Главы 12-14 стр 420-508 (559886), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Аварийно химически опасные вещества, химически опасные объек­ты, зоны химического заражения при ЧС. Из большого числа вредных веществ, в том числе производимых и используемых в промышленности (см. п. 7.2), лишь сравнительно небольшая часть может быть отнесена к опасным и тем более к тем, которые могут привести к ЧС различного масштаба. Критерием для отнесения химического вещества к опасным служит уровень средней смертельной дозы. В настоящее время в соответствии с законом РФ «О безопасности в промышленности» (1997) к ним относят 179 наиболее опасных веществ, используемых в промышленности. Из этих веществ в зависимости от их свойств выделены вещества, которые при несоблюдении норм безопасности или нарушении штатных технологий могут заразить окружающую среду с поражающими концентрациями, стать причиной массового поражения людей, привести к чрезвычайной ситуации. Такие вещества получили название аварийно химически опасных (АХОВ).

К АХОВ, например, относятся:

- аммиак, окислы азота, диметиламин, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, соляная кислота, синильная кислота, формальдегид, фосген, фтор, хлор, хлорпикрин, окись этилена, метилизоцианат, диоксин, метиловый спирт, фенол, бензол, анилин, металлическая ртуть и др.;

- компоненты ракетных топлив: несимметричный диметилгидразин, жидкая четырехокись азота и др.;

- отравляющие вещества боевого применения: иприт, люизит, зарин, зоман, Ви-газы и др.

Крупными запасами АХОВ располагают предприятия химиче­ской, целлюлозно-бумажной, нефтехимической, металлургической промышленности, предприятия по производству минеральных удоб­рений, предприятия агропромышленного комплекса, жилищ­но-коммунальные хозяйства.

Химически опасным объектом (ХОО) называется объект, при ава­рии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей и загрязнения окружающей среды аварийно химически опас­ными веществами. Из числа АХОВ, используемых на химически опасных объектах в больших количествах, наиболее распространен­ными являются хлор, аммиак, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, диметиламин, азотная и серная кислоты и др. Их ежемо­ментные запасы на отдельном ХОО могут составлять десятки, сотни и тысячи тонн.

Развитие аварийных процессов на ХОО и масштабы возможных ЧС в большой мере зависят от способа хранения АХОВ. Такие веще­ства, как хлор, аммиак, сероводород, фтор и целый ряд других, имеют низкие температуры кипения, в силу чего при нормальных окружаю­щих температурах находятся в газообразном агрегатном состоянии. Поскольку в таком состоянии они занимают большие объемы, не приемлемые в производственных условиях, то для их хранения и транспортировки используются способы хранения, позволяющие со­кратить объем резервуаров.

Наиболее эффективным способом хранения является сжижение газов, при котором объем хранения уменьшается в 800-1000 раз.

Для хранения веществ в виде жидкости используются два основ­ных способа. Первый способ - хранение под давлением, при кото­ром температура кипения вещества повышается выше температуры окружающей среды. (Например, t_кип аммиака при нормальном давлении - 33,4⁰С, при давлении 10 атм. + 280⁰С, при давлении 20 атм. 500⁰С.) Недостатком способа является то, что низкокипящие жидкости при высоких температурах находятся в перегретом состоянии и при разгерметизации емкости начинают бурно кипеть. В зависимости от энергии перегрева содержимое резервуара в течение 1-3 мин может выкипеть полностью, образуя в окружающем пространстве первичное зараженное облако. При недостатке энергии для выкипания всего вещества остающаяся жидкость растекается по подстилающей поверхности и испаряется более медленно, образуя вторичное зараженное облако.

Вторым способом хранения вещества в сжиженном состоянии яв­ляется изотермическое хранение при температурах на 0,1-0,20⁰С ниже температуры кипения вещества при нормальном давлении.

Хранение осуществляется в двустенных резервуарах с теплоизоляци­ей. Недостатком способа является необходимость создания систем понижения температуры и дренажа испарившегося вещества. При разгерметизации изотермического хранилища в первичное облако переходит незначительное количество вещества.

Оба способа используются для хранения веществ с температурами кипения до - 40 - - 50⁰С. для веществ с более низкими температу­рами кипения (сероводород - 60,З⁰С, фтор - 188,2⁰С и др.) затрудни­тельно создать резервуары с необходимыми параметрами, поэтому при их хранении ограничиваются частичным сжатием, при котором вещество хранится в виде газа, но занимает меньший объем. При раз­герметизации емкости с веществом, хранящимся в виде газа под давлением, образуется только первичное облако.

Возможность образования при аварии на ХОО первичного и (или) вторичного облака учитывается при определении категории опасно­сти ХОО.

При авариях на ХОО поражение людей химическими веществами происходит в основном при вдыхании зараженного воздуха (ингаляционно), при попадании АХОВ на кожу (кожно-резорбтивное), при употреблении в пищу зараженных продуктов и воды (пероральное), поэтому АХОВ в зависимости от способа проникновения в организм человека подразделяются на вещества ингаляционного, перорального и кожно-резорбтивного действия. Степень и характер нарушений жизнедеятельности человека (степень поражения) при воздействии АХОВ зависят от токсичности АХОВ, его агрегатного состояния, концентрации в воздухе (воде), продолжительности воздействия, пу­тей проникновения в организм и индивидуальных особенностей ор­ганизма человека.

Дозы АХОВ, проникающие в организм и вызывающие токсиче­ский эффект, называются токсодозами. Различают пороговую, выво­дящую из строя, и смертельную токсодозы (средние или абсолютные). Средняя пороговая ингаляционная токсодоза является критерием при определении внешних границ зон заражения и зон ЧС.

Для определения размеров зон заражения вначале прогнозируется возможное количество АХОВ, вышедшего в окружающую среду при аварии. Приближенно количество АХОВ, переходящего при разгерметизации в первичное облако, можно определить по удельной энтальпии вещества H_T при температуре и в точке кипения при атмосферном давлении H_x, и теплоте парообразования r.

т = (H_T - H_x)/r.

На втором этапе расчетов необходимо с учетом рельефа местно­сти, климатических условий, планировки оцениваемой площади за­стройки рассчитать процессы растекания и испарения жидкости. Ре­зультатом такого расчета должны быть нанесенные на ситуационный план поля концентраций паров пролитой жидкости зоны перемеще­ния зараженного облака. На плане отмечают также динамику процес­са рассеивания паров во времени. (Порядок расчета рассеивания га­зообразных веществ в атмосфере см. ОНД-86.) Порядок расчета раз­меров зон заражения приведен в прил. 1.

Пожары: физико-химические основы, параметры.

Пожар - это неконтролируемое горение вне специального очага. Оно представляет собой сложный физико-химический процесс прев­ращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла и светового излуче­ния.

В основе горения лежат быстротекущие химические реакции окисления сгораемых материалов кислородом воздуха, в первую очередь углерода с образованием СО2 и водорода с образованием Н2О.

Различают два основных вида горения: гомогенное и гетерогенное.

При гомогенном (пламенном) горении окислитель и горючее на­ходятся в газовой фазе. Гомогенное горение имеет место при сгорании горючего газа или газовых сред, образующихся при испарении горючих жидкостей или при плавлении, разложении, испарении или выделении газообразных фракций в результате нагрева твердых ве­ществ. Полученная любым из этих превращений газообразная среда смешивается с воздухом и горит.

При гетерогенном (беспламенном) горении горючее находится в твердом состоянии, а окислитель - в газообразном. Процесс горе­ния происходит в твердой фазе и проявляется в покраснении твердого вещества в результате экзотермических реакций окисления.

На пожарах роль окислителя при горении чаще всего выполняет кислород воздуха, окружающего зону протекания химических реак­ций, поэтому интенсивность горения определяется не скоростью протекания этих реакций, а скоростью поступления кислорода из окружающей среды в зону горения.

В пространстве, в котором развивается пожар, условно рассмат­ривают три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.

Зоной горения называется часть пространства, в которой происхо­дит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение.

Зоной теплового воздействия называется часть пространства, при­мыкающая к зоне горения, в которой тепловое воздействие пламени приводит к заметному изменению состояния окружающих материа­лов и конструкций и делает невозможным пребывание в ней людей без средств специальной защиты.

Зоной задымления называется часть пространства, в которой от дыма создается угроза жизни и здоровью людей.

К основным параметрам пожара относятся пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, скорость распространения пожара, температура пожара, интенсивность выделения теплоты и др.

Пожарная нагрузка характеризует энергетический потенциал сго­раемых материалов, приходящийся на единицу площади пола или участка земли. Она измеряется в единицах энергии или единицах массы сгораемых материалов (в пересчете на древесину) на единице площади - Дж/м², кг/м². Пересчет на древесину осуществляется, ис­ходя из того, что при сгорании 1 кг древесины в среднем выделяется 18,8 МДж энергии.

Массовая скорость выгорания - потеря массы горючего материала в единицу времени. Она зависит от отношения площади поверхности горения веществ к их объему, плотности упаковки, условий газообме­на и других причин. Например, скорость выгорания мебели - 50, бревен и крупных деревянных элементов - 25, пиломатериалов в штабелях - 400 кг/(м² * ч).

Скорость распространения пожара определяется скоростью рас­пространения пламени по поверхности горючего материала. Она за­висит от вида материала, его способности к воспламенению, началь­ной температуры, направления газового потока, степени измельче­ния материала и др. Скорость распространения пламени варьирует в широких пределах в зависимости от угла наклона поверхности: при угле наклона 90⁰ скорость распространения пламени вниз в 2 раза меньше средней скорости для горизонтальной поверхности данного материала, а вверх - в 8-10 раз больше.

При увеличении температуры материалов скорость увеличивает­ся, а при достижении температуры самовоспламенения их поверх­ность охватывается пламенем почти мгновенно.

С корость распространения пламени в смесях газов, используе­мых в промышленности, равна, м/с:

По признаку изменения площади пожары делятся на распростра­няющиеся и нераспространяющиеся.

По условиям массо- и теплообмена с окружающей средой различа­ют пожары в ограждениях (внутренние пожары) и на открытой мест­ности (открытые пожары).

Большинство внутренних пожаров, связанных с горением твердых материалов, начинается с возникновения локального открытого пла­менного горения. Далее вокруг зоны горения возникает конвектив­ный газовый поток, обеспечивающий необходимый газовый обмен. Постепенно увеличивается температура горючего материала вблизи зоны горения, интенсифицируются физико-химические процессы горения, растет факел пламени, горение переходит в общее.

При достижении температуры примерно 100⁰С начинается разрушение оконных стекол и в связи с этим существенно изменяется газо­обмен, горение усиливается, пламя начинает выходить за пределы помещения, что может явиться причиной загорания соседних соору­жений.

Распространение пламени на соседние здания и сооружения воз­можно также за счет излучения и переброса на значительные расстоя­ния горящих конструктивных элементов (головни) или несгоревших частиц (искры).

За пределами помещений, в которых возник пожар, температура продуктов горения может оказаться неопасной для человека, но со­держание продуктов сгорания в воздухе может стать опасным. Это ха­рактерно для высоких зданий и зданий коридорной системы, в кото­рых опасность для человека наступает через 0,5-6 мин после начала пожара, поэтому при пожаре необходима немедленная эвакуация.

Показатель опасности при пожаре - время, по истечении кото­рого возникают критические ситуации для жизни людей. Время эва­куации, при превышении которого могут сложиться такие ситуации, называется критическим временем эвакуации. Различают критиче­ское время по температуре (это время очень мало, так как опасная для человека температура невелика и составляет 60⁰С), критическое время по образованию опасных концентраций вредных веществ (скорость распространения продуктов сгорания по коридорам 30 м/мин), кри­тическое время по потере видимости (задымлению).

Характеристики

Список файлов книги