Краткая характеристика химических аварий

Анализ аварийных ситуаций на предприятиях нефтегазовой и химической промышленности показывает, что имевшие место аварии происходили из-за ошибочных, действий производственного персонала. Аварийные ситуации при выбросе (выливе) АОХВ целесообразно классифицировать по двум основным группам: аварии на производственных площадках и на транспортных коммуникациях (в основном на железных дорогах).

Наиболее типичными причинами аварийных ситуаций с выбросом (выливом) АОХВ на производственных площадках являются:

- выбросы через санитарную колонку или свечу до зажигания;

- разрыв трубопровода из-за коррозии, повреждений при ремонтных работах;

- неисправности вентилей, прокладок и другой арматуры;

- взрывы в компрессорах нагнетательных линий;

- ошибки при монтаже оборудования и выборе материалов;

- нарушение вакуума в электролизах хлорных производств;

- разрушение арматуры наливных станций.

Как правило, при авариях на производственных площадках выливы (выбросы) АОХВ имеют ограниченные размеры, однако и в этих случаях весьма часто наблюдаются поражения как производственного персонала, в том числе и с летальным исходом, так и поражения среди населения в прилегающих районах из-за того, что очень много предприятий расположено в городах (рабочих поселках) или в непосредственной близости от них.

Наибольшая потенциальная опасность аварийных ситуаций с АОХВ на промплощадках имеет место на складах и наливных станциях, где сосредоточены сотни, а во многих случаях - тысячи тонн основных АОХВ.

Аварийные ситуации при транспортировке АОХВ сопряжены с более высокой степенью опасности, так как масштабы перевозки этих веществ остаются весьма большими. Например, только жидкого хлора одновременно на железных дорогах страны находится более 700 цистерн, в каждой из которых около 60 тонн продукта. Как правило, в сборные маршруты может входить от 2 до 8 и даже более цистерн. Наиболее характерными причинами аварийных выбросов (выливов) АОХВ на железных дорогах являются опрокидывание цистерн с нарушением герметизации; трещины в сварных швах; разрыв оболочки новых цистерн; разрушение предохранительных мембран; неисправность предохранительных клапанов и протечка из арматуры.

В последние годы на железных дорогах стран СНГ произошли аварийные случаи с выливом следующих АОХВ: хлор, хлорвинил, окись этилена, азотная кислота и олеум, хлорпикрин, сернистый ангидрид, четыреххлористый титан, хлористый сульфурил и ряд других.

Аварийные выбросы АОХВ могут привести не только к заражению приземного слоя атмосферы, но и к заражению водных источников, продуктов питания, почвы.

Химическая авария – непланируемый и неуправляемый выброс (пролив, россыпь, утечка) аварийно опасных химических веществ, оказывающих отрицательное действие на человека и окружающую среду

Аварийно опасными химическими веществами называются химические соединения (вещества), которые при аварийном выбросе в определенных количествах, превышающих предельно допустимые концентрации в воздухе или на местности, могут оказывать вредное влияние на сельскохозяйственных животных и культурные растения, а также на людей, вызывая у них различные степени поражения, в том числе и смертельные.

Химически опасный объект – объект, на котором хранятся, используются, производятся и транспортируются аварийно опасные химические вещества, способные при аварии вызывать поражения людей и животных, а также причинять ущерб материальным ценностям и окружающей среде.

АОХВ могут находиться в газообразном, жидком и твердом агрегатном состоянии. Место выброса (пролива, утечки, россыпи) АОХВ называется очагом химической аварии.В очаге химической аварии создается наибольшая концентрация АОХВ и возникает наибольшая опасность для людей, животных и растений.При выбросе (выливе) АОХВ возникает первичное или вторичное облако за счет испарения АОХВ. Облако АОХВ перемещается преимущественно по направлению ветра, образуя зону химического загрязнения (заражения).

Зоной химического загрязнения (заражения) называется территория с находящимися на ней населенными пунктами, отдельными объектами, в пределах которой распространены опасные химические вещества в количествах, создающих в пределах определенного периода возможность поражения людей, животных и растений, находящихся на данной территории.

Очагом химического поражения (ОХП) называется территория, в пределах которой в результате воздействия АОХВ произошло массовое поражение людей, животных и растений. ОХП является частью зоны химического загрязнения (заражения).

В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 13.03. 1996 г. №1094 «О классификации ЧС природного и техногенного характера» аварии на ХОО подразделяются на: локальные (зона химического заражения не выходит за пределы территории объекта); местные (ЗХЗ не выходит за пределы населенного пункта, города, района); территориальные (ЗХЗ не выходит за пределы субъекта РФ); региональные (ЗХЗ не выходит за пределы 2-х субъектов РФ); федеральные (ЗХЗ распространяется на 3 и более субъекта РФ); трансграничные.

По степени токсичности при ингаляционном и пероральном путях поступления в организм АОХВ можно разбить на 6 групп: чрезвычайно токсичные; высокотоксичные; сильнотоксичные; умереннотоксичные; малотоксичные; практически нетоксичные.

Токсичность - свойство веществ вызывать отравления (интоксикацию) организма. Характеризуется дозой вещества, вызывающей ту или иную степень отравления.

Концентрация - количество АОХВ в облаке зараженного воздуха, почве, продуктах питания или воде, измеряется в г/м³ или мг/л.

Для качественной характеристики различных химических соединений пользуются определенными категориями токсических доз, учитывающими путь проникновения вещества в организм. Под токсической дозой понимается количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект.

Главный поражающий фактор при авариях на химически опасных объектах - химическое заражение приземного слоя атмосферы, приводящее к поражению людей, находящихся в зоне действия АОХВ. Его масштабы характеризуются размерами зон заражения. Различаются следующие зоны: смертельных токсодоз, выводящих из строя, и пороговых токсодоз. Типовые химические объекты подразделяются по признакам: количество, токсичность, технология хранения АОХВ, а по производственному признаку - на производящие и потребляющие АОХВ.

При ингаляционных поражениях токсодоза принимается равной произведению Cхt,

где С – средняя по времени концентрация АОХВ в воздухе – г/м³,

t – время воздействия (экспозиция) в минутах.

Для характеристики токсичности веществ при их воздействии на организм человека через органы дыхания применяются следующие токсодозы:

- средняя смертельная доза (LC₅₀) – вызывающая смертельный исход у 50% пораженных;

- средняя выводящая из строя токсодоза (JC₅₀) – вызывает выход из строя 50% пораженных;

- средняя пороговая токсодоза (РС₅₀) – вызывает начальные симптомы поражения у 50% пораженных.

Ингаляционные токсические дозы измеряются в граммах (миллилитрах) в минуту (секунду) на кубический метр (г мин/м³, г с/м³, мг мин/л).

При кожно-резорбтивных поражениях кожно-резорбтивные токсодозы принято измерять количеством (массой) АОХВ, вызывающего определенный эффект поражения при попадании на кожу, приходящимся на единицу поверхности тела человека или на единицу его массы (мг/см², мг/м², г/см², г/м², кг/см², кг/м²).

Степень токсичности АОХВ, обладающих кожно-резорбтивным действием, оценивается так же, как и при их воздействии на организм человека через органы дыхания средней смертельной дозой (LC₅₀), средней выводящей (JC₅₀) и пороговой (минимальной) (РС₅₀) дозами.

Значения кожно-резорбтивных и ингаляционных токсодоз АОХВ позволяют, с одной стороны, сравнивать их между собой, а с другой стороны, оценивать степень тяжести поражения в аварийной ситуации.

По характеру вызываемых у людей поражений(на основе преимущественного синдрома) АОХВ делят на следующие группы:

Первая группа – вещества с преимущественно удушающим действием:

- с выраженным прижигающим действием (хлор, треххлористый фосфор и др.);

- со слабым прижигающим действием (хлорпикрин, фосген).

Вторая группа – вещества преимущественно общеядовитого действия: (окись углерода, цианиды, динитрофенол и др.).

Третья группа – вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием:

- с выраженным прижигающим действием (акрилнитрил);

- со слабым прижигающим действием (окислы азота, сероводород, сернистый ангидрид).

Четвертая группа – нейротропные яды, вещества, действующие на регенерацию, проведение и передачу нервного импульса (ФОС, сероуглерод).

Пятая группа – вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак).

Шестая группа – метаболические яды:

- с алкилирующей активностью (бромистый метил, этиленоксид);

- изменяющие обмен веществ (диоксин).

В зависимости от продолжительности поражающего действиянаместности АОХВ подразделяются на нестойкие (сохраняются на местности до 1 часа) и стойкие аварийно опасные химические вещества (сохраняются на местности более 1 часа).

По скорости развития патологических нарушений в организме человека под воздействием химических веществ и, следовательно, формирования санитарных потерь все АОХВ подразделяются на две группы:

- к первой группе относятся вещества быстрого действия. Развитие симптомов интоксикации у пораженных при этом наблюдается в течение нескольких минут. К веществам этой группы относятся синильная кислота, акрилонитрил, сероводород, оксид углерода, окислы азота, хлор и аммиак в высокой концентрации, инсектициды, ФОС и др.;

- ко второй группе относятся вещества замедленного действия с развитием симптомов интоксикации в течение нескольких часов (динитрофенол, диметилсульфат, метилбромид, метилхлорид, оксихлорид фосфора, окись этилена, треххлористый фосфор, фосген и др.). К этой группе относятся также вещества, под воздействием которых симптомы интоксикации развиваются в срок до 2 недель (металлы, диоксины и др.).