Основные теоретические сведения. В настоящее время в промышленности, сельском хозяйстве и быту используется более 10 миллионов химических соединений
ОЦЕНКА химической ОБСТАНОВКИ
В настоящее время в промышленности, сельском хозяйстве и быту используется более 10 миллионов химических соединений, подавляющее большинство которых в природе не существует. Опасными считаются вещества, смертельная доза которых для человека не превышает 100 мг/кг. Под эту категорию попадает около 10 тысяч соединений, однако, наибольшую опасность представляет несколько сот из них, которые получили название сильно действующие ядовитые вещества (СДЯВ) или аварийно химически опасные вещества (АХОВ).
В РБ в химической промышленности используется 107 видов сильно действующих ядовитых веществ, из которых 34 широко используется в различных отраслях народного хозяйства. На территории республики в настоящее время находится около 540 объектов, на которых хранятся, производятся или используются химически опасные вещества. Общее количество людей, которое может попасть в зону заражения может достичь 5 миллионов человек.
Химически опасный объект (ХОО) – это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, и при аварии на котором может произойти гибель или химическое отравление людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей среды.
Химическая авария – авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом или выбросом опасных химических веществ.
Химическое заражение – распространение опасных химических веществ в окружающей среде, в концентрациях или количествах, создающих угрозу для жизни и здоровья людей, животных и растений в течении определенного времени.
Зона химического заражения – территория или акватория, в пределах которой распространенны или куда были привнесены опасные химические вещества, в концентрациях создающих угрозу для людей и окружающей среды.
Очаг химического поражения – территория, в пределах которой в результате аварии на ХОО произошли массовые поражения людей, животных, растений. Число очагов обычно равно количеству населенных пунктов, попавших в зону заражения.
Очаги поражения СДЯВ делят на 4 вида:
1. Очаг поражения с нестойкими быстродействующими веществами (синильная кислота, аммиак, угарный газ и др.)
2. Очаг поражения с нестойкими медленнодействующими веществами (фосген, пары азотной кислоты и др.)
3. Очаг поражения со стойкими быстродействующими веществами (фосфорорганические вещества, анилин и др.)
4. Очаг поражения со стойкими медленнодействующими веществами (серная кислота, диоксин, тетраэтилсвинец и др.)
Степень опасности СДЯВ определяется токсичностью, т. е. свойством вещества вызывать отравление (интоксикацию) организма.
Токсодоза – количественная характеристика токсичности СДЯВ, соответствующая определенному уровню поражения при его воздействии на живой организм. Различают среднюю смертельную токсодозу, которая вызывает смертельный исход у 50% пораженных, а также среднюю выводящую из строя токсодозу, которая вызывает отравления у 50%, попавших в зону.
Аварии на химических объектах делят на первую и вторую категорию.
Первая категория – аварии в результате взрывов, вызвавших разрушение технологической схемы инженерных производства, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции, и для восстановления ее производства требуются затраты на капитальный ремонт.
Вторая категория – аварии, в результате которых повреждено основное или вспомогательное оборудование, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции, требуется капитальный ремонт.
Для характеристики зоны химического заражения и для оценки химической обстановки на промышленных объектах необходимо решить следующие задачи:
- Определить глубину распространения зараженного воздуха (ЗВ) с поражающей и смертельной концентрацией СДЯВ и время подхода ЗВ к объекту.
- Рассчитать площадь зоны заражения СДЯВ с поражающей концентрацией.
- Определить возможные потери рабочих и служащих объекта в очаге химического поражения.
- Определить время пребывания рабочих и служащих объекта в средствах защиты.
Определить стойкость отравляющих веществ (ОВ) на местности и технике.
Задание 1. Определение глубины распространения зараженного воздуха (ЗВ) с поражающей и смертельной концентрацией СДЯВ и времени подхода ЗВ к объекту.
Алгоритм решения задачи.
- Имея исходные данные об облачности, времени суток, скорости ветра на момент выброса СДЯВ по таблице 1 определяем степень вертикальной устойчивости воздуха.
- По типу СДЯВ и его количеству по таблице 2 определяем глубину распространения ЗВ с поражающей и смертельной концентрацией при скорости ветра 1 м/с. При этом учитываем характер местности и положение емкостей с СДЯВ.
- Полученные значения умножаем на коэффициент Кп из таблицы 3, соответствующий заданной скорости ветра.
- По таблице 4 определяем, за какое время распространится облако ЗВ от источника заражения до объекта.
- Зная время выброса СДЯВ, находим время начала заражения территории объекта. Для этого ко времени выброса прибавляем время подхода ЗВ к объекту.
Задача 1.
В 4 часа 20 минут в результате аварии на одном из предприятий химической промышленности произошла утечка 10 тонн хлора. Требуется определить глубины распространения ЗВ с поражающей и смертельной концентрацией СДЯВ и время подхода ЗВ к ближайшему объекту хозяйства, если известно, что поврежденные емкости с хлором не были заглублены или обвалованы и находились на расстоянии 17 км от объекта, характер местности – открытый. Данные метеосводки: облачность – 3 балла, скорость ветра – 2 м/с.
Задача 2.
В 1 час 30 минут в результате аварии на одном из предприятий химической промышленности произошла утечка 75 тонн синильной кислоты. Требуется определить глубины распространения ЗВ с поражающей и смертельной концентрацией СДЯВ и время подхода ЗВ к ближайшему объекту хозяйства, если известно, что поврежденные емкости с синильной кислотой были обвалованы и находились на расстоянии 9 км от объекта, характер местности – закрытый. Данные метеосводки: облачность – 5 баллов, скорость ветра – 2 м/с.
Задание 2. Определение площади территории, зараженной СДЯВ.
Алгоритм решения задачи.
- Площадь зоны заражения (Sз) определяется глубиной распространения облака зараженного воздуха с поражающей концентрацией (Г) и его шириной (Ш).
- Определяем ширину зоны химического заражения по следующим соотношениям: Ш=0,03·Г – при инверсии; Ш=0,015·Г - при изотермии; Ш=0,8·Г – при конвекции.
- Вычисляем площадь зоны заражения по формуле:
Sз=Г·Ш/2.
Задача 1.
В дневное время суток в результате аварии на одном из предприятий химической промышленности произошла утечка 100 тонн синильной кислоты. Требуется определить площадь заражения Sз СДЯВ, если известно, что поврежденные емкости с синильной кислотой не были заглублены, характер местности – открытый. Данные метеосводки: облачность – 4 балла, скорость ветра – 2 м/с.
Задача 2.
В ночное время суток в результате аварии на одном из предприятий химической промышленности произошла утечка 75 тонн аммиака. Требуется определить площадь заражения Sз СДЯВ, если известно, что поврежденные емкости с аммиаком не были обвалованы, характер местности – закрытый. Данные метеосводки: облачность – 3 балла, скорость ветра – 2 м/с.
Задание 3. Определение возможных потерь рабочих и служащих в очаге химического поражения.
Для решения задачи необходимо иметь данные о количестве людей на объекте и обеспеченности их противогазами, а также использовании средств коллективной защиты. Возможные потери рабочих и служащих определяем по таблице 5.
Задача 1.
Количество рабочих и служащих, работающих на предприятии, попавшем в зону химического заражения, составляет 360 человек. Требуется определить возможные потери рабочих и служащих, если на предприятии отсутствуют убежища и другие средства коллективной защиты, а количество исправных средств индивидуальной защиты составляет 72 комплекта.
Задача 2.
Количество рабочих и служащих, работающих на предприятии, попавшем в зону химического заражения, составляет 280 человек. Требуется определить возможные потери рабочих и служащих, если на предприятии отсутствуют убежища и другие средства коллективной защиты, а количество исправных средств индивидуальной защиты составляет 240 комплектов.
Приложение.
Таблица 1 —Ориентировочная оценка степени вертикальной устойчивости воздуха по данным прогноза погоды.
| Скорость ветра, м/с | Ночь | День | |||
| Ясно, 0-2 балла | Перемен. облачность, 3-7 баллов | Пасмурно, 8-10 баллов | Ясно, 0-2 балла | Перемен. облачность, 3-7 баллов | Пасмурно, 8-10 баллов |
| 0,5 | Инверсия | Изотермия | Конвекция | ||
| 0,6-2,0 | |||||
| 2,1-4,0 | |||||
| Более 4,0 |
Примечания:
1. Инверсия – отсутствуют восходящие потоки, температура поверхности почвы меньше температуры воздуха (обычно ночью при ясной погоде и слабом ветре).
2. Изотермия – промежуточное состояние, при котором восходящие потоки развиты слабо, температура почвы примерно равна температуре воздуха (при пасмурной погоде или при ветре более 4 м/с).
- Конвекция – сильно развиты восходящие потоки, температура почвы выше температуры воздуха (летом при ясной погоде и сильном ветре).
Таблица 2 —Глубина распространения облака, зараженного СДЯВ, км (местность закрытая, емкости не обвалованы и не заглублены, скорость ветра 1 м/с).
| Количество СДЯВ, т | Поражающая концентрация | Количество СДЯВ, т | Смертельная концентрация | ||||||||
| Хлор, фосген | Аммиак | Синильная кислота | Хлор-пикрин | Акрилонитрил | Хлор, фосген | Аммиак | Синильная кислота | Хлор-пикрин | Акрилонитрил | ||
| При инверсии | |||||||||||
| 2,6 | 0,6 | 1,7 | 4,6 | 0,2 | 0,6 | 0,1 | 1,2 | 0,1 | 0,06 | ||
| 6,5 | 4,6 | 0,24 | 1,5 | 0,2 | 2,9 | 0,4 | 0,07 | ||||
| 1,3 | 6,9 | 0,3 | 3,1 | 0,4 | 4,4 | 0,5 | 0,09 | ||||
| 22,9 | 1,9 | 15,2 | 0,4 | 5,1 | 0,5 | 9,7 | 0,2 | ||||
| 41,2 | 2,7 | 0,6 | 9,2 | 0,8 | 14,5 | 1,5 | 0,22 | ||||
| 3,4 | 0,9 | 18,5 | 2,2 | 0,3 | |||||||
| 4,3 | 1,3 | 2,5 | 0,4 | ||||||||
| 10,2 | 2,2 | 17,7 | 7,2 | 0,8 | |||||||
| При изотермии | |||||||||||
| 0,5 | 0,1 | 0,4 | 3,5 | 0,15 | 0,1 | 0,03 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | ||
| 1,3 | 0,2 | 0,9 | 0,18 | 0,3 | 0,06 | 0,6 | 0,3 | 0,06 | |||
| 0,3 | 1,4 | 16,2 | 0,22 | 0,5 | 0,08 | 0,9 | 0,4 | 0,07 | |||
| 3,3 | 0,4 | 2,3 | 29,2 | 0,3 | 0,7 | 0,1 | 1,5 | 0,7 | 0,1 | ||
| 4,6 | 0,5 | 3,4 | 44,6 | 0,5 | 0,16 | 2,3 | 1,1 | 0,2 | |||
| 5,4 | 0,7 | 4,3 | 66,9 | 0,7 | 1,2 | 0,2 | 2,7 | 1,8 | 0,22 | ||
| 0,9 | 4,7 | 74,6 | 0,8 | 1,4 | 0,3 | 3,1 | 1,9 | 0,3 | |||
| 10,3 | 1,9 | 10,9 | 1,7 | 2,3 | 0,6 | 7,2 | 2,1 | 0,5 | |||
| При конвекции | |||||||||||
| 0,2 | 0,03 | 0,1 | 2,9 | 0,13 | 0,03 | 0,01 | 0,1 | 0,1 | 0,04 | ||
| 0,4 | 0,06 | 0,3 | 8,1 | 0,15 | 0,09 | 0,02 | 0,2 | 0,2 | 0,05 | ||
| 0,5 | 0,08 | 0,4 | 13,1 | 0,2 | 0,12 | 0,025 | 0,3 | 0,3 | 0,06 | ||
| 0,7 | 0,1 | 0,6 | 23,8 | 0,9 | 0,16 | 0,032 | 0,4 | 0,6 | 0,08 | ||
| 1,2 | 0,2 | 0,9 | 53,7 | 0,5 | 0,27 | 0,06 | 0,6 | 1,3 | 0,18 | ||
| 1,3 | 0,3 | 60,6 | 0,6 | 0,3 | 0,07 | 0,7 | 1,5 | 0,2 | |||
| 1,8 | 0,5 | 1,9 | 1,3 | 0,4 | 0,15 | 1,2 | 1,9 | 0,4 |
Примечания:
- Для открытой местности глубина зоны заражения увеличивается в 3,3 раза.
- Для обвалованных и заглубленных емкостей с СДЯВ глубина зоны заражения уменьшается в 1,5 раза.
- При скорости ветра более 1 м/с глубину зон необходимо умножить на поправочный коэффициент (Кп) (Табл. 3).
Таблица 3 — Поправочный коэффициент (Кп) при скорости ветра более 1 м/с.
| Состояние приземного слоя воздуха | Скорость ветра, м/с | |||||||
| Инверсия | 0,6 | 0,45 | 0,38 | - | - | - | - | |
| Изотермия | 0,71 | 0,55 | 0,5 | 0,45 | 0,41 | 0,38 | 0,36 | |
| Конвекция | 0,7 | 0,62 | 0,55 | - | - | - | - |
Таблица 4 — Ориентировочное время подхода ЗВ к различным рубежам (объектам).
| Расстояние от источника заражения, км | Время подхода облака при скорости ветра, м/с | |||||||
| 18 мин | 8 мин | 8 мин | 4 мин | 3 мин | 3 мин | 2 мин | 2 мин | |
| 33 мин | 18 мин | 11 мин | 8 мин | 7 мин | 5 мин | 5 мин | 4 мин | |
| 50 мин | 25 мин | 17 мин | 12 мин | 10 мин | 8 мин | 7 мин | 6 мин | |
| 1 ч 06 мин | 33 мин | 22 мин | 17 мин | 13 мин | 11 мин | 9 мин | 8 мин | |
| 1 ч 23 мин | 42 мин | 28 мин | 21 мин | 17 мин | 14 мин | 12 мин | 10 мин | |
| 1 ч 40 мин | 50 мин | 33 мин | 25 мин | 20 мин | 17 мин | 14 мин | 12 мин | |
| 1 ч 56 мин | 56 мин | 39 мин | 29 мин | 23 мин | 19 мин | 17 мин | 15 мин | |
| 2 ч 13 мин | 1 ч 08 мин | 44 мин | 33 мин | 27 мин | 22 мин | 19 мин | 17 мин | |
| 2 ч 30 мин | 1 ч 16 мин | 50 мин | 37 мин | 30 мин | 25 мин | 21 мин | 19 мин | |
| 2 ч 46 мин | 1 ч 23 мин | 55 мин | 42 мин | 33 мин | 28 мин | 24 мин | 21 мин | |
| 3 ч 03 мин | 1 ч 31 мин | 1 ч 01 мин | 46 мин | 36 мин | 31 мин | 26 мин | 23 мин | |
| 3 ч 20 мин | 1 ч 40 мин | 1 ч 06 мин | 50 мин | 40 мин | 33 мин | 28 мин | 25 мин | |
| 3 ч 38 мин | 1 ч 49 мин | 1 ч 12 мин | 54 мин | 43 мин | 36 мин | 30 мин | 27 мин | |
| 3 ч 56 мин | 1 ч 58 мин | 1 ч 19 мин | 58 мин | 47 мин | 39 мин | 33 мин | 29 мин | |
| 4 ч 11 мин | 2 ч 04 мин | 1 ч 24 мин | 1 ч 03 мин | 50 мин | 42 мин | 35 мин | 31 мин | |
| 4 ч 26 мин | 2 ч 13 мин | 1 ч 29 мин | 1 ч 07 мин | 53 мин | 46 мин | 38 мин | 33 мин | |
| 4 ч 43 мин | 2 ч 21 мин | 1 ч 34 мин | 1 ч 11 мин | 56 мин | 48 мин | 41 мин | 35 мин | |
| 5 ч | 2 ч 30 мин | 1 ч 40 мин | 1 ч 15 мин | 1 ч | 50 мин | 43 мин | 37 мин | |
| 5 ч 20 мин | 2 ч 41 мин | 1 ч 48 мин | 1 ч 22 мин | 1 ч 06 мин | 53 мин | 47 мин | 40 мин | |
| 5 ч 41 мин | 2 ч 50 мин | 1 ч 56 мин | 1 ч 30 мин | 1 ч 10 мин | 56 мин | 49 мин | 42 мин |
Таблица 5 — Возможные потери рабочих и служащих от СДЯВ в очаге поражения, %.
| Условия нахождения людей | Обеспеченность людей противогазами, % | ||||||||
| Вне защитных сооружений | |||||||||
| Обеспеченность людей противогазами, % | |||||||||
| Вне защитных сооружений | |||||||||
Примечания:
1. При нахождении в защитных сооружениях потери уменьшаются в 3-5 раз, в укрытиях - на 50 %.
2. Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения от общего количества составит: легкая степень – 25 %; средняя и тяжелая степени (с потерей работоспособности не менее чем на 2-3 недели и нуждающихся в госпитализации) – 40 %; со смертельным исходом – 35 %.