АНАЛИЗ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ АВАРИЙНО-ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ (АХОВ)

АНАЛИЗ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ АВАРИЙНО-ХИМИЧЕСКИ  ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ (АХОВ)

Преликова Елена Анатольевна

канд. социол. наук, доц. Юго-западного государственного университета,

РФ, г. Курск

Костин Николай Николаевич

магистрант направления подготовки  20.04.01 Техносферная безопасность Юго-западного государственного университета,

РФ, г. Курск

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены аварийно-химически  опасные  вещества  применяемые в промышленности и в сельском хозяйстве. Представлены  методы обнаружения хлора в воздухе при аварийной утечке. Проведен анализ аварий с выбросом АХОВ на территории РФ. Определены нормативные документы, регулирующие перевозки опасных грузов, с учетом  международных правил, положений и регламентов по отдельным видам опасных грузов и техническому регулированию.

Ключевые слова: аварийно-химически опасные  вещества (АХОВ), хлор,  аммиак, химическая защита.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы прогнозирования и ликвидации последствий аварийных ситуаций при транспортировке аварийно химически опасных веществ (АХОВ) обусловлена всё более нарастающими темпами развития промышленности, что приводит к появлению многих крупных предприятий, работающих  с химическими веществами.

Тысячи тонн АХОВ, ежедневно перевозятся железнодорожным транспортом (в том числе по Орловско-Курскому региону Московской железной дороги РЖД), поэтому аварии с АХОВ являются одними из наиболее опасных технологических катастроф, которые могут привести к массовому отравлению и гибели людей, значительному экономическому ущербу и тяжелым экологическим последствиям, при этом селитебная зона может оказаться в непосредственной близости от места аварийного выброса (или разлива) АХОВ, следовательно, разработка и поиск новых путей локализации и ликвидации распространения АХОВ при аварии является одной из важных задач МЧС России.

ОБЗОР ПРИМЕНЯЕМЫХ АВАРИЙНО-ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ (АХОВ)

АХОВ–это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и в сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах) [1].

Наиболее распространенными среди АХОВ являются хлор, аммиак и соляная кислота.

Область применения хлора приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Область применения хлора в промышленности

На ряде  химически-опасных объектах запасы хлора составляют сотни и даже тысячи тонн. Сотни тысяч тонн сжиженного хлора постоянно перевозятся железнодорожным транспортом.

Хлор, Cl₂ (chlorum), химический элемент VII группы периодической системы элементов, член семейства галогенов (F, Cl, Br, I, At) [3].

Хлор, Cl₂ – зеленовато-желтый газ с резким раздражающим запахом, в 2,5 раза тяжелее воздуха. Облако зараженного воздуха вследствие этого может скапливаться в низких участках местности. Мало растворяется в воде (0,07%), хорошо–в некоторых органических растворителях. Температура кипения хлора – (-34,1°С), температура плавления – (-10l°C), негорюч, но пожароопасен в контакте с горючими материалами [4].

Хлор непосредственно реагирует со всеми химическими элементами, кроме C, N, O и благородных газов, образуя хлориды. В смеси хлора с водородом на свету реакция протекает очень быстро, а при интенсивном освещении и отсутствии примесей возможен взрывной механизм реакции. Хлор окисляет C, I, Br и S в их соединениях. Смоченный скипидаром хлопок вспыхивает в хлоре, образуя сажу и HCl. Хлор вступает в реакции замещения с углеводородами, например, с CH₄ образует хлорметан CHCl₃, дихлорметан CH₂Cl₂, трихлорметан (хлороформ) CHCl₃ и тетрахлорметан (тетрахлорид углерода) CCl₄ [4].

Хлор вступает в реакции сочетания с другими веществами, например, с CO на свету или при нагревании и образует фосген, с гашеной известью–хлорную известь CaOCl (отбеливатель), а с водой – гидрат хлора Cl₂х8H₂O. Один  килограмм  жидкого хлора при испарении дает 315 л газа [3].

При испарении на воздухе в значительных количествах хлор дает с водяными парами белый туман.

ПДК в рабочих помещениях – 0,001 г/м³, в атмосфере населенных пунктов разовая – 0,1 мг/м³, среднесуточная – 0,03 мг/м³ [4].

Раздражающее действие хлора появляется при концентрации 0,01 г/м³, смертельные отравления возможны при концентрации 0,25 г/м³ и вдыхании в течение 5 минут [3].

Поражающее действие хлора на людей обуславливается их способностью нарушать нормальную деятельность организма, вызывая различные болезненные состояния, а при определенных условиях– летальный исход. Люди и животные получают поражения в результате попадания хлора в организм через – органы дыхания (ингаляторно), кожные покровы, слизистые оболочки раневые поверхности (резорбтивно), желудочно-кишечный тракт (перорально).

Содержание С1₂ в воздухе 0,006 мг/л оказывает раздражающее действие на дыхательные пути, 0,012 мг/л переносится с трудом, концентрация выше 0,1 мг/л опасна для жизни: дыхание становится частым, судорожным, паузы продолжительными, остановка дыхания наступает через 5-25 мин. Вдыхание хлора более высокой концентрации может привести к мгновенной смерти в результате рефлекторного торможения дыхательного центра [5].

Хлор – это вещество, обладающее сильным токсическим и раздражающим действием. Он оказывает раздражающее воздействие на глаза и органы дыхания. При вдыхании у человека наступает судорожный, мучительный кашель. В тяжёлых случаях происходит спазм голосовых связок, отёк лёгких. Хлор оказывает сковывающее воздействие на центральную нервную систему. Газообразный хлор раздражающе действует на влажную кожу, вызывает её покраснение. При попадании жидкого хлора на кожу, могут появляться химические ожоги, обморожения[5].

Присутствие в воздухе уже около 0,0001 % хлора раздражающе действует на слизистые оболочки. Постоянное пребывание в такой атмосфере может привести к заболеванию бронхов, резко ухудшает аппетит, придает зеленоватый оттенок коже[5].

Если содержание хлора в воздухе составляет 0,1 %, то может наступить острое отравление, первый признак которого – приступы сильнейшего кашля. При отравлении хлором необходим абсолютный покой полезно вдыхать кислород или аммиак (нюхая нашатырный спирт), или пары спирта с эфиром[5].

МЕТОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ХЛОРА

Окислительные свойства хлора позволяют обнаружить и определить данное вещество в ходе химической разведки и по результатам разведки оценить обстановку на территории. Для обнаружения хлора в воздухе используют цветовую реакцию вещества, когда происходит йодо-крахмальное или желто- окрашивание флуоресцеина в щелочной среде[6].

Для определения хлора применяют йодометрический метод, спектрофотометрический методы – с отолидином, с диметил- и диэтил-n- фенилендиаминами, с метиловым оранжевым и др[6].

Потенциометрический метод определения хлора основаны на количественном переводе его либо в Сl-, либо в СlO- с последeдующим титрованием[6].

Атомно-абсорбционный, рентгеноспектральный и активационный метод используют в основном для определения хлора в виде хлорида, здесь в газовом потоке хлор может быть определен кулонометрически на газоанализаторе «Атмосфера-2», «Атмосфера – 1 М», «Атмосфера - IIМ» [6].

ОСНОВЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОЛИТИКИ В ОБЛАСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РФ

Органами законодательной и исполнительной власти Российской Федерации ведётся активная деятельность по созданию и совершенствованию системы государственного регулирования в области промышленной безопасности, защиты населения, территорий и окружающей среды от негативных последствий техногенной деятельности и возможных аварий и катастроф[7].

Законодательство, регулирующее перевозки опасных грузов, обширно и включает в себя международные и национальные правила, положения и регламенты по отдельным видам опасных грузов и техническому регулированию. Все нормативные документы обязательны к исполнению участниками процессов производства и перевозки.

Транспортировка жидкого хлора, как и любого другого АХОВ, регламентируется требованиями ныне действующих нормативных документов) [8,9,10,11].

Аварийные ситуации при транспортировке АХОВ имеют более высокую степень опасности, так как масштабы транспортировки этих веществ являются весьма значительными. Например, каждый день только жидкого хлора на железных дорогах России транспортируется более 700 цистерн, а одновременно в пути может находиться около 100 цистерн, которые содержат до 5 тысяч сжиженного хлора[9,10].

АНАЛИЗ АВАРИЙ С ВЫБРОСОМ АВАРИЙНО-ХИМИЧЕСКИ  ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ (АХОВ)

Комитет по чрезвычайным ситуациям и гражданской обороне в  2018 году провёл анализ аварий с выбросом АХОВ, в котором выяснилось, что за последний период времени участились аварии на транспорте, в первую очередь на железнодорожном транспорте.

В 2018 году рассчитали общее количество аварий с выбросом АХОВ, которые были зафиксированы МЧС России, за два промежутка времени: с 1970 по 1987 год и с 1998 по 2018 год. Выяснилось, что за первый отрезок времени с 1970 по 1988 год произошла 161 авария, 68 из которых возникло на транспорте, а 98 на складах предприятий, переливных станциях, специализированных складах хранения. Во втором отрезке с 1998 по 2018 год было зафиксировано 248 аварий, из них подавляющее большинство (158) произошли на транспорте и 92 на специализированных площадках хранения [12,13].

Наиболее характерными причинами аварийных ситуаций с выбросом АХОВ  на железнодорожном транспорте, согласно статистике МЧС России на 2018 год, являются:

–опрокидывание цистерн с нарушением герметизации;

–трещины в сварных швах;

–разрыв оболочки новых цистерн;

–разрешение предохранительных мембран;

–неисправность предохранительных клапанов и протечка из арматуры[12].

Уровень опасности аварийного разлива хлора зависит от множества факторов, в том числе от герметических размеров сквозного отверстия в сосуде или трубопроводе, давления в них, температуры окружающей среды, а так же агрегатного состояния выделяющегося хлора. Утечки жидкого хлора наиболее опасны, потому что при испарении 1 литра жидкого хлора образуется около 450 литров газообразного хлора[14].

Наиболее опасной является стадия мгновенного испарения хлора. Образовавшееся облако достаточно плотно нависает над местностью, слабо рассеивается и при этом быстро распространяется. За короткий промежуток времени оно способно охватить большую территорию с жилыми зонами и привести к гибели населения. Это подтверждает статистика, согласно которой массовая гибель людей в таких случаях отмечалась в 50-200 м от места выброса хлора. Необходимо учитывать, что нахождение населения с подветренной стороны от места аварии также небезопасно, так как рассеивание облака происходит и против ветра[14].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Осуществление прогноза возможных последствий при авариях с выбросом АХОВ становится очень важной и неотъемлемой частью в защите населения от чрезвычайных ситуаций  техногенного характера.

Таким образом, оценка химической обстановки предусматривает определение размеров зон заражения и отображение их на карте, определение времени подхода зараженного воздуха к определенному объекту и выбор наиболее целесообразных вариантов действий по защите населения, объектов экономики  и его персонала. Для заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов АХОВ в окружающую среду при авариях при их транспорте предназначена методика, представленная в РД 52.04.253-90[15].

Список литературы:

1. Гладков С.А. Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях: учебное пособие. – Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2015. – 182 c.
2. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. Основы топографии: учебник / под ред. Вострокнутова А.Л. – М.: Юрайт, 2019.–399 с.
3. Справочник химика. Под ред. Б. П. Никольского,– Л: Химия, 1971 г.–1167 с.
4. ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
5. Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций: учебное пособие. – Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2020. – 91 с.
6. Копылов А.А. Средства радиационной и химической защиты: учебное пособие – Калининград: БГАРФ, 2019. – 338 с.
7. Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности РФ на период до 2025 и дальнейшую перспективу. Утверждены Президентом РФ 01.03.2019 № Пр-97.
8. Постановление Правительства РФ от 03.02.1994 N 76 «Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ)». – URL: https://docs.cntd.ru/document/58804886 (дата обращения:11.10.21).
9. РД 14-03-2007. Методические указания о порядке проверки деятельности организаций, эксплуатирующих объекты транспортирования опасных веществ.
10. ПБ 09-594-03 от 05.06.2003 Правила безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора.
11. Правила перевозок опасных грузов по железным дорогам (с изм. на 27.11.20). – URL: https://docs.cntd.ru/document/902165571 (дата обращения 12.10.21).
12. Аварии и катастрофы, вчера и сегодня / Официальный сайт Министерства природных ресурсов и экологии РФ [Электронный ресурс]. – URL: https://adm.rkursk.ru/index.php?id=372&mat_id=608 (дата обращения 16.12.21).
13. Перечень химически опасных объектов Курской области. https://46.mchs.gov.ru/deyatelnost/poleznaya-informaciya/dopolnitelnye-stranicy/staticheskie-stranicy/staticheskie-materialy/perechen-himicheski-opasnyh-obektov-kurskoy-oblasti. (дата обращения:17.12.21).
14. Щер А.П. Радиационная, химическая и бактериологическая (биологическая) защита в условиях чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени: методы и средства специальной обработки: учебное пособие. – Чита: ЗабГУ, 2020. – 148 с.
15. РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте.