1.6 Нейтрализация хлора при аварии
- известковым молоком, для чего 1 весовую часть гашеной извести заливают 3 частями воды, тщательно перемешивают, затем сверху сливают известковый раствор (например, 10 кг гашеной извести + 30 литров воды);
- 5%-ным водным раствором кальцинированной соды, для чего 2 весовых части кальцинированной соды растворяют при перемешивании с 18 частями воды (например, 5 кг кальцинированной соды + 95 литров воды);
- 5%-ным водным раствором едкого натра, для чего 2 весовых части едкого натра растворяют при перемешивании с 18 частями воды (например, 5 кг. едкого натра + 95 литров воды).
При разливе жидкого хлора место разлива ограждают земляным валом, заливают известковым молоком, раствором кальцинированной соды, едкого натра, либо водой. Для обезвреживания 1 тонны жидкого хлора необходимо 0,6-0,9 тонны воды или 0,5-0,8 тонны растворов. Для нейтрализации 1 тонны жидкого хлора необходимо 22-25 тонн растворов или 333-500 тонн воды.
Для распыления воды или растворов применяют поливомоечные и пожарные машины, авторазливочные станции (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.[3]
1.7 Ликвидация
В случае возгорания в окрестностях: разрешены все средства пожаротушения. В случае пожара: охлаждать баллоны, обливая их водой, но НЕ допускать прямого контакта вещества с водой.
Провести эвакуацию из опасной зоны! Проконсультироваться со специалистом! Вентиляция. НИКОГДА не направлять струю воды на жидкость. Удалить газ, используя мелкие брызги воды.
При ликвидации аварий с выбросом (проливом) хлора изолировать опасную зону, удалить из нее людей, держаться с наветренной стороны, избегать низких мест, в зону аварии входить только в полной защитной одежде. Непосредственно на месте аварии и на удалении до 500 метров от источника заражения работы проводят в изолирующих противогазах ИП-4, ИП-5 (на химически связанном кислороде), дыхательных аппаратах АСВ-2, ДАСВ (на сжатом воздухе) КИП-8, КИП-9 (на сжатом кислороде) и средствах защиты кожи (Л-1, ОЗК, КИХ-4, КИХ-5 и др.). На расстоянии более 500 метров от очага, где концентрация хлора резко понижается, средства защиты кожи можно не использовать, а для защиты органов дыхания используют промышленные противогазы с коробками марок А, В, Г, Е, БКФ, а также гражданские противогазы ГП-5, ГП-7, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш, без ДПГ-3 или с ДПГ-3.
При длительном воздействии жидкий хлор разрушает резиновые детали изолирующих противогазов и прорезиненную защитную ткань защитных костюмов, при соприкосновении с кожей вызывает обморожение.[3]
1.8 Воздействие на организм человека и первая помощь при отравлении
Раздражающее действие на дыхательные пути он оказывает при концентрации в воздухе около 0,006 мг/л.
Отравление хлором считается крайне серьезным и может привести к отеку легких.
Симптомы отравления:
· жжение, покраснение и отек век, слизистой оболочки ротовой полости и дыхательных путей;
· как следствие кашель, одышка, посинение, отек легких.
В менее тяжелых случаях у пострадавших наблюдаются резь в глазах, першение в горле, тошнота, приступы кашля, головная боль. Концентрированное вещество может обжечь дыхательные пути и привести к быстрой смерти.
При вдыхании хлора возможно острое и хроническое отравления. Клинические формы зависят от концентрации хлора в воздухе и продолжительности экспозиции.
Различают четыре формы острого отравления хлором:
· молниеносная;
· тяжелая;
· средней тяжести;
· легкая.
Для всех этих форм типична резкая первичная реакция на воздействие газа. Неспецифическое раздражение хлором рецепторов слизистой оболочки дыхательных путей вызывает рефлекторные защитные симптомы (кашель, першение в горле, слезотечение и др.). В результате взаимодействия хлора с влагой слизистой оболочки дыхательных путей образуется соляная кислота и активный кислород, которые и оказывают токсическое действие на организм.
При высоких концентрациях хлора пострадавший может погибнуть через несколько минут (молниеносная форма): возникает стойкий ларингоспазм (сужение голосовой щели, ведущее к остановке дыхания), потеря сознания, судороги, цианоз, вздутие вен на лице и шее, непроизвольное мочеиспускание и дефекация.
При тяжелой форме отравления возникает кратковременная остановка дыхания, затем дыхание восстанавливается, но уже не нормальное, а поверхностное, судорожное. Человек теряет сознание. Смерть наступает в течение 5-25 минут.
При отравлении хлором средней тяжести сознание у пострадавших сохраняется; рефлекторная остановка дыхания непродолжительна, но в течение первых двух часов могут повторяться приступы удушья. Отмечается жжение и резь в глазах, слезотечение, боль за грудиной, приступы мучительного сухого кашля, а через 2-4 часа развивается токсический отек легких. При легкой форме острого отравления хлором выражены только признаки раздражения верхних дыхательных путей, которые сохраняются в течение нескольких суток.
Отдаленные последствия перенесенного острого отравления хлором проявляются как хронический фарингит, ларингит, трахеит, трахеобронхит, пневмосклероз, эмфизема легких, бронхо-эктатическая болезнь, легочно-сердечная недостаточность. Такие же изменения в организме возникают при длительном пребывании в условиях, когда в воздухе постоянно содержится газообразный хлор в малых концентрациях (хроническое отравление хлором). Воздействие на незащищенную кожу хлорсодержащих соединений вызывает хлорные угри, дерматит, пиодермию.[6]
Первая помощь:
В зараженной зоне: обильное промывание глаз водой, надевание противогаза, эвакуация на носилках транспортом.
После эвакуации из зараженной зоны: промывание глаз содовым раствором, обработка пораженных участков кожи водой, мыльным раствором, покой, немедленная эвакуация в лечебное учреждение. Ингаляции кислорода не проводить. Удалить загрязненную одежду.
1.9 Влияние на окружающую среду
Чрезмерная концентрация ионов хлора в растениях может иметь отрицательную сторону, например, снижать содержание хлорофилла, уменьшать активность фотосинтеза, задерживать рост и развитие растений. Использование хлорорганических инсектицидов с целью уничтожения вредных для посевов насекомых наносит существенный вред полезным организмам и нарушает состояние стабильности биоценозов. Применение хлора и его соединений при обеззараживании питьевой воды основывается на способности свободно угнетать ферментные системы микроорганизмов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы в водных объектах.
С точки зрения загрязнения окружающей среды особое внимание должно быть уделено баллонам или другим емкостям, используемым для транспортировки хлора и его соединений, а также мерам по предотвращению возможных опасностей и действиям при авариях.[7]
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Оперативный прогноз масштабов заражения при аварии на химически опасном объекте
Прогноз масштабов заражения на случай выбросов сильнодействующих ядовитых веществ (АХОВ) в окружающую среду при авариях (разрушениях) на химически опасном объекте выполнен в соответствии с РД 52.04.253-90 Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте (Утверждена Госгидрометом СССР 13.03.90 г. и ГО СССР 24.03.90 г.).[8]
2.1 Определение количественных характеристик выброса АХОВ
Количественные характеристики выброса АХОВ для расчета масштабов заражения определяются по их эквивалентным значениям.
Эквивалентное количество QЭ1 (т) вещества в первичном облаке определяется по формуле:
QЭ1 = K1 · K3 · K5 · K7 · Q0 (1)
где K1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90; для сжатых газов K1 = 1);
K3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90);
K5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; для инверсии прини-мается равным 1, для изотермии 0,23, для конвекции 0,08;
K7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (приложение 3 РД 52.04.253-90; для сжатых газов K7 = 1);
Q0 - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.
Эквивалентное количество QЭ2 (т)вещества во вторичном облаке определяется по формуле:
QЭ2 = (1 - K1) · K2 · K3 · K4 · K5 · K6 · K7 · Q0 / (h · d) (2)
где K2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90);
K4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (приложение 4 РД 52.04.253-90);
K6 - коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии; значение коэффициента K6 определяется после расчета продолжительности T (ч) испарения вещества; K6 = N0,8, при N < T; K6 = T0,8, при N ? T; при T < 1 ч K6 принимается для 1 ч;
d - плотность АХОВ, (приложение 3 РД 52.04.253-90), т/мі;
h - толщина слоя АХОВ, м.
2.2 Определение площади зоны заражения АХОВ
Расчет глубины зоны заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с использованием приложений 2 и 5 РД 52.04.253-90.
В приложении 2 РД 52.04.253-90 приведены максимальные значения глубины зоны заражения первичным (Г1) или вторичным (Г2) облаком АХОВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра.
Полная глубина зоны заражения Г ( км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака АХОВ, определяется: Г = Г` + 0,5 · Г“, где Г` - наибольший, Г“ - наименьший из размеров Г1 и Г2. Полученное значение сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп, определяемым по формуле:
Гп = N · н (3)
где N - время от начала аварии, ч;
v - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, (приложение 5 РД 52.04.253-90), км/ч.
За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений.
2.3 Расчет глубины зоны заражения АХОВ.
Площадь зоны возможного заражения АХОВ определяется по формуле:
SВ = 8,72 · 10-3 · Г2 · ц (4)
где SB - площадь зоны возможного заражения АХОВ, кмІ;
Г - глубина зоны заражения, км;
ц - угловые размеры зоны возможного заражения, (таблица 1 РД 52.04.253-90),.
Площадь зоны фактического заражения SФ (кмІ) рассчитывается по формуле:
SФ = K8 · Г2 · N0,2 (5)
где К8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 при инверсии; 0,133 при изотермии; 0,235 при конвекции;
N - время, прошедшее после начала аварии, ч.
2.4 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту.
Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:
t = x / v (6)
где x - расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;
н - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, (приложение 5 РД 52.04.253-90), км/ч.
2.5 Продолжительность поражающего действия АХОВ определяется временем его испарения с площади разлива.
Время испарения Т (ч) АХОВ с площади разлива определяется по формуле:
T = h · d / (K2 · K4 · K7) (7)
где h - толщина слоя АХОВ, м;
d - плотность АХОВ, (приложение 3 РД 52.04.253-90), т/мі;
K2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (приложение 3 РД 52.04.253-90);
K4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (приложение 4 РД 52.04.253-90);
K7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (приложение 3 РД 52.04.253-90).
Характеристики АХОВ:
Наименование: Хлор.
Агрегатное состояние: жидкость.
Запас АХОВ, Q0: 93 т.
Плотность, d: 0,983 т/мі.
Температура кипения: -23,76 °C.
Условия розлива: свободный.
Толщина слоя жидкости: 0,05 м.
Результаты расчета:
Хлор (жидкость с температурой кипения ниже температуры окружающей среды)
Эквивалентное количество вещества в первичном облаке:
QЭ1 = 0,125 · 0,056 · 1 · 0,6 · 93 = 0,4 т.
Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:
QЭ2 = (1 - 0,125) · 0,044 · 0,056 · 1,33 · 1 · 1 · 1 · 93 / (0,05 · 0,983) = 5,4 т.
Расчет глубины зоны заражения АХОВ:
Г1 = 0,84 + (1,92 - 0,84) · (0,4 - 0,1) / (0,5 - 0,1) = 1,65 км.
Г2 = 7,2 + (10,83 - 7,2) · (5,4 - 5) / (10 - 5) = 7,5 км.
Г = 7,5 + 0,5 · 1,65 = 8,33 км.
Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:
Гп = 2 · 10 = 20 км.
Окончательная расчетная глубина зоны заражения: 8,33 км.
Площадь зоны возможного заражения АХОВ:
SВ = 8,72 · 10-3 · 8,332 · 90 = 54,5 кмІ.
Площадь зоны фактического заражения:
SФ = 0,081 · 8,332 · 20,2 = 6,5 кмІ.
Продолжительность поражающего действия АХОВ:
T = 0,05 · 0,983 / (0,044 · 1,33 · 1) = 0,9 ч.
2.2 Определение возможных потерь людей
Задаёмся, что обеспеченность противогазами рабочих и служащих аварийного предприятия составляет 100 %. Поэтому потери среди людей, находящихся на открытой местности составят 10%, а в помещениях - 4%.
Учитывая, что население города, подвергающегося опасности не обеспечено противогазами, температура воздуха соответствует холодному времени года, а состояние атмосферы соответствует вечернему или утренему времени суток, то можно предположить, что большинство людей находится в простейших укрытиях, поэтому потери среди населения по предварительным оценкам составят 50 %