Содержание:
Введение
Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи исследования
1.1. Опасные химические вещества
1.1.1. Классификация опасных химических веществ
1.1.2. Характеристики опасных химических веществ
1.1.3. Воздействие опасных химических веществ на организм человека
1.2. Химически опасный объект
1.3. Причины и особенности аварий на химически опасных объектах
1.4. Химическая обстановка
1.5. Методы прогнозирования последствий аварии
1.5.1.Методика ТОКСИ
1.5.2 Методика РД 52.04.253-90
1.6 Аварии, связанные с утечкой аммиака за 1994-2015 гг
Глава 2. Производство ООО «Морская Свежесть-НК», анализ опасностей
2.1. Общие сведения ООО «Морская Свежесть-НК»
2.2. Характеристика холодильного агента (аммиака)
2.2.1. Промышленное значение аммиака и области его применения
2.2.2. Физиологическое воздействие аммиака
2.3. Технологический процесс
2.3.1. Основное используемое оборудование АХУ
2.3.2. Общее описание технологического процесса и системы АХУ
2.3.2.1. Оборотная система водоснабжения АХУ
2.3.2.2. Выпуск воздуха из системы
2.3.2.3. Материальный баланс
2.3.3. Контроль производства и управление технологическим процессом
2.4.Опасные факторы при использовании аммиачно-холодильной установки
Глава 3. Анализ опасностей. Прогнозирование последствий выброса аммиака в ООО «Морская Свежесть-НК». Мероприятия по предупреждению и локализации аварий на объекте
3.1. Прогнозирование масштабов заражения при выбросе аммиака
3.1.1.Анализ условий возникновения и развития аварийных ситуаций с учетом неполадок оборудования, человеческих ошибок и внешних воздействий природного и техногенного характера
3.1.2.Категории риска (степень риска) отказа, определяемых путем сочетания частоты и последствий
3.1.3.Наиболее вероятные причины возникновения и развитие сценариев аварийных ситуаций
3.1.4.Оценка возможного числа пострадавших среди персонала и населения
3.2.Мероприятия по предупреждению и локализации аварий на объекте
3.2.1. Возможные аварийные ситуации, способы их предупреждения и локализации
3.2.2. Мероприятия по предупреждению или снижению негативных последствий ЧС
3.2.3.Мероприятия при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций
3.2.3.1. Мероприятия при угрозе возникновения ЧС (режим повышенной готовности)
3.2.3.2. Мероприятия при возникновении чрезвычайных ситуаций (режим чрезвычайной ситуации)
3.2.4. Организация взаимодействия при ликвидации ЧС
3.2.4.1. Взаимодействие с КЧС ПБ района и соседних предприятий
3.2.4.2.Управление мероприятиями и действиями сил в ЧС
3.2.5.Организация управления при ликвидации чрезвычайной ситуации
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Человек и среда обитания находятся в непрерывном взаимодействии друг с другом, образуя постоянно действующую систему “человек – среда обитания». За счет окружающей среды человек удовлетворяет свои потребности в пище, воздухе, воде, в отдыхе и т.д. Но в то же время именно человек и его активно растущая хозяйственная деятельность являются основной разрушающей силой для окружающей природы.
В настоящее время человечество живет в эпоху научно-технического прогресса, оказывающего большое влияние на природную среду. Для повышения эффективности и качества производственных процессов человек постоянно совершенствует технические объекты, промышленные технологии, используя передовые достижения науки и техники, однако нужно понимать, что вместе с увеличением эффективности труда, научно-технический прогресс приводит к формированию новых опасностей для человека и окружающей среды.
К техногенным относятся ЧС, вызванные взрывами, пожарами, химическими, радиационными авариями и т.д. Техногенная опасность и ущерб, наносимый техногенными чрезвычайными ситуациями, стали соизмеримыми с природными катаклизмами и в настоящее время безопасность в природно-техногенной сфере стала глобальной проблемой человечества.
Актуальность работы обуславливается общей тенденцией увеличения числа аварий и катастроф, сопровождающихся большим числом жертв и материальных потерь. Это объясняется возрастанием использования громадных объемов потенциально опасного сырья, усложнением технологических процессов и другими факторами. Не менее опасны и чрезвычайные ситуации, возникающие в результате стихийных бедствий, при которых также возможны огромные человеческие жертвы и материальные потери. Как следствие аварий, катастроф и стихийных бедствий могут возникать взрывы, пожары, бактериологическое (биологическое) заражение, воздействие ударной волны, ионизирующих излучений, сильнодействующих ядовитых и других вредных веществ.
В этих условиях для успешной борьбы с негативными проявлениями вышеуказанных событий необходимо соблюдать три наиважнейших принципа:
— предвидеть опасность;
— по возможности избежать опасности;
— при возникновении опасности – уметь грамотно действовать с применением необходимого оснащения.
Одними из наиболее опасных техногенных источников воздействия на человека и объекты природной среды являются химические производства. В Российской Федерации функционирует более 3,3 тыс. объектов экономики, располагающих значительными количествами опасных химических веществ (ОХВ). Более 50 % из них используют аммиак, около 35 % – хлор, 5 % – соляную кислоту. Аварийность на предприятиях химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности остается очень высокой.
В результате химической аварии может произойти нарушение технологических процессов, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу ОХВ в атмосферу в количествах, которые приводят к образованию зон химического заражения и вызывают массовое поражение людей, животных.
Для заблаговременного принятия мер по предупреждению аварий, катастроф и стихийных бедствий, смягчения их последствий, определения сил и средств, необходимых для ликвидации последствий, проводят прогнозирование и оценку обстановки при чрезвычайных ситуациях.
Целью прогнозирования и оценки обстановки является определение размеров зоны ЧС; потерь среди персонала объекта и населения.
Цель исследования — оценка возможных последствий аварийного выброса аммиака на опасном производственном объекте ООО «Морская Свежесть-НК», находящего на территории СВАО г. Москвы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
— выявить возможные причины возникновения аварии;
— построить возможные сценарии развития аварии;
— определить количество выброса и глубины зоны поражения;
— определить потери среди населения и работников, оказавшегося в зоне поражения;
— оценить обстановку и принять решения по защите населения и работников.
Предметом исследования является ЧС при аварийном выбросе аммиака.
Объектом исследования является последствия при аварийном выбросе аммиака, мероприятия по предотвращению и ликвидации ЧС.
На основе анализа развития аварийных ситуаций, сопровождающихся выбросом вредных веществ в атмосферу, анализа возможных решений по действиям в таких ситуациях служб и подразделений единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) и населения предложен принцип принятия решений при оперативном управлении, заключающийся в заблаговременном прогнозировании зон поражения по всем возможным сценариям ЧС, анализе объекта с точки зрения управления ЧС и формировании шаблонов «стандартных решений» по действиям в зонах служб и подразделений РСЧС.
1 Глава. Обзор литературы и постановка задачи исследования.
1.1 Опасные химические вещества
Ассортимент применяемых в промышленности, сельском хозяйстве и быту химических веществ довольно обширный. Многие из них токсичны и вредны и при проливе или выбросе в окружающую среду способны вызвать массовые поражения людей, животных, привести к заражению воздуха, почвы, воды, растений. Их называют опасные химические вещества.
Опасные химические вещества (ОХВ) — токсичные химические вещества, применяемые в промышленности и в сельском хозяйстве, которые при разливе или выбросе загрязняют окружающую среду и могут привести к гибели или поражению людей, животных и растений.
Определенные виды ОХВ находятся в больших количествах на предприятиях, их производящих или использующих в производстве. В случае аварии может произойти поражение людей не только непосредственно на объекте, но и за его пределами, в ближайших населённых пунктах.
Как свидетельствует статистика, в последние годы на территории Российской Федерации ежегодно происходит 80–100 аварий, связанных с производством, транспортировкой и хранением ОХВ. Всего в России насчитывается более 3 тыс. химически опасных объектов III и IV класса.
1.1.1 Классификация опасных химических веществ
По возможному пути проникновения в организм человека ОХВ подразделяются на вещества:
— ингаляционного действия (ОХВ ИД) – при поступлении через органы дыхания;
— перорального действия (ОХВ ПД) – при поступлении через желудочно-кишечный тракт;
— кожно-резорбтивного действия (ОХВ КРД) – при воздействии через неповрежденную кожу и слизистые оболочки
ОХВ по характеру их воздействия на человека. По этому признаку они подразделяются на следующие группы:
1)Характер раздражающего действия. При попадании на кожу могут появиться некоторые покраснения. К таким веществам относят фосфор, хлор, фтор, оксиды водорода и т.д.;
2) Характер прижигающего действия. При попадании на кожу или внутрь организма могут появиться ожоги разной степени тяжести. Это такие вещества, как соляная кислота и аммиак;
3) Удушающие вещества. Большое содержание таких веществ в воздухе может привести к асфиксии и впоследствии к летальному исходу. Таким действием обладают фосген и хлорпикрин;
4) Токсичные химические вещества. Это вещества, которые могут пагубно влиять на организм человека, вызывать разной степени отравления. Водород мышьяковистый, сероводород, окись этилена, синильная кислота – вот те вещества, которые представляют токсичную опасность для живых организмов;
5) Наркотические вещества. Такие вещества вызывают привыкание, попадая внутрь организма, разрушают его. Пользу такие вещества могут принести только в медицине, но и там существует ряд требований и ограничений. К наркотическим веществам относятся никотин, метил хлористый, метил бромистый, формальдегид и так далее.
Согласно установленным требованиям ГОСТ 12.1.007-76 химические вещества разделены на четыре класса по уровню токсичности и их воздействию на живые организмы, в частности на людей и животных. Класс опасности зависит от таких факторов, как ПДК, КВИО, средняя смертельная доза при нанесении на кожу или попадании в желудок. Еще один документ, регулирующий уровень опасности химических веществ, – это СанПиН 2.1.4. 1074-01.
1) 1-й класс опасности. Это чрезвычайно опасные вещества, ПДК которых составляет менее 0,1. Доза при попадании в желудок для достижения летального исхода составляет менее 15 мг/кг какого-либо вещества, относящегося к этому классу токсичности. Для летального исхода при попадании на кожу достаточно всего 100 или менее миллиграммов такого вещества на килограмм. Следующий, самый важный, показатель токсичности и опасности вещества – это его ПДК, или предельно допустимая концентрация. ПДК чрезвычайно опасных веществ в атмосфере составляет около 0,1 миллиграмма на кубический метр. Коэффициент возможности ингаляционного отравления более 300, зона острого действия – 6,0, зона хронического действия – 10, зона биологического действия – более 1000. К чрезвычайно опасным веществам принято относить никотин, цианид калия, ртуть и другие. Превышение вышеуказанных показателей приводит к необратимым нарушениям в экологической системе и к летальному исходу живых организмов.
2) 2-й класс опасности. Это высокоопасные вещества, ЛД 50 (пероральная) таких веществ составляет 15–150 мг/кг в зависимости от характера вещества, а ЛД 50 (кожная) – 100-500 мг/кг. Эти вещества несут большую опасность для человека и для животных из-за своего разрушительного действия. Несут они большую опасность и для экологии, так как ПДК таких веществ составляет до 1,0 миллиграмма, КВИО – от 30 до 300, ЗОД – 6, 18, ЗХД – 5–10, ЗБД – 100–100. К высокоопасным веществам относятся мышьяк, хлороформ, свинец, литий и так далее. Нередко эти вещества используются в качестве ядов или транквилизаторов. Большая часть из них находится в ограниченном доступе.
3) 3-й класс опасности. Умеренно опасные вещества. Летальная доза таких веществ при попадании на кожу составляет 501-2500 мг/кг, а при попадании в желудок – 151–5000 мг/кг. Предельно допустимая концентрация в атмосфере до 10 мг/м3, коэффициент возникновения ингаляционного отравления при температуре 20 градусов по шкале Цельсия от 3 до 30. Зона острого действия составляет 18–54, зона хронического действия – 5–2,5, биологического действия – от 10 до 100. В список умеренно опасных веществ входят бензин, алюминиевая кислота, соединения алюминия, марганца и так далее. Несмотря на относительно низкие показатели, относиться к таким веществам следует с осторожностью. Эти вещества активно используются не только в производстве, но и в повседневной жизни, и именно поэтому нужно обращать на них особое внимание.
4) 4-й класс опасности. Малоопасные вещества. Эти химические вещества представляют собой наименьшую угрозу из-за своих невысоких показателей опасности и токсичности. ЛД 50 (пероральная) таких веществ более 5000 мг/кг, кожная – более 2500 мг/кг, ПДК – более 10, КВИО – менее 0,3, зона острого действия – более 54, зона хронического действия – менее 2,5, а зона биологического действия – менее 10. В список малоопасных веществ входит популярное горючее керосин, аммиак, который можно найти практически в любой аптечке, алюминий, соединения железа и этанол. Очень часто эти вещества используются для проведения опытов на уроках химии.
По скорости развития патологических нарушений и, следовательно, формирования санитарных потерь все химические вещества, становящиеся причиной аварии, подразделяют на две основные группы:
1) Вещества быстрого действия. Развитие симптомов интоксикации при этом происходит в течение нескольких минут. К веществам этой группы относят циановодород, акрилнитрил, сероводород, оксид углерода, оксиды азота, хлор, аммиак, инсектициды, фосфорорганические соединения и др.
2) Вещества замедленного действия с развитием симптомов интоксикации в течение нескольких часов (динитрофенол, диметилсульфат, метилбромид, метилхлорид, оксихлорид фосфора, окись этилена, трихлорид фосфора, фосген, хлорид серы, этиленхлорид, этиленфторид и др.).
Способность любого химически опасного вещества легко переходить в окружающую среду и вызывать массовые поражения определяется его основными физико-химическими свойствами. Наибольшее значение из физико-химических свойств имеют агрегатное состояние, растворимость, плотность, летучесть, температура кипения, гидролиз, давление насыщенных паров, коэффициент диффузии, теплота испарения, температура замерзания, вязкость, коррозионная активность, температура вспышки и температура воспламенения и др.
По агрегатному состоянию в принятых условиях производства, хранения и транспортировки ОХВ делятся на сжатые газы, сжиженные газы, жидкости и твердые вещества.
Классификация ОХВ по основным физико-химическим свойствам и условиям хранения:
1) Жидкие летучие, хранимые в емкостях под давлением (сжатые и сжиженные газы) — хлор, аммиак, сероводород, фосген и др.;
2) Жидкие летучие, хранимые в емкостях без давления — синильная кислота, нитрил акриловой кислоты, тетраэтилсвинец, дифосген, хлорпикрин и др.;
3) Дымящие кислоты — серная (р>1,87), азотная (р>1,4), соляная (р>1,15)и др.;
4) Сыпучие и твердые нелетучие при хранении до 40°С — сулема, фосфор желтый, мышьяковый ангидрид и др.;
5) Сыпучие и твердые летучие при хранении до 40° С — соли синильной кислоты, меркураны и др.
1.1.2 Характеристики опасных химических веществ
Важнейшая характеристика ОХВ — токсичность. Токсичность — степень ядовитости, характеризующаяся пороговой концентрацией, пределом переносимости, смертельной и пороговой токсодозами.
Пороговая концентрация — это минимальная концентрация, которая может вызвать негативный физиологический эффект: ощущаются лишь первичные признаки поражения, при этом работоспособность сохраняется.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны — концентрация вредного вещества в воздухе, которая при ежедневной работе в течение 8 часов в день (41 часа в неделю) за время всего стажа работы не может вызвать заболеваний или отклонений состояния здоровья работающих, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.
Количественно токсичность ОХВ оценивают дозой. Доза, вызывающая определенный токсический эффект, называется токсодозой. Средняя смертельная токсодоза (LC50) — это количество ОХВ, вызывающее при ингаляционном поступлении смертельный исход 50% пораженных. Измеряют в мг/м3. Средняя пороговая токсодоза (PC50) – количество ОХВ, вызывающее при ингаляционном поступлении начальные симптомы поражения у 50 % пораженных.
1.1.3 Воздействие опасных химических веществ на организм человека
ОХВ проникают в организм человека через органы дыхания (ингаляционный путь) и кожу (резорбтивный путь). Возможно попадание ОХВ в организм через раневые поверхности и желудочно-кишечный тракт (перорально). ОХВ разносятся кровью ко всем органам и тканям, что может привести к патологическим изменениям, потере работоспособности и гибели человека.
Механизм токсического действия ОХВ 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 — химическим (биохимическим) веществам или соединениям, способным управлять химическими и биологическими реакциями в организме.
Токсичность тех или иных ОХВ заключается в химическом взаимодействии между ними и ферментами, которое приводит к торможению или прекращению ряда жизненных функций организма. Полное подавление тех или иных ферментных систем вызывает общее поражение организма, а в некоторых случаях его гибель.
1.2 Химически опасный объект
Химически опасный объект – это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.
Причинами аварий на производстве, использующем химические вещества, являются нарушение правил транспортировки и хранения, несоблюдение правил техники безопасности, выход из строя агрегатов, механизмов, трубопроводов, неисправность средств транспортировки, разгерметизация емкостей хранения, превышение нормативных запасов.
К химически опасным объектам относятся:
1) предприятия химической, нефтеперерабатывающей промышленности;
2) предприятия пищевой, мясомолочной промышленности и иные, имеющие холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак;
3) водоочистные и другие очистные сооружения, использующие в качестве дезинфицирующего вещества хлор;
4) железнодорожные станции, имеющие пути отстоя подвижного состава с сильнодействующими ядовитыми веществами;
5) железнодорожные станции выгрузки и погрузки сильнодействующих ядовитых веществ;
6) склады и базы с запасом ядохимикатов и иных веществ для дезинфекции, дезинсекции и дератизации.
Отнесение таких предприятий к опасным производственным объектам производится в соответствии с критериями их токсичности, установленными федеральным законом №116 от 21.07.1997 “О промышленной безопасности опасных производственных объектов”.
В результате аварии на химически опасном объекте возникает зона химического заражения. Зона химического заражения — территория или 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 оказаться само предприятие и прилегающая к нему территория. В соответствии с этим выделяют четыре степени опасности химических объектов: 1 — когда в зону возможного химического заражения попадает более 75 тыс. человек, 2 — от 40 до 75 тыс. человек, 3 — менее 40 тыс. человек, 4 — зона возможного химического заражения, не выходящая за пределы территории объекта или его санитарно-защитной зоны. Возможность более или менее продолжительного заражения местности зависит от стойкости и способности химического вещества заражать поверхности.
При авариях на химически опасных объектах может действовать комплекс поражающих факторов: непосредственно на объекте аварии — токсическое воздействие ОХВ, ударная волна при наличии взрыва, тепловое воздействие и воздействие продуктами сгорания при пожаре; вне объекта аварии — в районах распространения зараженного воздуха токсическое воздействие как результат химического заражения окружающей среды. Основным поражающим фактором является токсическое воздействие ОХВ.
В настоящее время на территории страны функционирует более 3600 химически опасных объектов, 148 городов расположены в зонах повышенной химической опасности. Суммарная площадь, на которой может возникнуть очаг химического заражения, составляет 300 тыс. км с населением около 59 млн. человек. В этих условиях знание поражающих свойств АХОВ, заблаговременное прогнозирование и оценка последствий возможных аварий с их выбросом, умение правильно действовать в таких условиях и ликвидировать последствия аварийных выбросов – одно из необходимых условий обеспечения безопасности населения.
1.3 Причины и особенности аварий на химически опасных объектах
Многолетняя практика жизнедеятельности человека свидетельствует о том, что ни в одном виде деятельности невозможно достичь абсолютной безопасности. Даже при установлении жестких правил безопасности на предприятиях практически невозможно обеспечить абсолютно безаварийный режим их функционирования, 100-процентную защиту жизни и здоровья персонала, населения, окружающей среды.
Причины аварий на ХОО:
— нарушение установленных норм и правил размещения вновь строящихся и реконструируемых химически опасных объектов;
— использование устаревших технологий и оборудования;
— недостаточно высокий уровень трудовой и производственной дисциплины у обслуживающего персонала;
— грубые нарушения правил охраны труда при организации и проведении погрузочно-разгрузочных и ремонтных работ, при транспортировке и использовании ОХВ в процессе производства;
— несоблюдение правил эксплуатации оборудования и ошибочные действия персонала;
— отказ технологического и электрического оборудования на участках применения ОХВ;
— нарушения технологического режима;
— ошибки при проектировании и строительстве складов ОХВ.
Аварийные ситуации на ХОО делятся на:
— аварии в цехах предприятия – в технологических линиях обращается, как правило, незначительное количество токсичных химических продуктов. При авариях в цехах предприятия, в большинстве случаев, имеет место локальное заражение воздуха, оборудования, территории. Поражению в таких случаях подвергается в основном производственный персонал.
— аварии в складских помещениях – значительно большее количество ОХВ по объему содержится на складах, поэтому, когда разрушаются (повреждаются) крупнотоннажные емкости, ОХВ распространяются за пределы объекта, приводя к массовому поражению персонала и населения
— аварии на транспорте — аварийные ситуации при транспортировке ОХВ сопряжены с более высокой степенью опасности, так как масштабы перевозки этих веществ являются весьма большими. Например: на железных дорогах РФ ежедневно находится более 700 цистерн жидкого хлора.
По опыту ликвидации аварий, к наиболее тяжелым последствиям с гибелью людей приводили выбросы следующих ОХВ: аммиака, хлора, оксида углерода, оксида этилена, хлористого водорода, сернистого ангидрида, цианистого водорода и т.д. Среди этих веществ на первом месте среди случаев гибели людей стоят хлор и аммиак.
Характерными особенностями аварий на ХОО являются внезапность возникновения ЧС, быстрое распространение поражающих факторов (особенно при ЧС с химической обстановкой первого и второго типов), опасность тяжелого массового поражения людей и животных, попавших в зону заражения, необходимость проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ в короткие сроки.
Основными источниками опасности в случае аварии на ХОО являются:
— распространение токсического облака, сопровождающееся заражением воздуха, местности и водоисточников;
— пожар разлития сжиженного горючего газа или жидкости;
— крупномасштабное диффузионное горение парогазовоздушного облака;
— взрыв парогазовоздушного облака; образование зон задымления.