Реконструкция цеха экстракционной фосфорной кислоты ОАО “ГХЗ”

По природе возникновения  чрезвычайные ситуации классифицируют на: техногенные, природные, экологические, биологические, антропогенные, социальные и комбинированные. На предприятиях химической промышленности возможно создание техногенных ЧС, происхождение которых связано со взрывами, пожарами, авариями на химически опасных объектах, выбросами радиоактивных веществ, обрушением зданий и др.

Основными способами защиты населения являются: своевременное  оповещение, мероприятия противорадиационной и противохимической защиты, укрытие в защитных сооружениях, использование средств индивидуальной защиты и медицинской помощи, проведение эвакомероприятий (рассредоточение, эвакуация и отселение населения из зон ЧС).

Ликвидация последствий  чрезвычайных ситуаций является одной  из основных задач системы Гражданской обороны и включает: организацию и проведение спасательных и других неотложных работ, специальную обработку местности, сооружений, технических средств и санитарную обработку людей.

В Республике Беларусь функционирует  единая государственная система  по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ГСЧС).

Основная цель создания ГCЧC – объединение усилий центральных  органов исполнительной власти республики, областей, городов, организаций и  учреждений в деле предупреждения и  ликвидации ЧС.

Основные постулаты ГCЧC: признание факта невозможности  исключить риск возникновения ЧС; соблюдение принципа превентивной безопасности, который предусматривает: снижение вероятности возникновения ЧС и отдание приоритета профилактической работе; комплексный подход при формировании системы, т.е. учет всех видов ЧС, всех стадий их развития и разнообразия последствий.

11.2.1 Анализ потенциально опасных  источников возникновения ЧС

Предприятия химической промышленности относятся к потенциальным объектам возникновения ЧС.

Опасные явления  проявляются прежде всего в чрезвычайных ситуациях, когда неожиданно или внезапно возникает обстановка на определенной территории или объекте экономики в результате аварии, катастрофы, опасного природного явления или стихийного бедствия, которая может привести к человеческим жертвам, ущербу здоровья людей или окружающей среде, материальным потерям и нарушению условий жизнедеятельности людей .

Чрезвычайные  ситуации классифицируются:

1. По причине  возникновения: преднамеренные и  непреднамеренные;

2. По природе  возникновения: техногенные, природные,  экологические, биологические, антропогенные, социальные и комбинированные;

3. По скорости  развития: взрывные, внезапные, скоротечные,  плавные;

4. По масштабам  распространения последствий: локальные,  местные, территориальные, региональные, федеральные, трансграничные;

5. По возможности  предотвращения ЧС: неизбежные и  предотвращаемые.

Техногенные ЧС обусловлены внезапным выходом  из строя машин, механизмов, оборудования, агрегатов, систем и т.д. во время их эксплуатации, сопровождающимся нарушениями производственного процесса, взрывами, пожарами, радиоактивным, химическим, биологическим загрязнением территорий, массовым поражением (гибелью) людей.

К техногенным  катастрофам относятся аварии на промышленных объектах, трубопроводах, железнодорожном, воздушном, автомобильном, водном транспорте, при строительных работах, в результате которых возникли пожары, разрушения зданий или их конструкций, радиационное загрязнение, химическое или биологическое заражение территории, произошло растекание нефтепродуктов, агрессивных (ядовитых) жидкостей по поверхности земли, воды или другие последствия, создающие угрозу для людей и окружающей среды. Техногенные катастрофы могут быть следствием проявления внешних природных факторов, в том числе стихийных бедствий, проектно-производственных дефектов сооружений, несоблюдения технологии процессов производства, требований безопасности при эксплуатации транспорта, оборудования, машин, механизмов и т.д.

Наиболее  распространенными причинами техногенных  катастроф являются нарушения технологического процесса производства и правил техники  безопасности.

ЧС природного характера могут возникать вследствие:

– геофизических  явлений (землетрясения);

– геологических  явлений (например, просадка земной поверхности);

– метеорологических, в том числе агрометеорологических  явлений (буря, ураган, смерч, ливень, сильный  снегопад, засуха и др.);

– гидрологических  явлений (например, наводнение);

– природных  пожаров (лесные, торфяные и т.д.);

– явлений  космического происхождения (например, космическое излучение большой  интенсивности, падение гигантского  метеорита).

Природные явления (стихийные бедствия) могут приносить  огромный материальный ущерб, приводить к значительным человеческим жертвам.

ЧС экологического характера могут вызываться загрязнением окружающей среды (кислотные дожди, смог), деградацией почв и другими  причинами, не все из которых достаточно хорошо изучены. Например, потепление климата может быть связано и  с вековыми климатическими колебаниями, не зависящими от человека, и с усилением  парникового эффекта в результате увеличения содержания диоксида углерода как следствия антропогенного воздействия  на атмосферу.

ЧС биологического характера вызываются массовыми  инфекционными заболеваниями людей, сельскохозяйственных и диких животных, поражением растений болезнями и вредителями. Возбудителями инфекционных заболеваний являются болезнетворные (патогенные) микроорганизмы, или их токсины – яды, носителями которых могут быть насекомые, животные, человек, среда обитания и бактериологическое оружие. К биологическим ЧС относятся эпидемии, эпизоотии, эпифитотии.

Антропогенные ЧС являются следствием ошибочных действий людей.

К ЧС социального  характера относятся войны, локальные  и региональные конфликты (межэтнические, межконфессиальные и др.), голод, крупные забастовки, терроризм, грабежи, насилие. ЧС социального характера могут в свою очередь вызвать иные виды ЧС.

Не всегда существует единое основание деления ЧС. К примеру, ЧС, вызванная значительным выливом нефти из трубопровода, также имеет одновременно и техногенный (по своим причинам), и экологический (по своим последствиям) характер. Поэтому такая ЧС называется комбинированной

Во время  работы цеха фосфорной кислоты возможны следующие ситуации :

− прорыв газа с последующим загоранием и взрывом;

− образование взрывоопасных концентраций газов;

− отравления и химические ожоги;

− термические ожоги при прорывах газов и водяного пара;

− поражения электрическим током при неисправностях электрооборудования и электрических сетей;

− механические травмы при неправильном обслуживании машин, механизмов и другого оборудования;

− загорание масла или обтирочного материала;

− нарушение нормальных уровней в сборниках, что может вызвать гидравлические удары с разрушением коммуникаций и аппаратов;

− подсос воздуха в систему или неудовлетворительная продувка трубопроводов и аппаратов, что может вызвать образование взрывоопасных смесей и взрыв.

Нарушение технологического режима может привести к серьезным  последствиям и, в частности, к разрушению аппаратов, машин, коммуникаций, со вторичными проявлениями в виде взрывов, пожаров, отравлений.

11.2.2 Прогнозная оценка  масштабов химического загрязнения  объекта и прилегающей к нему  территории при возникновении  ЧС

Исходными данными для прогнозной оценки являются:

     1. Скорость ветра – 1 м/с,

     2. Температура воздуха - +20 С,

     3. Степень вертикальной устойчивости атмосферы – инверсия,

     4. Разрушение емкости с аммиаком,

     5. Высота – 2,5 м.

Оценка включает определение времени, в течение  которого территория объекта будет опасна для людей. Продолжительность опасного действия аммиака определяется временем его испарения с площади разлива [30].

Время испарения  Т (час) аммиака с площади разлива  определяется по формуле:

Т=(h∙d)/(K₂∙K₄∙K₇),                                                      (11.5)

где h – толщина слоя соляной кислоты, м;

      d – плотность, т/м³;

      K₂ – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ;

      K₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра;

      K₇ − коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха.

Рассчитываем  время испарения по формуле (11.5):

                                  T= T=((2,5∙0,2)∙0,681)/(0,025∙1∙1)=13,62 часа.

11.2.3 Количественная оценка  взрывоопасности производственных  помещений и оборудования

Поражающим  фактором при взрывах является воздушная  ударная волна (ВУВ) – резкое сжатие воздуха, двигающегося со сверхзвуковой  скоростью. ВУВ характеризуется  избыточным давлением и скоростным напором. Избыточное давление определяет разрушающее, а скоростной напор опрокидывающее действие ударной волны. Зоной ЧС при взрывах называют территорию, в пределах которой происходит поражение людей, разрушаются здания и сооружения. Границей зоны ЧС взрывного характера принимают избыточное давление больше 10 кПа.

На развитие пожара на объекте влияет степень  разрушения здания. Здание  цеха фосфорной кислоты относится к II степени огнестойкости. Возникновение и развитие пожара в зданиях II степени огнестойкости возможно при избыточном давлении до 30-50 кПа.

11.2.4 Расчет инженерной защиты персонала цеха при ЧС. Оценка защитных свойств имеющихся убежищ

Расчет произведем в соответствии с [30]:

а) оценка защитных сооружений по вместимости:

М = S_n / S_i,                                                                     (11.6)

где       S_n – площадь основных помещений для людей в убежище, м²,

S_i – норма площади основных помещений на одного человека, м² (0,5 м²).

М=18/0,5=36 чел.

б) соответствие объема помещения установленным  нормам (не меньше чем 1,5 м³/чел):

V=(S₀·h) / М,                                                                  (11.7)

где S₀ – площадь всех помещений, м²,

       h– высота помещения, м,

       М– количество мест для людей.

V= ((18+8,28)∙2,15)/36=1,57 м³/чел.

Объем данного  помещения соответствует установленной  норме.

в) соответствие площади вспомогательных помещений  установленным нормам:

S_всп =М·S₂,                                                            (11.8)

где S₂ – норма вспомогательных помещений на одного человека, м² (0,23 м²).

S_всп =36∙0,23=8,28 м² по норме.

Площадь вспомогательных  помещений в убежище превышает  установленную норму.

г) необходимое  количество мест для отдыха людей:

H=M∙D,                                                             (11.9)

где D – установленная норма (0,2 при двухярусном размещении нар).

H=36∙0,2=7,2 нар.

Принимаем количество нар 8 штук.

д) коэффициент  вместимости, который характеризует  возможности убежища по укрытию людей:

К_вмест= М / N,                                               (11.10)

где N− количество людей, которым необходимо укрытие.

К_вмест= 36 / 36 = 1

Вместимость убежища позволяет разместить всю  смену.

е) количество людей, которые будут обеспечены водой:

N_вод. = W_вод. / (W_н ∙С),                                      (11.11)

где W_вод – общий запас воды в убежище, л,

      W_н – норма обеспечения одного человека в сутки (3 л/сут),

      С – заданное время нахождения людей в убежище.

N_вод. = 250 / 3∙2 = 41,7 ≈ 42 чел.

ж) необходимая  производительность системы воздухообеспечения:

В убежище  установлен фильтровентиляционный  агрегат ФВА–49 с одним фильтром ФП–100У. Его производительность в  режиме вентиляции (I) – 450 м³/час, а в режиме фильтровентиляции (II) – 100 м³/час.

N_возд.. = W_о / W_н ,                                        (11.12)

где W_o− общая производительность, м³/час,

       W_н− норма подачи воздуха на одного человека (в режиме I – 8 м³/час, в режиме II – 2 м³/час).

36∙8=288, м³/час,

=36∙2=72, м³/час.

Данного агрегата достаточно для обеспечения очищенным  воздухом всех людей, находящихся в  убежище.