Статьи: Строительство и ремонт Всё для дома Инструменты и оборудование

Особенности возникновения и развития аварий на химически опасных объектах


химическая аварияТеоретически любое химическое вещество может находиться в 3-фазовых состояниях: жидкость, газ (пар) и твердое состояние. Взаимосвязь между этими фазовыми состояниями отражается на диаграмме фазового состояния.
При большой температуре вещество может находиться только в газообразном состоянии. Газовая фаза имеет подфазу, именуемую паровой.
В зависимости от соотношения критической температуры, температуры внешней среды и условий хранения все аварийно-химически опасные вещества (АХОВ) можно разделить на 4 основные группы.
I группа. Вещества имеющие критическую температуру намного ниже температуры окружающей среды (метан, кислород, этилен и др.). Вещества данной группы в больших количествах хранятся на объектах экономики при температурах ниже критических. При разгерметизации емкостей с жидкостями данной категории незначительная часть жидкости (около 5 процентов) «мгновенно» испарится за счет тепла поддона и окружающей среды, образуя первичное облако паров АХОВ. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения.
Скорость кипения (скорость образования вторичного облака) является функцией подвода тепла от окружающей среды и некоторых физико-химических свойств АХОВ. Наиболее опасные источники поражающих факторов в данном случае - вторичное облако паров АХОВ, а в некоторых случаях - пожары и взрывы.
В случае разгерметизации емкостей с данной группой АХОВ, хранящихся в газообразном состоянии, практически все содержимое емкости образует первичное облако. Опасность поражающего действия первичного облака в данном случае зависит не только от типа, количества, физико-химических и токсических характеристик АХОВ, но и от степени разрушения емкостей и метеоусловий. Наиболее опасные поражающие факторы в данном случае - первичное облако паров АХОВ, а в некоторых случаях - пожары и взрывы.
II группа. Вещества у которых критическая температура выше, а температура кипения ниже температуры окружающей среды (аммиак, хлор и др.). При разгерметизации емкостей с жидкостями данной категории процесс образования газовых облаков зависит от условий хранения АХОВ.
Если АХОВ хранятся в жидкой фазе в емкости под высоким давлением и при температуре выше температуры кипения, но ниже темпера-туры окружающей среды, то при разгерметизации емкости часть АХОВ (10-40%) «мгновенно» испарится, образуя первичное облако паров АХОВ, а оставшаяся часть будет испаряться постепенно за счет тепла окружающей среды, образуя вторичное облако паров АХОВ. Наибольшую опасность в данном случае будет представлять первичное облако паров АХОВ за счет того, что процесс его образования протекает очень интенсивно (и течение 5-10 мин.) с разбрызгиванием значительной части жидкости в виде пены и капель, образованием первичных тяжелых облаков АХОВ. При этом возможны взрывы пожароопасных аэрозолей. Оставшаяся часть жидкой фазы АХОВ охладится до температуры кипения и перейдет в режим стационарного кипения аналогично АХОВ первой группы.
Если АХОВ хранятся в изотермических хранилищах при темпера-туре хранения ниже температуры кипения , то в случае разгерметизации емкости первоначального испарения значительной части жидкости не наблюдается. В первичное облако переходит только 3-5% от общего количества АХОВ. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения. Наиболее опасные поражающие факторы в данном случае - вторичное облако паров АХОВ, переохлаждение, а в некоторых случаях - пожары и взрывы.
III группа. Вещества, у которых критическая температура и температура кипения выше температуры окружающей среды , т.е. вещества, хранящиеся при атмосферном давлении в жидкой или твердой фазе (тетраэтилсвинец, диоксин, кислоты и т.д.). В данном случае при разрушении емкостей происходит разлив (рассыпание) АХОВ. Первичное облако паров АХОВ практически отсутствует, однако существует опасность поражения людей вторичным газовым облаком (облаком пыли), загрязнения почвы и водоисточников.
IV группа. Вещества, относящиеся к III группе, но находящиеся при повышенных температуре и давлении. При разрушении емкостей с АХОВ в данном случае процесс образования газовых облаков происходит аналогично, как для веществ II группы в случае хранения их под высоким давлением и температуре выше температуры кипения, но ниже температуры окружающей среды. Однако вследствие быстрой передачи тепла первичным облаком в окружающую среду, а также с учетом физико-химических свойств АХОВ, они будут постоянно конденсироваться и оседать на местности в виде пятен по следу распространения облака в атмосфере. В последующем возможно их повторное испарение и перенос (миграция) на значительные расстояния от места первоначального осаждения.
Наиболее сложно протекает процесс испарения у второй группы веществ, хранящихся при повышенном давлении. Весь процесс испарения жидкости при разрушении емкости в данном случае можно условно разделить на 3 периода.
Первый период - бурное, почти мгновенное испарение жидкости за счет разности упругости давления насыщенных паров АХОВ в емкости и парциального давления в атмосфере. В результате температура жид-кой фазы понижается до температуры кипения. Продолжительность первого периода составляет до 3-5 минут.
Второй период - неустойчивое испарение за счет тепла поддона и тепла окружающей среды. Продолжительность второго периода может достигать до 5-10 мин.
Третий период - стационарное испарение АХОВ за счет подвода тепла от окружающей среды. Продолжительность третьего периода за-висит от физико-химических свойств АХОВ, его количества, метеоусловий и может доходить до нескольких суток.
Часть жидкости, перешедшая в паровую фазу в первый и второй периоды испарения, образует первичное облако паров АХОВ, а в третий период - вторичное облако. Наиболее опасным периодом аварии в данном случае является первый период. Образующийся в этот период аэрозоль в виде тяжелых облаков моментально поднимается вверх, а затем под действием собственной силы тяжести опускается на грунт. При этом облако совершает неопределенные движения, которые трудно предсказуемы.
В случае разрушения оболочки изотермического резервуара (хранение АХОВ при давлении близком к атмосферному) и разлива АХОВ в поддон первый период испарения практически отсутствует. В результате в первичное облако переходит всего около 3-5% хранимой жидкости (за счет тепла поддона и окружающей среды) и течение 5-10 мин. В случае свободного разлива количество АХОВ, перешедшее в первичное облако, будет зависеть еще и от площади разлива. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения, аналогично рассмотренному ранее.
В случае разрушения оболочек высококипящих жидкостей образование первичного облака паров практически не происходит. Испарение жидкости осуществляется по стационарному процессу и зависит от физико-химических свойств АХОВ, его количества и метеоусловий, площади зеркала разлива и т.д.
Химическая авария - это авария на химически опасном объекте, сопровождающимся проливом или выбросом СДЯВ (сильнодействующие ядовитые с вещества), способная привести к гибели или химическому заражению людей, сельскохозяйственных животных и растений, химическому заражению окружающей природной среды. Выброс СДЯВ - выход при разгерметизации за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования СДЯВ в количестве, способном вызвать химическую аварию.
Пролив СДЯВ - вытекание при разгерметизации из технологических установок, емкостей для хранения или транспортировки СДЯВ в количестве, способном вызвать химическую аварию.
Очаг поражения АХОВ - это территория, в пределах которой в результате воздействия АХОВ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, растений.
Основными источниками опасности в случае аварий на химически опасных объектах являются:
- залповые выбросы АХОВ в атмосферу с последующим заражением воздуха, местности и водоисточников;
- сброс АХОВ в водоемы;
- «химический» пожар с поступлением АХОВ и продуктов их горения в окружающую среду;
- взрывы АХОВ, сырья для их получения или исходных продуктов;
- образование зон задымления с последующим осаждением АХОВ, в виде «пятен» по следу распространения облака зараженного воздуха, возгонкой и миграцией.
Каждый из указанных выше источников опасности (поражения) по месту и времени может проявляться отдельно, последовательно или в сочетании с другими источниками, а также многократно повторен в различных комбинациях. Все зависит от физико-химических характеристик АХОВ, условий аварии, метеоусловий и особенностей местности.
Таким образом, в случае возникновения аварий на химически опасных объектах с выбросом АХОВ очаг химического поражения будет иметь следующие особенности:
1. Образование облаков паров АХОВ и их распространение в окружающей среде являются сложными процессами, которые определяются диаграммами фазового состояния АХОВ, их основными физико-химическими характеристиками, условиями хранения, метеоусловиями, рельефом местности и т.д., поэтому прогнозирование масштабов химического заражения (загрязнения) весьма затруднено.
2. В разгар аварии на объекте действует, как правило, несколько поражающих факторов: химическое заражение местности, воздуха, водоемов; высокая или низкая температура; ударная волна, а вне объекта - химическое заражение окружающей среды.
3. Наиболее опасный поражающий фактор - воздействие паров АХОВ через органы дыхания. Он действует как на месте аварии, так и на больших расстояниях от источника выброса и распространяется со скоростью ветрового переноса АХОВ.
4. Опасные концентрации АХОВ в атмосфере могут существовать от нескольких часов до нескольких суток, а заражение местности и воды - еще более длительное время.
5. Летальный исход зависит от свойств АХОВ, токсической дозы и может наступать как мгновенно, так и через некоторое время (несколько дней) после отравления.
Зона заражения АХОВ отличается большой подвижностью границ и изменчивостью концентрации, практически в любой части зоны химического заражения (3X3) могут произойти поражения людей.
Глубина распространения зараженного воздуха зависит от количества выброса (вылива) АХОВ и условий формирования 3X3 (скорости ветра, степени устойчивости воздуха). Наиболее благоприятными условиями формирования зоны максимальных размеров являются инверсионные токи воздуха при скорости ветра 3-4 м/сек.
Продолжительность поражающего действия АХОВ в зоне зависит от его свойств, температуры воздуха и почвы, определяющих степень вертикальной устойчивости атмосферы. Продолжительность химического заражения определяется временными пределами проявления последствий аварии.
Размеры зоны химического заражения и продолжительность опасного заражения определяются с помощью «Справочника по оценке химической обстановки».
В зависимости от степени химической опасности аварии на ХОО подразделяются:
- на аварии I степени, связанные с возможностью массового поражения производственного персонала и населения близлежащих районов;
- на аварии II степени, связанные с поражением только производственного персонала ХОО;
- на аварии химически безопасные, при которых образуются локальные очаги поражения АХОВ, не представляющие опасности для человека.

Безопасность жизнедеятельности и охрану труда также преподают вузы Астаны. В Астане Вы можете выбрать один из следующих вузов: Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева (ЕНУ), Казахский университет экономики,финансов и международной торговли, Казахский агротехнический университет имени С.Сейфуллина, Евразийский гуманитарный институт (ЕАГИ), Казахская государственная медицинская академия, Институт управления.


4796 просмотров
Поделиться в социальных сетях
Подписаться на группу ВКонтакте


Читайте также:

Комментарии к статье Особенности возникновения и развития аварий на химически опасных объектах