Практична робота №2

ТЕМА: АВАРІЇ З ВИКИДОМ НЕБЕЗПЕЧНИХ ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН

мета: ознайомитись з чинниками техногенних небезпек, навчитись запобігати небезпечні ситуації та своєчасно надавати першу допомогу.

Матеріали й обладнання: муляжі ураження людини хімічними речовинами задушливої дії, муляж ураження людини іпритом, схема інформування та оповіщення при аварії пов'язаною з викидом (загрозою викиду) небезпечних хімічних речовин, респіратори, ІПП-8.

Завдання:

1) Записати і запам’ятати класифікацію небезпечних хімічних речовин за ступенем токсичності, здатності до горіння, впливом на організм людини.

2) Записати і запам’ятати характеристику класів небезпеки хімічних речовин.

3) Вивчити особливості забруднення місцевості, води, продовольства у разі виникнення аварій з викидом небезпечних хімічних речовин.

4) Ознайомитись із ЗІЗ для запобігання та при ураженні небезпечними хімічними речовинами.

5) Вирішити задачі з визначення зони можливого забруднення небезпечною хімічною речовиною.

 

Аварія з НХР – це подія техногенного характеру, що сталася на хімічно небезпечному об’єкті внаслідок виробничих, конструктивних, технологічних чи експлуатаційних причин або від випадкових зовнішніх впливів, що призвела до пошкодження технологічного обладнання, пристроїв, споруд, транспортних засобів з виливом (викидом) НХР в атмосферу і реально загрожує життю та здоров’ю людей.

Небезпечна хімічна речовина (НХР) – це хімічна речовина, безпосередня чи опосередкована дія якої може спричинити загибель, гостре чи хронічне захворювання або отруєння людей і (чи) завдати шкоди довкіллю.

Порогова концентрація – мінімальна ефективна концентрація НХР, найменша кількість речовин, яка може викликати помітний фізіологічний ефект (первинні ознаки ураження зі збереженням працездатності).

Розрізняють первинну і вторинну хмару забрудненого повітря. Границя перенесення (ГП) – це мінімальна концентрація НХР, яку людина може витримати певний час без тривалого ураження.

У промисловості границею перенесення є гранично допустима концентрація (ГДК). Вона регламентує допустимий ступінь ураження (зараження) НХР повітря робочої зони і використовується з метою дотримання вимог безпеки на виробництві.

Це максимально допустима концентрація, яка при постійному впливі на людину протягом робочого дня не може призвести через тривалий проміжок часу до патологічних змін або захворювань. Вона відноситься, як правило, до восьмигодинного робочого дня і не може використовуватися для оцінки небезпеки аварійних ситуацій у зв’язку зі значно меншим інтервалом дії НХР.

Для кількісної характеристики токсичності різних хімічних сполук використовують поняття токсичної дози (токсодози).

Доза – це кількість речовин, наслідком дії яких є певний токсичний ефект. Токсодози визначаються:

– при інгаляційних ураженнях – як добуток середньої за часом концентрації НХР у повітрі (С) на час дії (експозицію) (t);

– при шкіряно-резорбтивних ураженнях – це маса рідкої НХР (Д), яка внаслідок потрапляння на шкіру призводить до значного її ураження (на одиницю площі поверхні або одиницю маси).

На практиці часто застосовуються такі токсодози:

Середня смертельна токсодоза (LD50) – це кількість НХР, які при пероральному надходженні спричиняють смерть 50% уражених.

Середня смертельна концентрація (LC50) – це кількість НХР, які викликають при інгаляційному надходженні смертельний результат у 50% уражених.

Одиницею виміру є відповідно: мг/кг, мг/л і мг/м3. Класифікацію НХР проводять за:

– ступенем токсичності при інгаляційному і пероральному надходженні до

організму;

– ознакою переважного синдрому при гострій інтоксикації;

– агрегатним станом;

– температурою кипіння;

– здібністю до горіння;

– впливом на організм людини.

За ступенем токсичності всі хімічні речовини поділяють на:

– надзвичайно токсичні, з LC50 < 1 мг/л і LD50 < 1 мг/кг;

– високотоксичні, з LC50 = 1 –5 мг/л і LD50 = 1–50 мг/кг;

– сильнотоксичні, з LC50 = 6–20 мг/л і LD50 = 51–500 мг/кг;

– помірнотоксичні, з LC50 = 21–80 мг/л і LD50 = 501–5000 мг/кг;

– малотоксичні, з LC50 = 81–160 мг/л і LD50 = 5001–15000 мг/кг;

– нетоксичні, з LC50 > 160 мг/лмг/л і LD50 > 15000 мг/кг.

У системі стандартів безпеки праці за ступенем дії на організм людини НХР поділяються на чотири класи небезпеки:

I – надзвичайно небезпечні;

ІІ – високонебезпечні;

ІІІ – помірно небезпечні;

IV – малонебезпечні речовини. Клас небезпек НХР встановлюють найбільш жорстким показником, характерним для даної речовини (таблиця).

Таблиця

Характеристика класів небезпеки хімічних речовин (ГОСТ 12007-76)

Найменування показників	Норма для класу небезпеки
першого	другого	третього	четвертого
Гранично допустима концентрація шкідливих речовин у повітрі робочої зони, мг/м3	менше 0, 1	0, 1–1	1, 1–10	більше10
Середня смертельна доза при потраплянні до шлунку, мг/кг	менше 15	15–150	151–500	більше 500
Середня смертельна доза при потраплянні на шкіру, мг/кг	менше 100	100–500	501–2500	більше 2500
Середня смертельна концентрація у повітрі, мг/м3	менше 0, 5	0, 5–5	5–50	більше 50

 

За здатністю до горіння НХР поділяються на:

– горючі – легко займаються від джерела вогню та продовжують самостійно горіти після його вилучення (аміл, акрилонітрил, гептил, аміак-газ, сірковуглець, окиси азоту тощо);

– важкогорючі – легко займаються під впливом джерела вогню, не здатні самостійно горіти після вилучення останнього (аміак рідкий, ціаністий водень тощо);

– негорючі – не здатні до горіння в атмосфері нормального складу (з концентрацією кисню до 21%) при температурі до 9000 (хлор, азотна кислота, фтористий кисень, фосген, окис вуглецю, сірчаний ангідрид);

– негорючі пожежонебезпечні – розкладаються при низьких температурах, виділяють горючі гази (пара), це окислювачі (хлор, азотна кислота).

Здатність НХР переходити в основний уражаючий стан і створювати уражаючі концентрації визначається їх фізико-хімічними властивостями. Найбільше значення у випадку ураження людини має агрегатний стан речовини, розчинність її у воді й органічних розчинах, щільність розчину та її летючість, питома теплота випарування і теплоємність рідин, насичених парів, температура кипіння.

Швидкість розвитку клініки ураження. Усі НХР поділяються на швидкодіючі та НХР уповільненої дії. Перші (кислота синильна, аміак, бензин, бензол, фосфорорганічні речовини, хлор та інші) спричиняють ураження в найближчі кілька десятків хвилин. Для НХР уповільненої дії характерна наявність прихованого періоду, що може тривати 10–15 (і більше) годин, (фосген, кислота сульфаститна тощо). До стійких НХР відносяться речовини з температурою кипіння вище за 1400 С (хлорпікрин, кислота сульфатна, тетрастилсвинець тощо). Вони можуть зберігати уражаючі властивості на місцевості від кількох годин до кількох місяців. Нестійкі НХР мають температуру кипіння нижче за 1400С і час ураження ними місцевості становить від кількох хвилин до однієї години (кислота синильна, вуглецю діоксид тощо). На стійкість НХР впливає безліч причин: метеорологічні умови (температура, швидкість вітру, вертикальна стійкість), характер місцевості тощо.

За агрегатним станом НХР класифікуються як:

– рідкі та стиснені гази (аміак, фосген, сірчаний газ, окис вуглецю, фтор тощо);

– рідини з температурою кипіння, нижчою за 1000 С (фтористий кисень, азотна кислота, сірковуглець, акрилонітрил тощо);

– рідини з температурою кипіння понад 100⁰С (хлористий кисень, сірчана кислота).

В аварійних ситуаціях необхідно визначити найбільш небезпечний вплив НХР на людину з метою надання своєчасної і кваліфікованої допомоги потерпілим. Найбільше поширення має класифікація НХР на основі переважного синдрому, що формується при гострій інтоксикації.

Відповідно до токсилогічної класифікації всі НХР поділяють на шість груп:

1. Речовини з переважно задушливою дією (хлор, трихлористий фосфор, фосген, хлориди сірки тощо) впливають на організм людини через вдихання парів, через деякий час ці речовини викликають токсичний набряк легенів.

2. Речовини переважно загальної токсичної дії (кислота синильна, вуглецю діоксид тощо) - викликають гострі порушення енергетичного обміну в організмі та поділяються на отрути крові, гемолітичні отрути, тканинні отрути (інгібітори ферментів дихальної системи, відокремлювач процесів окислення), а також речовини, які виснажують запаси субстратів для процесів біологічного окислення. У разі потрапляння до організму людини смертельних доз з’являються судоми, різкий ціаноз, гостра серцево-судинна недостатність, зупинка дихання.

3. Речовини, яким властива задушлива і загально отруйна дія (сірководень сульфатний ангідрид, азоту оксид тощо) мають здатність до сильної опікової дії, що значно ускладнює надання допомоги потерпілим. У разі високих концентрацій спостерігаються судоми, знепритомнення, глибокий наркоз зі зникненням усіх рефлексів.

4. Нейротропні отрути, що діють на виникнення, проведення і передавання знервованого імпульсу (ФОС, сірковуглець) діють на нервову систему людини. У разі високих концентрацій – це глибокий наркоз зі зникненням усіх рефлексів. Падіння артеріального тиску, порушення серцевого ритму.

5. Речовини із задушливою і нейротропною дією (аміак, гептил, гідразин тощо) –викликають гіпертонію, кон’юнктивіт носоглотки, кашель, блювання. При високих концентраціях – набряк губ і кон’юнктиви, кашель з мокротинням, ціаноз, тахікардія.

6. Метаболічні отрути (отрути) (діоксан, метилбромід, метилхлорид, спирт метиловий) втручаються в процес метаболізму речовин в організмі. Отруєння ними характеризується відсутністю певної реакції організму на отруту, але поступово у процес ураження втягується багато органів.

Критерієм для визначення хімічної небезпеки хімічно-небезпечного об’єкта є кількість населення, що потрапляє до прогнозованої зони хімічного забруднення під час аварії на об’єкті, яка являє собою площу круга з радіусом, що дорівнює найбільшій глибині розповсюдження хмари забрудненого повітря з пороговою концентрацією.

Залежно від того, скільки людей потрапляє до прогнозованої зони хімічного забруднення, виділяють чотири ступені хімічної небезпеки:

I – понад 30 тис. чоловік, II – більше 0, 3 тис. чоловік, III – від 0, 1 до 0, 3 тис. чоловік, IV – менше 0, 1 тис. чоловік.

Для адміністративно-територіальних одиниць ступінь небезпеки від хімічно-небезпечного об’єкту оцінюється з частиною території, що потрапляє у зону можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) при аваріях на хімічно-небезпечному об’єкті.

Перший ступінь хімічної небезпеки адміністративно-територіальних одиниць фіксується тоді, коли до зони можливого хімічного забруднення входить більше 50% території, другий – від 30% до 50%, третій – від 10% до 30% і четвертий – менше 10%.

Під час аварії на ХНО виникають зони хімічного забруднення (ЗХЗ). Ця територія забруднення НХР у небезпечних для життя людей межах включає місце безпосереднього впливу НХР унаслідок аварії (зона розливу) і територію, на яку поширилися пари НХР в уражаючих концентраціях (зона зносу). Розміри ЗХЗ визначаються кількістю викиду НХР унаслідок аварії, їхніми фізико-хімічними властивостями, метеорологічними чинниками тощо.

На території ЗХЗ можуть виникати один чи кілька осередків хімічного ураження. Це територія, у межах якої внаслідок впливу НХР виникли масові ураження людей і сільськогосподарських тварин. Залежно від виду НХР, викинутих унаслідок аварії, розрізняють чотири види осередків хімічного ураження:

1. Осередок ураження нестійкими швидкодіючими НХР (кислота синильна, аміак, бензол, воднофторид, дихлоретан тощо).

2. Осередок ураження нестійкими повільнодіючими НХР (оросген, метил-бромід, гранозан тощо).

3. Осередок ураження стійкими швидкодіючими НХР (деякі ФОС, аміак, анілін, фурфурол тощо).

4. Осередок ураження стійкими повільнодіючими НХР (кислота сульфатна тощо).

Осередки хімічного ураження, утворені швидкодіючими НХР, характеризуються:

– одномиттєвим (хвилини, десятки хвилин) ураженням великої кількості людей;

– швидким виникненням інтоксикації, в основному з важкими ураженнями;

– необхідністю надання медичної допомоги ураженим у максимально короткий термін, як в осередку, так і за його межами (особливого значення набуває надання само– і взаємодопомоги);

– потребою в терміновій евакуації уражених з осередку аварії.

Особливості осередку хімічного ураження створеного НХР уповільненої дії:

– поступове формування санітарних втрат;

– необхідність активного виявлення уражених серед населення;

– евакуація уражених у міру їх звернень і виявлення.

Для осередків ураження стійкими НХР характерна:

– тривалість небезпеки ураження людей;

– можливість ураження людей, які потрапили в осередок після його виникнення;

– небезпека ураження після виходу з осередку за рахунок випару НХР (із зараженого одягу, волосся, шкірних покривів) чи контакту із зараженими предметами;

– необхідність проведення дегазації території осередку, одягу, взуття, засобів захисту уражених, а також транспортних засобів тощо;

– необхідність проведення в короткий термін санітарної обробки;

– небезпечність уражених, які не пройшли санітарної обробки, для оточуючих.

Дегазація і санітарна обробка в осередках, утворених нестійкими НХР, як правило, не проводяться. Основний принцип дегазації НХР полягає в тому, що речовини кислого характеру дегазуються речовинами, що мають лужну реакцію, і навпаки. Деякі НХР вступають у реакцію з дегазуючими речовинами і виділяють під час цього велику кількість тепла, що може призвести до пожеж і вибухів. У таких випадках для дегазації використовують суміші речовин, що дегазують, з піском і землею. Деякі речовини, що дегазують, токсичні для людей і вимагають під час роботи з ними застосування засобів захисту органів.

Наслідки виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах і транспорті характеризуються ступенем та масштабом хімічного забруднення. З метою завчасного або оперативного прийняття управлінського рішення щодо попередження назвтчайних ситуацій та своєчасному реагуванню на них доцільно отримувати довгостроковий та аварійний прогнози.

Визначення зони можливого забруднення небезпечною хімічною речовиною

Площа зони можливого забруднення для первинної (вторинної) хмари НХР визначається за формулою:

Sm=8, 72 · 10^-3 · Г · φ (1)

де, Sm – площа зони можливого забруднення НХР, км²;

Г – глибина зони можливого забруднення, км;

φ – кутові розміри зони можливого забруднення НХР у залежності від швидкості повітря, які дорівнюють:

0, м/сек	< 0, 5	0, 6-1	1.1-2	> 2
φ

 

Площа зони фактичного забруднення Sф (км2) розраховується за формулою:

Sф=К₈ · Г² · N^{0, 2} (2)

де, К₈ – коефіцієнт, що залежить від ступеню вертикальної стійкості атмосфери, що приймається рівним: 0, 081 при інверсії; 0, 133 при ізотермії; 0, 235 при конвекції;

N – час, що пройшов після аварії, год.

Приклад:

У результаті аварії на хімічному небезпечному об’єкті виникла зона забруднення глибиною 10, 0 км, швидкість приземного вітру складає 2 м/с, інверсія. Визначити площу зони забруднення, якщо після початку аварії пройшло 4 години (прогнозування здійснюється терміном не більше ніж на 4 години, після чого прогноз має бути уточнений).

Рішення:

1. Розраховуємо площу зони можливого забруднення за формулою (1):

Sm=8, 72 · 10^-3 · 10² · 90=78, 5 км²

2. Розраховуємо площу зони фактичного забруднення за формулою (2):

Sф=0, 081 · 10² 4^{0, 2}=10, 7 км²

Відповідь: зона фактичного забруднення через 4 години після аварії на об’єкті складає 10, 7 км².

Завдання:

Визначити площу зони забруднення за наступних умов:

Глибина зони забруднення, км	Швидкість вітру, м/сек	Термін після аварії, год	Відповідь Sm / Sф

 

Питання для самоконтролю:

1. Яка речовина є небезпечною хімічною речовиною?

2. На скільки і які саме класи за ступенем дії на організм людини поділяються НХР?

3. На які групи до токсилогічної класифікації поділяють НХР?

4. Які ЗІЗ для запобігання ураження небезпечними хімічними речовинами у сільському господарстві Ви знаєте?

5. Як оцінюється для адміністративно-територіальних одиниць ступінь небезпеки від хімічно-небезпечного об’єкту?

Питання для самопідготовки:

1. Техногенні небезпеки та їх вражаючі фактори за генезисом і механізмом впливу.

2. Класифікація, номенклатура і одиниці виміру вражаючих факторів фізичної та хімічної дії джерел техногенних небезпек.

3. Промислові аварії, катастрофи та їхні наслідки.

4. Рівні виробничих аварій в залежності від їхнього масштабу.

5. Втрати міцності, деформації, провали і руйнування будівель та споруд.

6. Пошкодження енергосистем, інженерних і технологічних мереж.

7. Типологія аварій на хімічно-небезпечних об’єктах та вимоги до їхнього розміщення і розвитку.

8. Захист приміщень від проникнення токсичних аерозолів.

9. Організація дозиметричного й хімічного контролю.