Определение химически опасных объектов. Аварии на химически опасных объектах и их классификация

     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. 

     1.3 потенциально опасные процессы химической технологии

     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  теплоотбора, 
   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.

2.   АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ  ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

2.1 ПОНЯТИЕ АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

     ГОСТ 22.0.05-97 регламентирует следующее определение аварии: опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде.

     Токсическая авария - несанкционированное высвобождение ТХВ, распространение их в окружающем пространстве и поражающее действие на людей и окружающую среду.

     Сценарий  аварии состоит в описании воображаемого, но правдоподобного сочетания случайных событий, которые могут в будущем привести к возникновению и развитию явлений, составляющих аварию.

     Обычно  совокупность случайных событий, составляющих токсическую аварию, можно подразделить на две группы. В первую группу входят события, образующие фазу инициирования аварии. Это - инициирующие, промежуточные события и сам инцидент.

     Вторую  группу образуют события, связанные  с выходом токсического или энергетического потенциала в окружающее пространство, формирование поля поражающих факторов и воздействие поля поражающих факторов на реципиентов.

     Реципиентами  аварии являются люди, а также фауна и флора, составляющие биоту, а также абиотические элементы окружающей природной среды (атмосфера, поверхностные воды, почва) и материальные  объекты  антропогенного  происхождения   (МОАП).

     Под последними понимаются оборудование, имущество, здания, сооружения и т.д. На рис. 2 представлена блок-схема основных атрибутов химической опасности и её реализаций.

Рис. 2. Блок-схема  основных атрибутов химической опасности  и ее реализаций.

     Сегодня химические технологии в той или  иной степени используются во всех отраслях промышленности. При этом, в большинстве случаев даже при нормальном функционировании этих объектов имеет место выброс в атмосферу или сброс в водную среду тех или иных загрязняющих веществ. В табл. 1 представлены данные по динамике этих выбросов и сбросов в России. 
 

     Таблица 1.

Динамика  выбросов загрязняющих веществ в  атмосферный воздух (тыс. т)                                и сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты (млн. м³)

     Основу  веществ, загрязняющих атмосферу, составляют окись углерода (28%), сернистый ангидрид (16,3%), окислы азота (6,8%), аммиак (3,7%), сероуглерод (2,6%), сероводород (0,6%), толуол (1,2%), ацетон (0,95%), дихлорэтан (0,6%) и другие.

     Со  сточными водами сбрасываются нефтепродукты, нитраты, нитриты, хлориды, сульфаты, фосфор, цианиды, родониты, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, бензол, формальдегид, фенолы, пестициды и т.д.

     В результате этих выбросов и сбросов  во многих районах, где работают объекты, использующие химические технологии, сегодня имеет место превышение среднегодовых предельно-допустимых концентраций в атмосферном воздухе и поверхностных водных объектах, загрязнение подземных вод. Высокая степень загрязнения атмосферного воздуха и воды приводит к накоплению загрязняющих веществ в почвах.

     Безусловно, наиболее масштабные и опасные техногенные  загрязнения происходят при авариях и катастрофах на объектах, использующих химические технологии, особенно на химически опасных объектах, где производятся, перерабатываются, используются, транспортируются или хранятся аварийно химически опасные вещества. Аварийные выбросы и сбросы (разливы), при авариях которых нередко приводят к катастрофическим последствиям.

     Сегодня на территории России функционируют  более 3600 такого рода  объектов,   имеющих   значительные   запасы  АХОВ.   Суммарная площадь, на которой может возникнуть очаг химического заражения, составляет 300 тыс. км² с населением около 54 млн. человек. Классификация таких объектов по степени опасности приведена в табл. 2.

     Таблица 2.

Классификация предприятий по степени химической опасности.