Меню
Главная
УСЛУГИ
Авторизация/Регистрация
Реклама на сайте
 
Главная arrow БЖД arrow Надежность строительных объектов и безопасность жизнедеятельности человека
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >

Химические аварийные воздействия

Химические аварии происходят при несанкционированном выбросе или выливании в аварийных ситуациях химически опасных веществ (ХОВ). Под чрезвычайными ситуациями с ХОВ, согласно ГОСТу, понимают опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах). Таким образом, средой заражения может быть не только воздух, но и природные воды, грунт и т.п.

Источником аварийной ситуации в этом случае могут быть предприятия нефтегазовой, химической промышленности, а также склады, холодильники и др.

Наибольшая потенциальная опасность на производственных объектах возникает в сооружениях хранения и на наливных станциях; кроме того, выливания и выбросы ХОВ часто имеют место на транспортных коммуникациях (в основном на железных дорогах).

Наиболее типичными причинами химических аварий на производственных площадках являются отказы технологического оборудования и ошибки производственного персонала. Во многих случаях опасность отказов усиливается из-за изношенности оборудования, коммуникаций и при плохом эксплуатационном обслуживании. Источниками утечек ХОВ, например, могут быть разрывы трубопровода из-за коррозии, повреждений при ремонте и т.п.

Среди наиболее характерных причин аварийных выбросов (выливаний) на железных дорогах - опрокидывание цистерн с нарушением герметизации; трещины в сварных швах емкостей, разрушение запорной арматуры, неисправности предохранительных устройств и т.п. Риск возникновения аварии и масштаб последствий при транспортировке значительнее, чем на объекте; например, в 2006-2007 гг. из 12 зарегистрированных в нашей стране серьезных аварий с ХОВ восемь случаев произошли на железных дорогах. Масштабы перевозок достигают сотен тысяч тонн в год, только жидкий хлор перевозится одновременно сотнями в 60-120-тонных железнодорожных цистернах.

Аварии на промышленных объектах имеют, как правило, ограниченный масштаб, однако приводят как к поражению производственного персонала, в том числе с легальным исходом, так и населения в близлежащих районах. Известны случаи массовой гибели людей в результате химических аварий, например на заводе в г. Бхопал (Индия) пострадали несколько тысяч человек, в том числе 2500 погибших.

По критериям токсичности, объема запасов и характера распространения в атмосфере к наиболее опасным ХОВ относятся: хлор, аммиак, фосген, диоксид серы, цианид водорода, сероуглерод, сероводород, фторид водорода, нитрил акриловой кислоты. В табл. 3.2 представлены токсикологические характеристики наиболее распространенных химических ОВ.

Таблица 3.2. Токсикологические характеристики некоторых химических ОВ

Химически опасные вещества (ХОВ)

Токсодоза, мг/л, мин

смертельная

вызывающая поражения средней тяжести

вызывающая

начальные

симптомы

Цианид водорода

1,5

0,75

0,02-0,04

Хлор

6,0

0,6

0,01

Фосген

6,0

0,6

0,01

Нитрил акриловой кислоты

7,0

0,7

0,03

Фторид водорода

7,5

4,0

0,4

Сероводород

30,0

5,0

0,3

Сернистый ангидрид

70,0

20,0

0,4-0,5

Аммиак

100,0

15,0

0,25

Сероуглерод

900,0

135,0

1,5-1,6

Следует отметить, что хлор и аммиак по сравнению с цианидом калия являются менее опасными, но стоят на первом месте по числу жертв при авариях, поскольку именно эти химические вещества наиболее широко используются в промышленности.

Радиационные воздействия

К радиационным воздействиям принято относить непредвиденный случай, обусловленный нарушением технологического процесса, неисправностью оборудования и другими причинами, который создает повышенную радиационную опасность для персонала и населения.

Наиболее серьезными источниками радиационных аварий являются предприятия, вырабатывающие или использующие радиоактивные и химические вещества (РВ, ХВ) и атомную энергию. К ним относятся исследовательские реакторы, производства искусственных изотопов, атомные электростанции (АЭС) и станции теплоснабжения (ACT), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), а также предприятия металлургии, химической промышленности и т.д.

Получение электрической или тепловой энергии является главной областью мирного применения ядерных технологий. В основу такого производства положен так называемый ядерный топливный цикл (ЯТЦ), принципиальная схема которого приведена на рис. 3.5 слева.

Являясь наиболее мощными и сложными, технические системы атомных энергетических производств являются основным источником серьезных радиационных аварий. По данным Международного агентства по атомной энергетике (МАГАТЭ) только в период с 1980 по 1995 г. в 14 странах мира на АЭС имели место более 150 аварий различной тяжести, т.е. в среднем около 10 в год.

Основными причинами аварий на АЭС являются:

o ошибки в проектах, дефекты - на их долю приходится 30,7% всех аварий;

o износ оборудования, коррозионные процессы - 25,5%;

o ошибки оператора - 17,5%;

o ошибки в эксплуатации - 14,7%;

o прочие причины - 11,6%.

Наиболее серьезной аварией, быстро переросшей в глобальную катастрофу, стала авария на Чернобыльской АЭС (Украина, СССР) 26 апреля 1986 г. В результате теплового взрыва, возникнувшего при проведении эксперимента по выявлению возможности аварийного обеспечения оборудования станции электроэнергией, была разрушена активная зона ядерного реактора четвертого блока станции, часть здания и кровля машинного зала АЭС.

Рис. 3.5. Схема ядерного топливного цикла и опасностей, возникающих в его производственных процессах

В результате взрыва и разрушения защитных и ограждающих конструкций на первой стадии произошел выброс ядерного топлива (на высоту до 1 км), а также высокоактивных обломков конструкций активной зоны, графита, продуктов деления и т.п. На второй стадии (до 1 мая) мощность выброса в виде главным образом топливной и графитовой пыли уменьшилась. На третьей стадии (2-6 мая) наблюдалось нарастание мощности выброса, обусловленное непродуманной попыткой засыпать шахту реактора свинцом, материалами на основе бора, песком и глиной без организации теплоотвода. В результате произошел дополнительный разогрев оставшегося содержимого реактора и проплав его опорной плиты; образовавшаяся раскаленная масса проникла в подреакторные помещения. На четвертом этапе (после 6 мая) мощность выброса резко упала и в дальнейшем стабильно уменьшалась.

Суммарный выброс продуктов деления составил 50 мКu. Выброшенное из реактора ядерное топливо распределилось следующим образом: реактор и прилегающие помещения - 87%, промышленная площадка АЭС - 0,3%, зона радиусом в 80 км - около 1,5%, территория страны - 1,5%, зона за пределами страны - 1%. В результате аварии образовалось три радиоактивных следа на поверхности земли: северный, западный и южный и стойкое радиоактивное заражение в пределах этих следов на территориях Украины, России, Белоруссии. Повышение радиоактивности было зафиксировано в Финляндии, Норвегии и других северных странах.

Другие опасности и возможные последствия аварий на различных этапах ЯТЦ показаны на рис. 3.5.

Опыт Чернобыля и других аварий на АЭС и предприятиях ЯТЦ также показал, что основными источниками опасных излучений при серьезных радиационных авариях являются: активная зона разрушенного реактора; газоаэрозольное облако радиоактивных газов и радиоактивных веществ, выброшенных из реактора; обломки активной зоны, конструкции биологической зашиты самого реактора, машин и механизмов, выброшенные из здания реактора в момент аварии; мелкодисперсные радиоактивные вещества в твердой и жидкой формах, вынесенные из реактора потоком теплого воздуха и распределенные по поверхности земли, зданий, сооружений, насаждений и других объектов в районе аварии.

Воздействие аварий рассматриваемого типа на окружающую среду сводится помимо взрыва и локальных пожаров к радиоактивному загрязнению, осуществляемому через гидро- и воздушный перенос, диффузию в почву. Радиоактивные загрязнения имеют малую вымываемость атмосферными осадками и паводковыми водами. Торф, чернозем, суглинки и глины являются фунтами, которые особенно хорошо удерживают радиоактивные осадки. До 90 % всех осадков сосредоточивается в слое грунта толщиной до 2-5 см.

Последствия радиационных аварий для людей и ущерб, наносимый ими природе, могут быть разделены на следующие категории:

o немедленные смертельные случаи и травмы;

o смертельные случаи, травмы и другие, возникающие среди персонала и населения в процессе аварии (до локализации очага аварии и прекращения выброса опасных веществ);

o латентные (продленные) смертельные случаи и заболевания, в том числе будущих поколений;

o материальный ущерб от радиоактивного загрязнения, включая вывод земель из пользования на длительный период, вторичный ущерб от изменения флоры и фауны;

o траты на осуществление мероприятий по ликвидации последствий, включая расходы на эвакуацию и новое размещение пострадавшего населения, медицинское обслуживание, дезактивацию и дегазацию, ущерб от использования невосполнимых ресурсов;

o социальный ущерб для общества и его институтов.

Защита от радиационных аварий на предприятиях, использующих ЯТЦ, осуществляется с помощью специальных технических систем и защитных конструкций (оболочек) из железобетона с внутренней металлической облицовкой, заключающих внутри себя активную зону. Толщина стенок такой оболочки достигает 1,5 м. Эти оболочки обеспечивают также биологическую защиту персонала. После аварии в Чернобыле АЭС Чернобыльского типа, не обеспечивающие локализацию внутреннего аварийного воздействия, строительством запрещены.

Расчет оболочек должен обеспечить безопасность реактора при всех гипотетически возможных видах воздействий, включая большинство особых (сейсмика, взрыв, удары и т.п.). Авария в Чернобыле выделила также в качестве особого воздействия проплав днища реакторного отделения высокотемпературной топливной массой с последующим уходом ее в грунт с водоносными слоями. Одним из возможных путей решения этой проблемы может быть возведение с помощью специальной техники железобетонных или металлических охлаждаемых ловушек, рассекающих массу и контролирующих охлаждение ее частей.

Зашита людей и оборудования на радиоактивно зараженной местности достигается главным образом оборудованием обитаемых объектов защитными экранами из противорадиационных материалов (ПРМ). В качестве последних используют вольфрам, свинец в виде листа и дроби, железо.

Защита из ПРМ может быть общей, локальной, индивидуальной и комбинированной. Для общей защиты ПРМ размещается по всем наружным и внутренним поверхностям помещения (обычно для группы людей). Локальная защита реализуется путем размещения ПРМ на направлениях, по которым преимущественно распространяются опасные излучения; примером может быть пол кабины, кресло и подлокотники водителя автомашины, защищенные листами свинца. Индивидуальная защита обеспечивается ношением специальной защитной одежды. Комбинированная зашита сочетает в себе все три способа.

Наибольшей проникающей способностью обладают, как известно, гамма- и нейтронное излучения. Поражающее действие проникающей радиации характеризуется энергией, переданной излучением единице массы вещества, или поглощенной дозой. За единицу поглощенной дозы принят 1 Грей - доза излучения, соответствуюшая энергии 1 Дж, переданной ионизирующим излучением любого вида облучаемому веществу массой 1 кг. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад; 1 рад = 10 Гр.

Для защиты от нейтронного излучения предпочтительно применение водородосодержащих материалов (вода, полиэтилен и т.п.). Однако поглощение нейтронов может сопровождаться испусканием вторичного гамма-излучения; этот эффект может быть существенно снижен введением в материал защиты бора.

Гамма-излучение хорошо ослабляется тяжелыми металлами, например свинцом.

Наряду с общеизвестными опасность на следе радиоактивного облака могут представлять так называемые горячие частицы - частицы микрометровых и субмикрометровых диапазонов. При внешнем облучении они не причиняют ущерба здоровью людей, но, попадая в дыхательные органы или желудочно-кишечный тракт, могут вызвать острые радиационные поражения с летальным исходом. Поэтому при работе на радиоактивном следе даже при низких уровнях радиации на объектах должны функционировать системы очистки воздуха, а люди, находящиеся на открытой местности, должны использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика