Классификация ахов по степени опасности

Развитие аварии на химически опасных объектах и формирование зоны химического заражения. Анализ структуры и деятельности предприятий, производящих или потребляющих АХОВ, показывает, что в их технологических линиях обращается, как правило, небольшая доля этих продуктов из всей массы, имеющихся на предприятии. Поэтому при авариях в цехах в большинстве случаев происходит локальное загрязнение воздуха и территории. В таких случаях поражение может получить лишь производственный персонал.

Большая часть АХОВ хранится на складах. Нормы хранения АХОВ на каждом предприятии определяются с учетом их потребления, выработки, транспортирования, предупреждения аварийных ситуаций, профилактических остановок, сезонных поставок, а также токсичности и пожаровзрывоопасности. На крупных химических предприятиях создается минимальный (неснижаемый) запас исходных продуктов, рассчитанный на 3…15 суток работы, который может составлять сотни и тысячи тонн АХОВ.

АХОВ в больших объемах хранятся на предприятиях в стационарных емкостях. Это могут быть алюминиевые, стальные, железобетонные или комбинированные резервуары, температура и давление в которых поддерживаются в соответствии с заданным режимом хранения. Наиболее распространены емкости цилиндрической формы (наземные или подземные) и шаровые резервуары. Вместимость резервуаров бывает разной. Хлор, например, хранится в емкостях вместимостью от 1 до 100 т, аммиак – от 5 до 30000 т, синильная кислота – от 1 до 200 т, окись углерода, двуокись серы, гидразин, тетраэтилсвинец, сероуглерод – от 1 до 100 т.

Наземные резервуары на складах располагаются, как правило, группами с одной резервной емкостью на группу для перекачки АХОВ в случае утечки из какого-либо резервуара. Вокруг каждой группы резервуаров по периметру предусматривается замкнутое обвалование или ограждающая стенка из несгораемых и коррозионноустойчивых материалов высотой не менее 1 м, которые ограничивают площадь разлива АХОВ при аварии.

Используются, в основном, три способа хранения АХОВ в крупнотоннажных емкостях:

– при температуре окружающего воздуха и давлении до 20 атм. (сжиженные газы);

– в изотермических охлаждаемых (до температуры –35 ºС) резервуарах при атмосферном давлении;

– при температуре окружающего воздуха и атмосферном давлении (высококипящие жидкости).

На близкие расстояния АХОВ перевозятся автотранспортом в баллонах емкостью до 0,05 м³, контейнерах (бочках) емкостью до 0,8 м³ или автоцистернах вместимостью до 20…40 т.

По железной дороге АХОВ перевозят в баллонах, контейнерах (бочках) и цистернах – полезный объем 30…90 м³.

Водным транспортом большинство АХОВ перевозятся в баллонах и контейнерах (бочках), ряд судов оборудован специальными резервуарами (танками) вместимостью до 10000 тонн.

В случае разгерметизации емкостей, в которых хранятся АХОВ, происходит их выброс в окружающую среду. При этом условия (давление, температура), в которых находится вещество, быстро (скачком) изменяются от тех, что были при хранении, до значений, соответствующих атмосферным. Характер протекания процесса выброса определяет заражение местности и атмосферного воздуха и зависит от соотношения температур: критической для данного АХОВ, температуры окружающей среды и температуры хранения АХОВ. На него влияет также характер разрушения емкости (небольшая течь, незначительное или полное разрушение емкости), сопровождается авария взрывом и (или) пожаром.

В результате аварии АХОВ в общем случае могут находиться одновременно в жидком состоянии, в виде аэрозоля и пара (газа), при этом может происходить заражение местности на значительных площадях – образуется зона химического заражения.

Зона химического заражения – это территория или акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

В зоне химического заражения выделяют территорию непосредственного разлива АХОВ и территорию, над которой распространялось облако зараженного воздуха.

Территорию непосредственного разлива и очень высоких концентраций АХОВ называют районом аварии. Его размер не превышает нескольких сотен метров для крупных аварий.

Район аварии – самое опасное место в зоне химического заражения, где наблюдаются максимальные концентрации АХОВ, на карте (схеме) отображается окружностью соответствующего радиуса. В районе аварии можно находиться только в изолирующих дыхательных аппаратах и средствах защиты кожи.

Возникновение зон заражения, значительно превышающих по площади район аварии, происходит при образовании первичного и вторичного облака зараженного воздуха.

Первичное облако образуется АХОВ, поступающим в атмосферу непосредственно в момент (1…3 мин) разрушения или разгерметизации емкости. Токсические вещества могут находиться в первичном облаке в аэрозольном или газообразном состоянии в зависимости от динамики процессов испарения и кипения при разгерметизации емкости. Образование первичного облака наиболее характерно для низкокипящих (температура кипения ниже +20 ºС) АХОВ, хранящихся под давлением. Перенос первичного облака ветром сопровождается гравитационным оседанием мелких капель АХОВ, в результате чего может происходить заражение ими местности, зданий, сооружений, оборудования, одежды людей.

При разрушении емкостей с высококипящими жидкостями или при очень низкой температуре окружающего воздуха образование первичного облака не происходит.

Глубина распространения первичного облака может составлять до нескольких десятков километров, направление распространения первичного облака АХОВ определяется направлением ветра в момент аварии. Зона распространения первичного облака по форме представляет собой узкий сектор, граница зоны определяется обычно пороговой токсодозой для времени воздействия 40…60 минут.

Вторичное облако формируется за счет испарения жидких АХОВ из зоны разлива в районе аварии. При обваловании хранилищ район аварии – это непосредственно место аварии. В зоне распространения вторичного облака поражающее действие оказывают только АХОВ в газообразном состоянии через органы дыхания.

Глубина распространения вторичного облака составляет до нескольких километров, определяется пороговой токсодозой так же, как и для первичного облака. Время испарения АХОВ может достигать нескольких часов (до суток), поэтому, учитывая возможные изменения направления ветра за это время, граница зоны – сектор с большим, чем для первичного облака, центральным углом – вплоть до окружности.

Глубины распространения первичного и вторичного облака зараженного воздуха в значительной степени зависят от метеорологических условий – вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха и скорости приземного ветра, а также рельефа местности и плотности застройки объектов.

Различают три состояния вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха: инверсия, изотермия, конвекция.

Инверсия – это такое состояние атмосферы, когда в приземном ее слое нет восходящих потоков воздуха, поэтому у поверхности земли накапливаются испаряющиеся вещества, рассеяния их нет. При инверсии создаются наиболее благоприятные условия для распространения АХОВ и сохранения их высоких концентраций, т. е. это наиболее опасные условия при аварии на химически опасных объектах. Инверсия наблюдается ночью и утром в ясную погоду при скорости ветра менее 4 м/с.

Изотермия характеризуется примерно одинаковой температурой воздуха по высоте и отсутствием перемещения воздуха по вертикали. Она наиболее типична для пасмурной погоды, имеет место в утренние и вечерние часы, скорость ветра – любая. Изотермия – это средние условия для распространения АХОВ.

Конвекция характеризуется наличием восходящих потоков воздуха, что обусловлено сильным нагревом почвы. При конвекции пары АХОВ интенсивно рассеиваются в приземном слое атмосферы. Конвекция наблюдается обычно в летние ясные дни при скорости ветра менее 4 м/с.

При различных типах устойчивости атмосферы (инверсия – изотермия – конвекция) расстояния от места аварии, на которых наблюдаются опасные концентрации АХОВ, могут отличаться на порядок.

В зависимости от особенностей аварии на ХОО могут возникнуть четыре типа зоны химического заражения, отличающихся характером поражающего действия.

Первый тип – при выбросе легко испаряющихся АХОВ практически мгновенно возникает только первичное облако, распространяющееся на большое расстояние.

Второй тип – при выбросе АХОВ средней летучести возникает первичное облако, а также пролив и вторичное облако по мере испарения пролива.

Третий тип – при выбросе мало летучих АХОВ возникает пролив и вторичное облако по мере его испарения.

Четвертый тип – при выбросе нелетучих АХОВ образуется пролив, вторичное облако не возникает, зона заражения ограничена территорией объекта.