Нефтехимическая промышленность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Химические аварии.

3.1. Определение, основные признаки.

 

Опасность на химически опасных объектах реализуется  в виде химических аварий. Химической аварией называется 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 к химическому  заражению окружающей природной  среды. При химических авариях АХОВ распространяются в виде газов, паров, аэрозолей и жидкостей.

Химические  аварии, обусловленные выбросом (выливом) АХОВ, обычно подразделяются на три типа:

• аварии с образованием только первичного облака АХОВ;

• аварии с проливом АХОВ и образованием его  первичного и вторичного облака;

• аварии с заражением окружающей среды (грунта, водоисточников, технологического оборудования и т.п.) высококипящими жидкостями и  твердыми веществами без образования  первичного и вторичного облака.

Большинство АХОВ при аварийных ситуациях  сравнительно легко переходят из одного агрегатного состояния в  другое, чаще всего из жидкого в  парообразное (газообразное), из твердого в аэрозольное и наносят массовые поражения людям, животным и растениям.

Значительная  часть АХОВ также является легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами, что  часто приводит к возникновению  пожаров и взрывов в случае разрушения емкостей, а также образованию  в результате горения новых токсических  соединений.

По способности  к горению все АХОВ делятся  на группы:

- негорючие (фосген, диоксин и др.). Вещества данной группы не горят в условиях нагревания до 900 °С и концентрации кислорода до 21 %;

- негорючие пожароопасные  вещества (хлор, азотная кислота,  фтористый водород, окись углерода, сернистый ангидрид, хлорпикрин  и др. термически нестойкие вещества, ряд сжиженных и сжатых газов), которые не горят в условиях  нагревания до 900 °С и концентрации кислорода до 21%, но являются окислителями или разлагаются с выделением горючих паров;

- трудногорючие  вещества (сжиженный аммиак, цианистый  водород и др.), способные возгораться  только при действии источника  огня;

- горючие вещества (акрилонитрил, амил, газообразный аммиак, гептил, гидразин, дихлорэтан, сероуглерод,  тетраэтилсвинец, окислы азота  и т.д.), способные к самовозгоранию  и горению даже после удаления  источника огня.

Несмотря  на предпринимаемые меры по обеспечению  промышленной безопасности, полностью  исключить вероятность возникновения  аварии практически невозможно. В  результате химической аварии с выбросом АХОВ происходит химическое заражение  — распространение опасных химических веществ в окружающей природной  среде в концентрациях или  количествах, создающих угрозу для  людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного  времени.

Возможный выход облака зараженного воздуха  за пределы территории химически  опасного объекта обусловливает  химическую опасность административно-территориальной  единицы, где такой объект расположен. В результате аварии на химически  опасном объекте возникает зона химического заражения.

Основными источниками  опасности в случае аварий на химически  опасных объектах являются:

• 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 могут  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.

Таким образом, в  случае возникновения аварий на химически  опасных объектах с выбросом АХОВ очаг химического поражения будет  иметь следующие особенности:

1. Образование  облаков паров АХОВ и их  распространение в окружающей  среде являются сложными процессами, которые определяются диаграммами  фазового состояния АХОВ, их основными  физико-химическими характеристиками, условиями хранения, метеоусловиями, рельефом местности и т.д., поэтому  прогнозирование масштабов химического  заражения (загрязнения) весьма  затруднено

2. В разгар  аварии на объекте действуют,  как правило, несколько поражающих  факторов: химическое заражение  местности, воздуха, водоемов; высокая  или низкая температура; ударная  волна, а вне объекта - химическое  заражение окружающей среды.

3. Наиболее опасный  поражающий фактор - воздействие  паров АХОВ через органы дыхания.  Он действует как на месте  аварии, так и на больших расстояниях  от источника выброса и распространяется  со скоростью ветрового переноса  АХОВ.

4. Опасные концентрации  АХОВ в атмосфере могут существовать  от нескольких часов до нескольких  суток, а заражение местности  и воды - еще более длительное  время.

5. Летальный исход  зависит от свойств АХОВ, токсической  дозы и может наступать как  мгновенно, так и через некоторое  время (несколько дней) после отравления.

По масштабам  последствий химические аварии классифицируются следующим образом:

• локальные - последствия которых ограничиваются одним цехом (агрегатом, сооружением) химически опасного объекта;

• местные - последствия которых ограничиваются производственной площадкой химически опасного объекта или его санитарно-защитной зоной;

• общие - последствия которых распространяются за пределы санитарно-защитной зоны химически опасного объекта.

 

3.2. Понятие «зона химического поражение».

 

Зона химического заражения — территория и 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 могут быть выделены составляющие ее зоны — зона смертельных токсодоз (зона чрезвычайно опасного заражения), зона поражающих токсодоз (зона опасного заражения) и зона дискомфорта (пороговая зона, зона заражения).

На внешней  границе зоны смертельных токсодоз 50% людей получают смертельную токсодозу. На внешней границе поражающих токсодоз 50% людей получают поражающую токсодозу. На внешней границе дискомфортной зоны люди испытывают дискомфорт, начинается обострение хронических заболеваний или появляются первые признаки интоксикации.

В очаге  химического заражения происходят массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений.

При авариях  на химически опасных объектах может  действовать комплекс поражающих факторов: непосредственно на объекте аварии — токсическое воздействие АХОВ, ударная волна при наличии  взрыва, тепловое воздействие и воздействие  продуктами сгорания при пожаре; вне  объекта аварии — в районах  распространения зараженного воздуха  только токсическое воздействие как результат химического заражения окружающей среды. Основным поражающим фактором является токсическое воздействие АХОВ.

4. Экологические последствия аварий  на химических и нефтехимических  производствах.

 

Последствия аварий на ХОО представляют собой  совокупность результатов воздействия  химического заражения на объекты, население и окружающую среду. В  результате аварии складывается аварийная  химическая обстановка, возникает чрезвычайная ситуация техногенного характера.

Люди  и животные получают поражения в  результате попадания АХОВ в организм: через органы дыхания — ингаляционно; кожные покровы, слизистые оболочки и раны — резорбтивно; желудочно-кишеч-ный тракт — перорально.

Степень и характер нарушения жизнедеятельности организма (поражения) зависят от особенностей токсического действия АХОВ, их физико-химических характеристик и агрегатного состояния, концентрации паров или аэрозолей в воздухе, продолжительности их воздействия, путей их проникновения в организм.

Механизм токсического действия АХОВ заключается в следующем. Внутри человеческого организма, а также между ним и внешней средой происходит интенсивный обмен веществ. Наиболее важная роль в этом обмене принадлежит ферментам (катализаторам), присутствующим во всех живых клетках и осуществляющим превращения веществ в организме, направляя и регулируя тем самым его обмен веществ. Многочисленные биохимические реакции в клетках осуществляет огромное число различных ферментов. Токсичность тех или иных АХОВ заключается в химическом взаимодействии между ними и ферментами, которое приводит к торможению или прекращению жизненных функций организма. Полное подавление тех или иных ферментных систем вызывает общее поражение организма, а в некоторых случаях его гибель.

Чаще  всего нарушения в организме  проявляются в виде острых и хронических  отравлений, происходящих в результате ингаляционного поступления АХОВ в  организм человека. Этому способствуют большая поверхность легочной ткани, быстрота проникновения АХОВ в кровь, повышенная легочная вентиляция и усиление кровотока в легких при работе, особенно физической.

Экологические последствия аварий и катастроф на объектах с химической технологией определяются процессами распространения вредных химических веществ в окружающей среде, их миграцией в различных средообразующих компонентах и теми изменениями, которые являются результатом химических превращений. Эти превращения в свою очередь вызывают изменения условий и характера тех или иных природных процессов, нарушения в экосистемах.

Крупные аварии и катастрофы на химических объектах очень опасны и тяжелы по своим экологическим последствиям. В этих случаях происходит заражение отравляющими веществами всего приземного слоя атмосферы, водных источников, почв и т. д. При высоких концентрациях отравляющих веществ наблюдается массовое поражение людей и животных.

Состав  воздушных выбросов химических предприятий  чрезвычайно разнообразен. Нефтехимические  производства загрязняют атмосферу  сероводородом и углеводородами; производство синтетического каучука  – стиролом, дивинилом, толуолом, ацетоном; производство щелочей – хлористым водородом и т.д. В больших количествах выбрасываются и такие вещества, как оксиды углерода и азота, аммиак, неорганическая пыль, фторсодержащие вещества и многие другие.

К приоритетным загрязнителям, специфическим для  предприятий химической промышленности, относятся: бензол, ксилол, толуол, меркаптан, 1, 3 бутадиен, акролеин, анилин, ацетальдегид, ацетон, бензин, бутилацетат, дихлорэтан, кислота серная, кислота соляная, нафталин, этилацетат.

Одна  из наиболее проблематичных сторон воздействия  химических производств заключается  в распространении в природе  ранее не существовавших соединений. Среди них особо вредными считаются  синтетические поверхностно-активные вещества – СПАВ. Они попадают в  окружающую среду при производстве и использовании в быту различных  моющих средств. Поступая с промышленными  и бытовыми стоками в водоемы, СПАВ плохо задерживаются очистными сооружениями, способствуют появлению в воде обильной пены, придают ей ядовитые свойства и запах, вызывают гибель и перерождение водных организмов и, что очень существенно, усиливают токсическое действие других загрязнителей.

Одной из наиболее трагичных экологических  катастроф была авария, произошедшая на химически опасном объекте  в Бхопале (Индия). Здесь 3 декабря 1984 г. на фабрике по производству пестицидов, принадлежащей американской компании «Юнион Карбайд», произошла утечка из стальных цистерн весьма ядовитой смеси фосгена и метилизоцианата в количестве более 30 т. В результате аварии погибли 3 тыс. человек, около 20 тыс. ослепли и у 200 тыс. человек отмечались серьезные поражения головного мозга, параличи и т. д. У потомства, появившегося на свет после катастрофы, наблюдались множественные случаи уродства. Катастрофа произошла из-за грубого нарушения техники безопасности, ее усугубила необученность персонала действиям в аварийных ситуациях.

Широкую известность получила экологическая  катастрофа на химическом производстве в г. Севезо (Италия). 10 июля 1976 г. из-за допущеной персоналом ошибки произошла  утечка около 2,5 кг сверхтоксичного  вещества диоксина (тетрахлор-дибензодиоксина), обладающего канцерогенным, тератогенным (патологическое действие на новорожденных) и мутагенным действием. После описанной  катастрофы диоксин нередко стали  называть также и Севезо-Д. В результате аварии у нескольких сотен людей  развилось тяжелое кожное заболевание - хлоракне, десятки тысяч отравившихся животных были забиты. По оценкам специалистов-экологов, действие диоксина будет проявляться  еще в течение двух-трех десятилетий, поскольку это вещество способно длительно сохранять свою токсичность.