и условиям хранения:

а) жидкие и летучие, хранящиеся под давление (сжатые и сжиженные газы); б) хлор, аммиак, сероводород, фосген;

в) жидкие и летучие, хранящиеся в емкостях без давления – синильная кислота, нитрил, хлорпикрин;

г) дымящие кислоты – серная, азотная, соляная; сыпучие и твердые нелетучие, при температурах хранения до 40°С – сулема, фосфор, желтый мышьяковистый ангидрид;

д) сыпучие и твердые летучие, при температуре хранения до 40 °С – соли синильной кислоты, меркураны.

2.По классу опасности (степень воздействия на организм человека): чрезвычайно опасные, высокоопасные, умерено опасные, малоопасные

(табл. 2.2.).

3.По характеру воздействия на организм человека:

а) раздражающие – хлор, сернистый ангидрид, хлорпикрин; б) прижигающего действия – аммиак, соляная кислота; в) удушающего действия – хлорпикрин, фосген;

г) общетоксического действия – синильная кислота, сероводород, сероуглерод, ацетонитрил;

д) психогенного действия – формальдегид, бромистый и хлористый метил; е) метаболические яды – оксид этилена, дихлорэтан.

4. По степени горючести:

а) негорючие вещества – фосген, диоксин;

б) негорючие, пожароопасные вещества – хлор, азотная кислота, угарный газ, фтористый водород, хлорпикрин;

в) трудногорючие вещества – сжиженный аммиак, цианистый водород;

г) горючие вещества - газообразный аммиак, сероуглерод, дихлорэтан, оксиды азота, гидразин.

37

Характер воздействия химического загрязнения на население. Химиче-

ски опасные вещества оказывают химическое воздействие на ферменты организма (химические и биохимические вещества, играющие не малую роль в обмене веществ как внутри организма, так и между ним и окружающей средой), приводя к торможению или прекращению ряда жизненно важных функций организма и его поражению в различной степени. Часто травления ядовитых веществ возникает в результате их вдыхания в организме человека. В редких случаях встречаются отравления после поражения полости рта ядовитыми веществами, например водой из загрязненного источника [9].

Во всех случаях АХОВ, попадая в организм, распространяет кровь на все органы и ткани, это может привести к общим поражениям и гибели живого организма. Как правило, нарушения в организме проявляются в виде острых и хронических отравлений.

Характер воздействия химического загрязнения на окружающую среду.

Вследствие аварий на химически опасных объектах с выбросом (проливом) химически опасных веществ химическое загрязнение окружающей среды происхо-

38

дит с разной степенью концентрации, длящейся от нескольких часов до нескольких суток, в зависимости от конкретных условий - погодных, времени года, рельефа местности, а также характера мероприятий, применяемых для ликвидации аварий.

Главным физико-химическим показателем, устанавливающим размеры опасной зоны для распространения вредных веществ, является их фазовое состояние в определенных погодных условиях. Наибольшую опасность для населения представляют аварии со сжиженными газами и химически опасными веществами, кипящими при низкой температуре.

Пары и газы, а также не осадочный аэрозоль, возникший при авариях со сжиженными или газообразными химически опасными веществами, могут распределяться на многие километры, что существенно повышает масштаб опасности.

Все это создает зону химического загрязнения, которая является территорией, в границах которой преобладает опасность химического повреждения.

2.2.Системы хранения жидкостей и газов

Основным компонентом опасностей на химических заводах являются сжиженные газы. Системы под давлением включают контейнеры под давлением, которые обычно составляют большую часть системы, а также трубопроводы, клапаны, насосы и компрессоры, инструменты и другие детали.

Химическая и нефтехимическая отрасли характеризуются диапазоном давления от 2 до 2000 бар. Системы, работающие при высоких давлениях, содержат существенно меньше легковоспламеняющихся или токсичных веществ, чем системы, содержащие сжиженные газы. Это связано с невозможностью строительства резервуаров диаметром несколько метров, способных выдержать необходимое давление. Разрыв сосудов под давлением может вызвать ряд серьезных последствий, но они могут быть оперативно локализованы.

Главной опасностью при эксплуатации контейнеров является возможность их разрушения в случае внезапного адиабатического расширения газов и паров (физического взрыва). При физическом взрыве энергия сжатой среды за малый промежуток времени превращается в кинетическую энергию фрагментов разрушенной емкости и ударной волны.

Наиболее опасны взрывы контейнеров с горючей средой, поскольку осколки разлетаются на расстояние до нескольких сотен метров, а при падении на здания технологическое оборудование вызывает разрушение, новые центры огонь и смерть. При взрывах емкостей формируются большие мощности, приводящие к значительным разрушениям.

Особенно постоянными причинами аварий и взрывов емкостей, работающих под давлением, являются несоответствие конструкции максимально допустимому давлению и температуре, превышение давления сверх предельного, потеря механической прочности аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные перегревы), нарушение установленного режима работы, недостаточная квалификация обслуживающего персонала, отсутствие технического надзора [9].

39

Требования безопасности к устройству, изготовлению и эксплуатации сосудов под давлением определены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов под давлением». Правила были одобрены Госгортехнадзором Российской Федерации и распространялись на следующие устройства, суда и контейнеры, наиболее опасные с точки зрения возможных последствий взрывов:

а) сосуды, работающие под избыточным давлением более 70 кПа; б) цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров ко-

торых при температуре до 50 °С превышает 70 кПа; в) емкости, резервуары для хранения сжиженных газов, жидкостей и сы-

пучих материалов без давления, но опорожненные под давлением газа более 70 кПа;

г) баллоны, предназначенные для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением более 70 кПа.

Правила определяют особые требования безопасности при проектировании судов; сосудистым материалам и т.д.

Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм обеспечиваются достаточным для их осмотра и ремонта числом лазов, находящихся в местах, доступных для обслуживания.

Сосуды с внутренним диаметром 800 мм и меньше должны иметь в доступных местах стенок сосудов круглые или овальные люки.

Контроль качества сварных соединений сосудов и их элементов должен осуществляться:

а) внешним осмотром и измерением; б) ультразвуковой дефектоскопией, рентгеновским или гамма-излучением

или этими методами в сочетании; в) механическими испытаниями; г) металлографической экспертизой; е) гидравлическими испытаниями;

д) другими методами (стилоскопия, измерения твердости, травление, определение дефектов цвета).

Итоги контроля сварных соединений записываются в соответствующие документы (журналы, карты). Качество сварных соединений считается неудовлетворительным, если при каком-либо контроле обнаружены внутренние или внешние дефекты, выходящие за пределы, установленные правилами, спецификациями для изготовления изделия и инструкциями по сварке и контролю для сварных соединений [9].

Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обладать хорошей свариваемостью, а также прочностными и пластическими характеристиками, которые обеспечивают надежную и долговечную эксплуатацию сосудов в определенных условиях эксплуатации.

Изготовление, установка, ремонт сосудов и их элементов должны проводиться по технологии, разработанной производителем, установочной или ремонтной компанией.

Если на сварных швах и на стенках сосуда нет видимых признаков разры-

40