Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при химической аварии

Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при химической аварии

Постоянный рост производительности обусловлен значительными экономическими преимуществами крупных установок. Как следствие, возрастает содержание опасных веществ в технологических аппаратах, что сопровождается возникновением опасностей катастрофических пожаров, взрывов, токсических выбросов и других разрушительных явлений.

Безопасность функционирования химически опасных веществ (ХОВ) зависит от многих факторов: физико-химических свойств сырья, полупродуктов и продуктов, от характера технологического процесса, от конструкции и надежности оборудования, условий хранения и транспортирования химических веществ, состояния контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, эффективности средств противоаварийной защиты и т.д.

Характеристика АХОВ – аммиака Аммиак – бесцветный газ с резким запахом, температура плавления равна –78°С, температура кипения –33°С, хорошо растворяется в воде, спирте и ряде других органических растворителей, аммиак легче воздуха почти в два раза Синтезируют из азота и водорода. В природе образуется при разложении азотсодержащих органических соединений.

Резкий запах аммиака известен человеку с доисторических времен, так как этот газ образуется в значительных количествах при гниении, разложении и сухой перегонке, содержащих азот органических соединений, например мочевины или белков. Не исключено, что на ранних стадиях эволюции Земли в ее атмосфере было довольно много аммиака.

Однако и сейчас ничтожные количества этого газа всегда можно обнаружить в воздухе и в дождевой воде, поскольку он непрерывно образуется при разложении животных и растительных белков. На некоторых планетах Солнечной системы ситуация иная: астрономы считают, что значительная часть масс Юпитера и Сатурна приходится на твердый аммиак.

Впервые аммиак был получен в чистом виде в 1774 английским химиком Джозефом Пристли . Он нагревал нашатырь (хлорид аммония) с гашеной известью (гидроксид кальция). Реакцию 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 NH 3 + CaCl 2 до сих пор используют в лабораториях, если требуется получить небольшие количества этого газа; другой удобный способ получения аммиака – гидролиз нитрида магния: Mg 3 N 2 + 6H 2 O 2NH 3 + 3Mg(OH) 2 . Аммиак – бесцветный газ, который легко сжижается при охлаждении до –33,3°С или при комнатной температуре при повышении давления примерно до 10 атм.

Замерзает аммиак при охлаждении до –77,7°С. Молекула NH 3 имеет форму трехгранной пирамиды с атомом азота в вершине.

Однако, в отличие от пирамиды, склеенной, к примеру, из бумаги, молекула NH 3 с легкостью 'вывертывается наизнанку', наподобие зонтика, и при комнатной температуре она проделывает такое превращение с огромной частотой – почти 24 млрд. раз в секунду.

Аммиак химически довольно активен и вступает во взаимодействие со многими веществами. В чистом кислороде он сгорает бледно-желтым пламенем, превращаясь, в основном, в азот и воду. Смеси аммиака с воздухом при его содержании от 15 до 28% взрывоопасны. В присутствии катализаторов реакция с кислородом приводит к оксидам азота. При растворении аммиака в воде образуется щелочной раствор, который иногда называют гидроксидом аммония.

Однако это название не вполне точное, поскольку в растворе сначала образуется гидрат NH 3 ·H 2 O, который затем частично распадается на ионы NH 4 + и OH – . Условно NH 4 OH считают слабым основанием, при расчете его степени диссоциации предполагается, что весь аммиак в растворе находится в виде NH 4 OH, а не в виде гидрата. По объемам производства аммиак занимает одно из первых мест; ежегодно во всем мире получают около 100 миллионов тонн этого соединения.

Аммиак выпускается в жидком виде или в виде водного раствора – аммиачной воды, которая обычно содержит 25% NH 3 . Огромные количества аммиака далее используются для получения азотной кислоты, которая идет на производство удобрений и множества других продуктов.

Аммиачную воду применяют также непосредственно в виде удобрения, а иногда поля поливают из цистерн непосредственно жидким аммиаком. Из аммиака получают различные соли аммония, мочевину, уротропин. Его применяют также в качестве дешевого хладагента в промышленных холодильных установках.

Аммиак используется также для получения синтетических волокон, например, нейлона и капрона. В легкой промышленности он используется при очистке и крашении хлопка, шерсти и шелка. В нефтехимической промышленности аммиак используют для нейтрализации кислотных отходов, а в производстве природного каучука аммиак помогает сохранить латекс в процессе его перевозки от плантации до завода.

Аммиак используется также при производстве соды по методу Сольве . В сталелитейной промышленности аммиак используют для азотирования – насыщения поверхностных слоев стали азотом, что значительно увеличивает ее твердость.

Прогнозирование масштабов заражения аммиака при химической аварии. 1. Расчет продолжительности испарения АХОВ: час, где В – толщина слоя разлившихся АХОВ; Р в – плотность АХОВ, т/м3; К 2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств; К 4 – коэффициент, рассчитывающий скорость ветра; К 7 – коэффициент, учитывающий температуру воздуха. ч 2. Расчет количества АХОВ в первичном облаке: т, где К 1 – коэффициент, определяющий условия хранения вещества; К 3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы аммиака к пороговой токсодозе данного вещества; К 5 – коэффициент вертикальной устойчивости воздуха; М 0 – количество аварийного вещества, т. т 3. Расчет количества АХОВ во вторичном облаке: т, где К 6 – коэффициент, зависящий от времени испарения вещества, К 6 = Т И 0,8 К 6 = 1,362 0,8 = 1,28 т 4. Расчет глубины зоны заражения первичным и вторичным облаком, Г 1 и Г 2 : для нахождения Г 1 и Г 2 делаем интерполяцию по количеству АХОВ в первичном и вторичном облаке соответственно и по скорости ветра: для Г 1 :

М э1 Скорость ветра 1 м/с
0,01 0,38
0,035 Х
0,05 0,85
т.е. Г 1 = 0,674 км ; для Г 2 :
М э2 Скорость ветра 1 м/с
0,10 1,25
0,247 Х
0,50 3,16
т.е. Г 2 = 1,952 км . 5. Расчет полной глубины зоны заражения, Гт: км км км км 6. Расчет предельно-возможной глубины зоны заражения, Гп: км, где С п – скорость переноса облака ветром, км/ч; км 7. Определение окончательной глубины зоны заражения: за окончательную глубину принимаем меньшую из Г т или Г п : км 8. Определение формы площади зоны заражения: если V в = 0,5 м/с или меньше, то получаем форму круга, если V в = 1 м/с – получаем форму полукруга, если V в = 2 м/с – сектор с углом 90°. 9. Расчет зоны площади заражения, S ЗХЗ : км 2 где ° – угловые размеры зоны заражения. км 2 10. Расчет времени подхода облака к заданному объекту, t под : час час Схема зоны химического заражения Защита населения от аварийно химически-опасного вещества – аммиака Вследствие производственных аварий или стихийных бедствий на объектах промышленного производства из резервуаров, трубопроводов или цистерн может произойти выброс (разлив) аммиака в виде газа или жидкости в окружающую среду.

Жидкий аммиак быстро вскипает.

Образуется облако заражённого воздуха с высокой концентрацией паров, которое распространяется по направлению ветра. В результате возникает зона химического заражения (ЗХЗ) включающая территорию, подвергшуюся непосредственному воздействию аммиака, и территорию, над которой распространяются его пары в поражающих концентрациях.

Признаки поражения аммиаком: насморк, кашель, раздражение и жжение слизистых оболочек, покраснение и зуд кожи, резь в глазах и слезотечение, затруднённое дыхание, удушье, сердцебиение. При соприкосновении жидкого аммиака и его растворов с кожей возможен ожог с образованием пузырей и изъязвлений. В лёгких случаях отравления наблюдается лёгкое раздражение глаз и слизистой носа, чихание, сухость и першение в горле, охриплость голоса, слюнотечение, лёгкая тошнота, головная боль, покраснение лица, потливость, боль в груди. При отравлении средней степени тяжести появляется жгучая боль в горле, сильный кашель, чувство удушья.

Возможно развитие отёка гортани. При тяжелых поражениях отмечаются ожоги глаз, кожных покровов, сильное возбуждение, головокружение, тошнота, боли в желудке, рвота, координаторные нарушения, спазм голосовой щели, удушье, возможен бред, задержка мочи, потеря сознания, судороги и смертельный исход (из-за сердечной слабости или остановки дыхания). Летальный исход чаще наступает через несколько часов или дней в результате развившегося отека гортани или лёгких. При возгорании аммиака и пожаре используют средства пожаротушения: инертные газы, углекислотные огнетушители (при опасности поражения электрическим током), воздушно-механическую пену, пожарную машину, мотопомпупрогнозирование зон поражения по конкретной обстановке; оповещение об опасности поражения работающих на данном объекте и близко расположенного жилого сектора (в радиусе 2,5 км от химически опасного объекта); ведение химической разведки, обозначение границ очага химического заражения (границ с уровнем смертельной концентрации), что позволяет принять решение на использование соответствующих средств и способов защиты; немедленное начало работы по локализации и ликвидации химических очагов; оцепление зон заражения с целью прекращения доступа на территорию с поражающими концентрациями аммиака (изолируется район в радиусе 100 метров ); у входов на объект с наветренной стороны выставляется КПП; зоны заражения обозначаются предупредительными знаками; проверяется отсутствие людей в загазованной зоне и её помещениях; высылаются оперативные машины по направлению распространения зараженного воздуха; использование средств индивидуальной защиты всеми находящимися в зоне заражения; укрытие населения в убежищах, а при их отсутствии - в верхних этажах зданий в течение 1-1,5 часов после возникновения аварии (обязательна предварительная герметизация помещений, в производственных помещениях, оказавшихся в загазованной зоне, выключают приточную вентиляцию); эвакуация рабочих, служащих и населения из очага химического поражения и зоны химического заражения; проведение неотложных аварийно-технических мероприятий по предотвращению дальнейшего разлива аммиака и распространения аварии; локализация очага химического поражения путём нейтрализации вылитого аммиака и постановки водяных завес на направлении распространения зараженного воздуха; тщательный химический контроль производственных помещений и особенно мест возможного застоя паров; проведение личному составу, участвующему в ликвидации химического очага, гигиенической помывки и медицинского осмотра; организация сбора, анализа и получение данных об обстановке, доклады по подчинённости, подготовка предложений по организации и проведению работ.

Главным поражающим фактором при авариях на химически опасных объектах с выбросом (разливом) аммиака является заражение воздуха, приводящее к поражению людей, находящихся в зоне химического заражения. Для защиты от паров аммиака эффективны промышленные фильтрующие противогазы марки 'К' и 'М', при смеси аммиака с сероводородом - марки 'ВК'. Чаще используются промышленные противогазы марки 'КД' (коробка окрашена в серый цвет) и 'КД 8'. При отсутствии точных данных о концентрации аммиака время защитного действия противогазов 'КД' не должно быть более 120 мин. При отсутствии в воздухе органических веществ можно использовать противогазы марки 'М' с защитным временем 90 минут. Для защиты кожных покровов следует использовать защитные прорезиненные костюмы, резиновые сапоги и перчатки. В качестве подручных средств защиты применяют полотенце или марлю, смоченные 5% раствором лимонной кислоты (столовым уксусом или слабым раствором соляной кислоты). При организации защиты населения нужно учитывать, что аммиак хоть и легче воздуха, при разливе или утечке, увлажняясь, образует холодный аэрозоль, который распространяется по оврагам, канавам и ложбинам, причём такое движение может не совпадать с основным направлением ветра.

Население не должно выходить на улицу. Нужно подняться как можно выше и закрыть окна, перекрыть вентиляционные устройства.

Следует иметь в виду, что концентрация аммиака в закрытом помещении, при прохождении аэрозольного облака, во много раз ниже чем в самом облаке, а время существования облака обычно невелико.

Порядок оказания медицинской помощи в очаге поражения аммиаком: в течение первого часа с момента аварии, в очаге химического поражения и в зоне химического заражения, первая медицинская помощь пострадавшим, как правило, оказывается в порядке самои взаимопомощи, силами объектовых аварийно-спасательных подразделений, спасателями МЧС, а также медицинским персоналом пострадавших объектов, санитарными дружинами (постами) работающей смены. Роль поликлиники (здравпункта, медсанчасти) аварийного объекта заключается в организации и руководстве оказания помощи поражённым, выделения бригад врачей и медсестер для работы в очаге поражения и организации пунктов сбора пораженных вне зоны заражения.

Первую медицинскую помощь вначале оказывают пострадавшим, находящимся вне завалов и пожаров, затем пострадавшим по мере их розыска и извлечения.

Оказание первой медицинской помощи пострадавшим возлагается на медицинских работников соответствующих объектов и спасателей МЧС, координирующих свои действия с администрацией, другими службами объектов и командирами формирований, а при их отсутствии на последних. В химическом очаге любого масштаба все пострадавшие дети должны переноситься на носилках, им оказывается помощь в первую очередь (особенно детям грудного возраста). Заключение Итак, в данной работе мы охарактеризовали АХОВ – аммиак. Также дали определение аммиака – бесцветный газ с чрезвычайно острым, характерным, вызывающим слезы запахом, состоящий из 1 объема азота и 3 объемов водорода, а потому отвечающий формуле NH 3 . Далее прогнозировали масштаб заражения аммиака при химической аварии.

оценка самолета в Белгороде
оценка изобретений в Москве
оценка для вступления в наследство в Калуге