Химические аварии

3. Характеристика аварий на ХОО

Химическая  авария - авария на химически опасном  объекте, сопровождающаяся проливом или  выбросом опасных химических веществ, способная привести к гибели или  химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных животных и растений, или химическому  заражению окружающей природной  среды.

Пролив  АХОВ - вытекание при разгерметизации  из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования  опасного химического вещества или  продукта в количестве, способном  вызвать химическую аварию.

Выброс  АХОВ - выход при разгерметизации  за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения и транспортирования  опасного химического вещества или  продукта в количестве, способном  вызвать химическую аварию.

В зависимости  от физико-химических свойств АХОВ, условий использования, хранения и  транспортировки, в результате аварий на ХОО могут возникать ЧС четырех  основных типов, отличающиеся друг от друга характером воздействия поражающих факторов, организацией и технологией  локализации и обеззараживания  источника химического заражения:

— с образованием только первичного облака АХОВ;

— с образованием пролива, первичного и вторичного облаков АХОВ;

— с образованием пролива и только вторичного облака АХОВ ;

— с заражением территории (грунта, воды) малолетучими АХОВ.

Первичное облако - облако паров АХОВ, образующееся в результате практически  мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу  пролитого (выброшенного) при аварии вещества.

Вторичное облако - облако паров АХОВ, образующееся в результате постепенного испарения  разлившегося вещества из поддона или  подстилающей поверхности.

Первый  тип ЧС может возникнуть в случае мгновенной разгерметизации (например, в результате взрыва) емкостей или  технологического оборудования с газообразными (под давлением), криогенными, перегретыми  сжиженными АХОВ, в результате чего образуется первичное парогазовое  или аэрозольное облако АХОВ с  высокой концентрацией токсичного вещества в воздухе. Пролива жидкой фазы, как правило, при этом не происходит или пролитое вещество быстро (за несколько  минут) испаряется за счет тепла окружающей среды. В зависимости от метеоусловий облако АХОВ распространяется на прилегающую  к аварийному объекту территорию, неся смертельную опасность для  проживающего на ней населения. Первый тип ЧС является наиболее опасным  как с точки зрения интенсивности  воздействия поражающих факторов, так  и трудности быстрого реагирования на ЧС органов управления и сил  РСЧС для предотвращения или снижения потерь.

Основным  поражающим фактором при этом является ингаляционное воздействие на людей  и животных высоких (смертельных) концентраций паров АХОВ. При этом масштабы поражения  зависят от размеров первичного облака (количества выброшенного в воздух АХОВ), концентрации ядовитого вещества в нем, скорости ветра, состояния  приземного слоя атмосферы (инверсия или  конвекция), плотности паров вещества (легче или тяжелее воздуха), времени  суток (ночное или дневное), характера  местности (сельская местность или  городская застройка), плотности  населения, проживающего в вероятной  зоне химического заражения и  других условий. В этих условиях аварийно-спасательные работы необходимо организовать и провести в возможно короткие сроки.

Второй  тип ЧС - может возникнуть при  аварийных проливах АХОВ на ХОО, использующих (хранящих, транспортирующих) сжиженные  ядовитые газы (аммиак, хлор и др.), перегретые летучие токсичные жидкости с  температурой кипения ниже температуры  окружающей среды (окись этилена, фосген, окислы азота, сернистый ангидрид, синильная  кислота и др.). При разгерметизации  емкостей или технологического оборудования с указанными АХОВ часть вещества (обычно не более 10%) мгновенно испаряется, образуя первичное облако паров  со смертельными концентрациями, а  часть выливается в обвалование  или на подстилающую поверхность  и постепенно испаряется за счет тепла  окружающей среды, создавая вторичное  облако паров с поражающими концентрациями. В зависимости от времени года, метеоусловий, характера и геометрических размеров пролива время испарения  может составить от десятков минут  до нескольких суток.

Второй  тип ЧС характеризуется ингаляционным  поражающим действием (кратковременно) первичным облаком АХОВ со смертельными концентрациями паров и более  продолжительное время (часы и сутки) вторичным облаком с опасными поражающими концентрациями паров.

Кроме того, пролитый продукт может заражать грунт и воду. Указанный тип  ЧС также очень опасен для населения, но в отличие от первого позволяет  по времени привлечь достаточное  количество сил и средств, для  эффективного проведения аварийно-спасательных работ.

Третий  тип ЧС - может возникнуть при  крупных авариях на ХОО в результате больших проливов в поддон (обвалование) или на подстилающую поверхность  сжиженных (изотермическое хранение) или  жидких АХОВ с температурой кипения  ниже или близкой к температуре  окружающей среды, когда, вследствие испарения  пролитого продукта, образуется только вторичное облако паров токсичного вещества с поражающими концентрациями, которое, при благоприятных метеоусловиях, может распространиться на значительные расстояния от места аварии. Указанный  тип ЧС может возникнуть, например, при аварийном проливе фосгена  или компонента ракетного топлива. К этому типу ЧС могут быть отнесены и случаи крупномасштабного горения  нитрофоски или комковой серы с образованием вторичного облака токсичных продуктов  горения.

Третий  тип ЧС менее опасен для населения, чем первые два, так как позволяет  по времени принять эффективные  меры по защите населения и ликвидации последствии аварии. Основными поражающими  факторами при указанном типе ЧС являются ингаляционное воздействие  вторичного облака и заражение грунта и воды на месте пролива. В зависимости  от физических свойств АХОВ, характера  и размеров пролива, метеоусловий и  эффективности работ по локализации  и обезвреживанию пролива АХОВ время  его испарения может составлять от нескольких часов до нескольких суток, следовательно, у органов  управления и сил РСЧС, как правило, будет достаточно времени для  защиты населения и успешного  проведения аварийно-спасательных и  других неотложных работ.

Четвертый тип ЧС - при крупных авариях  на ХОО может возникнуть, в результате аварийного выброса (пролива) значительного  количества малолетучего АХОВ (жидкого, с температурой кипения значительно  выше температуры окружающей среды  или твердого), в связи с чем  может произойти заражение местности (грунта, воды) с опасными последствиями  для живых организмов и растительности. Вторичного облака паров с поражающими  концентрациями при этом не образуется, но длительное пребывание на зараженной территории без средств индивидуальной защиты органов дыхания при определенных метеоусловиях может привести к  ингаляционному отравлению. Поражающим фактором при указанном типе ЧС является возможное пероральное или в ряде случаев резорбтивное воздействие на организм. К числу АХОВ, которые могут при авариях на ХОО стать причиной ЧС четвертого типа могут быть отнесены несимметричный диметилгидразин, фенол, сероуглерод, ацетонитрил, диоксин, металлическая ртуть, соли синильной кислоты, ряд боевых отравляющих веществ.

При четвертом  типе ЧС опасность поражения людей  может быть сведена к минимуму, так как зона заражения при этом, как правило, невелика и может быть быстро локализована, если своевременно будут проведены работы по локализации и ликвидации последствии аварии.

Наибольшую опасность при указанной  ЧС представляет заражение АХОВ рек  и водоемов, которые служат источниками  питьевой воды для населения.

II. Классификация химических аварий

1. Виды химических аварий

Классификация аварий на ХОО может  производиться по различным признакам, в том числе по: 
- масштабам распространения СДЯВ; 
- поражающим свойствам СДЯВ; 
- продолжительности действия СДЯВ; 
- степени химической опасности. 
Выброс СДЯВ – выход при разгерметизации за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования СДЯВ в количестве, способном вызвать химическую аварию. 
Пролив СДЯВ – вытекание при разгерметизации из технологических установок, емкостей для хранения или транспортировки СДЯВ в количестве, способном вызвать химическую аварию. 
Химически опасными объектами являются: 
- предприятия, где изготавливаются СДЯВ; 
- предприятия, где СДЯВ используются в технологическом цикле производства; 
- складские помещения, где хранятся СДЯВ; 
- емкости, в которых транспортируются СДЯВ. 
Аварии на ХОО подразделяются на: 
- аварии с выбросом СДЯВ при их производстве, переработке и хранении; 
- аварии на транспорте с выбросом (угрозой выброса) СДЯВ;  
- образование и распространение СДЯВ в процессе протекания химических реакций, начавшихся в результате аварии; 
- аварии с химическими боеприпасами. 
По степени токсичности химические вещества делят: 
- чрезвычайно токсичные (смертельная концентрация менее 1 мг/л, т.е. вызывает смерть у 50% пораженных); 
- высокотоксичные (смертельная концентрация составляет 1-5 мг/л); 
- сильно токсичные (смертельная концентрация 6-20 мг/л); 
- умеренно токсичные (смертельная концентрация 21-80 мг/л); 
- малотоксичные (смертельная доза 81-160 мг/л); 
- практически нетоксичные (смертельная доза свыше 160 мг/л) ;  
К чрезвычайно токсичным и высокотоксичным веществам относятся: 
- некоторые соединения металлов (органические и неорганические производные мышьяка, ртути, кадмия, свинца, таллия, цинка); 
- карбонилы металлов (тетракарбонил никеля, пентакарбонил железа); 
- вещества, содержащие цианогруппу (синильная кислота и ее соли, нитоилы, органические изоцианаты); 
- соединение фосфора (хлорид фосфора, фосфин, фосфидин и др.); 
- фторорганические соединения (фосген, этиленоксид, хлор, бром). 
К сильно токсичным относятся: 
- минеральные и органические кислоты(серная, азотная, фосфорная, уксусная, соляная); 
- щелочи (аммиак, натронная известь); 
- соединение серы (диметилсульфат, растворимые сульфиды, сероуглерод, хлорид серы, фторид серы, растворимые тиоцианаты); 
- хлористый и бромистый метил;  
- органические и неорганические нитро- и аминосоединения.

По масштабам последствий аварии на ХОО подразделяются на следующие виды: 
1) локальные (последствия ограничиваются одним цехом ХОО); 
2) местные (последствия ограничиваются производственной площадкой ХОО или его санитарно-защитной зоной); 
3) общие (последствия распространяются за пределы санитарно-защитной зоны ХОО, при этом возникает чрезвычайная ситуация с вытекающими отсюда последствиями для населения, проживающего вблизи ХОО). 
           В большинстве случаев при аварийном разрушении технологического оборудования ядовитые вещества вытекают в виде жидкости, выделяются в атмосферу в виде газа, пара или аэрозоля. Облако может распространяться на большие расстояния и заражать ядовитыми веществами территории на пути своего следования.  
По степени опасности аварии на ХОО подразделяются на следующие виды: 
1) частные – аварии либо не связанные с выбросом химических отравляющих веществ, либо связанные с незначительной утечкой ядовитых веществ; 
2) объектовые – аварии, связанные с утечкой ядовитых веществ из технологического оборудования или трубопроводов. Глубина пороговой зоны – менее радиуса санитарно-защитной зоны вокруг предприятия; 
3) местные – аварии, связанные с разрушением большой единичной емкости или целого склада химических ядовитых веществ. Облако ядовитых паров достигает зоны жилой застройки, возникает чрезвычайная ситуация, проводятся эвакуация из ближайших жилых районов и другие соответствующие мероприятия; 
4) региональные – аварии со значительным выбросом ядовитых химических 
веществ. Наблюдается распространение облака в глубь жилых районов, и создается угроза жизнедеятельности населения региона. Возникает чрезвычайная ситуация в масштабе региона. При этом создается штаб единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС) по ликвидации возникшей ЧС; 
5) глобальные – аварии с полным разрушением всех хранилищ с химическими ядовитыми веществами на крупных химически опасных предприятиях, когда создается угроза жизнедеятельности населения нескольких регионов и сопредельных государств. В данной чрезвычайной ситуации мобилизуется необходимое количество подразделений РСЧС, МЧС России, оповещается руководство сопредельных государств. 
В зоне химического заражения (ЗXЗ) может оказаться само предприятие и прилегающая к нему территория. В соответствии с этим выделяют 4 степени опасности химических объектов: 
I степень — в зону возможного заражения попадают более 75 тыс. человек; 
II степень — в зону возможного химического заражения попадают 40–75 тыс. человек; 
III степень — в зону возможного химического заражения попадают менее 40 тыс. человек; 
IV степень — зона возможного химического заражения не выходит за границы объекта. 
Размеры очага химического заражения в основном зависят от количества разлившегося ХОВ, метеоусловий и токсичности вещества. Форма и размеры зоны заражения в значительной мере зависят от скорости ветра. Так, при скорости ветра от 0 до 0,5 м/с зона заражения будет представлять собой круг, при скорости от 0,6 до 1 м/с – полукруг, при скорости от 1,1 до 2 м/с – сектор с углом 90°, при скорости более 2 м/с – сектор с углом в 45°. 
Скорость ветра определяет не только форму зоны заражения, но и скорость движения зараженного облака. Так, при скорости ветра 1 м/с за 1 ч облако удалится от места аварии на 5–7 км, при 2 м/с – на 10–14 км, а при 3 м/с – на 16–21 км. Значительное увеличение скорости ветра (6–7 м/с и более) способствует быстрому рассеиванию облака. 
Глубина зоны заражения зависит от метеорологических условий, вертикальной устойчивости атмосферы и колебаний направления ветра. 
Различают три степени вертикальной устойчивости атмосферы: инверсию, изотермию, конвекцию. 
Инверсия — это повышение температуры воздуха по мере увеличения высоты. Толщина приземных инверсий составляет десятки и сотни метров. Этот слой является в атмосфере задерживающим. Под ним накапливается водяной пар, пыль, что способствует образованию дыма и тумана. Инверсия способствует сохранению высоких концентраций ХОВ в приземном слое воздуха. 
Изотермия характеризуется равновесием воздуха и типична для пасмурной погоды. 
Она также возникает в утренние и вечерние часы. Изотермия, как и инверсия, способствует застою паров ХОВ в приземном слое. 
Конвекция характеризуется вертикальным перемещением воздуха с одной высоты на другую. Такие перемещения воздуха приводят к рассеиванию зараженного облака, снижают концентрацию ХОВ и препятствуют их распространению. Наиболее часто подобное явление наблюдается в летние ясные дни.

2. Основные источники химической опасности

 Основные источники  химической опасности в случае аварий на химически опасных объектах:

- залповые  выбросы АХОВ в атмосферу с  последующим заражением воздуха,  местности и водоисточников;

- сброс  АХОВ в водоемы;

- «химический»  пожар с поступлением АХОВ  и продуктов их горения в  окружающую среду;

- взрывы  АХОВ, сырья для их получения  или исходных продуктов;

- образование  зон задымления с последующим  осаждением АХОВ, в виде «пятен»  по следу распространения облака  зараженного воздуха, возгонкой  и миграцией.

Каждый  из указанных выше источников опасности (поражения) по месту и времени  может проявляться отдельно, последовательно  или в сочетании с другими  источниками, а также многократно  повторен в различных комбинациях. Все зависит от физико-химических характеристик АХОВ, условий аварии, метеоусловий и особенностей местности.

III. Особенности  химической защиты населения

1. Действия во время и после аварии

Рекомендации  для защиты персонала и населения  при авариях на химически опасных объектах:

Основным  способом оповещения населения об авариях  с выбросом (выливом) ядовитых веществ  является передача речевой информации через местную теле- и радиовещательную сеть. Для оповещения населения об авариях на химически опасных  объектах используется установленный  сигнал «Внимание всем!», при котором  для привлечения внимания населения  включаются электросирены, дублируемые  производственными гудками и  другими сигнальными средствами. Услышав сигнал «Внимание всем!», население обязано включить радио- и телевизионные приемники и  прослушать речевое сообщение о  чрезвычайной  ситуации и необходимых  действиях.

Нормы поведения  и действия населения при авариях  с выбросом СДЯВ зависят от его  вида, концентрации, метеоусловий и  т.д.

- использование  индивидуальных средств защиты  и убежищ с режимом полной  изоляции;

- эвакуация  людей из зоны заражения, возникшей  при аварии;

- применение  антидотов и средств обработки  кожных покровов;

- соблюдение  режимов поведения (защиты) на  зараженной территории;

- санитарная  обработка людей, дегазация одежды, территории, сооружений, транспорта, техники  и имущества.

Население, проживающее вблизи химически опасных  объектов, при авариях с выбросом АХОВ, услышав информацию, передаваемую по радио, телевидению, через подвижные  громкоговорящие средства или другими  способами, должно надеть средства защиты органов дыхания, закрыть окна и  форточки, отключить электронагреваемые и бытовые приборы, газ, погасить огонь в печах, одеть детей, взять  при необходимости теплую одежду и питание (трехдневный запас  непортящихся продуктов), предупредить соседей, быстро, но без паники, выйти  из жилого массива в указанном  направлении или в сторону, перпендикулярную направлению ветра, желательно на возвышенный  хорошо проветриваемый участок местности, на расстояние не менее 1,5 км от места проживания, где находиться до получения дальнейших распоряжений.