Химическая опасность, химически опасные объекты и обеспечение безопасности. Промышленные факторы опасности Химические опасности

Лекция

Тема: «МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АНАЛИЗА АВАРИЙНОГО РИСКА»

План:

1. Общие аспекты.

2. Химическая опасность, химически опасные объекты и обеспечение безопасности.

3. Техногенные аварии и катастрофы на объектах с химическими технологиями, их классификация и возможные последствия.

4. Этапы оценки последствий техногенных аварий.

Общие аспекты

Центральной задачей декларирования промышленной безопасности является основанное на фактических сведениях, официально заверенных руководителем потенциально опасного производственного объекта, информационное отражение реального состояния промышленной безопасности на объекте, включающее всесторонний объективный анализ характерных опасностей и оценку риска и описание принятых мер технического и организационно-методического характера по предотвращения и локализации аварии.

Наиболее значимым и ответственным разделом декларации является анализ риска, т.е. обоснование частоты возникновения и специфики развития различного рода аварий, а также определение количественных показателей связанных с этим социального, материального и экологического ущербов. Сочетание этих двух категорий: последствий и вероятности (обычно в виде произведения) и образует понятие риска - нового количественного критерия оценки безопасности, позволяющего получить универсальную шкалу для сравнения опасностей различного происхождения.

Обычно риск аварий исчисляется в единицах ущерба, отнесенных ко времени. Определяющее соотношение для прогнозирования оценок аварийного риска может быть представлено в виде:

Суммирование производится по всей совокупности аварийных процессов, которые могут иметь место на объекте.

Из приведенного соотношения следует, что прогноз уровня аварийной опасности связан с частотным анализом возможных аварийных процессов и с прогнозом ущерба при потенциальных авариях.

В отличие от других подходов оценки безопасности производственной деятельности методология риска позволяет в рамках системного анализа:

1. исследовать причинно-следственный механизм (логику) возникновения различных аварий и спрогнозировать их частоту;

2. учесть влияние технологических, метеорологических, региональных и целого ряда других особенностей на характер и масштабы последствий от аварий;

3. оптимизировать управленческие решения по повышению безопасности объекта в условиях ограниченных средств.

Методология «риск-анализа» получила за рубежом самое широкое развитие и уже около 30 лет рассматривается как один из наиболее эффективных инструментов административно-правового управления безопасностью в промышленности с детально разработанной методической базой. По этой причине в России до недавнего времени были известны лишь отдельные положения этой методологии при отсутствии единого методического комплекса, включающего взаимосвязанные процедуры расчета всех составляющих риска для типовых объектов конкретных отраслей промышленности.

Общепринятыми характеристиками уровня опасности в мире являются оценки риска. Они позволяют провести количественный анализ уровня опасности относительно конкретных реципиентов риска. Анализ оценок риска позволяет дифференцировать опасные техногенные объекты в первую очередь по угрозе, которую они представляют для человека и для окружающей природной среды, и даёт возможность провести дифференциацию территорий по уровню потенциальной опасности. В терминах оценок риска выражаются критерии безопасности.

Второй аспект понятия «опасность, порождаемая объектом» связан с восприятием опасности реципиентом риска. Человек как реципиент риска воспринимает уровень опасности, «навязанный» ему обстоятельствами, иначе, чем уровень опасности, принимаемый им добровольно.

В зависимости от режима функционирования исследуемого промышленного объекта выделяют оценки риска, связанные со штатным режимом функционирования объекта, и оценки риска, характеризующие последствия аварии на объекте. Последние называются оценками аварийного риска. Эти два вида риска иногда называют реальным и потенциальным риском соответственно.

Уровень аварийной опасности существенно выше уровня опасности от объекта, функционирующего в штатном режиме, когда ожидаемые воздействия на состояние здоровья человека, на состояние окружающей природной среды незначительны. В этой связи, оценки аварийного риска, как правило, характеризуют верхнюю границу уровня опасности, порождаемой промышленным объектом.

Оценки риска могут быть классифицированы по признаку: кто или что воспринимает опасность, то есть является реципиентом риска. Так можно выделить оценки риска относительно состояния здоровья человека, оценки риска относительно состояния окружающей природной среды и т.д.

Можно выделить следующие основные области приложения теории аварийного риска:

1. поддержка принятия решений по выбору принципиальных схем и основных технологических приемов на техногенном объекте, обеспечивающих приемлемый уровень безопасности жизнедеятельности человека и безопасности окружающей природной среды;

2. поддержка принятия решений по размещению техногенных объектов;

3. разработка планов обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и защиты окружающей природной среды в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, обусловленных антропогенными катастрофами.

На основе большого опыта методических разработок эта организация рекомендует проводить анализ риска по схеме, включающей следующие основные этапы:

1. определение конкретных целей и задач анализа;

2. анализ технологической специфики объекта с описанием характеристик окружающей его среды;

3. идентификация опасностей, возможных аварий и сценариев их развития;

4. оценка частоты (вероятности) возникновения аварий и вероятности реализации характерных сценариев их развития;

5. оценка последствий (т.е. значений характеристик поражающих факторов и мер негативного воздействия на потенциальных реципиентов) с применением моделей расчета физических процессов и воздействий, имеющих место при реализации различных сценариев аварий;

6. оценка собственно риска через "объединение" последствий и вероятностей реализации всех возможных сценариев аварий, построение полей риска;

7. управление риском, заключающееся в выработке оптимальной стратегии по обеспечению безопасности людей и охране окружающей среды.

Теория риска химических процессов отличается от анализа риска в других отраслях (в аэрокосмической технике, атомной энергетике, электронике и пр.):

1. значительно большим вниманием к утечкам токсичных химических веществ (ТХВ);

2. детальным рассмотрением последствий аварий, вызванных утечками ТХВ, а также комбинированных аварий, где распространение ТХВ в окружающем пространстве сочетается с пожарами и взрывами;

3. введением специальной терминологии, предназначенной для описания сценариев токсических аварий (инцидент, проявление инцидента, реализация инцидента и др.).

КАРХП (количественный анализ риска химических процессов) -междисциплинарная наука, которая базируется на математическом моделировании поведения опасной субстанции, попавшей в окружающее пространство, включая токсические поражения субъектов биосферы, пожары, взрывы и их последствия. В ней широко используются вероятностные методы теории надежности, гидравлика, физическая и аналитическая химия, прикладная метеорология, токсикология, инженерная психология и др.

Разработки данных центров и целого ряда частных коммерческих фирм, специализирующихся на вопросах химической безопасности, уже сегодня в США служат методической основой при создании законодательно-правовой и нормативной базы по проблемам химической безопасности.

Под химической безопасностью понимается совокупность определенных свойств объектов окружающей среды и создаваемых регламентируемых условий, при которых, с учетом экономических, социальных факторов и научно-обоснованных допустимых дозовых нагрузок химических вредных веществ, удерживается на разумно низком минимально возможном уровне риск возникновения аварии на химическом опасном объекте, а также риск прямого или косвенного воздействия этих веществ на окружающую среду и человека, и исключаются отдаленные последствия воздействия химических вредных веществ для настоящих и последующих поколений.

Среди различных видов техногенной опасности для людей и окружающей среды химическая опасность занимает особое место. Учитывая специфические особенности химической опасности, проявляющиеся в аварийном и/или систематическом загрязнении окружающей природной среды, профессор Г.Ф. Терещенко сформулировал принципы химической безопасности. Система обеспечения химической безопасности должна опираться на анализ и управление химическими рисками, исходя из базового положения о приемлемых уровнях риска взамен существовавших ранее подходов к обеспечению полной (абсолютной) безопасности. В основу выбора подходов к оценке риска должна быть положена концепция многосредового воздействия с учетом взаимного влияния сред.

Законодательно-правовые акты в области химической безопасности найдут воплощение в реальной жизни только при условии, если будет создана необходимая нормативно-методическая база в виде ГОСТов, норм, рекомендаций, методик, баз данных и знаний. Такая работа проводится, однако нельзя признать ее соответствующей требованиям времени.

Химическая опасность, химически опасные объекты и обеспечение безопасности

Среди различных объектов техносферы значительную долю составляют объекты химического профиля или химические объекты, в которых обращаются различные химические вещества. Химические вещества при всей их пользе и необходимости таят в себе значительные опасности для людей и окружающей среды. Подавляющее большинство из них обладают токсичностью, и их воздействие на живые организмы может приводить к токсическим поражениям различной степени тяжести, включая летальные исходы. Многие химикаты, используемые в промышленности, к тому же и огнеопасны. Паровоздушные смеси, образованные на их основе, способны взрываться. Все это предопределяет опасность объектов техносферы, где обращаются химические вещества.

Под опасностью понимаются явления, процессы, действия или условия, чреватые наличием потенциала, который может нанести ущерб здоровью людей, привести к их гибели, нанести ущерб окружающей среде, привести к потере сохранности материальных объектов антропогенного происхождения. Опасности, содержащиеся в объектах химического профиля, обусловлены наличием в них токсического и энергетического потенциала. Надо подчеркнуть вероятностную природу этого понятия. Опасность - это предтеча возможных негативных событий, но не сами эти события. Они могут произойти, но могут и не осуществиться.

Основные виды техногенных опасностей следующие: химическая, радиационная и бактериологическая опасности. Объекты химического профиля характеризуются химической опасностью. Последняя подразделяется на токсическую, пожаро- и взрывоопасность. Токсическая опасность предопределяется наличием токсического потенциала. Пожаро- и взрывоопасность обусловлены энергетическим потенциалом.

При высвобождении токсического потенциала, сконцентрированного на объекте, опасность может преобразоваться в токсическую аварию. Высвобождение энергетического потенциала может привести к превращению соответствующей опасности в пожар или взрыв. Возможны комбинированные аварии: пожар в сочетании с токсической аварией, когда огнеопасное вещество является одновременно и токсичным веществом, или когда нетоксичное вещество (материал) при горении выделяет токсичные вещества.

Химическая (токсическая) опасность отличается рядом важных специфических особенностей:

Во-первых, химические продукты (токсичные химические вещества - ТХВ) обращаются на множестве химически опасных объектов (ХОО). К ним относятся не только предприятия химической, нефтехимической, металлургической и других видов промышленности, где ТХВ содержатся в сырье, вспомогательных материалах, технологических смесях, продуктах и отходах. Опасность присуща не только стационарным химико-технологическим объектам, но и транспортным средствам, постоянно перемещающим по суше, воде и воздуху громадные массы токсически опасных грузов.

Во-вторых, токсическая опасность химических продуктов, производимых и используемых в промышленности, проявляется не только в авариях, но и при "нормальном" режиме эксплуатации промышленных предприятий. Химические объекты промышленного назначения работают по принципу открытой системы. В них поступают сырье и вспомогательные материалы; в объектах обращаются также технологические смеси, образующиеся продукты. С другой стороны из объектов в окружающее пространство уходят отходящие газы, сточные воды и твердые отходы. Все эти технологические составляющие зачастую являются в той или иной мере токсичными, их попадание в окружающую среду и нахождение в ней представляют опасность.

В-третьих, химическая опасность, обусловленная попаданием токсикантов в окружающую среду, может проявляться на значительном удалении от источников токсического загрязнения (трансграничный и трансконтинентальный перенос). Токсические аварии могут сопровождаться образованием вторичных источников токсического поражения в виде зараженных объектов и участков, которые могут существовать и проявлять себя длительное время после аварии.

В-четвертых, токсическому воздействию подвержены буквально все представители биосферы. Разнообразны пути попадания токсикантов в живые организмы, многообразны механизмы токсического поражения и если ранее учитывался пороговый характер воздействия, то в самое последнее время установлено, что многие химические продукты способны негативно воздействовать на человека при супермалых концентрациях и дозах, то есть в настоящее время применяется линейная зависимость (беспороговая).

В-пятых , и это едва ли не главная особенность химической опасности, свойства многих ТХВ, способность негативно воздействовать на человека и ОПС, изучены слабо. Исследования механизмов воздействия в системах токсикант - организм, токсикант - окружающая среда - организм затруднены в силу исключительной вариабельности последствий токсического воздействия.

Промышленным объектом, предприятием принято считать совокупность элементов (цехов, установок, отделов), входящих в единый комплекс, находящихся на расстояниях не более 500 м и обеспечивающих единый технологический процесс. Химический объект (объект химического профиля, ХО) объект техносферы, где обращаются (производятся, получаются, образуются, используются, перерабатываются, хранятся, транспортируются н/или уничтожаются) токсичные химические вещества.

Химически опасным объектом (ХОО) принято называть объект техносферы, "при аварии на котором или разрушении которого может произойти массовое отравление людей, сельскохозяйственных животных и растений либо химическое заражение окружающей природной среды химическими веществами в количествах, превышающих естественный уровень их содержания в среде.

Химически опасные объекты могут быть разбиты на стационарные (неподвижные) и нестационарные (подвижные). Среди стационарных ХОО особое место занимают ХТО - химико-технологические объекты, в технологическом цикле которых используются токсичные химические вещества, способные при их попадании в окружающее пространство привести к массовым поражениям людей, животных и растений. ХТО - это химически опасные объекты, в которых производится переработка химической субстанции. ХТО, как правило, представляют пожаро- и взрывоопасность. ХТО является основной структурной единицей химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, и многих других отраслей техносферы.

Типовой химико-технологический объект обычно расчленяют на составные части (участки) разного назначения. Среди них выделяют:

Основные технологические участки,

Вспомогательные участки (блоки),

Функциональные участки общего назначения.

Современные ХТО отличаются рядом специфических особенностей, влияющих на уровень опасности таких объектов.

Во-первых, они характеризуются многообразием различных производственных сред, которые используются на объекте. Многие из них обладают повышенной токсичностью, горючестью, воспламеняемостью и склонностью к коррозии.

Во-вторых, современные ХТО отличаются использованием агрегатов большой единичной мощности, в которых сконцентрированы значительные массы ТХВ.

В-третьих, на химико-технологических объектах в настоящее время в более широких масштабах, чем ранее, используется оборудование, работающее в экстремальных условиях (высокая, и слишком низкая температура производственных сред, высокое давление и значительное разряжение в аппаратах, большие скорости движения, колебания элементов оборудования и др.)

В-четвертых , в химико-технологических схемах современных ХТО используется большое число структурных элементов разного назначения, от нормального функционирования (надежности, безотказности) которых во многом зависит безаварийность объекта в целом.

В-пятых, в состав ХТО теперь, как правило, входят автоматизированные системы управления, автоматические системы защиты и мониторинга, оснащенные современной вычислительной техникой, контроллерами, микропроцессорами, что должно учитываться при анализе надежности и уровня опасности ХТО.

Среди большого числа отличающихся по характеру процессов химической технологии можно выделить группу процессов, которые при определенных условиях, возникающих вследствие нарушения требований регламента, выходят в аварийные режимы с последствиями различной степени тяжести. Такие процессы называются потенциально опасные процессы химической технологии и их можно разделить на четыре группы: переработка и получение токсичных веществ; переработка и получение взрывоопасны веществ и смесей; процессы, протекающие с большой скоростью; смешанные процессы.

Большая часть потенциально опасных процессов химической технологии - это смешанные процессы, т.е. такие, которые можно отнести одновременно к двум или трем указанным группам. В них присутствуют все или часть видов опасности: токсичность, взрыв, механическое разрушение оборудования и аппаратуры, выброс реакционной массы, технологический брак.

Классификация потенциально опасных процессов химической технологии по виду опасности приведена на рис. 1.

Рис. 1. Классификация потенциально опасных процессов химической технологии.

Причины, приводящие к отклонению от нормального режима работы и вызывающие аварийную ситуацию очень разнообразны. Основные причины возникновения аварийной ситуации можно свести к следующим:

1. Изменение соотношения подаваемых компонентов (непрерывный процесс) или скорости слива одного из компонентов (полунепрерывный процесс). И в том, и в другом случаях скорость химического превращения веществ растет, что приводит к увеличению количества выделяемого тепла, подъему температуры, ускорению побочных реакций, интенсивному газовыделению и пр. Оба отклонения возникают при отказах средств автоматизации, оборудования, регламентирующего подачу, или в результате ошибок обслуживающего персонала (при ручном управлении).

2. Снижение (или отсутствие) расхода хладагента, подаваемого для охлаждения. Это приводит к снижению теплоотоора, увеличению температуры и т. д. и возникает при отказе средств автоматизации и технологического оборудования или в результате ошибок обслуживающего персонала.

3. Отсутствие перемешивания. В этом случае возможно накопление непрореагировавших компонентов, что при последующем включении мешалки ведет к интенсивному росту скорости реакции и, как следствие, к нарушению температурного режима. Возникает в результате отказа технологического оборудования (остановка или обрыв лопастей мешалки).

4. Попадание посторонних продуктов в аппарат. Приводит к ускорению побочных реакций, нарушению температурного режима и т. д. Возникает при отказе технологического оборудования и в результате ошибок обслуживающего персонала.

5. Нарушение состава исходных компонентов, подаваемых в виде смеси или раствора. Приводит к изменению соотношения реагирующих веществ, следствием чего возможно увеличение скорости химического превращения веществ и т.д. Причины этого нарушения - отказы средств автоматизации и ошибки обслуживающего персонала.

6. Нарушение режима удаления газов или паров. Приводит к увеличению давления и возникает при отказах средств автоматизации, технологического оборудования, стоящего на линии: отвода газов или паров из реактора, и при ошибках обслуживающего персонала.

Надежное средство интенсификации и защиты потенциально-опасных процессов - создание автоматических систем защиты.

В практике химических производств применяются и технологические методы снижения опасности, рассмотрим их.

Наиболее распространенный метод снижения опасности - установление так называемого безопасного регламента, настолько безопасного, что даже при резких возмущениях процесса его опасные параметры не могут приблизиться к границе устойчивости. Естественно, что при этом процесс ведется экстенсивно и скрытые в нем потенциальные возможности повышения эффективности производства не используются. Снижения скорости протекания процесса можно достичь: уменьшением скорости подачи исходных компонентов; варьированием температурного режима; применением специальных разбавителей.

Второй технологический метод снижения опасности - замена периодического или полунепрерывного технологического процесса непрерывным.

Важной сферой обеспечения промышленной безопасности является инженерная сфера.

Можно выделить четыре основных направления):

· Первое направление - наиболее традиционное - повышение надежности используемого технологического оборудования, введение технических систем обеспечения безопасности (двойные стенки резервуаров, факельные системы, предохранительные клапаны, обвалования и т.п.)

· Второе направление - придание технологиям "внутренне присущей" безопасности. Наиболее известные примеры такого подхода - сокращение объемов опасного вещества или замена их неопасными компонентами (функционально подобными исходным веществам), а также модификация используемых технологических процессов.

· Третье направление - административное - в рамках которого осуществляется менеджмент (т.е. планирование, организация, руководство и контроль) всей системой взаимосвязанных действий по обеспечению безопасности. Здесь имеется в виду распределение ответственности, учет человеческого фактора, ведение проекта и внесение в него необходимых исправлений, расследование происшествий и подготовка персонала, проведение ревизий, осуществление контроля технологий и т.п.

· Четвертое направление в практическом осуществлении безопасности в промышленности - это организация действий в чрезвычайных ситуациях. Эти действия осуществляются с помощью систем раннего обнаружения и предупреждения аварии, технических средств противодействия ее распространению: водяных и паровых завес, управляемых источником воспламенения, нейтрализаторов токсичности паровых облаков и т.п.

Рациональный объем внедрения мероприятий по предотвращению ущерба, расчет сил и средств для локализации и ликвидации последствий аварии невозможен без прогноза возможного развития аварий и их последствий.

Содержание статьи

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ФАКТОРЫ ОПАСНОСТИ, любые факторы, связанные с производством и способные оказать неблагоприятное влияние на здоровье человека. Условия окружающей среды, вещества или нагрузки, связанные с производством, могут вызвать снижение трудоспособности, ухудшение самочувствия, травму, болезнь и даже смерть. Факторы, вредно влияющие на самочувствие и здоровье человека в процессе его трудовой деятельности, приводят к снижению эффективности его труда или временной потере трудоспособности. Промышленная гигиена – область медицины, которая занимается промышленными факторами опасности.

Степень опасности.

Влияние промышленного фактора опасности зависит от рода опасности, интенсивности и длительности воздействия вредного фактора, а также обеспокоенности человека данным видом опасности. Воздействие промышленного вредного фактора на человека может быть слабым, но длительным (хроническим), либо сильным, но краткосрочным (острым). Примеры результатов хронических воздействий – антракоз (почернение легких), асбестоз и сидероз – виды заболеваний легких, вызванных вдыханием угольной пыли, асбестовых волокон и металлической пыли (железа) соответственно. Кожная сыпь – пример результата острого воздействия. Промышленные факторы опасности можно разделить на четыре основные категории: химические, физические, биологические и эргономические.

Химические факторы опасности.

Большинство вредных для здоровья воздействий, исходящих от загрязненной окружающей среды, создается пылью, дымами, газами, жидкостями, туманами или парами. Химические препараты могут быть крайне опасными при работе с ними или когда они присутствуют в воздухе в высокой концентрации. При работе с химикатами надо постоянно соблюдать меры предосторожности – пользуясь защитной одеждой, вентиляцией, дистанционными манипуляторами и т.д., – поскольку даже малое количество опасного химиката может нанести вред. Характер воздействия химиката на организм зависит от природы вещества (очевидно, что кислота опаснее для человека, чем вода), интенсивности и времени воздействия, температуры и физического состояния вредного вещества, а также полноценности питания и состояния здоровья работника. Химикаты представляют потенциальную опасность для людей и материальных ценностей, когда они химически активны, нестабильны, воспламеняемы либо летучи или когда они разлагаются. К опасным химикатам относятся взрывчатые вещества, коррозионно-активные вещества, в т.ч. сильные кислоты и щелочи, воспламеняющиеся жидкости, в частности некоторые топлива, токсичные препараты, например соединения, содержащие цианогруппу, окисляющие материалы и некоторые газы.

Растворители, в частности бензол и скипидар, могут быть особенно опасными. Растворители используются для перевода в раствор таких материалов, как масла, смазки, жиры и воски. При контакте с кожей растворители могут вызвать дерматит; вдыхание их может вызвать отравление. Растворители часто бывают причиной взрывов и пожаров в жилых домах, школах, заводах и мастерских.

Химикаты проникают в организм при вдыхании, глотании или путем впитывания. При вдыхании химикаты могут вызвать воспаление верхних дыхательных путей и легких. Реакция организма может быть немедленной и острой. После вдыхания токсичное вещество быстро попадает из легких в кровь и с нею в мозг; именно по этой причине вдыхание некоторых химикатов является крайне опасным. Случаи заглатывания происходят при приеме пищи с попавшими в нее химикатами. После заглатывания токсичные химикаты переносятся из пищеварительной системы в кровь. Путем впитывания в организм обычно попадают жидкие химикаты. Впитывание происходит через кожу или слизистые оболочки, особенно в носу и горле, и может вызвать сыпь на коже и повреждение внутренних органов.

Физические факторы опасности.

Шум, высокие температура и давление, радиация и вибрации – основные виды физических факторов опасности.

Шум (ненужный звук) может оказывать вредное воздействие на различные системы человеческого организма. Среди возможных психологических последствий чрезмерного шума – нервозность, усталость, сонливость и высокое кровяное давление. Физиологические эффекты шума – боль в ушах и потеря слуха. Степень профессиональной потери слуха выше, чем при старении организма, и такая потеря не может быть компенсирована хирургическим вмешательством. Шум может также вызвать нарушение функции речевых органов.

Тепловые нагрузки, вызванные высокими температурами, довольно распространены в металлургии и машиностроении, но факторы теплового воздействия проще всего поддаются контролю по сравнению с другими промышленными факторами опасности. Хотя человек чувствует себя лучше всего только в очень узком диапазоне температуры тела, должны сложиться весьма жесткие внешние условия, прежде чем тепловое перенапряжение станет ощутимым. Уровень тепловой нагрузки зависит от таких параметров, как количество теплоты, передаваемой излучением и конвекцией, влажность, температура и скорость движения воздуха, а также скорость биохимических процессов в организме рабочего. Перегрев может вызвать тепловой удар, тепловые судороги и тепловое истощение. Переохлаждение, которое возможно при производстве на открытом воздухе, приводит к обморожению или гипотермии.

Радиация как физический фактор опасности вызывает все возрастающее беспокойство. Радиацию разделяют на ионизирующую и неионизирующую. Ионизирующая радиация может превратить нейтральные атомы в ионы (заряженные частицы), которые высокореакционноспособны по отношению к другим атомам – в тканях, костном мозге, крови и других элементах человеческого организма. Ионизирующая радиация может представлять собой поток частиц, скажем, альфа-частиц, бета-частиц и нейтронов, либо электромагнитное излучение, например рентгеновское или гамма-излучение. Рентгеновское излучение и гамма-излучение – наиболее опасные виды ионизирующей радиации; их может задержать только массивная преграда (свинцовая или бетонная). Ионизирующая радиация может поразить любую ткань человеческого тела, а степень поражения варьируется от ожогов кожи до рака. Производственные процессы, в частности, сварка и переработка материалов в изделия, а также использование медицинских препаратов, содержащих радиоактивные вещества, – вот примеры ситуаций, где возможно воздействие ионизирующей радиации. Случаи острых облучений довольно редки, однако хроническое облучение может со временем привести к лейкемии, раку щитовидной железы или бесплодию. Нейтронный поток крайне вреден, но в обычных производственных процессах такие потоки, как правило, отсутствуют.

Неионизирующая радиация – например световое, микроволновое и радиочастотное излучение – встречается в производственных условиях гораздо чаще. Неионизирующее излучение имеет большую длину волны и, следовательно, меньшую частоту, чем ионизирующее. Опасность нанесения вреда здоровью низкочастотным излучением (скажем, таким, какое возникает близ линий электропередачи) мала, поскольку излучение этого типа редко имеет высокую интенсивность. Микроволновое излучение, испускаемое радиолокаторами и системами связи, может быть достаточно интенсивным, чтобы вызвать непереносимое повышение температуры тела и серьезные локальные повреждения, например катаракту. Инфракрасное излучение может привести к ожогам и катаракте; однако излучение этого типа не проникает глубже поверхностных слоев кожи. Ультрафиолетовое излучение испускается Солнцем и является наиболее распространенным (по наносимому им вреду) видом неионизирующей радиации. Некоторые применяемые в промышленности вещества делают кожу особенно чувствительной к ультрафиолетовым лучам. Тяжелые солнечные ожоги и воспаление глаз у сварщиков – примеры вредного влияния ультрафиолетового излучения на здоровье человека; во время сварки, плавки и разливки металлов испускается как инфракрасное, так и ультрафиолетовое излучение. Лазеры широко используются в различных отраслях промышленности, науке и медицине и могут причинить непоправимый вред глазам оператора; особому риску такого рода подвергаются работники, занимающиеся сваркой, системами связи, хирургией и химическими исследованиями.

Вибрации передаются телу через стопы и пальцы рук. Этот физический фактор опасности может повредить суставы, кости, мышцы, нервы и систему кровообращения. Чрезмерные вибрации нередко создают пневматические отбойные и бурильные молотки, долота и дрели, а также клепальные пистолеты.

Биологические факторы опасности.

Эргономические нагрузки.

Эргономика, или технология человеческих факторов, – учение о законах труда, связанных с привычками, склонностями, физиологическими параметрами и психологическими характеристиками людей. Учет всех требований, предъявляемых процессом труда к указанным параметрам и характеристикам, необходим для устранения или снижения многих нагрузок. Эргономика, следовательно, заключает в себе больше, чем просто проблемы здоровья, безопасности и производительности труда. Специалисты по гигиене труда стремятся подобрать для каждого конкретного работника наиболее подходящую ему работу и так спроектировать рабочее место, чтобы его удобство для работника способствовало росту производительности труда. Высокий уровень производительности труда возможен только в рабочих системах, спроектированных с учетом способностей, возможностей и ограничений людей. Создавая рабочие системы, в которых физические и психологические нагрузки минимальны, а условия работы комфортны, можно повысить эффективность технологических операций, уменьшить число несчастных случаев, снизить стоимость производства, сократить время обучения и использовать персонал более эффективно. Эргономические нагрузки могут влиять на здоровье и производительность труда столь же сильно, как и другие, более явные опасные факторы окружения. Эргономическое проектирование должно учитывать биомедицинские факторы, в т.ч. нагрузку на мышцы, нервы, суставы и кости организма; факторы чувствительности, в частности звуковые сигналы, утомляемость зрения и цвет; факторы окружающей среды, например температуру, влажность, шум, химические факторы опасности, освещение.

Средства устранения факторов опасности.

Промышленные факторы опасности могут быть устранены или сокращены различными способами. Многие такие факторы могут быть исключены внесением изменений в технологический процесс, когда, например, токсичные материалы заменяются безвредными веществами. Если невозможно устранить все факторы опасности, то необходимо использовать защитное оборудование, в частности каски, защитные очки, маски и перчатки. Однако такое оборудование лишь защищает от факторов опасности, не устраняя их. Путем управленческих решений можно ограничить воздействие неустранимых вредных факторов, например шума. Регулярные медицинские осмотры – важная часть борьбы с промышленными факторами опасности.

Сегодня в больших объемах в бытовой, сельскохозяйственной, промышленной сферах используются химически опасные вещества. Все они отличаются высокой токсичностью и представляют угрозу для людей и природы. Далее рассмотрим наиболее распространенные аварийно химически опасные вещества.

Характер угрозы

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) применяются в производстве, переработке, для транспортных и прочих нужд. При их утечке заражению подвергаются воздух, вода, животные, люди, растения, почва. При аварии химических опасных веществ на предприятии создается угроза для жизни не только людей, находящихся непосредственно в его пределах. Токсичные соединения, способные быстро перемещаться с ветром, могут создать зону поражения на десятки километров. В России ежегодно случаются катастрофы, в результате которых происходит выброс химически опасных веществ. При этом с развитием промышленности и техники угроза только возрастает.

Опасные химические вещества и объекты: общие сведения

Крупнейшие запасы ядовитых соединений сконцентрированы на предприятиях нефтеперерабатывающей, металлургической, оборонной, мясомолочной, пищевой промышленности. В больших объемах АХОВ содержатся на химических и фармацевтических заводах. Токсичные соединения присутствуют на торговых и складских базах, на предприятиях ЖКХ, в различных АО, на хладокомбинатах. Наиболее распространенные опасные химические вещества - это:

Синильная кислота.
Бензол.
Сернистый газ (серы двуокись).
Аммиак.
Фтористый и бромистый водород.
Метилмеркаптан.
Сероводород.

Особенности обработки

При обычных условиях химически опасные вещества в большинстве случаев имеют газообразное либо жидкое состояние. Но в процессе производства, применения, переработки, во время хранения газообразные соединения преобразовывают. Путем сжатия их приводят в жидкое состояние. За счет такого преобразования объем АХОВ значительно уменьшается.

Характеристика токсичности

В качестве показателей вредности соединений используются такие категории, как максимально допустимая концентрация и токсодоза. Предельная норма представляет собой объем, ежедневное воздействие которого в течение длительного времени не провоцирует заболеваний и каких-либо изменений в организме человека. Максимально допустимая концентрация не используется при оценке опасности аварийной ситуации, поскольку при ЧП продолжительность токсического действия АХОВ достаточно ограничена. Токсодоза - это определенное количество соединения, способное вызвать отравляющий эффект.

Хлор

В нормальных условиях это соединение представляет собой желто-зеленый газ с раздражающим резким запахом. Его масса больше, чем у воздуха, приблизительно в 2,5 раза. Из-за этого хлор накапливается в тоннелях, колодцах, подвалах и низинах. Ежегодно это соединение потребляется в количестве 40 млн т. Перевозка и хранение хлора осуществляется в стальных емкостях и ж/д цистернах под давлением. При его утечке образуется едкий дым, который раздражающе действует на кожу и слизистые. Предельно допустимое содержание соединения в воздухе:

1 мг/м 3 - в цеху предприятия.
0,1 мг/м 3 - разовая максимальная концентрация.
0,03 мг/м 3 - среднесуточная концентрация.

Опасным для жизни считается воздействие хлора в течение 30-60 минут в концентрации 100-200 мг/м 3 .

Аммиак

В нормальных условиях это соединение представлено в виде бесцветного газа. Аммиак обладает резким запахом, небольшой массой (легче, чем воздух, вдвое). При выбросе в атмосферу образует дым и взрывоопасные смеси. Аммиак отличается высокой растворимостью в воде. Мировое производство этого соединения составляет ежегодно до 90 млн. т. Транспортировка аммиака осуществляется в сжиженном состоянии в емкостях под давлением. ПДК в воздухе:

Максимальная разовая и средняя суточная концентрации - 0,2 мг/м 3 .
В цеху предприятия - 20 мг/м 3 .

Угроза для жизни создается при концентрации в воздухе 500 мг/м 3 . В таких случаях высока вероятность смерти от отравления.

Синильная кислота

Эта прозрачная и бесцветная жидкость отличается дурманящим запахом, похожим на аромат миндаля. При нормальной температуре она обладает высокой летучестью. Капли синильной кислоты быстро испаряются: в зимнее время за час, в летнее - за 5 минут. ПДК в воздухе - 0,01 мг/м 3 . При концентрации 80 мг/м 3 возникает отравление.

Сероводород

Этот бесцветный газ обладает неприятным и очень резким запахом. Сероводород тяжелее воздуха в два раза. При авариях он накапливается в низинах, первых этажах сооружений, тоннелях, подвалах. Сероводород очень сильно загрязняет воду. При вдыхании соединение поражает слизистую, а также негативно воздействует на кожу. Среди первых признаков отравления следует отметить головную боль, светобоязнь, слезотечение и жжение в глазах, холодный пот, рвоту и тошноту, а также вкус металла во рту.

Особенности катастрофы

Как правило, при ЧП с разрушением емкости давление снижается до атмосферного. В результате опасные химические вещества вскипают и выделяются в виде аэрозоля, пара или газа. Образовавшееся непосредственно при повреждении емкости облако называют первичным. Опасные химические вещества, содержащиеся в нем, распространяются на достаточно большое расстояние. Оставшийся объем жидкости растекается по поверхности. Постепенно соединения также испаряются. Поступившие в атмосферу газообразные опасные химические вещества образуют вторичное облако поражения. Оно распространяется на меньшие расстояния.

Зоны поражения

Это территории, которые заражены вредными соединениями в концентрациях, создающих угрозу для жизни людей. От уровня содержания АХОВ будет зависеть глубина зоны поражения (расстояние, на которое распространится воздух с опасными веществами). Немаловажное значение имеет и скорость ветра. Так, при потоках 1 м/с облако удалится от места ЧП на 5-7 км, при 2 м/сек - на 10-14 км, при 3 м/сек - на 16-21 км. При повышении температуры воздуха и почвы усиливается испарение токсичных соединений. Это, в свою очередь, способствует повышению концентрации веществ. От воздушного потока также зависит вид (форма) зоны заражения. Так, при 0,5 м/сек она выглядит как окружность, 0,6-1 м/сек - как полуокружность, 1,1 м/сек - как сектор с прямым (90 градусов) углом, 2 м/сек и более - как сектор с углом 45 градусов.

Особенности поражения населенных пунктов

Необходимо сказать, что сооружения и здания в городе быстрее нагреваются от солнца, чем в сельской местности. В связи с этим в крупных населенных пунктах отмечается интенсивное перемещение воздуха. Это способствует тому, что опасные вещества проникают в тупики, подвалы, во дворы, на первые этажи домов, создавая там высокие концентрации, представляющие серьезную угрозу для населения.

В процессе жизнедеятельности человек постоянно сталкивается с большим количеством химических вредных факторов, которые могут вызвать различные заболевания, расстройства здоровья, травматизм как в процессе контакта, так и через определенный промежуток времени. Известно примерно 7 млн. Химических веществ и соединений, из которых 60 тыс. Используются в деятельности человека. На международном рынке ежегодно появляется от 500 до 1000 новых химических соединений и смесей.

Химические факторы опасности - факторы, имеющие высокую химическую родство с тканями организма человека и веществами окружающей среды (едкими, ядовитыми, взрывоопасными и др.) И способны причинить ущерб человеческому организму.

Химические элементы, вещества и соединения могут находиться в твердом, газообразном и жидком агрегатных состояниях. Поэтому в организм человека химические вещества проникают через органы дыхания, желудочно-кишечный

тракт, кожу и слизистые оболочки. Степень поражения химическими веществами зависит от их токсичности, избирательного действия, продолжительности, а также физико-химических свойств.

Отравление может быть острым и хроническим. При любой формы отравления интенсивность действия вредного вещества определяют степенью ее физиологической активности - токсичностью.

Токсичность (греч. Toxikon - яд) - свойство некоторых химических элементов, соединений и биогенных веществ пагубно влиять на живые организмы (растения, животные, грибы, микроорганизмы) и здоровья людей.

По токсичности ядовитые вещества разделяют на следующие виды:

Нервно-паралитического действия (зарин, зоман): бронхоспазм, удушье, паралич;

Общетоксического действия (синильная кислота, хлор, циан): отеки, кома, паралич, судороги, учащенное сердцебиение;

Раздражающего действия (аммиак, пары кислот): раздражение слизистых оболочек носа, ротовой полости;

Ирнонаривнои действия (иприты): местные воспаления и некротические изменения в сочетании с общетоксическими явлениями.

По избирательностью действия выделяют такие группы ядовитых веществ:

Сердечные, имеющих кардиотоксическое действие (лекарства, растительные яды, соли бария, калия, кобальта, кадмия);

Нервные, которые приводят к нарушению функций нервной системы (угарный газ, аммиак, углеводороды, фосфорорганические соединения, алкогольные изделия, наркотические средства, снотворные лекарства и др.);

Печеночные, которые вызывают поражения печени (хлорированные углеводороды, альдегиды, фенолы, фосфор, селен и др.);

Почечные, негативно влияющих на почки (соединения тяжелых металлов, этиленгликоль, щавелевая кислота и др.);

Кровяные, которые поражают кровь (производные анилина, анилин, нитриты)

Легочные, приводящие к поражению легких (оксиды азота, озон, фосген).

В зависимости от практического использования химические вещества классифицируют на:

Промышленные яды, используемые в производстве (органические растворители, красители) и является источником острых и хронических интоксикаций при нарушении правил техники безопасности;

Ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками, грызунами, насекомыми и др;

Лекарственные препараты;

Бытовые химические вещества, которые используют в качестве пищевых добавок, средства санитарии, косметические средства;

Биологические яды (растительные и животные, содержащиеся в растениях и грибах, животных и насекомых)

Ядовитые вещества (зарин, иприт, фосген).

По характеру действия химические вещества разделяют на следующие группы:

Токсичные, которые обусловливают отравление организма человека или влияют на его отдельные системы (например, на кроветворение, центральную нервную систему)

Наркотические (спирты, ароматические углеводороды), действующие на центральную нервную систему;

Раздражающие (пары кислот, щелочей), которые вызывают раздражение слизистых оболочек, дыхательных путей, глаз, легких, кожи;

Удушающие (оксид углерода, оксиды азота), приводят к токсическому отеку легких;

Сенсибилизирующие (растворители, формалин) - вещества, которые действуют как аллергены;

Канцерогенные (ароматические углеводороды, циклические амины, никель, хром), приводящие к возникновению злокачественных опухолей

Мутагенные (свинец, радиоактивные вещества), которые нарушают генетический код, меняют наследственную информацию;

Такие, влияющие на репродуктивную функцию (радиоактивные изотопы, ртуть, свинец).

Важное значение при исследовании токсичности любого компонента окружающей среды имеет изучение его физико-химических свойств, что позволяет по определенным формулам вычислить параметры, характеризующие токсичность вещества и могут быть использованы при разработке методов и средств защиты от воздействия вредных веществ.

Среди чрезвычайных ситуаций техногенного характера аварии на химически опасных объектах занимают одно из важнейших мест. Химизация промышленной индустрии во второй половине ХХ столетия обусловила возрастание техногенных опасностей, связанных с химическими авариями, которые могут сопровождаться выбросами в атмосферу аварийно химически опасных веществ (АХОВ), значительным материальным ущербом и большими человеческими жертвами.

Территория, подвергшаяся заражению СДЯВ, на которой могут возникнуть или возникают массовые поражения людей, называется очагом химического поражения (ОХП).

Сильнодействующие ядовитые вещества - это химические вещества или соединения, которые при проливе или выбросе в окружающую среду способны вызвать массовое поражение людей или животных, а также заражение воздуха, почвы, воды, растений и различных объектов выше установленных предельно допустимых значений.

Развитие очага химического заражения связано с высвобождением химической энергии:

Аварии с выбросом СДЯВ при их производственной переработке или хранении;

Аварии при траспортировке СДЯВ;

Распространении СДЯВ в процессе протекания химической реакции, начавшихся, в результате аварии;

Аварий с химическими боеприпасами;

Утрате источников СДЯВ

Применения химического оружия.

Химически опасный объект (ХОО) - 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.

К ХОО относятся предприятия химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других родственных им отраслей промышленности; предприятия, имеющие промышленные холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак; водопроводные и очистные сооружения, на которых применяется хлор и другие предприятия

I - когда в зону возможного химического заражения попадает более 75 тыс. человек,

II - от 40 до 75 тыс. человек,

III - менее 40 тыс. человек,

IV - зона возможного химического заражения, не выходящая за пределы территории объекта или его санитарно-защитной зоны.

По степени воздействия на организм человека АХОВ подразделяются на 4 класса опасности :

1 - чрезвычайно опасные;

2 - высокоопасные;

3 - умеренно опасные;

4 - малоопасные.

По своим поражающим свойствам АХОВ неоднородны. В качестве их основного классификационного признака наиболее часто используется признак преимущественного синдрома, складывающегося при острой интоксикации человека.

Исходя их этого по характеру воздействия на организм человека все АХОВ условно делятся на следующие группы:

· вещества с преимущественно удушающим действием (хлор, фосген и др.);

· вещества преимущественно общеядовитого действия (окись углерода и др.);

· вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (азотная кислота и окислы азота, сернистый ангидрид, фтористый водород и др.);

· вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак и др.);

· метаболические яды (окись этилена и др.);

· вещества, нарушающие обмен веществ (диоксины и др.).

АХОВ находятся в больших количествах на предприятиях, их производящих или потребляющих. На химически опасных предприятиях они являются исходным сырьем, промежуточными, побочными и конечными продуктами, а также растворителями и средствами обработки. Запасы этих веществ размещаются в хранилищах (до 70–80%), технологической аппаратуре, транспортных средствах (трубопроводы, цистерны и т. п.). Наиболее распространенными АХОВ являются сжиженные хлор и аммиак. На отдельных ХОО содержатся десятки тысяч тонн сжиженного аммиака и тысячи тонн сжиженного хлора. Кроме того, сотни тысяч тонн АХОВ транспортируются круглосуточно железнодорожным и трубопроводным транспортом.

Зона химического заражения - территория и 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 быть выделены составляющие ее зоны - зона смертельных токсодоз (зона чрезвычайно опасного заражения), зона поражающих токсодоз (зона опасного заражения) и зона дискомфорта (пороговая зона, зона заражения).

На внешней границе зоны смертельных токсодоз 50% людей получают смертельную токсодозу. На внешней границе поражающих токсодоз 50% людей получают поражающую токсодозу. На внешней границе дискомфортной зоны люди испытывают дискомфорт, начинается обострение хронических заболеваний или появляются первые признаки интоксикации.

В очаге химического заражения происходят массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений.

При авариях на химически опасных объектах может действовать комплекс поражающих факторов: непосредственно на объекте аварии - токсическое воздействие АХОВ, ударная волна при наличии взрыва, тепловое воздействие и воздействие продуктами сгорания при пожаре; вне объекта аварии - в районах распространения зараженного воздуха только токсическое воздействие как результат химического заражения окружающей среды. Основным поражающим фактором является токсическое воздействие АХОВ.

Возможно, будет полезно почитать: