Сероводород. 
Реагирование на аварии, связанные с разливом опасных химических веществ

Сероводород — бесцветный газ с резким неприятным запахом. Плотность газообразного сероводорода при нормальных условиях равна примерно 1,7, то есть он тяжелее воздуха. Смеси Н2S с воздухом, содержащие от 4 до 45 объемных процентов этого газа, взрывоопасны, сероводород воспламеняется при температуре около 300 єС. Плохо растворяется в воде, значительно лучше в органических веществах (соединениях). Например, один объем этилового спирта поглощает 10 объемов газа. Сероводород — сильный восстановитель. Он содержится в попутных газах месторождений нефти, природных и вулканических газах, в воде минеральных источников. Применяют в производстве серы, серной кислоты, сульфидов, сероорганических соединений, для приготовления лечебных сероводородных ванн.

Хранится и перевозится сероводород под давлением в сжиженном состоянии в железнодорожных цистернах, а также в контейнерах и баллонах. При попадании в окружающую среду он превращается в газ и обычно скапливается в низинах, подвалах, первых этажах зданий, может загрязнять водоемы.

Поражение людей. Н2S — сильный нервный яд, вызывающий смерть от остановки дыхания. Является ингибитором тканевого дыхания в клетках. Раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. При воздействии малых концентраций наблюдаются раздражение слизистой оболочки глаз, носа и глотки, боли и резь в глазах, слезотечение, светобоязнь, боли за грудиной и кашель. Средние концентрации приводят к головной боли, головокружению, появляются неустойчивая походка, тошнота, рвота, боли в животе, понос, обморочное состояние или возбуждение с помрачением сознания. Высокие концентрации вызывают отравления по типу судорожной комы: быстрая и глубокая потеря сознания, судороги, расстройство сердечной деятельности и дыхания, отек легких. Отравление этим АХОВ может привести к смертельному исходу или возбуждению с после дующим сном. Очень высокие концентрации влекут за собой почти мгновенную смерть от паралича дыхания.

Первая помощь. При Н2S пострадавшего следует немедленно вынести на свежий воздух, обеспечить ему тепло и покой, напоить теплым молоком с содой. Затем поместить в затемненное помещение, наложить на глаза примочки с 3-процентным раствором борной кислоты. При тяжелом отравлении, а также при затрудненном дыхании дать пострадавшему кислород, если необходимо — сделать искусственное дыхание.

Защита. Защиту органов дыхания и глаз от Н2S обеспечивают фильтрующие промышленные противогазы марок «В», «КД», «КБФ», гражданские и детские противогазы с фильтрующе-поглощающими коробками ГП-7К и ГП-5, а так же в комплексе с дополнительным патроном ДПГ-3. Для защиты органов дыхания при малых концентрациях могут использоваться респираторы марок «В» и «КД».

Фильтрующие противогазы используются для выхода из зоны химического заражения и при работах по ликвидации аварий на химически опасных объектах на удалении от источника заражения 400−500 м и более.

Изолирующие противогазы и аппараты (ИП-4М, ИП-5, КИП-8, АСВ-2) являются основными средствами защиты органов дыхания при аварийных выбросах Н2S, когда неизвестны концентрации, а время защитного действия фильтрующих противогазов недостаточно для выполнения работ. Чтобы предохранить кожу человека, используют защитные прорезиненные костюмы, резиновые перчатки и сапоги.

Угарный газ

Оксид углерода (СО) — бесцветный газ без запаха. Почти не поглощается активированным углем, горит синим пламенем, с образованием СО2 и выделением тепла. При низких температурах достаточно инертен, при высоких и в присутствии катализаторов легко вступает в различные реакции, например, с хлором — образование фосгена, с металлами — карбонилов металлов. С водой, кислотами и щелочами не реагирует.

СО — постоянный компонент атмосферы Земли, его естественный уровень 0,01−0,9 мг/мі. В воздух попадает в результате неполного сгорания органических веществ, а также выделения микроорганизмами, растениями, животными и человеком. Находится в составе вулканических газов (до 5,6%) и болотных (до 13%). Образуется в результате всех видов горения (пожаров) в условиях недостатка кислорода, отсюда и название «угарный газ».

Применяется как одно из исходных соединений, лежащих в основе современного органического синтеза. Используют для восстановления металлов из их оксидов, для получения карбонилов, ароматических альдегидов, муравьиной кислоты, метилового спирта и др. соединений. Из смеси оксида углерода и водорода можно получить синтетический бензин.

Предельно допустимые концентрации (ПДК): максимальная разовая (ПДК м. р.) — 5,0.

Поражение людей. СО оказывает непосредственное токсическое действие на клетки, нарушая тканевое дыхание и потребление кислорода. Соединяется с железосодержащими биохимическими системами тканей — с гемоглобином, и миоглобином. Отравление происходит при повышенном содержании его в воздухе. Легкая степень протекает без потери сознания или с кратковременным обмороком, может сопровождаться сонливостью, тошнотой, иногда рвотой. Отравление средней тяжести характеризуется потерей сознания. После выхода из этого состояния остается общая слабость, могут быть провалы памяти, двигательные расстройства, судороги. При тяжелом отравлении потеря сознания длится более 2 ч, развиваются судороги, происходят непроизвольное мочеиспускание и дефекация.

В типичных случаях отравленный теряет сознание, может находиться в коме 1−2 дня. Одышка может длиться часами или даже сутками и заканчивается смертью от остановки дыхания. Сутками может длиться и потеря сознания.

Первая помощь. Отравившегося газом следует быстро вынести в лежачем положении на свежий воздух. Если этого сделать нельзя, необходимо прекратить дальнейшее поступление СО в организм (надеть противогаз или портативный медицинский кислородный респиратор). Освободить от одежды, стесняющей дыхание. Пострадавшему нужно обеспечить покой, согреть. Опасно охлаждение организма. Желательно более ранее и длительное вдыхание кислорода. Отравления тяжелой и средней степени лечат в стационаре.

Защита. При выполнении работ, сопровождающихся СО в концентрациях, превышающих ПДК, следует использовать промышленные фильтрующие противогазы марки «СО» (время защитного действия при концентрации 6,2 г/мі - 150 мин) и марки «М» (90 мин при тех же условиях). Патрон защитный универсальный ПЗУ в комплекте с лицевой частью противогаза (время защитного действия при концентрации 6 г/мі при положительной температуре — 300 мин, при отрицательной — 120 мин). При концентрации СО более 0,5% и кислорода менее 18% следует применять кислородные изолирующие противогазы КИП-8, портативный дыхательный аппарат ПДА, изолирующие противогазы ИП-4М, ИП-5. Для выхода из зоны пожара можно использовать газодымозащитный комплект.

Ртуть Ртуть — жидкий серебристо-белый металл тяжелее всех известных жидкостей. Плотность — 13,52 г/смі, плавится при температуре — 39є, кипит при + 375єС, поэтому применяется в термометрах. Пары ртути при электрических разрядах излучают голубовато-зеленый цвет. На этой основе созданы ртутные светильники и лампы дневного света. Используется в качестве катализатора при производстве хлора, едкого натра. Ртуть также находит широкое применение в измерительных приборах: термометрах, барометрах, манометрах, психрометрах, дифманометрах. Ее используют при получении амальгам, средств, предотвращающих гниение дерева, в медицинской и лабораторной практике.

Поражение людей. Первые признаки отравления появляются через 8−24 часа и выражаются в общей слабости, головных болях, болях при глотании, повышении температуры. Несколько позже наблюдаются болезненность десен, боли в животе, желудочные расстройства, иногда воспаление легких. Известны даже смертельные исходы. Хронические интоксикации длительное время протекают без явных признаков заболевания. Затем появляются повышенная утомляемость, слабость, сонливость, апатия, эмоциональная неустойчивость, головные боли, головокружение. Одновременно развивается дрожание рук, языка, век, а в тяжелых случаях — ног и всего тела.

Первая помощь. При острых отравлениях через рот немедленно промыть желудок водой с 20−30г активированного угля или белковой водой (взбитой с водой яичный белок), после чего дать молоко. Можно рекомендовать слизистые отвары риса или овсянки, и все это завершать приемом слабительного. В случае сильного ингаляционного отравления после выхода из зоны поражения пострадавшему необходим полный покой, затем госпитализация. Если отравление было легкой или начальной формы интоксикации, немедленно исключить контакт с ртутью или её парами и направить на лечение в клинических условиях.

Защита. Промышленный противогаз марки «Г» или соответствующий респиратор. Защитное действие противогаза с коробкой без аэрозольного действия — 100 часов, с аэрозольным фильтром — 80 часов. Респиратор противогазовый РПГ — 67 — Г защищает в течение 20 часов, а У — 2ГП — 5 часов.

Размеры зон химического заражения, их зависимость от характера АХОВ, метеорологических условий и местности Под аварией на химически опасном объекте понимается нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, ёмкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, которые могут вызвать массовое поражение людей и животных.

Под разрушением химически опасного объекта следует понимать результат катастроф и стихийных бедствий, приведших к полной разгерметизации всех ёмкостей и нарушению технологических коммуникаций.

При авариях и разрушениях ХОО в воздухе образуется первичное и вторичное облако АХОВ:

первичное облако — облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1−3 мин) перехода в атмосферу части АХОВ из ёмкости при её разрушении.

вторичное облако — облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

В результате аварии или разрушения ХОО образуется зона заражения АХОВ, т. е. территория, на которой концентрация АХОВ достигает значений, опасных для жизни людей. Граница зоны химического заражения характеризуется значением пороговой токсодозы.

Масштабы заражения АХОВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитываются для первичного и вторичного облаков:

• 1. Для сжиженных газов — отдельно для первичного и вторичного;
• 2. Для сжатых газов — только для первичного;
• 3. Для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды, — только для вторичного.

Одним из мероприятий комплекса мер по защите населения от АХОВ является заблаговременное прогнозирование зон возможного химического заражения АХОВ (рис.1).

Под прогнозированием масштабов заражения АХОВ понимается определения глубины и площади зон заражения, а также возможных потерь.

Порядок нанесения зон возможного заражения АХОВ на топографических картах и схемах следующий:

Зона возможного заражения облаком АХОВ на картах ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имеющим угловые размеры и радиус, равный глубине зоны заражения Г. Центр окружности, полуокружности или сектора совпадает с источником заражения;

Зона фактического заражения, имеющая форму эллипса, включается в зону возможного заражения. Ввиду возможных перемещений облака АХОВ под воздействием ветра фиксированное изображение зоны фактического заражения на карте не наносится.

Рис. 1 Зона химического заражения

Изображение эллипса пунктиром соответствует зоне фактического заражения на фиксированный момент времени.

Говоря о зависимости зон заражения АХОВ от характера АХОВ, метеорологических условий и местности, надо отметить следующее:

при распространении АХОВ наибольшие концентрации будут наблюдаться при прохождении первичного облака. Они обусловят и наибольшее количество поражённых. Поэтому наибольшую опасность будут представлять сжиженные и сжатые газы, которые в основном и формируют первичное облако АХОВ;

масштабы при химически опасных авариях очень сильно зависят от метеорологической обстановки и условий хранения АХОВ. Из всех степеней вертикальной устойчивости атмосферы инверсия наиболее благоприятна для устранения облака АХОВ. Глубина распространения облака АХОВ при изотермии будет в 5 раз меньше, чем при инверсии, а при конвекции в 5 раз меньше, чем при изотермии. Средняя скорость ветра (приземного h=2 м) V = 1м/с наиболее благоприятно для увеличения глубины заражения (при этом учитывается скорость переноса АХОВ воздушным потоком до высоты h = 20 м от поверхности земли).Большая скорость ветра быстро рассеивает поражающие концентрации АХОВ, а меньшая скорость уменьшает глубину заражения;

глубина распространения облака АХОВ на закрытой местности (в населённых пунктах со сплошной застройкой, в лесных массивах) будет примерно в 3,5 раза меньше, чем на открытой, при соответствующей степени вертикальной устойчивости воздуха и скорости ветра;

температура воздуха влияет на глубину распространения облака АХОВ, т. к. при более высокой температуре большая часть АХОВ переходит в атмосферу;

температура также влияет на испаряемость АХОВ с подстилающей поверхности и увеличивает (или уменьшает) количество АХОВ во вторичном облаке.

Очагом химического заражения называют территорию, на которой образовался источник химического заражения или участок аварийного разлива АХОВ (Rохз). Его радиус зависит от вида АХОВ и условий хранения. При аварийном разливе АХОВ в поддон или обваловку, внешние границы очагов химического заражения соответствуют границам обваловки или диаметру поддона. При свободном разливе АХОВ на подстилающей поверхности толщина слоя (в) жидкости принимается равной 0.05м по всей площади разлива. Для этих условий радиус очага химического заражения (Rохз) может быть рассчитан по формуле.

Rохз = 2,52 v Qо/d (м),.

где Qо — количество разлившегося вещества, т,.

d — плотность вещества, т/м3,.

Sохз=ПR2 (м2).

— площадь очага химического заражения.

Зона смертельных токсодоз — это территория, на внешней границе которой 50% людей получают смертельную токсодозу. Здесь облако АХОВ обладает наибольшими поражающими возможностями. Часто за радиус смертельных токсодоз принимают радиус района аварии, который зависит от вида АХОВ и условий его хранения. Район аварии представляет круг, его радиус при выполнении практических расчётов (прогнозировании) рекомендуется для низкокипящих АХОВ, находящихся в жидком состоянии, принимать равным:

• — при разрушении технологических ёмкостей до 100 т — 0,5 км;
• — при разрушении технологических ёмкостей более 100 т — 1 км.

Для высококипящих АХОВ:

• — при разрушении ёмкостей до 100 т — 0,2−0,3 км;
• — при разрушении ёмкостей более 100 т — 0,5 км.

При возникновении пожара в ходе химической аварии радиус района аварии (Rра) увеличивается в 1,5−2 раза.

В результате аварии на ХОО возникает зона химического заражения, включающая территорию непосредственного выброса ХОВ и территорию, над которой распространилось зараженное облако с поражающей концентрацией.

В зоне заражения возможно образование одного или более очагов химического поражения (ОХП) — территория, в пределах которой произошло массовое поражение людей, животных ХОВ. Число таких очагов обычно равно числу населенных пунктов, попавших в зону заражения.

Зона химического заражения (рис. 2) характеризуется глубиной и шириной, типом ХОВ, расположением по отношению к объектам, степенью зараженности воздушной среды и местности и изменением этой зараженности во времени.

Границы зоны заражения зависят от направления и скорости распространения ветра, от состояния погоды, количества вылившегося или выброшенного ХОВ, его агрегатного состояния, физических свойств, токсичности и др. В зависимости от скорости ветра зона химического заражения может иметь форму окружности (без ветра), полуокружности, сектора, эллипса.

Скорость рассеивания веществ в значительной степени зависит от вертикальной устойчивости приземных слоев атмосферы. С повышением температуры воздуха и почвы продолжительность действия ХОВ уменьшается. При выпадении снега продолжительность этого действия увеличивается, а в результате дождя уменьшается. ХОВ дольше сохраняются при застое воздуха, которому способствуют лощины, овраги, а в населенных пунктах — кварталы с густой застройкой.

Рис. 2. Зона химического заражения при аварии с выбросом ХОВ

В зоне химического заражения, в свою очередь, также можно выделить отдельные зоны, которые характеризуются степенью опасности для жизнедеятельности людей в результате способности ХОВ, находящихся на территории зон, вызывать у них болезненные состояния или летальный исход:

• — зона смертельных токсодоз (зона чрезвычайно опасного заражения) — на внешней границе зоны 50% людей получают смертельную токсодозу;
• — зона поражающих токсодоз (зона опасного заражения) — на внешней границе зоны 50% людей получают поражающую токсодозу;
• — зона дискомфорта (пороговая зона, зона заражения) — на внешней границе зоны люди испытывают дискомфорт, начинается обострение хронических заболеваний или появляются первые признаки интоксикации.

Кроме того, в зоне химического заражения можно выделить следующие элементы:

• — очаг аварии — территория, включающая само место и прилегающую к нему площадь разбрасывания ХОВ;
• — район аварии — территория, в пределах которой облако ХОВ обладает наибольшими токсическими возможностями;
• — зона распространения — площадь химического заражения воздуха за пределами района аварии, создаваемая в результате распространения облака ХОВ по направлению ветра и ограниченная линией пороговых значений токсодозы, не приводящей к потере работоспособности людей.

Зона поражающих токсодоз или зона опасного химического заражения — это территория, на внешней границе которой 50% людей получают поражающую токсодозу, вызывающую потерю их трудоспособности (ICt50). Сведения об удалении внешних границ этой зоны от аварийных ёмкостей для 16 различных наиболее распространенных АХОВ даны в приложении СНиП 2.01.51−90 «ИТМ ГО», и приведены в приложении 1(«УС» Борисов, Пьянзин Н. И. 2004 г.).

В настоящее время существуют две методики оценки химической обстановки при авариях и разрушениях химически опасных объектов: «Токси» и РД-52−40.

Методика оценки последствий химических аварий («Токси») предназначена для оценки масштабов поражения при промышленных авариях с выбросом ОХВ.

Методика позволяет определить:

• — количество поступивших в атмосферу ОХВ при различных сценариях аварии;
• — пространственно-временное поле концентраций ОХВ в атмосфере;
• — размеры зон химического поражения, соответствующие различной степени поражения людей, определяемой по ингаляционной токсодозе.

Методика «Токси» рекомендуется для использования:

• — при разработке декларации безопасности опасных производственных объектов, на которых производятся, используются, транспортируются или хранятся ОХВ;
• — при разработке мероприятий по защите персонала и населения:
• — при разработке планов локализации и ликвидации последствий аварий, сопровождаемых выбросом ОХВ.

Методика реализована в виде компьютерной программы. Разработана методика «Токси» научно-техническим центром по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России (НТЦ «Промышленная безопасность»).

Методика прогнозирования масштабов заражения при авариях и разрушениях химически опасных объектов РД-52−40, разработанная совместно Госкомгидрометом и Штабом ГО в 1991 г., предназначена для заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов АХОВ в ОПС при авариях (разрушениях) на ХОО и транспорте. Она позволяет осуществлять прогнозирование масштабов зон разрушения:

• — при аварии на технологических ёмкостях и хранилищах;
• — при транспортировке по трубопроводам и различным видам транспорта;
• — при разрушении ХОО.

Методика предназначена для случаев выброса АХОВ в атмосферу в газообразном, парообразном и аэрозольном состояниях.

Внешние границы зоны заражения рассчитываются по пороговой токсодозе для данного АХОВ при ингаляционном воздействии на организм человека.

Масштабы заражения рассчитываются:

• — для сжиженных газов — отдельно для первичного и вторичного облаков;
• — для жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды, только для вторичного облака.

При прогнозировании химической обстановки принимаются следующие допущения:

• 1) емкость, содержащая АХОВ, разрушается полностью;
• 2) толщина слоя разлившегося свободно по подстилающей поверхности жидкости (h) принимается равной 0,05 м по всей площади разлива;
• 3) при проливе АХОВ в поддон или обваловку толщина слоя жидкости (h) принимается равной h=Н-0,2 м, где Нвысота поддона или обваловки в м;
• 4) при разливах из ёмкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обваловку) h= Q/Fd;
• 5) предельное время пребывания людей в зоне химического заражения и продолжительность сохранения неизменёнными метеоусловий (степени вертикальной устойчивости атмосферы, направления и скорости ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться.
• 6) при авариях на газо — и продуктопроводах выброс АХОВ принимается равным максимальному количеству АХОВ, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями (например для аммиакопроводов Q2=275−500т).

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать:

• — за количество АХОВ в выбросе (Q0) — количество АХОВ в максимальной по объёму единичной ёмкости (технологической, складской, транспортной);
• — метеорологические условия — инверсия, скорость ветра1м/с.

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия.

Выявление и оценка химической обстановки в условиях ведения военных действий с применением хим. оружия являются обязательными элементами работы руководителя ГО ОЭ и его отдела по делам ГО и ЧС при организации защиты объекта и населения от ОМП в военное время. Они осуществляются методом прогнозирования и из данных химической разведки.

Первый этап этой работы заключается в выявлении химической обстановки методом прогнозирования. Он проводится на основе информации о применении противником химического оружия, метеорологических условий и топографических особенностей местности. Оценка химической обстановки заканчивается выводами, в которых устанавливается её влияние на функционирование ОЭ и жизнедеятельность населения, определяется наиболее целесообразные действия производственного персонала и населения в условиях химического заражения, намечаются необходимые мероприятия по их защите от поражения ОВ и ликвидации последствий химических ударов.

Второй этап работы заключается в выявлении и оценке фактической химической обстановки. Он проводится на основе данных химической разведки, донесениях о потерях производственного персонала и населения в результате химического нападения противника на ОЭ и населённые пункты и данных химического контроля. Выявление и оценка фактической химической обстановки позволяют руководителям ГО объекта экономики и их отделам по ГО ЧС уточнить принятые по данным прогнозирования решения на дальнейшие действия производственного персонала и населения в зонах заражения, определить возможность занятия районов, намеченных для размещения эвакуируемого производственного персонала, членов их семей и населения, а также уточнить объём работ по ликвидации последствий химического заражения.

Исходными данными для выявления и оценки химической обстановки являются:

• 1) средства и способы применения противником химического оружия;
• 2) тип ОВ;
• 3) районы, объекты экономики и время применения по ним химического оружия;
• 4) метеорологические условия и топографические особенности местности (района применения);
• 5) положение и характер действий производственного персонала и населения при применении противником химического оружия, степень их защищённости (наличие убежищ с ФВУ на ОЭ и наличия ИСЗ и медицинских средств защиты).

Выявление химической обстановки включает сбор и обработку данных о районах, где применялось химическое оружие (размеры района, тип ОВ, количество средств применения, способ и время применения), нанесение зон химического заражения на карту.

Под районом, пораженным химическим оружием, понимается площадь, по которой непосредственно нанесён удар химическим оружием. Площадь района применения (Sп) обозначается на карте сплошной линией синего цвета, площадь заражения (Sз) объекта, местности (для Yх) — штриховкой. Глубина распространения первичного и вторичного облаков указывается стрелкой, под которой имеется цифра 1 (первичное) и 2 (вторичное). Рядом с условным знаком применения противником химического оружия делается подпись, в которой указываются данные о средствах применения, типе ОВ и времени его применения. Площадь поражения и заражения закрашивается жёлтым цветом.

Облако пара и аэрозоля, образованное в момент применения химических боеприпасов (снаряды, авиабомбы, ракеты, мины), называют первичным облаком зараженного воздуха. Поражающее облако паров ОВ, образующееся за счёт испарения ОВ с зараженного участка, называют вторичным облаком зараженного воздуха. Поражающее действие вторичного облака определяется временем полного испарения ОВ в районе применения.