Небезпека об’єктів з хімічними технологіями

Прогресуючий розвиток хімії створив для людини дуже велику і важливу проблему — проблему хімічної небезпеки.

Під хімічною небезпекою розуміється небезпека, що пов’язана з хімічними речовинами та хімічними процесами (перетвореннями). Хімічна небезпека є складовою техногенної небезпеки та характеризується станом, внутрішнє властивим технічним системам, промисловим і транспортним об’єктам, і реалізується або як вражаючий вплив на людину та навколишнє середовище в умовах надзвичайної ситуації, або у вигляді прямого (непрямого) збитку (шкоди) для людини та навколишнього середовища в процесі нормальної роботи хімічного об’єкта, що обумовлено технологічними викидами і скидами, а також витоками небезпечних хімічних речовин (НХР). Однак найбільшу небезпеку хімічні об’єкти становлять у випадку аварії.

Аварійні ситуації з виливом (викидом), загрозою виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин можливі в процесі виробництва, транспортування, зберігання, переробки НХР, а також внаслідок зруйнувань (ушкоджень) об’єктів з хімічними технологіями (хімічно небезпечних об’єктів).

Основними формами прояву хімічної небезпеки є пожежі, вибухи, токсичне ураження. Така небезпека, насамперед, пов’язана з наявністю в населеному пункті (регіоні) об’єктів з хімічними технологіями, тобто таких об’єктів в технологічних процесах яких має місце використання тих чи інших хімічних речовин і хімічних процесів (перетворень). Зрозуміло, що такі об’єкти є хімічно небезпечними об’єктами (ХНО), оскільки, внаслідок аварії чи зруйнування, вони можуть створити умови масового ураження людей і навколишнього середовища.

Із усіх видів техногенних небезпек хімічна небезпека, особливо як токсичний вплив забрудненого навколишнього середовища на людей, тварин, рослини та майно, займає суттєве місце. Чому?

По-перше, токсичні хімічні речовини знаходяться в обігу (виробляються, переробляються, перевозяться, використовуються, зберігаються, знищуються) на багатьох ХНО, а до них відносяться не тільки підприємства хімічної, нафтохімічної, металургійної та інших видів промисловості, де НХР присутні в сировині, допоміжних матеріалах, технологічних сумішах, продуктах і відходах. Паралельно відзначимо, що вони мають місце на об’єктах харчової, м’ясомолочної промисловості, холодильних і торгівельних базах, в житлово-комунальних господарствах.

По-друге, токсична небезпека хімічних продуктів проявляє себе не тільки як наслідок аварії чи зруйнування, але і, як відмічалось вище, в умовах нормального режиму експлуатації ХНО (стічні води, відходи).

По-третє, вплив токсичних хімічних речовин на елементи навколишнього природного середовища викликає появу вторинних джерел токсичного впливу, які можуть існувати і діяти протягом довгого часу.

По-четверте, вплив токсичних хімічних речовин на живу природу може бути негативним і супроводжуватись великим ефектом ураження, а може характеризуватись окремими токсичними ефектами, комбінованими, комплексними, поєднаними впливами. На сьогодні встановлено, що багато хімічних продуктів здатні впливати на людину при мінімально малих дозах і концентраціях, що вимагає, напевне, перегляду і такої величини, як гранично допустима концентрація.

Аналіз структури ХНО показує, що в їх технологічних лініях обертається, здебільшого, невелика кількість токсичних продуктів. Значно більша кількість НХР за об’ємом знаходиться на складах таких об’єктів. Це приводить до того, що внаслідок аварії в цехах об’єкта, в більшості випадків, має місце тільки локальне зараження повітря, обладнання цеху та території підприємства, а тому ураження загрожує тільки персоналу. Зовсім інша картина виникає в разі аварії на складі. НХР поширюється за межі об’єкта та загрожує ураженням не тільки персоналу об’єкта, а й населенню, робітникам інших об’єктів у масштабах, які обумовлені параметрами зони можливого хімічного забруднення…

На промислових майданчиках або в транспортних засобах НХР, зазвичай, знаходяться у стандартних ємностях. Це можуть бути алюмінієві, стальні оболонки і залізобетонні споруди, в яких підтримуються умови, що відповідають заданому режиму зберігання. Найбільше поширені ємності циліндричної форми і кульові резервуари. Наземні резервуари розміщують, як правило, групами. В кожній групі передбачається наявність резервної ємності для зливу НХР у разі її витоку (протікання) із будь-якого резервуара. Для кожної групи наземних резервуарів по периметру має бути обладнане замкнуте обвалування або огороджуюча стінка із негорючого, стійкого до корозії матеріалу висотою не менше одного метра. Внутрішній об’єм обвалованої (огородженої) території розраховується на повний об’єм групи резервуарів, щоб запобігти розтіканню НХР. Відстань від резервуарів до обвалування (огородження) встановлюється рівним половині діаметра найближчого резервуара, але не менше одного метра.

Для зберігання НХР на складах використовуються такі основні способи:

1. В резервуарах під високим тиском.
2. В ізотермічних сховищах при штучному охолодженні.
3. В закритих ємностях при температурі навколишнього середовища (для рідин з високою температурою кипіння).

Спосіб збереження НХР значною мірою впливає на їх поведінку у разі аварії (прорив, пошкодження, зруйнування оболонок резервуара).

Вивчення аварій, які мали місце на ХНО, та проведені фахівцями розрахунки показують, що об’єкти з НХР можуть бути джерелом: залпових виливів (викидів) НХР; скидів НХР в водоймища; «хімічних пожеж» з надходженням токсичних продуктів згоряння в навколишнє середовище; руйнівних вибухів; забруднення об’єктів і місцевості в осередку аварії та поширення забрудненого повітря; великих зон задимлення в сполученні з токсичними речовинами.

Поширення НХР при їх виливі (викиді) в навколишнє середовище може бути у вигляді пари, газу, грубо- і тонкодисперсного аерозолю.

Ступінь хімічної небезпеки ХНО, як джерела надзвичайної ситуації, буде визначатись за такими ознаками:

— об’єкт виробляє чи використовує НХР;

— кількість НХР на об’єкті і її токсичність;

— технологія виробництва, використання, зберігання НХР;

— глибина зони можливого хімічного забруднення (чи перевищує глибина зони можливого хімічного забруднення розміри об’єкта та межу санітарно-захисної зони?).

Залежно від характеру аварії викид НХР в атмосферу може бути контрольованим і неконтрольованим. При контрольованому викиді вивільнення НХР обмежується захисними системами та відбувається, як правило, через штатні пристрої (труби, факельні установки тощо). Неконтрольований викид характеризується частковим або повним зруйнуванням технологічного обладнання, систем захисту, оболонок резервуарів. Все це може супроводжуватися пожежею та вибухами газо-повітряних і пило-повітряних сумішей, повторним руйнуванням обладнання та пошкодженням сусідніх об’єктів виробництва, впливом на населення та навколишнє середовище. При цьому можуть мати місце такі процеси:

— короткочасні або довготривалі високотемпературні викиди НХР в атмосферу, часом на значну висоту;

— пожежі, що обумовлюють возгонку, вигоряння та терморозкладання НХР;

— одноразовий або багаторазовий викид низкотемпературних газів (пари) з резервуарів (сховищ) зріджених газів та легкозаймистих НХР.

У контексті сказаного відзначимо, що за ступенем хімічної небезпеки аварії на ХНО можна розділити так:

— аварії 1 ступеня хімічної небезпеки — це аварії, при яких виникає можливість масового ураження не тільки виробничого персоналу даного об’єкта, але і працюючих на сусідніх об’єктах та населення;

— аварії 2 ступеня хімічної небезпеки — це аварії, при яких можливе масове ураження персоналу ХНО;

— аварії хімічно безпечні — це аварії, які характеризуються виникненням локальних осередків забруднення без небезпеки для персоналу об’єкта та населення.

Аварії на хімічно небезпечних об’єктах можна характеризувати масштабами поширення НХР, токсичними (вражаючими) властивостями НХР, тривалістю вражаючої дії НХР.

Небезпека хімічної аварії для людини поля- гяє в порушенні нормальної життєдіяльності організму та можливості виникнення окремих генетичних наслідків, а за певних умов (потрапляння НХР в організм через органи дихання, шкіру, рани, слизові оболонки, з їжею) — отруєння з летальними наслідками.

Ступінь хімічної небезпеки хімічно небезпечного об’єкта та хімічно небезпечної адміністративно-територіальної одиниці (АТО) встановлюється за «Методикою прогнозування наслідків впливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах і транспорті (далі «Методика НХР»),

За «Методикою НХР» критерієм визначення ступеня хімічної небезпеки ХНО є «кількість населення, яке потрапляє в прогнозовану зону хімічного забруднення (ПЗХЗ) при аварії на хімічно небезпечному об’єкті», а критерієм визначення ступеня хімічної небезпеки хімічно небезпечної адміністративно-територіальної одиниці — «частка території, що потрапляє в зону можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) при аваріях на хімічно небезпечних об’єктах».

На наш погляд, «Методика НХР» в цій частині дещо не зрозуміла.

1. Не зрозуміло, коли саме встановлюється ступінь хімічної небезпеки ХНО та АТО?
2. Частка якої території береться до уваги?

Вважаємо, що буде доцільно встановлювати ці ступені за даними довгострокового прогнозування по ЗМХЗ (360°) з радіусом, рівним глибині поширення хмари забрудненого повітря.

Тоді:

— для ХНО критерієм визначення ступеня хімічної небезпеки буде кількість населення, що потрапляє в ЗМХЗ (тис. чол.);

— для АТО критерієм визначення ступеня хімічної небезпеки буде частка території АТО, що потрапляє в ЗМХЗ (у відсотках).

Характерною особливістю аварій на ХНО з виливом (викидом) НХР є те, що при високих концентраціях хімічної речовини ураження людей буде майже миттєвим. Тому вирішальним у таких умовах є оперативне проведення заходів захисту. Забезпечити оперативність проведення заходів захисту — найважливіше завдання керівництва ХНО. Це забезпечення досягається виконанням комплексу заходів, який включає:

1. Інженерно-технічні заходи щодо безпечного збереження та використання НХР.
2. Підготовка сил і засобів для локалізації та ліквідації наслідків хімічної аварії, медичне забезпечення.
3. Організація вивчення персоналом об’єкта правил поведінки і дій в умовах аварії.
4. Забезпечення персоналу засобами індивідуального та колективного захисту.
5. Убезпечення людей при використанні засобів індивідуального та колективного захисту.
6. Повсякденний хімічний контроль.
7. Прогнозування. Моніторинг.
8. Забезпечення роботи системи оповіщення.
9. Підготовка для проведення, за необхідності, евакуаційних заходів.
10. Підготовка для проведення, за необхідності, хімічної розвідки.

Звичайно, що цей перелік слід розглядати як можливий варіант комплексу заходів керівництва ХНО.

Об’єм і порядок проведення заходів захисту залежить від конкретної обстановки, яка може виникнути внаслідок хімічної аварії, наявності часу, сил і засобів для здійснення захисних заходів та інших факторів.

Перш за все захист від НХР організується та здійснюється на ХНО, де основну увагу слід приділити заходам щодо запобігання аварії. Вони мають як організаційний, так і інженерно-технічний характер і направлені на виявлення та усунення причин можливої аварії, на створення умов для своєчасного проведення локалізації та ліквідації наслідків аварії.

Усі заходи передбачаються у Плані заходів захисту об’єкта від НХР (або відповідним розділом Плану локалізації та ліквідації аварійних ситуацій і аварій). План — це текст відповідної форми і змісту, який доповнюється необхідними схемами, таблицями, графіками тощо.

У той же час сучасний рівень організації та управління виробництвом вимагає розробки нових підходів до вирішення задач управління технологічними процесами і виробництвами на основі нових інформаційних технологій з урахуванням можливих збитків і шкоди людині та навколишньому середовищу.

Необхідні наукові дослідження, направлені на організацію системи прогнозування та попередження, створення нових будівельних матеріалів і конструкцій, розроблення нових технологій, які б були стійкими до впливу навантажень від небезпечних явищ хімічного характеру.

Реалізація заходів захисту взагалі і, зокрема, від хімічних впливів на людину та оточуюче її середовище, вимагає суттєвих витрат. При цьому слід пам’ятати, що досягнення абсолютної безпеки — неможливе, оскільки завжди будуть існувати потенційні небезпеки, які, у разі їх реалізації, можуть своєю дією перевищувати стійкість об’єкта до їх впливу. Заходи захисту, будучи науково обґрунтованими, мають бути сучасними та економічно доцільними. Підвищення безпеки будь-якою ціною — не раціональне. А тому загальнодержавною проблемою є вирішення завдань щодо попередження надзвичайних ситуацій техногенного характеру. Реалізувати це можливо не тільки шляхом створення сучасних методів і засобів прогнозування та попередження надзвичайних ситуацій, а і втіленням їх у практику.