Файл: ЧС и радбез. Курс лекций 2014.pdf

5.2. Характер возможных химически опасных аварий

Анализпричинкрупныхаварий, сопровождаемыхвыбросамиАХОВ, показывает, что на сегодня нельзя исключить возможность возникновения аварий, приводящих к поражению производственного персонала и населения, находящегосяврайонехимическиопасногообъекта.

Предприятия, производящие или потребляющие АХОВ, в технологических линиях применяют, как правило, незначительное количество токсических соединений.

Значительно большее количество АХОВ по объему содержится на складах предприятий. Это приводит к тому, что при авариях в рабочих цехах предприятия имеет место локальное заражение воздуха, оборудования цехов и территории. При этом поражение в таких случаях может получить в основном производственный персонал.

При авариях на складах предприятий, когда разрушаются (повреждаются) крупнотоннажные емкости, АХОВ распространяются за пределы предприятия, приводя к массовому поражению не только персонала предприятия, но и населения, проживающего вблизи химически опасных предприятий.

Всреднем на предприятиях неснижаемые запасы химических продуктов создаются на трое суток, а для заводов по производству минеральных удобрений – до 10–15 суток. Поэтому на крупных предприятиях могут храниться тысячи тонн АХОВ.

Для хранения АХОВ на складах предприятий используются следующие способы:

•в резервуарах (системах) под высоким давлением;

•в изотермических хранилищах при давлении, близком к атмосферному, с искусственным охлаждением емкости;

•хранение при температуре окружающей среды в закрытых емкостях (характерно для высококипящих жидкостей).

При авариях с выбросом АХОВ в атмосферу образуется первич-

ное и вторичное облако.

Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1–3 мин) перехода в атмосферу части АХОВ из емкости при ее разрушении.

Вторичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Вслучае разрушения емкости, содержащей АХОВ под давлением, за счет бурного, почти мгновенного испарения основное количество

87

вещества поступит в первичное облако, где концентрации АХОВ значительно превышают смертельные.

В случае разрушения изотермического хранилища в первичное облако поступит 3–5% АХОВ (при температуре окружающего воздуха 25–30 С). Основное же количество разлившегося в поддон (обваловку) АХОВ поступит за счет испарения во вторичное облако.

При вскрытии оболочек с высококипящими жидкостями образования первичного облака не происходит. Вследствие малых скоростей испарений таких АХОВ будут представлять опасность только для персонала ХОО и населения, находящихся непосредственно в районе аварии.

5.3. Прогнозирование масштабов и последствий химически опасных аварий

Химическое заражение – распространение опасных химических веществ в окружающей природной среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Последствия химически опасных аварий характеризуются масштабом, степенью опасности и продолжительностью химического заражения.

Масштаб химического заражения характеризуется:

•радиусом и площадью района аварии;

•глубиной и площадью заражения местности с опасными плотностями;

•глубиной и площадью зоны распространения первичного и вторичного облака СДЯВ.

Под глубиной заражения понимается максимальная протяженность соответствующей площади заражения за пределами района аварии, а под глубиной распространения – максимальная протяженность зоны распространения первичного или вторичного облака АХОВ

(рис. 16).

Под зоной распространения понимается площадь химического заражения воздуха за пределами района аварии, создаваемая в результате распространения облака АХОВ по направлению ветра.

Зона химического заражения – территория или акватория, в

пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих

88

опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Направление ветра

Рис. 16. Зона химического заражения АХОВ (СДЯВ):

П3–П4 – очаги поражения; III – участок разлива АХОВ; IV – территория распространения АХОВ; Г – глубина зоны; L – ширина зоны

Под поражающими концентрациями понимается такое содержание в воздухе паров АХОВ, при которых исключается пребывание без противогазов.

Размеры зоны химического заражения характеризуются глубиной распространения зараженного воздуха с поражающими концентрациями Г, шириной Ш и площадью S.

Толщина h, м, слоя разлива определяется по формуле

где Н – высота обваловки (поддона), м. При отсутствии обваловки толщина слоя принимается равной 0,05 м.

Различают три степени вертикальной устойчивости: инверсию,

изотермию, конвекцию.

Инверсия в атмосфере – это повышение температуры воздуха по мере увеличения высоты. Инверсия препятствует рассеиванию АХОВ на высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения их высоких концентраций.

Изотермия характеризуется стабильным равновесием воздуха. Она наиболее типична для пасмурной погоды, так же как и инверсия, способствует длительному застою паров АХОВ на местности, в лесу, в жилых кварталах населенных пунктов.

Конвекция – это вертикальное перемещение воздуха с одних высот на другие. Воздух более теплый перемещается вверх, а более холодный и более плотный – вниз. Конвекция вызывает сильное рассеивание

89

зараженного воздуха, и концентрация АХОВ в воздухе быстро снижается. Она наблюдается в ясные летние дни.

Важная характеристика зоны заражения – стойкость заражения, определяющая время существования зоны заражения и вторичных очагов химического поражения. Скорость испарения зависит от таких факторов, как температура воздуха, вид почвы, скорость ветра и степень вертикальной устойчивости атмосферы.

5.4. Мероприятия по противоаварийной защите химически опасных объектов

Инженерно-технические мероприятия, проводимые на химически опасных предприятиях, направлены на снижение материального ущерба

илюдскихпотерьотвозможныхаварий, дляэтогопредусматривается:

•оборудование устройств, предотвращающих утечку АХОВ в случае аварии (клапаны-отсекатели, клапаны избыточного давления, сбрасывающие устройства);

•усиление конструкций емкостей и коммуникаций с АХОВ и устройство над ними ограждений для защиты от повреждений обломками строительных конструкций при аварии;

•размещение под хранилищами с АХОВ аварийных резервуаров;

•рассредоточение запасов АХОВ и размещение их в заглубленных хранилищах;

•оборудование помещений и промышленных площадок стационарными системами выявления аварий и аварийной сигнализацией.

Своевременное оповещение персонала предприятия и населения снижает вероятность поражения людей. С этой целью на химически опасных предприятиях и вокруг них создаются локальные системы оповещения персонала объектов и населения близлежащих районов.

?1. Дайте характеристику веществ, относящихся к СДЯВ (АХОВ).

2.Каким показателем определяется степень токсичности АХОВ?

3.Назовите средства для обнаружения АХОВ.

4.Какие объекты относятся к химически опасным?

5.Приведите показатели, характеризующие последствия аварий на химически опасных объектах.

6.Основные способы защиты от АХОВ и ОВ.

90

Лекция 6. ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ.

МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ИОНИЗИРУЮЩХ ИЗЛУЧЕНИЙ

6.1.Естественный радиационный фон.

6.2.Технологически измененный естественный и искусственный радиационный фон.

6.3.Методы обнаружения и регистрации ионизирующих излу-

чений.

6.4.Детекторы ионизирующих излучений.

6.1. Естественный радиационный фон

Радиационный фон Земли складывается из естественного (природного) радиационного фона, технологически измененного естественного радиационного фона и искусственного радиационного фона.

Естественный радиационный фон (ЕРФ) образуют ионизиру-

ющие излучения от природных источников космического и земного происхождения. Очень часто он отождествляется с понятием радиа-

ционный фон.

Технологически измененный естественный радиационный фон (ТИЕРФ) определяется излучением от естественных источников ионизирующего излучения, который не имел бы места, если бы не использующийся технологический процесс. Причинами такого изменения фона могут являться выбросы тепловых электростанций, строительная индустрия и другие источники.

Радиационный фон в пределах:

0,1–0,2 мкЗв/ч (10–20 мкР/ч) считается нормальным; 0,2–0,6 мкЗв/ч (20–60 мкР/ч) считается допустимым; 0,6–1,2 мкЗв/ч (60–120 мкР/ч) считается повышенным.

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных

91

веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Радиоактивные вещества могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах – соответственно ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровен, герметизация помещений и даже полеты на самолетах – все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают 5/6 годовой эффективной эквивалентной дозы, получаемой населением, в основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения. В этой лекции будут рассмотрены вначале данные о внешнем облучении от источников космического и земного происхождения, затем – более подробно – внутреннее облучение, причем особое внимание будет уделено радону – радиоактивному газу, который вносит самый большой вклад в среднюю дозу облучения населения из всех источников естественной радиации. Наконец, в ней будут рассмотрены некоторые стороны деятельности человека, в том числе использование угля и удобрений, которые способствуют извлечению радиоактивных веществ из земной коры и увеличивают уровень облучения людей от естественных источников радиации.

6.1.1. Космические излучения приходят к нам в основном из глубин Вселенной, но некоторая их часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек.

Каждую секунду на площадь в 1 м2 через границу атмосферы из космоса в направлении земной поверхности влетает более 10 000 заряженных частиц.

Космические излучения подразделяются на галактические и солнечные. Галактические, в свою очередь, бывают первичными и вто-

92