Классификация, краткая характеристика и последствия аварий на ХОО

Классификация аварий на ХОО может производится по различным признакам, в том числе по:

масштабам распространения СДЯВ;

поражающим свойствам СДЯВ:

продолжительности действия СДЯВ;

степени химической опасности.

В химических отраслях экономики аварии делят на две категории (по наличию возможности у объекта экономики самостоятельно провести ликвидацию последствий аварии):

аварии 1 категории — аварии, возникающие в результате взрывов, вызывающих разрушения технологической схемы, инженерных сооружений производства, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции и для его восстановления требуются специальные ассигнования от вышестоящих организаций;

аварии II категории — аварии, в результате которых повреждено основное или вспомогательное оборудование, инженерные сооружения, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции и для восстановления производства требуются затраты более нормативной суммы на капитальный ремонт, но не требуются ассигнования от вышестоящих организаций.

С точки зрения обеспечения безопасности и защиты персонала и населения в случае возникновения чрезвычайной ситуации классификация аварий должна отвечать на вопрос о степени опасности аварии. По степени химической опасности все аварии на ХОО классифицируются на.

аварии 1 степени химической опасности. Это аварии, связанные с возможностью массового поражения не только производственного персонала, но и населения, проживающего (работающего) вблизи аварийного объекта;

аварии 2 степени химической опасности. Это аварии, при которых возможны массовые поражения производственного персонала ХОО;

аварии химически безопасные. Это аварии, при которых образуются локальные очаги заражения СДЯВ, не представляющие опасности для производственного персонала ХОО и населения.

С учетом общей классификации аварий по масштабам последствий, аварии на ХОО также могут быть локальными (частными), объектовыми, местными, региональными, национальными и глобальными.

Локальная (частная) авария на ХОО — это авария, либо вообще не связанная с выбросом СДЯВ, либо связанная с незначительной утечкой СДЯВ.

Объектовая авария на ХОО — это авария, связанная с утечкой СДЯВ из технологического оборудования или трубопровода, глубина пороговой зоны заражения не выходит за пределы санитарно-защитной зоны ХОО.

Местная авария на ХОО — авария, связанная с разрушением большой единичной емкости или целого склада СДЯВ; облако достигает зоны жилой застройки, проводится эвакуация из ближайших жилых районов и другие соответствующие мероприятия. Химическая опасность сохраняется до 6 часов. Последствия ограничиваются пределами города, района, области.

Региональная авария на ХОО — авария на ХОО с значительным, иногда многократным, выбросом СДЯВ, локализовать которую не удается в течение 6 часов и более. Последствия ограничиваются пределами нескольких областей, республики. Химическая опасность распространяется на многие населенные пункты.

Национальная или глобальная авария — авария с полным разрушениям всех хранилищ со СДЯВ крупного ХОО или нескольких ХОО. Возможна в случае крупной диверсии, в результате стихийного бедствия или воздействия средствами поражения противника во время войны, при чрезвычайных ситуациях на соседних ОНХ (взрывои гидродинамически опасных). Последствия охватывают пределы нескольких республик, значительную часть территории страны или даже выходят за ее пределы.

В зависимости от характера аварии выброс СДЯВ в атмосферу может быть контролируемым и неконтролируемым. При контролируемом выбросе высвобождение СДЯВ ограничивается защитными системами и происходит, как правило, через штатные устройства (трубы, факельные устройства и т. д.). Неконтролируемые выбросы характеризуются частичным или полным разрушением технологического оборудования, систем защиты, оболочек резервуаров. Они могут сопровождаться пожарами и взрывами ГВС и ПВС (газои пылевоздушных смесей), повторным разрушением оборудования и повреждением соседних объектов. При этом могут происходить следующие процессы:

кратковременные или продолжительные высокотемпературные выбросы СДЯВ в атмосферу, иногда на значительные высоты;

пожары на объектах, обуславливающие возгонку, выгорание и терморазложение СДЯВ;

разовые или многократные выбросы низкотемпературных газов — (паров) от резервуаров (хранилищ) сжиженных газов и легковоспламеняющихся жидких СДЯВ.

При разрушении оболочек резервуаров под давлением условно весь процесс испарения СДЯВ можно разделить на три периода:

первый период — бурное, почти мгновенное (1−2 мин.) испарение за счет разности упругости насыщенных паров СДЯВ в емкости и парциального давления воздуха. Данный процесс обеспечивает основное количество паров СДЯВ, поступающих в первичное облако;

второй период — неустойчивое испарение, характеризующееся резким падением скорости испарения;

третий период — стационарное испарение. Его продолжительность зависит от типа СДЯВ, его количества, внешних условий и может составлять часы, сутки и более.

В первый момент выброса сжиженных газов образуется аэрозоль в виде тяжелых облаков, которые под действием собственной силы тяжести опускаются на грунт. Границы облака на первом этапе отчетливы, оно имеет большую оптическую плотность и только через 2−3 минуты становится прозрачным. Температура в облаке ниже, чем в окружающей среде. Учитывая большую плотность облака, основным его фактором, определяющим движение облака в районе аварии, является сила тяжести. На этом этапе формирование и направление движения облака носит неопределенный характер. Радиус этой зоны может достигать 0,5−1 км.

В случае разрушения оболочки изотермического хранилища и последующего разлива большого количества СДЯВ в поддон (обваловку) наблюдаются лишь второй и третий периоды испарения. Количество вещества, переходящего в первичное облако, как правило, не превышает 2 — 5%.

При вскрытии оболочек с жидкими, высококипящими СДЯВ образование первичного облака. не происходит. Эти вещества в силу малых скоростей их испарения представляют опасность только непосредственно в районе аварии.

В результате аварий на ХОО возникают очаги поражения и зоны химического заражения. Они характеризуются степенью опасности для жизнедеятельности людей.

Зоной химического заражения называется площадь, в пределах которой проявляется поражающее действие СДЯВ.

Зона химического заражения включает в себя зоны смертельных и поражающих токсодоз и зону дискомфорта, а также, по другой классификации, очаг аварии (ОА), район аварии (РА).и зону распространения СДЯВ.

Зона смертельных токсодоз (зона чрезвычайно опасного заражения) — это зона, на внешней границе которой 50% людей получают смертельную токсодозу. Зона поражающих токсодоз (зона опасного заражения) — это зона, на внешней границе которой 50% людей получают поражающую токсодозу.

Дискомфортная зона (пороговая зона, зона заражения) — это зона, на внешней границе которой люди испытывают дискомфорт, начинается обострение хронических заболеваний или появляются первые признаки интоксикации (отравления).

Очаг аварии (ОА) — территория, включающая в себя само место аварии и прилегающую к нему площадь растекания (разбрызгивания) СДЯВ.

Район аварии (РА) — территория, в пределах которой облако СДЯВ обладает наибольшими поражающими возможностями.

Значение радиуса района аварии зависит от типа СДЯВ, условий хранения, температуры окружающей среды и вида аварии.

Зона распространения СДЯВ — площадь химического заражения воздуха за пределами района аварии, создаваемая в результате распространения облака СДЯВ по направлению ветра и ограниченная изолинией средних пороговых значений токсодозы.

Пороговое значение токсодозы соответствует возможности проявления в 50% случаев начальных симптомов поражения не приводящих к потере работоспособности людей.

Последствия аварий на ХОО представляет собой совокупность результатов воздействия химического заражения на объекты, население и окружающую среду. В результате аварии складывается аварийная химическая обстановка.

Масштабы возможных последствий аварии (линейные размеры и площади проявления последствий) зависят от:

типа ХОО, вида и свойств СДЯВ, условий хранения;

характера аварии;

метеоусловий и других факторов.

Из метеоусловий наибольшее влияние оказывают температура почвы и скорость ветра. Чем они выше, тем быстрее испаряется и уносится СДЯВ из района аварии, тем менее стоек очаг аварии.

В зависимости от метеоусловий и времени суток наблюдается различное состояние — вертикальной устойчивости атмосферы, что также влияет на стойкость СДЯВ. Различают три степени вертикальной устойчивости воздуха:

инверсия — температура воздуха у поверхности почвы меньше, чем на высоте. Наблюдается застой воздуха.

конвекция — температура воздуха у поверхности почвы больше, чем на высоте. Происходит интенсивное перемешивание воздуха по вертикали.

изотермия — температура воздуха у поверхности земли и на высоте одинаковы.

При скорости ветра более 4 м/сек., вследствие интенсивного перемешивания слоев воздуха, состояние вертикальной устойчивости — изотермия.

При конвекции зона химического заражения уменьшается, при изотермии и, особенно, при инверсии — увеличивается и дольше сохраняется.

Главным поражающим фактором при аварии на ХОО является химическое заражение, глубины зон которого могут достигать десятков километров.

Аварии могут сопровождаться взрывами и пожарами, возникновение зоны заражения СДЯВ сопровождается, как правило, сложной пожарной обстановкой.

Масштабы и продолжительность заражения СДЯВ при аварии на ХОО обуславливаются:

Физико-химическими свойствами СДЯВ;

количеством СДЯВ, выброшенных на местность, в атмосферу и в источники воды;

метеоусловиями;

характеристикой объектов заражения (для местности — наличием и характером растительного покрова, местами возможного застоя воздуха; для источников воды — площадью поверхности, глубиной, скоростью течения, наличием грунтовых вод, состоянием берегов, характеристикой прибрежных грунтов; для населения — степенью защищенности от СДЯВ, характером деятельности; для материальных средств — характеристикой материалов, наличием лакокрасочных покрытий и т. п.).

Окружающая среда и люди могут подвергаться заражению в районах аварии ХОО, а также в зонах распространения аэрозоля и паров СДЯВ воздушными потоками.

Воздушное пространство, местность, источники воды) население могут быть заражены СДЯВ в парообразном (газообразном), аэрозольном, капельножидком, жидком и твердом состоянии.

Масштабы и продолжительность заражения воздуха местности и источников воды, а также населения и животных в зависимости от различных факторов могут изменяться в широких пределах (от нескольких десятков минут до нескольких суток, иногда месяцев и даже лет).

Поражение людей и животных происходит вследствие вдыхания зараженного воздуха, контакта с зараженными поверхностями, употребления зараженных продуктов и воды. Люди и животные получают поражения в результате попадания СДЯВ в организм через органы дыхания.

(ингаляционно), кожные покровы, слизистые оболочки и раневые поверхности (резорбтивно), желудочно-кишечный тракт (перорально). В результате воздействия СДЯВ на организм человека могут возникнуть также отдаленные и генетические последствия. Вероятность их возникновения определяется степенью заражения организма.

Степень и характер поражения организма человека зависят от особенностей токсического действия СДЯВ, их физико-химических свойств и агрегатного состояния, концентрации паров и аэрозолей в воздухе, продолжительности их воздействия, путей их проникновения в организм.

Основные направления и организационно-технические меры по предупреждению аварий на ХОО и обеспечению защиты персонала и населения Химическая промышленная безопасность — это условия, при которых исключается или максимально ослабляется хроническое, вредное воздействие СДЯВ.

При повседневном функционировании ХОО химическая промышленная безопасность достигается проведением комплекса мероприятий, ограничивающих уровни загрязнения окружающей среды, использованием средств и способов защиты от этих загрязнений.

Уровни загрязнения определяются в основном качеством инженерно-технических мероприятий современного производства. Известно несколько направлений обеспечения химической промышленной безопасности:

во-первых, это применение технических мер, включающих добавочные оболочки для сохранения герметичности хранилищ, специальные устройства для рассеивания химических облаков опасных СДЯЪ, установку приборов для определения концентрации токсичных веществ, усиление конструкций зданий и сооружений, на которые может воздействовать ударная волна или тепловое излучение в случае аварии;

во-вторых, это частично техническое и частично организационное направление, включающее разработку конкретного Плана защиты персонала и населения и Плана ликвидации аварии на территории объекта и за его пределами в опасной зоне;

в-третьих, это использование экологически чистых, безопасных или менее опасных технологий и веществ, применение административных, инженерно-технических мер, обеспечивающих высокую эксплуатационную надежность оборудования, нормирование размещения опасных производств или хранилищ с учетом возможных аварий и разрушений.

Эффективным способом уменьшения последствий аварий и разрушений ХОО является снижение запасов токсичных веществ до минимально-необходимых по технологии.

Стабильность эксплуатации ХОО должна обеспечиваться высокой надежностью энергоснабжения, внедрением систем безаварийной остановки производства при внезапных прекращений подачи электроэнергии.

Повышение устойчивости хранилищ к воздействию ударной волны взрывов достигается их обваловкой, заглублением в грунт или размещением под землей.

Для предотвращения распространения в горизонтальном направлении химических облаков широко используются устройства, создающие паровые, водяные или воздушные завесы. Наиболее эффективны паровые и водяные завесы с вертикальным и горизонтальным направлением струи в сторону облака.

Существенным в системе мероприятий химической безопасности является выбор мест размещения ХОО с учетом минимизации наносимого ущерба в случае возникновения аварии.

Таковы основные направления в решении вопросов промышленной химической безопасности — области деятельности по предотвращению аварий на ХОО и уменьшению последствий чрезвычайных ситуаций, обусловленных такими авариями. Главная цель основных направлений — обеспечение безопасности людей и химически опасного объекта в сфере производства.