Аварии, катастрофы, пожары, обрушения и другие бедствия в России за последние годы оказывают все возрастающее негативное воздействие на социально-экономическую обстановку. Рост числа техногенных чрезвычайных ситуаций, усугубление последствий и масштабов воздействия достигли такого размаха, что начали сказываться на безопасности государства и населения.
Почему такое происходит? Основных причин две. Во-первых, современное производство усложняется, в его процессе применяются ядовитые и агрессивные компоненты, на малых площадях концентрируется большое количество энергетических мощностей. Во-вторых, упала производственная дисциплина. Это приводит к трагическим последствиям, огромным материальным убыткам. Чрезвычайные ситуации техногенного характера разнообразны как по причинам их возникновения, так и по масштабам. Рассмотрим основные из них.
На многих объектах экономики, военных объектах и научных центрах используются вещества, содержащие ядерное горючее. Отдельные системы, блоки и устройства этих объектов преобразуют энергию делящихся ядер в электрическую и другие виды энергий. Ряд предприятий использует в технологических процессах или хранит на своей территории делящиеся материалы. Все эти предприятия относятся к объектам с ядерными компонентами. Однако радиационно опасными из них являются не все.
Радиационно опасный объект (РОО) - это объект, на котором перерабатывают или транспортируют радиоактивные вещества (РВ), при аварии или разрушении которого может произойти облучение или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных, растений, объектов экономики и природной среды.
|
К РОО относятся предприятия ядерного топливного цикла (ЯТЦ): урановой промышленности, радиохимической промышленности, места переработки и захоронения радиоактивных отходов; атомные станции (АС): атомные электрические станции (АЭС), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), атомные станции теплоснабжения (АСТ); объекты с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ): корабельными ЯЭУ, космическими ЯЭУ, войсковыми атомными электростанциями (ВАЭС); ядерные боеприпасы (ЯБ) и склады для их хранения.
Атомная станция - это электростанция, на которой ядерная (атомная) энергия преобразуется в электрическую и тепловую. На атомных станциях тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор (АЭС), и, частично, для подогрева теплоносителя (АСТ, АТЭЦ).
Атомная станция включает: реакторы (паропроизводящие установки - главная особенность атомных станций), паровые турбины, системы трубопроводов, конденсаторы, системы вывода генерируемой мощности и тепла.
В зависимости от используемого топлива, типа ядерной реакции и способа снятия тепла в мире разработано 7 типов ядерных энергетических реакторов. В странах СНГ атомные станции имеют 4 типа реакторов: реакторы кипящего типа (ВВЭР-440) на тепловых нейтронах с двухконтурным охлаждением реактора и съемом тепла водой; реакторы с водой под давлением (ВВЭР-1000); реакторы на быстрых нейтронах с охлаждением жидким натрием или магнием; графитовые реакторы кипящего типа РБМК.
С точки зрения безопасности предпочтение имеют реакторы типа ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, что объясняется наличием отрицательного коэффициента реактивности, проявляющегося в уменьшении нейтронного потока при увеличении температуры теплоносителя в активной зоне реактора, наличием трехкратного резервирования всех активных систем и противоаварийной оболочки.
|
В реакторах типа РБМК проведено разделение функций теплоносителя (вода) и замедлителя нейтронов (графит), в результате чего появился положительный паровой эффект реактивности с увеличением нейтронного потока при повышении температуры воды и превращении ее в пар, что может привести к неконтролируемому разгону реактора при выходе из строя или отключении систем безопасности.
Основными причинами аварий на атомных станциях являются: низкий уровень технологической дисциплины оперативного персонала и его профессиональной подготовки; отсутствие должного внимания и требовательности со стороны министерств и ведомств, организаций и учреждений, ответственных за обеспечение безопасности атомных станций на этапах проектирования, строительства и эксплуатации.
Под аварией на радиационно опасном объекте понимается выход из строя или повреждение отдельных узлов и механизмов объекта во время его эксплуатации, приводящий к загрязнению объектов внешней среды.
Радиоактивное загрязнение - загрязнение поверхности Земли, атмосферы, воды либо продовольствия, пищевого сырья, фуража и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровень, установленный нормами радиационной безопасности. Поэтому радиоактивное загрязнение местности при авариях на атомных станциях имеет особенности.
|
1. Радиоактивное загрязнение местности и атмосферы имеет сложную зависимость от исходных параметров (типа и мощности реактора, времени его работы, характера аварии и т. д.) и метеоусловий, вследствие чего прогнозирование его масштабов затруднено, требует разработки специальных методик и носит ориентировочный характер.
2. Естественный спад активности радионуклидов существенно более длителен, чем распад продуктов ядерных взрывов
3. Смесь выбрасываемых из реактора радиоактивных веществ обогащена долгоживущими радионуклидами (плутоний-239, стронций-90, цезий-137 и др.), причем вклад в общую активность а-излучающих изотопов с течением времени будет увеличиваться. В результате большие площади на длительное время окажутся загрязненными опасными радионуклидами, которые могут быть вовлечены в миграционные процессы на местности.
Малые размеры радиоактивных частиц (средний размер около 2 мкм) способствуют их глубокому проникновению в микротрещины и краску, что затрудняет проведение работ по дезактивации (рис. 4.2).
А, % р-10~3кг/м3
4. Пылеобразование приводит к поступлению в организм, через органы дыхания, мелкодисперсных продуктов деления и, прежде всего, биологически опасных «горячих» частиц.
5. Наличие в атмосфере облака газоаэрозольной смеси радионуклидов, испускающей мощный поток ионизирующих излучений.
6. Осаждение высокоактивных осколков конструкций реактора и графита как на территории АЭС, так и в виде пятен по следу облака.
7. Стационарный характер источника загрязнения, продолжительность выбросов во времени на небольшую высоту (до 1,5-2 км) и частые изменения метеоусловий приводят к азимутальной неравномерности загрязнения местности, изменению уровней радиации в отдельных районах во времени и образованию радиоактивных зон загрязнения в виде пятен.
Особенности радиоактивного загрязнения местности при аварии на АЭС, по сравнению с подрывом ядерного (термоядерного) боеприпаса:
1. Состав радиоактивных изотопов в смеси, выбрасываемой в атмосферу из реактора, различен для каждого реактора, зависит от многих его параметров, что определяет различный характер уменьшения активности и интенсивности излучения со временем;
2. Значительная часть (около 1/3) энергии при ядерном взрыве затрачивается на проникающую радиацию, в то время как при аварии на АЭС проникающая радиация, как поражающий фактор, практически отсутствует;
3. Выброс радиоактивных веществ в атмосферу при ядерном взрыве происходит практически мгновенно, а при аварии на АЭС - за сравнительно длительный промежуток времени;
4. При подрыве ядерного боеприпаса радиоактивное облако поднимается на высоту до 10-20 км и более, после чего переносится ветром, который на данной высоте относительно устойчив. При аварии на АЭС газоаэрозольное облако поднимается на высоту до 1,5 км (т. е. ниже кромки сплошных облаков) и переносится ветром в нижних турбулентных слоях атмосферы, которые, как правило, неустойчивы, что затрудняет прогнозирование масштабов радиоактивного загрязнения;
5. При ядерном взрыве в облаке радиоактивно загрязненного воздуха содержится большое количество поднятой с земли радиоактивной пыли, с которой слипаются (сплавляются) продукты деления. При аварии на АЭС количество поднятой с грунта пыли будет незначительно;
6. При подрыве ядерного боеприпаса количество образовавшихся короткоживущих радионуклидов крайне мало, поэтому их действие на людей практически не учитывается. При аварии на АЭС короткоживущие радионуклиды представляют большую опасность;
7. Выбрасываемая при аварии на АЭС смесь радиоактивных веществ обогащена долгоживущими изотопами цезия-137, стронция-90, плутония-139 и т. д., что способствует последующей миграции РВ;
8. При аварии на АЭС возможно «прожигание» основания реактора и фундамента сооружения энергоблока с последующим проникновением радиоактивных частиц в грунт и грунтовые воды;
9. При ядерном взрыве общее количество выделяющихся в результате реакции деления радиоактивных веществ зависит от мощности и конструкции ядерного боеприпаса. При аварии на АЭС общее количество выброшенных радиоактивных веществ зависит от типа реактора, его мощности, продолжительности работы от последней загрузки и вида аварии;
10. Средний размер радиоактивных частиц при ядерном взрыве около 200 мкм. При аварии на АЭС средний размер выбрасываемых из реактора частиц составляет около 2 мкм, что облегчает их поступление в организм человека через органы дыхания, проникновение в микротрещины и микропоры различных объектов;
11. При ядерном взрыве определяющим в накоплении дозы излучения в организме человека является внешнее воздействие γ-излучения от продуктов взрыва. При аварии на АЭС оно дополняется дозой облучения от загрязненной окружающей поверхности и дозой внутреннего облучения;
12. При аварии на АЭС спад мощности дозы облучения происходит значительно медленнее, чем при ядерном взрыве (см. рис. 1.3).
При авариях на АЭС большая часть выбросов радиоактивных веществ превращается в аэрозоли, которые обусловливают аэрозольное загрязнение местности. При этом размер, форма и активность являются важнейшими параметрами радиоактивных аэрозолей. Радиоактивные частицы аварийных выбросов обычно имеют неправильную форму.
Распределение частиц по размерам и активности подчиняется нормально- логарифмическому закону: средний диаметр частицы - 2 мкм; средняя активность частицы - 10-14-10-16 км. Тем не менее, встречаются частицы, активность которых в сотни и тысячи раз выше активности обычных частиц. Эти частицы называются «горячими». Размер их 0,7-2 мкм, а концентра-
ция - 1 на 1-14 м воздуха. Источниками их являются уран-234, 235.
По размерам частиц выбросы можно разделить на 4 группы (см. рис. 1.4). Образование частиц I, II и, частично, III группы, в первый и, частично, во второй период выбросов происходит путем диспергирования ядерного топлива и продуктов деления в результате парового взрыва при контакте топлива с теплоносителем, а также разрушения технологических каналов и разгерметизации реактора. В период горения графита и окисления топлива выброс радиоактивных веществ осуществляется вследствие эффекта трубы за счет воздушного потока из нижних помещений реактора.
Выбросы частиц I группы, помимо диспергированного топлива и продуктов деления, содержат высокоактивные куски углерода и элементов конструкций реактора. Некоторая доля частиц I и II групп представляет собой зерна диоксида урана и плутония, обедненных изотопами цезия. Частицы III группы образуются в результате окисления на воздухе урана и плутония. Частицы IV группы возникают за счет конденсации и десублимации паров и газов. При их слипании образуются агрегаты, переходящие в III группу.
Радиоактивные загрязнения в виде твердых, жидких и газообразных веществ после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней, т.к. между радиоактивными веществами и поверхностью возникает связь, которая удерживает радиоактивные вещества.
4.2. Выявление и оценка радиационной обстановки при авариях
на радиационно опасных объектах
Под радиационной обстановкой понимают возникающие в результате аварий на радиационно опасных объектах условия, которые определяются масштабами и степенью радиоактивного загрязнения местности, объектов, материальных средств, которые могут оказать влияние на жизнедеятельность населения, работу объектов экономики и действия сил ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Под выявлением радиационной обстановки понимается сбор и обработка исходных данных об авариях на радиационно опасных объектах (тип, мощность, координаты, количество, степень разрушения, метеорологические условия, время возникновения аварии и т. д.), определение размеров зон загрязнения и нанесение их на карту (план).
Под оценкой радиационной обстановки понимается определение влияния радиоактивного загрязнения на работу объектов экономики, жизнедеятельность населения и действия сил ликвидации чрезвычайных ситуаций. Оценка также предполагает:
решение основных задач по различным вариантам действий сил ликвидации чрезвычайных ситуаций;
оценку работы объектов экономики и жизнедеятельности населения;
анализ полученных результатов и выбор вариантов действий, обеспечивающих минимальные потери (исключающих потери) при условии выполнения поставленных задач.
К основным задачам при оценке радиационной обстановки относятся:
1) определение радиационных потерь при нахождении в зонах радиоактивного загрязнения местности;
2) определение радиационных потерь при преодолении зон радиоактивного загрязнения местности;
3) определение допустимой продолжительности пребывания в зонах радиоактивного загрязнения местности при заданной дозе облучения;
4) определение времени начала работ в зонах радиоактивного загрязнения местности при заданной дозе облучения;
5) определение времени начала преодоления зон радиоактивного загрязнения местности при заданной дозе облучения;
6) определение степени загрязнения техники, транспорта и других материальных средств.
Выявление и оценка обстановки осуществляется в 3 этапа.
I этап - заблаговременное выявление и оценка радиационной обстановки по прогнозу по оценочным параметрам аварий на радиационно опасных объектах с учетом преобладающих среднегодовых метеоусловий. Основанием для прогнозирования являются сведения о радиационно опасных объектах и преобладающих метеоусловиях, полученные от соответствующих министерств и ведомств. Эти результаты необходимы для планирования мероприятий по защите населения и территорий;
II этап - выявление и оценка радиационной обстановки по прогнозу после аварий на радиационно опасных объектах. Основанием для прогнозирования являются данные, поступившие от вышестоящих, нижестоящих и взаимодействующих органов управления ГОЧС, объектов экономики, подчиненных сил разведки, наблюдения и контроля с учетом реальных метеоданных. Полученные результаты необходимы для принятия решения КЧС и ПБ по защите населения и территорий, уточнения задач органам разведки и проведения неотложных мероприятий по защите;
III этап - выявление и оценка радиационной обстановки по данным разведки. Основанием для этого являются данные, полученные от органов разведки, наблюдения и контроля о мощностях доз излучения и степени радиоактивного загрязнения различных объектов на определенное время. Эти данные необходимы для уточнения принятых решений по защите населения и проведения работ по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.
Методика выявления и оценки радиационной обстановки предназначена для решения задач по данным прогноза и радиационной разведки при крупномасштабных разрушениях (авариях) реакторов АЭС в целях определения влияния их последствий на поведение населения и действия сил ликвидации чрезвычайных ситуаций, выбора и обоснования оптимальных режимов деятельности и защиты. Выявление и оценка радиационной обстановки заключаются в решении формализованных задач, которые делятся на две большие группы (табл. 4.1):
инженерные - задачи по определению степени радиоактивного загрязнения местности, характеристик вооружения и техники, средств защиты;
оперативные - расчет доз облучения и возможных последствий облучения, оптимизация режимов поведения населения и действий сил ликвидации ЧС в зонах радиоактивного загрязнения и т. д., как по прогнозу, так и по данным разведки.
Таблица 4.1 - Задачи, решаемые в ходе выявления и оценки радиационной обстановки при аварии на АЭС
Инженерные задачи | Оперативные задачи |
по прогнозу | по данным разведки |
Мощность дозы излучения на следе облака; доза облучения на следе облака; поверхностная активность РВ на следе облака; максимальная объемная активность РВ в воздухе на высоте струи или облака; максимальная объемная активность РВ в воздухе и у поверхности земли; активность РВ, поглощенных человеком при дыхании; доза облучения от проходящего облака; активность РВ, накопленных в воздушных фильтрах двигателей и фильтровентиля- ционных установок (ФВУ); доза облучения от загрязненных двигателей и ФВУ | Выявление радиационной обстановки по прогнозу |
Схема прогнозируемых зон радиоактивного загрязнения местности на следе облака | Мощность дозы на заданное время; наименование (индекс) зон радиоактивного загрязнения |
Оценка радиационной обстановки | |
Доза облучения при расположении на следе облака; доза облучения при преодолении следа облака; допустимое время начала работ и допустимая продолжительность работ на следе облака; допустимое время начала преодоления следа облака | Доза облучения при расположении на загрязненной местности; доза облучения при преодолении загрязненного участка маршрута; допустимое время начала работ на загрязненной местности; допустимая продолжительность работ на загрязненной местности; допустимое время начала преодоления загрязненного участка маршрута |
Оценка последствий радиационных поражений | |
Потери: в результате внешнего облучения; в результате аппликации загрязненного обмундирования; в результате комбинированного воздействия РВ (внешнее облучение и внутреннее поступление) |
Основные допущения и ограничения методики: ядерный реактор работает в стационарном режиме; радионуклидный состав выброса аналогичен составу облученного топлива; источниками радиоактивного загрязнения местности являются радиоактивное облако (мгновенный объемный источник) с выбросом на высоту до 1,5 км и струя радиоактивных веществ с выбросом на высоту до 200 м; базовая доля выброса продуктов деления 10 %, из которых для реактора РБМК 25 % находится в облаке и 75 % в струе, а для реактора ВВЭР - 75 % в облаке и 25 % в струе; скорость гравитационного оседания частиц 0,01 м/с.
Обычная классификация шести категорий устойчивости атмосферы по Пасквиллу укрупнена до трех: А и В до А - сильно неустойчивая (конвекция); С и D до D - нейтральная (изотермия); Е и F до F - очень неустойчивая (инверсия). Исходными данными для выявления и оценки радиационной обстановки в случае аварии на АЭС по прогнозу являются:
а) характеристики ядерного энергетического реактора (ЯЭР): тип, электрическая мощность W э, количество аварийных ЯЭР n, астрономическое время аварии Т ав, доля выброшенных РВ п, координаты ЯЭР и др.;
б) метеорологические характеристики: скорость ветра V10, направление ветра α 10, состояние облачного покрова;
в) дополнительные данные: время начала t н и продолжительность работ Δt раб, допустимая доза облучения Дзад, координаты нахождения населения и сил ликвидации чрезвычайных ситуаций и т. д.
Выявление радиационной обстановки по прогнозу осуществляется в следующей последовательности. На карте (рис. 4.3) обозначают радиационно опасные объекты, возле которого делают поясняющую надпись черным цветом: в числителе - тип аварийного реактора и его электрическая мощность; в знаменателе - время и дата аварии.
Рис. 4.3. Прогнозирование радиационной обстановки в случае аварии на радиационно оппасном объекте.
От центра ЯЭР по направлению среднего ветра синим цветом проводят ось прогнозируемых зон радиоактивного загрязнения.
Для заданного типа ЯЭР и других исходных данных при помощи справочных таблиц определяют размеры зон радиоактивного загрязнения и наносят их на карты (планы, схемы) соответствующим цветом (табл. 4.2).
Следующим этапом является оценка радиационной обстановки по прогнозу, т. е. решение ранее указанных формализованных задач по указанию непосредственного начальника или председателя КЧС и ПБ.
Таблица 4.2 - Характеристика зон радиоактивного загрязнения местности при аварии на АЭС (на примере ВВЭР-1000)
№ п/п | Наименование зон | Индекс, цвет | Размер зон загрязнения | Доза за первый год после аварии, Х 10-2 Зв | Мощность дозы на 1-й час после аварии, Х 10-2 Зв/ч | |||||||
Длина на 1час после взрыва | Ширина на 1час после взрыва | Площадь | на внешней границе | в середине зоны | на внутренней границе | на внешней границе | на внутренней границе | |||||
Радиационной опасности | М | 8,76 | 0,014 | 0,14 | ||||||||
Умеренного загрязнения | А | 29,5 | 1.16 | 26,8 | 0,14 | 1,4 | ||||||
Сильного загрязнения | Б | - | - | - | 1,4 | 4,2 | ||||||
Опасного загрязнения | В | - | - | - | 4,2 | |||||||
Чрезвычайно опасного загрязнения | Г | - | - | - | - | |||||||
Выявление фактической радиационной обстановки осуществляется по данным разведки и контроля с привлечением соответствующих сил ликвидации чрезвычайных ситуаций. Дополнительными исходными данными являются значения мощности дозы излучения, измеренные в определенное время, в определенных точках местности и приведенные к 1-му часу после аварии (рис. 4.4). Точки с мощностями доз излучения, равными или близкими к их значениям, на границах зон М, А, Б, В и Г соединяют плавными изолиниями.
Рис. 4.4. Выявление радиационной обстановки по данным разведки
Следующим этапом является оценка фактической радиационной обстановки по данным разведки, т. е. решение определенных, ранее формализованных или других задач по указанию непосредственного начальника или председателя КЧС и ПБ.
4.3. Аварии с выбросом (угрозой выброса)
аварийно химически опасных веществ
Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) - новое понятие, присвоенное группе опасных химических веществ (ОХВ), которые длительное время назывались сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ).
Опасное химическое вещество - химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.
Аварийно химически опасное вещество - опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (выливе) которого может произойти заражение окружающей среды с поражающими живой организм концентрациями (токсодозами).
Замена понятия СДЯВ на АХОВ связана с рядом обстоятельств:
- используемое ранее определение не в полной мере соответствовало адресности веществ, которые должны интересовать ОУ РСЧС и гражданской обороны. Например, мышьяк и цианистый калий в перечень СДЯВ не входили, поскольку использовались в расфасованном виде в небольших количествах, не представляющих опасности возникновения очага массового поражения для населения в аварийных ситуациях. Защита от них относится к сфере техники безопасности;
- перед органами ГОЧС возникла проблема, связанная с обеспечением безопасности населения при заражении источников водопотребле- ния, которой ранее отводилось второстепенное внимание. То есть возникла необходимость в выделении новой группы веществ, которая по своему определению должна быть отличной от группы СДЯВ;
- введение понятия «опасное химическое вещество» оказалось не совсем удачным, поскольку к этому классу веществ относятся практически все вредные вещества, используемые в промышленности, большая часть из которых не представляет опасности в аварийных ситуациях.
Ниже приведен перечень наиболее распространенных АХОВ и предельно допустимые концентрации (ПДК) этих веществ в воздухе рабочей зоны и населенных пунктов (табл. 4.3).
Таблица 4.3 - Наиболее распространенные АХОВ и предельно допустимые их концентрации
№ п/п | Наименование АХОВ | ПДК (мг/м3) в воздухе | ||
рабочей зоны | населенных пунктов | |||
разовая | суточная | |||
Азотная кислота (конц.) | 5,0 | 0,4 | 0,15 | |
Аммиак | 0,2 | 0,04 | ||
Водород хлористый | 5,0 | 0,2 | 0,01 | |
Водород цианистый | 0,3 | - | 0,01 | |
Окись этилена | 1,0 | 0,3 | 0,3 | |
Соляная кислота (конц.) | 5,0 | 0,2 | 0,2 | |
Формальдегид | 0,5 | 0,035 | 0,003 | |
Фосген | 0,5 | - | - | |
Хлор | 1,0 | 0,1 | 0,03 | |
Хлорпикрин | 0,7 | 0,007 | 0,007 |
По признакам своего поражающего действия АХОВ можно подразделить на следующие группы:
- удушающего действия (фосген, хлор, хлористый водород и др.);
- общеядовитого действия (хлорциан, цианистый водород, синильная кислота, этиленхлоргидрин и др.);
- удушающего и общеядовитого действия (акрилонитрил, аммиак, азотная кислота, окислы азота, сернистый ангидрид, сероводород, фтористый водород и др.), способные вызвать токсический отек легких или нарушить энергетический обмен в организме;
- нейротропные яды (сероуглерод, фосфорорганические соединения и др.), нарушающие состояние нервной системы;
- удушающего и нейротропного действия (аммиак, сернистый водород и др.), вызывающие при ингаляционном поражении токсический отек легких и поражение нервной системы;
- метаболические яды (окись этилена, хлор, фосген и др.), способные нарушить обмен веществ и привести к смертельному исходу.
Из всех вредных веществ, используемых в промышленности (более 600 тыс. наименований), только немногим более 100 можно отнести к АХОВ, 34 из которых получили наибольшее распространение.
Механизм токсического действия АХОВ 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 (биологическим катализаторам).
Ферменты - это химические (биохимические) вещества или соединения, способные в ничтожно малых количествах управлять химическими и биологическими реакциями в организме.
Токсичность тех или иных АХОВ 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.
Для оценки токсичности АХОВ используют ряд характеристик, основными из которых являются концентрация и токсическая доза.
Концентрация - количество вещества (АХОВ) в единице объема,
массы (мг/л, г/кг, г/м и т. д.).
Пороговая концентрация - это минимальная концентрация, которая может вызвать ощутимый физиологический эффект. При этом пораженные ощущают лишь первичные признаки поражения и сохраняют работоспособность.
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - концентрация вредного вещества в воздухе, которая при ежедневной работе в течение 8 ч в день (не более 40 часов 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.
Средняя смертельная концентрация в воздухе - концентрация вещества в воздухе, вызывающая гибель 50 % пораженных при 2-, 4-часовом ингаляционном воздействии.
Токсическая доза - количество вещества, вызывающего определенный токсический эффект. Для характеристики токсичности веществ при их попадании в организм человека ингаляционным путем выделяют следующие токсодозы: средняя смертельная (LCt50), приводит к смертельному исходу 50 % пораженных; средняя выводящая (ICt50), приводит к выходу из строя 50 % пораженных; средняя пороговая (РСт50), вызывает начальные симптомы поражения у 50 % пораженных. Средняя смертельная доза при введении в желудок приводит к гибели 50 % пораженных при однократном введении в желудок (мг/кг) или однократном нанесении на кожу.
Значительная часть АХОВ является легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами и обладает свойствами самовозгорания и горения даже после удаления источника огня.
Химически опасный объект (ХОО) - это объект, при аварии или разрушении которого, могут произойти массовые поражения людей, животных и растений аварийно химически опасными веществами (табл. 1.5).
Понятие ХОО объединяет большую группу производственных, транспортных и других объектов экономики, различных по предназначению и технико-экономическим показателям, но имеющим общее свойство - при авариях они становятся источниками токсических выбросов.
К ХОО относятся: заводы и комбинаты химических отраслей промышленности, отдельные установки и цеха, производящие и потребляющие АХОВ; заводы по переработке нефтегазового сырья; производства других отраслей промышленности, использующие АХОВ (целлюлозно-бумажной, текстильной, металлургической и др.); железнодорожные станции, порты, терминалы и склады на конечных (промежуточных) пунктах перемещения АХОВ; транспортные средства (контейнеры и наливные поезда, автоцистерны, речные и морские танкеры, трубопроводы и т. д.).
При этом АХОВ могут быть как исходным сырьем, так промежуточными и конечными продуктами производства. АХОВ на предприятии могут находиться в технологических линиях, хранилищах и базисных складах. Анализ структуры ХОО показывает, что основное количество АХОВ хранится в виде исходного сырья или продуктов производства.
Сжиженные АХОВ содержатся в стандартных емкостных элементах. Это могут быть алюминиевые, железобетонные, стальные или комбинированные резервуары, в которых поддерживаются условия, соответствующие режиму хранения.
Химически опасная административно-территориальная единица (АТЕ) - административно-территориальная единица, более 10 % населения которой могут оказаться в зоне возможного химического заражения при авариях на химически опасных объектах (табл. 4.4).
Таблица 4.4 - Критерии для классификации АТЕ и объектов экономики по химической опасности
№ п/п | Классифицируемый объект | Определение классификации объектов | Критерий (показатель) для отнесения объекта и АТЕ к химически опасным | Численное значение категории степени химической опасности по категориям химической опасности | |||
I | II | III | IV | ||||
Объект экономики | ХОО экономики - это объект экономики, при разрушении (аварии) которого могут произойти массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений АХОВ | Количество населения, попадающего в зону ВХЗ АХОВ | Более 75 тыс. чел. | От 40 до 75 тыс. чел. | Менее 40 тыс. чел. | Зона ВХЗ не выходит за пределы объекта и его СЗЗ | |
АТЕ | Химически опасная АТЕ - АТЕ, более 10 % населения которой могут оказаться в зоне ВХЗ | Количество населения (доля территорий) в зоне ВХЗ АХОВ | Более 50 % | От 30 до 50 % | От 10 до 30 % |
Примечания.
1. Зона возможного химического заражения (ВХЗ) - это площадь круга с радиусом, равным глубине зоны с пороговой токсодозой.
2. Для городов и городских районов степень химической опасности оценивается по доле территории, попадающей в зону ВХЗ, допуская, что население распределено равномерно по площади.
3. Определение глубины зоны с пороговой токсодозой задается следующими метеоусловиями: инверсия, скорость ветра 1 м/с, температура воздуха 20 °С, направление ветра равновероятное от 0 до 360 °.
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, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - территория вокруг потенциально опасного объекта, устанавливаемая для предотвращения или уменьшения влияния вредных факторов его воздействия на людей, сельскохозяйственных животных и растения, а также на окружающую природную среду.
Химическая авария - это авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом или выбросом опасных химических веществ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных животных и растений, или к химическому заражению окружающей природной среды.
Выброс опасных химических веществ - выход при разгерметизации за короткий промежуток времени из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования опасных химических веществ в количестве, способном вызвать химическую аварию.
Пролив опасных химических веществ - вытекание при разгерметизации из технологических установок, емкостей для хранения или транспортировки ОХВ в количестве, способным вызвать химическую аварию.
Очаг поражения АХОВ - это территория, в пределах которой в результате аварии на химически опасном объекте с выбросом АХОВ произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, растений, разрушения и повреждения зданий, сооружений.
В случае разрушения оболочки изотермического резервуара (хранение АХОВ при давлении, близком к атмосферному) и разлива АХОВ в поддон первый период испарения практически отсутствует. В первичное облако переходит всего 3-5 % хранимой жидкости (за счет тепла поддона и окружающей среды) в течение 5-10 мин. В случае свободного разлива количество АХОВ, перешедшее в первичное облако, будет зависеть и от площади разлива. Оставшаяся часть жидкости перейдет в режим стационарного кипения.
В случае разрушения оболочек высококипящих жидкостей образование первичного облака паров практически не происходит.