Химически опасные объекты. Аварии на химически опасных объектах и их характеристики.

К химически опасным объектам относятся:

1. Заводы по производству хлора, фосгена и других активных химически опасных веществ (АХОВ);

2. Заводы по производству азотных удобрений (аммиак);

3. Нефтехимические заводы (комплексы);

4. Исследовательские центры;

5. Предприятия нехимических отраслей, использующих АХОВ:

А. Целлюлозно-бумажные;

Б. Текстильные;

В. Металлургические;

Г. Коммунальные

6. Склады (хранилища) и терминалы, где хранятся и перегружаются АХОВ

7. Места добычи и производства серы

8. Транспортные средства (авто, железнодорожные, суда, танкеры) и трубопроводы, перевозящие АХОВ.

9. Объекты Министерства обороны:

А. Военно-химические объекты (склады и полигоны, заводы по уничтожению химических боеприпасов).

Б. Спецтранспорт.

В. Склады и объекты с компонентами ракетного топлива (КРТ).

 

Химически опасные объекты, имеющие аварийные химически опасные вещества, в объемах представляющих потенциальную угрозу населению и территориям, находятся в 34 муниципальных образованиях Ростовской области, в том числе в 10 городских округах (Ростов-на-Дону, Каменск-Шахтинский, Азов, Батайск, Волгодонск, Новочеркасск, Новошахтинск, Таганрог, Шахты, Гуково) и в 24 муниципальных районах. На предприятиях жилищно-коммунального хозяйства области, используется жидкий хлор (более 5,55 тыс. тонн в год), в агропромышленном комплексе - аммиак (около 160 т).

Категорирование ХОО по степени химической опасности по количеству АХОВ приведено в таблице.

 

Степень опасности	По наличию хлора	По наличию аммиака
I степень	более 250 тонн	более 2500 тонн
II степень	от 50 до 250 тонн	от 500 до 2500 тонн
III степень	от 5 до 50 тонн	от 50 до 500 тонн

 

Категорирование ХОО по количеству людей, проживающих в зоне химического заражения указано в таблице 2

Таблица 2 Категорирование ХОО по количеству людей в зоне химического заражения

Степень химической опасности	Количество людей, попавших в зону химического заражения
I степень	75 тыс. и более
II степень	от 40 до 75 тыс.
III степень	до 40 тыс.
IV степень	если 3X3 не выходит за пределы территории ХОО

 

Основные типы химических аварий

Аварийные ситуации классифицируются по двум основным группам:

-аварии на производственных площадках;

-аварии на транспортных коммуникациях (в основном на железных дорогах).

На площадках наибольшая потенциальная опасность аварийных ситуаций с АХОВ может быть на складах и наливных станциях, где сосредоточены сотни, часто – тысячи тонн основных АХОВ.

Аварийные ситуации при транспортировке АХОВ сопряжены с более высокой степенью опасности, т.к. масштабы перевозки этих веществ являются весьма большими. Например, только жидкого хлора одновременно на железных дорогах страны перевозится более 700 цистерн, причем часто в пути находятся одновременно около 100 цистерн, содержащих до 5 000 т сжиженного хлора. Как правило, в сборные маршруты может входить от двух до восьми и более цистерн. Грузоподъемность железнодорожных цистерн: для хлора – 47, 55, 57 т; для аммиака – 30, 45 т; для соляной кислоты – 52, 59 т; для фтора – 20, 25 т.

Наиболее характерными причинами аварийных выбросов (выливов) АХОВ 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 результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части вещества из емкости при ее разрушении (нарушении герметичности) образуется первичное облако. Вторичное облако АХОВ образуется в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Вследствие аварии на химически опасном объекте образуется зона химического заражения (ЗХЗ) - территория, в пределах которой в приземном слое воздуха содержатся АХОВ в количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

3X3 характеризуется масштабами: длиной «L» и шириной «Н» и площадью «S», которые в свою очередь зависят от количества вылитых (выброшенных в атмосферу) АХОВ, типа АХОВ, метеорологических условий, рельефа местности, типа и плотности застроек местности.

В зависимости от количества вылившегося АХОВ в зоне химического заражения может быть один или несколько очагов химического поражения.
Факторы, влияющие на размеры 3X3

Скорость ветра. Чем больше скорость ветра, тем меньше площадь 3X3, т.к. ветер способствует рассеиванию облака АХОВ а, значит, поражающая концентрация этих веществ может иметь место на незначительных территориях местности. Поправочные коэффициенты на ветер даны во всех справочниках для коррекции глубины 3X3.

Количество вылитых АХОВ. Чем больше выброс (утечка) АХОВ, тем больше 3X3.

Вертикальная устойчивость приземного слоя.

Вертикальная устойчивость приземного слоя воздуха характеризуется тремя состояниями: конвекция, инверсия и изотермия.

При конвекции (день, ясная погода, скорость ветра менее 4-х м/с) в результате прогрева солнечными лучами поверхности земли температура почвы повышается, давление у поверхности почвы повышается, создаются восходящие конвекционные потоки. Облако с АХОВ, вовлекаясь конвекционными потоками, поднимается верх, уменьшая концентрацию АХОВ в приземном слое воздуха (высотой до 3-5 м). Глубина 3X3 уменьшается

При инверсии (ночь, ясная погода, скорость ветра до 4 м/с) охлажденная земля приводит к уменьшению давления у земли относительно верхних слоев воздуха и перемещению воздушных потоков сверху вниз. В связи с этим облако с АХОВ, прижимаясь к поверхности земли, сохраняет высокую концентрацию АХОВ в приземном слое воздуха. Глубина 3X3 увеличивается.

При изотермии (пасмурно, дождь, снежный покров, скорость ветра больше 4 м/с) при одинаковом давлении между верхними и нижними слоями перемещение облака по вертикали отсутствует. Глубина 3X3 соответствует среднему значению между конвекцией и инверсией.

4) Обвалованность емкости с АХОВ. Наличие обваловки

уменьшает глубину 3X3 в 1,5 раза.

 

Ширина 3X3 определяется с учетом вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха следующими соотношениями:

ширина 3X3 при инверсии соответствует 0,03% глубины;

ширина 3X3 при конвекции соответствует 0,8% глубины;

- ширина 3X3 при изотермии соответствует 0,15% глубины.

 

В зависимости от физико-химических свойств аварийно химически опасных веществ, условий их хранения и транспортировки при авариях на химически опасных объектах могут возникнуть чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четырех основных типов.
Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой первого типа возникают в случае разгерметизации (взрыва) емкостей или технологического оборудования, содержащих газообразные (под давлением), криогенные, перегретые сжиженные АХОВ. При этом образуется первичное парогазовое или аэрозольное облако с высокой концентрацией АХОВ, распространяющееся по ветру.

Основным поражающим фактором при чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой первого типа является ингаляционное воздействие на людей и животных высоких (смертельных) концентраций паров АХОВ. Масштабы поражения при этом зависят от количества выброшенных АХОВ, размеров облака, концентрации ядовитого вещества, скорости ветра, состояния приземного слоя атмосферы (инверсия, конвекция, изотермия), плотности паров АХОВ (легче или тяжелее воздуха), времени суток, характера местности (открытая местность или городская застройка), плотности населения.
Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой второго типа возникают при аварийных выбросах или проливах используемых в производстве, хранящихся или транспортируемых сжиженных ядовитых газов (аммиак, хлор и др.), перегретых летучих токсических жидкостей с температурой кипения ниже температуры окружающей среды (окись этилена, фосген, окислы азота, сернистый ангидрид, синильная кислота и др.). При этом часть АХОВ (не более 10%) мгновенно испаряется, образуя первичное облако паров смертельной концентрации; другая часть выливается в поддон или на подстилающую поверхность, постепенно испаряется, образуя вторичное облако с поражающими концентрациями.

Поражающие факторы в чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой второго типа проявляются в ингаляционном воздействии на людей и животных смертельных концентраций первичного облака (кратковременное) и в продолжительном воздействии (часы, сутки) вторичного облака с поражающими концентрациями паров. Кроме того, пролив АХОВ может заразить грунт и воду.
Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой третьего типа возникают при проливе в поддон (обвалование) или на подстилающую поверхность значительного количества сжиженных (при изотермическом хранении) или жидких АХОВ с температурой кипения ниже или близкой к температуре окружающей среды (фосген, четырехокись азота и др.), а также при горении большого количества удобрений (например, нитрофоски) или комковой серы. При этом образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния.

При чрезвычайных ситуациях с химической обстановкой третьего типа образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния.

Чрезвычайные ситуации с химической обстановкой четвертого типа возникают при аварийном выбросе (проливе) значительного количества малолетучих АХОВ (жидких с температурой кипения значительно выше температуры окружающей среды или твердых - несимметричный диметилгидразин, фенол, сероуглерод, диоксин, соли синильной кислоты. При этом происходит заражение местности (грунта, растительности, воды) в опасных концентрациях.
Основными поражающими факторами при чрезвычайных ситуаций с химической обстановкой четвертого типа являются опасные последствия заражения людей и животных при длительном нахождении их на зараженной местности в результате перорального и резорбтивного воздействия АХОВ на организм.

Прогностические оценки на ближайшую перспективу показывают, что тенденция повышения вероятности химических аварий в ближайшем будущем будет сохраняться. Для этого есть целый ряд предпосылок:

-рост сложных производств с применением новых технологий, которые требуют высокую концентрацию энергии и опасных веществ,

-крупные структурные изменения в экономике страны, приведшие к остановке ряда производств, нарушению хозяйственных связей и сбоям в технологических цепочках;

-высокий и все прогрессирующий износ основных производственных фондов, достигающих на ряде предприятий 80-100%;

-падение технологической и производственной дисциплины, уровня квалификации технического персонала;

-накопление отходов производства, опасных для окружающей среды;

-снижение требовательности и эффективности работы надзорных органов;

-высокая концентрация населения, проживающего вблизи потенциально опасных промышленных объектов;

-отсутствие или недостаточный уровень предупреждающих мероприятий, способных уменьшить масштабы последствий химических аварий и снизить риск их возникновения;

- недостаточная законодательная и нормативная база;

- неизбежное увеличение объема химического производства, переход к работе с полной нагрузкой крупнейших химических комплексов страны, увеличение объема перевозок и хранения АХОВ;

-стремление иностранных государств и фирм к инвестированию вредных производств на территории России;

-возрастание вероятности терроризма на химически опасных производствах.