химического вещества по первичному облаку

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ:
ВВЕДЕНИЕ
Широкое применение на объектах экономики химических соединений
предполагает необходимость их производства, транспортировки и хранения
в больших количествах сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
Последние десятилетия характеризуются не только бурным развитием
синтеза новых химических соединений, внедрением их в производство,
сельское хозяйство, но и массовыми отравлениями людей на производстве и
среди населения, проживающего вблизи химически опасных объектов экономики.
При экстремальных ситуациях природного, производственного, транспортного характера возможен выход различных химических веществ в
окружающую среду – в атмосферу или на поверхность почвы, открытых водоемов и других объектов с последующим распространением паров и аэрозолей на территорию населенных пунктов. В результате попадания ядовитых веществ в дыхательные пути и на кожу у людей появляются острые
отравления. Поражающее действие промышленных ядов распространяется
также на животных и растения.
Наибольшую опасность представляют встречающиеся в народном хозяйстве химические соединения, обладающие высокой токсичностью и способные в течение продолжительного времени заражать окружающую среду;
их называют аварийно химически опасными веществами (АХОВ).
Ликвидация последствий химических аварий представляет собой сложную организационную задачу, в решении которой принимают аварийноспасательные формирования МЧС, ведомственные газоспасательные отряды, подразделения Всероссийской службы медицины катастроф. В указанных условиях значительную роль играет умение спасателей оценить химическую обстановку, сложившуюся при аварии, и навыки оказания первой
медицинской помощи пораженным АХОВ.
1. ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ НАСЕЛЕНИЯ
1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Одной из характерных особенностей развития мировой цивилизации
является химизация промышленной индустрии. Изделия химического производства находят самое широкое применение. Бурное развитие химической промышленности обусловило возрастание техногенных опасностей,
которые приводят к крупным химическим авариям.
Термины и определения, связанные с химическим заражением, даются
в ГОСТ Р 22.0.05-94 и ГОСТ Р 22.9.05-95.
Химическая авария – авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом, выбросом (сбросом) 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 среды.
Химически опасный объект (ХОО) – объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и
здоровья людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение
определенного времени.
Опасное химическое вещество (ОХВ) – химическое вещество, прямое
или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.
Аварийно опасное химическое вещество (АХОВ) – ОХВ, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе
(разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в
поражающих живой организм концентрациях.
Пролив ОХВ – вытекание при разгерметизации из технологических
установок, резервуаров для хранения или транспортирования ОХВ или продуктов в количестве, способном вызвать химическую аварию.
Химическое заражение – распространение ОХВ в окружающей природной среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного
времени.
Свойство веществ вызывать отравления (интоксикацию) организма
называют токсичностью. Для количественной оценки токсичности приняты
следующие основные параметры:
- концентрация ОХВ в среде;
- токсодоза.
Концентрация ОХВ в среде – содержание ОХВ в единице объема или
массы среды (мг/м3, мг/кг).
2
Токсодоза – произведение концентрации ОХВ на время пребывания человека в данном месте без средств защиты органов дыхания, в течение которого проявляются различные степени токсического воздействия ОХВ на организм человека.
Различают пороговые, поражающие, смертельные токсодозы.
Пороговая токсодоза – минимальная токсодоза, вызывающая начальные признаки отравления.
Причины химических аварий многообразны. Основными из них являются:
- недостатки в проектировании и строительстве промышленных и транспортных объектов;
- нарушение правил эксплуатации, техники безопасности при производстве, хранении и транспортировке ОХВ;
- нарушение правил техники безопасности при захоронении ОХВ или
уничтожении их запасов;
- стихийные бедствия, вызывающе разрушения химически опасных объектов.
Кроме того, химические аварии могут возникать по причинам, не связанным с производством, хранением и транспортировкой ОХВ. К ним относятся пожары, при которых выделяется значительное количество высокотоксичных веществ, диверсионно-террористические акты и др.
Химическая безопасность – состояние защищенности населения, объектов экономики и окружающей природной среды от поражающих факторов
аварии на ХОО, сопровождающейся проливом или либо выбросом АХОВ.
1.2. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАРАЖЕНИЕ
1.2.1. Зона химического заражения
Наиболее характерным случаем химической аварии является выброс
АХОВ в окружающую среду в результате нарушения целостности резервуаров и технологических линий, в которых они находятся. Во всех этих случаях, как правило, заражаются воздух, земля, водоисточники, растения, животные и люди.
Зона химического заражения – территория или акватория, в пределах
которой распространены или привнесены ОХВ в концентрациях и количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.
Масштабы заражения АХОВ, в зависимости от физических свойств и агрегатного состояния, рассчитываются по первичному и вторичному облаку.
Первичное облако — облако зараженного воздуха, образующееся в результате мгновенного перехода в атмосферу всего объема или части содержимого емкости с опасным химическим веществом при ее разрушении.
3
Вторичное облако – облако зараженного воздуха, образующееся в результате испарения разлившейся ядовитой жидкости с подстилающей поверхности.
В зоне химического заражения ОХВ могут находиться в капельножидком, парообразном, аэрозольном и газообразном состоянии.
При выбросе в атмосферу газообразных и парообразных химических соединений формируется первичное зараженное облако, которое в зависимости от плотности газа (пара) по отношению к воздуху будет в той или другой степени рассеиваться в атмосфере. Газы с высокой плотностью (выше
единицы) будут стелиться по земле «затекая» в низины, а газы (пары) с
плотностью менее единицы – быстро рассеиваться в верхних слоях атмосферы.
При разливе (утечке) жидких ОХВ первичное облако образуется за счет
«мгновенного» перехода в атмосферу части ОХВ или вообще не образуется.
Вторичное облако образуется за счет испарения разлившегося ОХВ. Первичное облако может быть образовано за счет горячих паров ОХВ, которые
получаются в результате взрыва или пожара. Далее пары охлаждаются, конденсируются и выпадают на землю в виде капель, причем конденсат может
быть снесен ветром на значительное расстояние от места аварии.
В случае выброса в атмосферу ОХВ в капельножидком или твердом состоянии, капли или твердые частицы ОХВ оседают на местности, что и
определяет площадь заражения поверхности почвы.
Капельножидкая фракция ОХВ с поверхности земли и объектов испаряется и вновь поднимается в приземные слои атмосферы, образуя вторичное
облако.
Частицы твердых ОХВ из аэрозоля под влиянием гравитационного притяжения осаждаются в виде пыли. В аэрозольном облаке, образовавшемся
при взрыве, твердые частицы имеют различную величину (от 1 до 300 мкм)
и, чем они крупнее, тем быстрее оседают. При образовании аэрозольного
облака частицы размером более 50 мкм (таких большинство) оседают в
непосредственной близости от места взрыва. Частицы среднего размера
(30…50 мкм) оседают на местность на расстоянии 100…500 м, а мелкие
(1…5 мкм) остаются во взвешенном состоянии и распространяются на глубину 1…10 км и более, что представляет опасность для населения.
Таким образом, зона химического заражения включает две территории:
территорию, подвергающуюся непосредственному воздействию АХОВ и
территорию, над которой распространяется облако, содержащее АХОВ.
Наибольшую опасность при ЧС на ХОО представляют места непосредственного выхода АХОВ в окружающую природную среду и первичное облако.
Концентрация ОХВ в зараженном облаке меняется: наиболее велика
концентрация вблизи места выброса, постепенно она снижается к перифе-
4
рии зоны химического заражения по ходу распространения зараженного облака.
Концентрация АХОВ по мере движения облака убывает. Границы зоны
заражения отличаются большой изменчивостью зависящей, главным образом, от направления потоков воздуха.
Горизонтальное перемещение воздуха происходит под влиянием ветра, в
результате чего зараженное облако перемещается и зона химического заражения увеличивается по глубине и фронту. При большой скорости ветра
(более 6 м/с) облако быстро рассеивается, и концентрация АХОВ снижается.
При умеренной скорости ветра (до 2 м/с) создаются условия, способствующие сохранению зараженного облака в приземном слое атмосферы и распространению его на большую глубину.
Вертикально воздух перемещается вследствие разницы температур на
различной высоте от поверхности земли. Различают три типа вертикальной
устойчивости атмосферы: инверсию, изотермию и конвекцию.
Инверсия – состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего слоя меньше температуры верхнего слоя (устойчивое состояние
атмосферы).
Изотермия – состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего и верхнего слоев одинаковы (безразличное состояние атмосферы).
Конвекция – состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего слоя воздуха выше температуры верхнего слоя (неустойчивое состояние атмосферы).
Установлено, что инверсия и в меньшей мере изотермия способствуют
сохранению высоких концентраций АХОВ в приземном слое атмосферы и
горизонтальному распространению зараженного облака.
Наибольшую опасность представляет химическая авария при умеренном
ветре летом в ночное время, при ясной или облачной погоде и в ранние
утренние часы в пасмурную погоду.
На процесс выпадения АХОВ влияют осадки, которые вымывают из зараженного облака жидкие и твердые компоненты химических веществ. Скорость выпадения зависит от вида осадков и диаметра капель. Она минимальная при сухом тумане, мгле, измороси и прогрессивно (в 50…1000 раз)
нарастает при дожде и ливне. Осадки обусловливают гидролиз некоторых
АХОВ, что сопровождается их обезвреживанием.
Одним из факторов, влияющих на последствия химического заражения,
является характер местности. Общее повышение местности по направлению
движения облака уменьшает глубину его распространения, способствует отрыву от приземного слоя и рассеиванию. На вершине возвышенности концентрация яда ниже. Глубокие лощины (овраги, низины вдоль рек) при ветре, близком к их направлению, способствуют перемещению облака вдоль
5
них и, наоборот, при перпендикулярном направлении они могут явиться местом застоя облака.
Лесные массивы задерживают проникновение зараженного облака.
В населенных пунктах, как правило, концентрация паров (газов) АХОВ
будет выше, чем на открытой местности. По прямым городским улицам
АХОВ с воздушным потоком могут распространяться в больших концентрациях, а на соседних, перпендикулярно расположенных улицах, их концентрация значительно меньше. Пары АХОВ могут застаиваться в погребах,
подвалах. Благодаря естественному процессу воздухообмена некоторые
АХОВ проникают в закрытые помещения. Больше всего защищены жилые
квартиры, меньше всего – общественные учреждения, вокзалы, торговые
помещения и пр. Относительно длительное время концентрация АХОВ
внутри помещений и вне них будет почти одинаковой. Концентрация АХОВ
внутри здания снижается медленно.
Отдельные АХОВ ввиду высокой проникающей способности и сорбции
могут заразить все объекты окружающей среды, которые станут источниками контактного заражения.
Некоторые АХОВ способны на длительное время (неделю, месяц) заражать биосферу, вследствие чего нарушается экологическое равновесие.
В случае военных действий, ЧС природного и техногенного характера,
когда разрушается полностью или частично ХОО, может произойти выброс
(разлив) нескольких различных АХОВ. В этом случае зона химического заражения может быть образована АХОВ нескольких типов. По их количеству,
физико-химическим свойствам и токсичности определяется масса зараженного облака. В начальной части зоны будут находиться все АХОВ, в наиболее
отдаленной части – вещества, превалирующие по количеству и токсодозе.
Следует учитывать, что в таком смешанном зараженном облаке возможно
химическое взаимодействие между различными АХОВ, в результате чего
происходит взрыв, воспламенение, химическая нейтрализация и т.п.
1.2.2. Очаг химического поражения
Очаг химического поражения – ограниченная территория, в пределах
которой, в результате воздействия поражающих факторов химической аварии произошли массовая гибель или поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений.
В качестве ориентировочного критерия массовости поражения принято
считать наличие одновременно 10 и более пострадавших, нуждающихся в
неотложной помощи. Очаг поражения АХОВ в случае их выброса находится, естественно, внутри зоны химического заражения, в той ее части, где создаются достаточно высокие концентрации яда. Следует, однако, иметь в
виду как частный случай, возможность возникновения массовых химических поражений, требующих экстренных медицинских мероприятий, на
6
ограниченной местности (т. е. появление очага химического поражения) без
наличия зоны заражения. Это возможно в случае массовых бытовых отравлений, например, отравление метиловым спиртом.
К числу характеристик очага поражения относят те же показатели, что
и к зоне химического заражения (принадлежность АХОВ, физикохимические свойства АХОВ и др.). Кроме этих показателей для очага поражения необходимо знать путь поступления АХОВ в организм, скорость
развития отравления, особенности клиники, влияние различных факторов
окружающей природной среды на отравление (поражение).
По стойкости АХОВ в окружающей среде и времени наступления поражающего действия различают 4 группы очагов:
– нестойкие с быстро наступающим действием;
– нестойкие замедленного действия;
– стойкие с быстро наступающим действием;
– стойкие замедленного действия.
Большинство АХОВ образует в случае химических аварий нестойкие,
быстродействующие очаги поражения (аммиак, хлор, оксид углерода, нитрилакрилат, дихлорэтан, гидразин, его производные и др.)
Экологическое влияние некоторых АХОВ определяется понятием «долговременный» очаг химического поражения. Это происходит в том случае,
когда токсический агент не содержится в атмосфере и поверхностных слоях
почвы, но проникает в глубокие слои последней, заражая водоисточники,
растения и т.п. (например, авария с выбросом диоксина в итальянском г. Севезо в 1976 г.).
Поскольку очаги химического поражения появляются при различных
ЧС (техногенных, природных, военных и т.д.), на территории очага могут
быть поражающие факторы, кроме химического действия, от взрыва, пожара и т. д., поэтому у большинства пораженных наблюдаются комбинированные поражения (токсическое и травма, токсическое и ожог и т.п.).
При заражении двумя или большим количеством АХОВ они могут оказывать комбинированное воздействие на организм, что приводит к усилению, ослаблению или извращению токсического эффекта.
Особенности очагов химического поражения АХОВ:
– внезапность появления в зоне химического заражения;
– проникновение АХОВ в организм преимущественно ингаляционным
путем, реже через кожу;
– массовость и одновременность санитарных потерь;
– разнообразная клиническая картина поражения, иногда нетипичного
характера;
– наличие комбинированных поражений;
– отсутствие в большинстве случаев антидотных средств;
– возможность прогнозирования очагов поражения.
7
1.3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ
Одной из отличительных особенностей зон химического заражения АХОВ
является возможность их прогнозирования, ибо дислокация ХОО, типы и масса имеющихся АХОВ известны. Исключение составляют зоны химического
заражения, образованные в результате химических аварий на железнодорожных станциях, автодорожных и других магистралях и др. объектах.
Знание поражающих свойств АХОВ, заблаговременное прогнозирование и оценка последствий возможных аварий с их выбросом, умение правильно действовать в таких условиях и ликвидировать последствия аварийных выбросов – одно из необходимых условий обеспечения безопасности населения.
Прогнозирование и оценка обстановки производятся с использованием
усредненных данных, приведенных в таблицах, и несложных математических формул, что упрощает проведение расчетов, допуская при этом незначительный процент ошибки результатов.
Глубина и площадь зоны возможного заражения при разрушении (повреждении) емкостей, находящихся под давлением, рассчитываются с учетом наложения полей концентраций АХОВ, созданных первичным и вторичным облаками.
Оценка количества пораженных производится исходя из среднесуточного места пребывания людей (в производственных, жилых и общественных зданиях, находящихся открыто на местности и в транспорте), а также
с учетом использования табельных средств индивидуальной защиты и
защитных сооружений.
При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на
случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать:
– за величину выброса АХОВ его количество в одной максимальной емкости (технологической, складской, транспортной);
– метеоусловия: инверсия, скорость приземного ветра 1-2 м/с, температура окружающего воздуха +20 °С.
При прогнозе масштабов заражения по факту аварии используются
реальные исходные данные.
Внешняя граница зоны заражения рассчитывается по пороговой токсодозе.
При прогнозировании применяются следующие допущения:
– емкость, содержащая АХОВ, разрушается полностью и все ее содержимое поступает в окружающую среду;
– при авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса АХОВ
принимается равной количеству, содержащемуся в трубопроводе между
автоматическими отсекателями (275-500 т);
8
– толщина слоя свободно разлившейся по подстилающей поверхности
ядовитой жидкости принимается равной 0,05 м по всей площади разлива;
– при проливе сжиженного АХОВ в поддон или обваловку толщина
слоя жидкости (h) принимается равной
h = Н - 0,2,
где Н – глубина поддона (высота обваловки), м;
– для емкостей, расположенных группой с одним поддоном (в одной
обваловке), толщина слоя жидкости принимается равной
h = Q/(F·d),
где Q – количество разлившегося хлора (АХОВ), т;
F – площадь разлива, м2;
d – плотность сжиженного АХОВ, т/м3.
Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степень
вертикальной устойчивости воздуха, направление и скорость ветра) составляют не более 4 часов. По истечении указанного времени или при изменении метеорологических условий прогноз обстановки уточняется.
В результате оценки химической обстановки определяются следующие
величины:
– время испарения АХОВ;
– глубина зоны заражения;
– площади зон возможного и фактического заражения;
– возможные потери населения.
По степени тяжести отравления пострадавших людей принято подразделять на легкопораженных, средней тяжести и тяжело пораженных. Совокупность всех категорий пораженных, нуждающихся в медицинской помощи, составляют санитарные потери. Число пораженных может изменяется в больших пределах, как по величине, так и по структуре, что зависит
от химической аварии, количества АХОВ, токсикологических особенностей пострадавших и других факторов.
2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ОБСТАНОВКИ
ПРИ ВЫБРОСАХ АХОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ
ИСТОЧНИКА ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ
(ВРЕМЯ ИСПАРЕНИЯ ПРОЛИВА АХОВ)
Время испарения АХОВ определяется по формуле:
Тисп 
h d
,
K 2  K 4  K7
9
(1)
где h – толщина слоя разлившегося АХОВ, м;
d – плотность АХОВ, т/м3, определяется по табл. 1;
К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ,
определяется по табл. 1;
К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяется по табл. 2;
К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяется по табл. 1 (значение берется в знаменателе).
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО КОЛИЧЕСТВА
ХИМИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
Для упрощения расчетов глубин зон заражения вводится понятие «эквивалентное количество АХОВ», под которым понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха
количеством данного АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.
2.2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО КОЛИЧЕСТВА
ХИМИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПО ПЕРВИЧНОМУ ОБЛАКУ
Эквивалентное количество АХОВ (т) по первичному облаку определяется по формуле:
QЭ1  К1  К 3  К 5  К 7  Q0 ,
(2)
где QЭ1 – эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке, т;
К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, определяется
по табл. 1;
К3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы (ПД) хлора
к пороговой токсодозе (ПД) другого АХОВ, определяется из табл. 1;
К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости
воздуха (при инверсии – 1,0; при изотермии – 0,23; при конвекции – 0,08);
К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяется из табл. 1 (значение берется в числителе);
Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т.
В отсутствии данных о состоянии атмосферы степень ее устойчивости
определяют по таблице 3.
10
Таблица 1
Характеристики опасных химических веществ и вспомогательные коэффициенты для определения
глубин зон заражения
Значения вспомогательных коэффициентов
Плотность,
Темпе- Порого3
т/м
К7
№ Наименование
ратура вая токдля для
п/п
АХОВ
кипения, содоза,
К1
К2
К3
для для для
газ
жидкость
-40
-20
0
С
мгּмин/л
0 0С 20 0С 40 0С
0
0
С
С
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
Акролеин
–
0,839
52,7
0,2*
0
0,013 0,75 0,1
0,2
0,4
1
2,2
Аммиак:
хранение под
0
0,3
0,6
1
1,4
2
давлением
0,0008
0,681
-33,42
15
0,18 0,025 0,004 0,9
1
1
1
1
изотермическое
0
1
1
1
1
хранение
–
0,681
-33,42
15
0,01 0,025 0,04 0,9
1
1
1
1
3
Ацетонитрил
–
0,786
81,6
21,8**
0
0,004 0,28 0,02 0,1
0,3
1
2,6
Ацетонциан4
–
0,932
120
1,9**
0
0,002 0,316
0
0
0,3
1
1,5
гидрин
Водород
0,3
0,5
0,8
1
1,2
5
0,0035
1,64
-62,47
0,2**
0,17 0,054 0,857
мышьяковистый
1
1
1
1
1
Водород
6
–
0,989
19,52
4
0
0,028 0,15 0,1
0,2
0,5
1
1
фтористый
Водород
0,84 0,6
0,8
1
1,2
7
0,0016
1,191
85,1
2
0,28 0,037 0,3
хлористый
1
1
1
1
1
Водород
0,2
0,5
0,8
1
1,2
8
0,0036
1,49
-66-77
2,4*
0,13 0,055
6
бромистый
1
1
1
1
1
Водород
9
–
0,687
25,7
0,2
0
0,026
3
0
0
0,4
1
1,3
цианистый
11
1
2
3
4
5
6
10
Диметиламин
0,002
0,68
6,9
1,2*
0,06 0,041
0,5
11
Метиламин
0,0014
0,699
–6,5
1,2*
0,13 0,034
0,5
–
1,732
3,6
1,2
0,04 0,039
0,5
0,023
0,983
–23,76
10,8**
–
0,953
80,2
6*
0,12
0,044 0,056
5
0
0,005 0,025
–
0,867
5,95
1,7**
0,06 0,043 0,353
–
0,806
77,3
0,75
0
0,007
–
1,491
21
1,5
0
12
13
14
Метил
бромистый
Метил
хлористый
Метилакрилат
15 Метил-меркаптан
7
8
9
10
0
0,1
0
0,3
0
0,2
0
0,5
0,1
0
0,1
11
0
0,3
0
0,7
0
0,4
0,1
1
0,2
0
0,3
12
0
0,8
0,5
1
0
0,9
0,6
1
0,4
0
0,8
13
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
14
2,5
1
1,2
1
2,3
1
1,5
1
3,1
2,4
1
0,08
0,04,
0,1
0,4
1
2,4
0,04
0,4
0,05 0,041
0,27
0
0
0,1
0
0,2
0,3
1
0,1
0
0
0,3
0
0,5
0,5
1
0,2
0,4
0,5
0,7
0,3
1
0,8
1
0,4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3,2
1
1,7
1
1,2
1
2,1
0
0,1
0,3
1
1,6
0
0,1
0
0,4
0
0,4
0
1
0,5
0,9
0,5
1
1
1
1
1
2,2
1
1,5
1
17
Нитрил акриловой кислоты
Оксиды азота
18
Оксиды этилена
–
0,882
10,7
2,2**
19
Сернистый ангидрид
0,0029
1,462
–10,1
1,8
0,11 0,049 0,333
20
Сероводород
0,0015
0,964
–60,35
16,1
0,27 0,042 0,036
21
Сероуглерод
Соляная кислота
(концентриров.)
–
1,263
46,2
45
0
0,021 0,013
–
1,198
–
2
0
0,021
0,3
23
Триметиламин
–
0,671
2,9
6*
0,07 0,047
0,1
24
Формальдегид
–
0,815
-19
0,6*
0,19 0,034
1
16
22
12
1
2
3
4
5
6
25
Фостан
0,0035
1,432
8,2
0,6
0,05 0,061
1
26
Фтор
0,0017
1,512
188,2
0,2*
0,95 0,038
3
27
Фосфор
треххлористый
–
1,57
75,3
3
28
Хлор
0,0032
1,558
–34,1
0,6
29
Хлорпикрин
–
1,658
112,3
0,02
30
Хлорциан
0,0021
1,22
12,6
0,75
–
–
–
0,838
1,005
0,839
55
55
35
4,8
0,1*
2,2*
31
Этиленимин
32 Этиленсульфид
33 Этиленмеркаптан
7
10
0
0,1
0,7
1
11
0
0,3
0,8
1
12
0,5
0,7
0,9
1
13
1
1
1
1
14
2,7
1
1,1
1
0,1
0,2
0,4
1
2,3
0
0,9
0
0,002 30
0,03
0
0,04 0,048 0,8
0
0
0,009 0,125 0,05
0
0,013
6
0,05
0
0,028 0,27 0,1
0,3
1
0,1
0
0
0,1
0,1
0,2
0,6
1
0,3
0
0,6
0,4
0,4
0,5
1
1
1
1
1
1
1
1
1,4
1
2,9
3,9
1
2,2
2,2
1,7
0
8
0,01
0,18 0,052
9
0,2
1
Примечания. 1. Плотности газообразных АХОВ в графе 3 приведены для атмосферного давления; при давлении
в резервуаре, отличном от атмосферного, плотности газообразных АХОВ определяются путем умножения данных
графы 3 на значения давления в кгс/см2.
2. В графах 10-14 в числителе значения К7 для первичного, в знаменателе – для вторичного облака.
3. В графе 6 численные значения токсодоз, помеченные звездочками, определены ориентировочно расчетом по
соотношению
П = 240 · К · ПДКР.З,
где П – токсодоза, мг · мин/л; ПДКР.З – ПДК в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88, мг/л;
К = 5 – для раздражающих газов (помечены *); К = 9 –для всех прочих ядов (помечены **).
4. Значение К1 для изотермического хранения аммиака приведено для случая разливов (выбросов) в поддон.
13
Таблица 2
Значения коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра
Скорость
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
15
ветра
К4
1 1,33 1,67 2 2,34 2,67 3 3,34 3,67
4
5,68
Таблица 3
Таблица для определения степени вертикальной устойчивости воздуха
Ночь
Утро
День
Вечер
Скорость
ясно, сплош ясно, сплош ясно, сплош ясно, сплош
ветра по
перем. -ная перем.
ная
перем.
ная
перем.
ная
прогнозу,
обобобобобобобобм/с
лачн. лачн. лачн. лачн. лачн. лачн. лачн. лачн.
<2
ин
из
из (ин)
из
к (из)
из
ин
из
2–4
ин
из
из (ин)
из
к (из)
из
из (ин)
из
>4
из
из
из
из
из
из
из
из
Примечания:
1. «Из» – изотермия, «ин» – инверсия, «к» – конвекция, буквы в скобках –
при снежном покрове.
2. «Утро» – период времени, равный двум часам после восхода солнца, «вечер» – равный двум часам после захода солнца. Промежутки времени между
«утром» и «вечером» и между «вечером» и «утром» – соответственно, «день» и
«ночь».
2.2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОГО КОЛИЧЕСТВА
ХИМИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПО ВТОРИЧНОМУ ОБЛАКУ
Эквивалентное количество АХОВ по вторичному облаку рассчитывается по формуле:
Q
QЭ 2  (1  К1 )  К 2  К 3  К 4  К 5  К 6  К 7  0 ,
(3)
hd
где K1, К2, K3, K7 – определяются из табл. 1; (значение К7 берется в знаменателе);
К4, h, d – см. формулу (1);
К5, Q0 – см. формулу (2);
К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии
(Тав) ч.
Значение коэффициента К6 определяется после расчета времени испарения пролива АХОВ:
14
К6  Т0,8
ав
при Тав  Тисп ,
при Тав  1 ч К6  1;
К6  Т0,8
исп
при Тав  Тисп , при Тисп  1 ч К6  1,
где Тав – время, на которое определяется действие источника ЧС.
(4)
2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗОНЫ ЗАРАЖЕНИЯ
Под глубиной зоны заражения понимается расстояние от источника
химического заражения до внешней границы зоны заражения АХОВ, определенной пороговой токсодозой при ингаляционном воздействии на организм человека.
Определение глубины зоны заражения как по первичному, так и по вторичному облаку ведется с помощью таблицы 4. Исходными данными при
этом служат:
– способ хранения сжиженного хлора в емкости;
– количество хлора, перешедшего из резервуара в окружающую среду;
– характер разлива сжиженного хлора на подстилающей поверхности
(свободно, в поддон или обваловку);
– метеорологические условия: степень вертикальной устойчивости воздуха (инверсия, изотермия или конвекция), скорость приземного ветра по
данным прогноза и температура окружающего воздуха.
В зависимости от полученного по формулам (2) и (3) эквивалентного
количества вещества и скорости ветра по таблице 4 определяют глубины заражения первичным Г1 и (или) вторичным Г2 облаком АХОВ.
Так как сжиженные газы образуют при аварии первичное и вторичное
облако, то полная глубина зоны заражения на время испарения или время,
прошедшее после аварии, определяется по формуле:
Г  max Г1, Г 2   0,5 min Г1, Г 2 ,
(5)
Предельное значение глубины переноса зараженного воздуха АХОВ
определяется по формуле:
Гпред  Т ав  Vп ,
(6)
где Тав – время, прошедшее после начала аварии, ч;
VП – скорость переноса зараженного воздуха, км/ч, определяется по табл. 5.
Итогом определения глубины заражения является определение расчетной глубины зоны заражения в зависимости от агрегатного состояния:
– для АХОВ, хранящихся в газообразном состоянии, за ГРАСЧ принимается меньшее из значений Г1 и ГПРЕД;
– для АХОВ, хранящихся в жидком состоянии, за ГРАСЧ принимается
меньшее из значений Г2 и ГПРЕД;
– для сжиженных газов ГРАСЧ определяется следующим образом:
если ГП > ГПРЕД, то ГРАСЧ = ГПРЕД;
(7)
если ГП < ГПРЕД, то ГРАСЧ = ГП.
15
Таблица 4
Глубины зон возможного заражения АХОВ в зависимости от эквивалентного количества вещества в первичном и
(или) вторичном облаке и скорости ветра
Скорость
Эквивалентное количество АХО, т
ветра, 0,01 0,05 0,1 0,5
1
3
5
10
20
30
50
70
100
300
500 1000
м/с
Глубина возможного заражения
1
0,38 0,85 1,25 3,16 4,75 9,18 12,53 19,20 29,56 38,13 52,67 65,23 81,91 166
231 363
2
0,26 0,59 0,84 1,92 2,84 5,35
7,20
10,83 16,44 21,02 28,73 35,35 44,09
87,79
121
189
3
0,22 0,48 0,68 1,53 2,17 3,96
5,34
7,96
11,94 15,18 20,59 25,21 31,30
61,47
84,50
130
4
0,19 0,42 0,59 1,38 1,88 3,28
4,36
6,46
9,62
12,18 16,43 20,05 24,80
48,18
65,92
101
5
0,17 0,38 0,53 1,19 1,68 2,19
3,75
5,53
8,19
10,33 13,88 16,89 20,82
40,11
64,67 83,6
6
0,15 0,34 0,48 1,09 1,53 2,66
3,43
4,88
7,20
9,06
12,14 14,79 18,13
34,67
47,09 71,7
7
0,14 0,32 0,45 1,00 1,42 2,46
3,17
4,49
6,48
8,14
10,87 13,17 16,17 30,736 41,60 63,1
8
0,13 0,30 0,42 0,94 1,33 2,30
2,97
4,20
5,92
7,42
9,90
11,98 14,68
27,75
37,50 56,7
9
0,12 0,28 0,40 0,88 1,25 2,17
2,80
3,96
5,60
6,86
9,12
11,03 13,50
25,39
34,20 51,6
10
0,12 0,26 0,38 0,84 1,19 2,06
2,66
3,76
5,31
5,50
8,50
10,23 12,54
23,49
31,60 47,5
11
0,11 0,25 0,36 0,80 1,13 1,96
2,53
3,58
5,06
6,20
8,01
9,61
11,74
21,91
29,40 44,1
12
0,11 0,24 0,34 0,76 1,08 1,88
2,42
3,43
4,85
5,94
7,67
9,07
11,06
20,58
27,60 41,3
13
0,10 0,23 0,33 0,74 1,04 1,80
2,37
3,29
4,66
5,70
7,37
8,72
10,48
19,45
26,00 38,9
14
0,10 0,22 0,32 0,71 1,00 1,74
2,24
3,17
4,49
5,50
7,10
8,40
10,04
18,46
24,60 36,8
15
0,10 0,22 0,31 0,69 0,97 1,68
2,17
3,07
4,34
5,31
6,86
8,11
9,70
17,60
23,50 34,9
16
Таблица 5
Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч
Состояние
Скорость ветра по данным прогноза, м/с
приземного
слоя
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 15
воздуха
Инверсия
5 10 16 21
Изотермия 6 12 18 24 29 35 41 47 53 59 65 71 89
Конвекция 7 14 21 28
В случае распространения зараженного воздуха на закрытой местности
ГРАСЧ уменьшается в три раза.
2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ЗОНЫ ЗАРАЖЕНИЯ
Определяют площадь зоны возможного и фактического заражения.
Площадь зоны возможного заражения — площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако зараженного воздуха.
Площадь зоны фактического заражения — площадь территории, приземный слой воздуха на которой заражен парами (аэрозолем) ядовитого вещества в опасных для жизни или здоровья людей пределах.
Зону возможного заражения рассматривают как сектор неопределенности, внутри которой находится фактическая (реальная) зона заражения.
Данный сектор характеризует территорию, на которой должны приниматься меры по обеспечению безопасности производственного персонала
ХОО и населения.
2.4.1. ПЛОЩАДЬ ВОЗМОЖНОГО ЗАРАЖЕНИЯ
Площадь возможного заражения определяется по формуле:
π  Грасч
(8)
SВ 
,
360
где SВ – площадь зоны возможного заражения, км2;
ГРАСЧ – расчетная глубина зоны заражения, км;
φ – угол сектора вероятного изменения направления ветра, град, определяемый в зависимости от скорости ветра по табл. 6.
Таблица 6
Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ
Скорость ветра, м/с
<0,5
0,6-1,0
1,1-2
>2
φ, град
360
180
90
45
2.4.2. ПЛОЩАДЬ ЗОНЫ ФАКТИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ
Площадь зоны фактического заражения определяется по формуле:
SФ  К8Г2расч  Т0,2
ав ,
(9)
где SФ – площадь зоны фактического заражения устойчивости воздуха, км2;
К8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости атмосферы (0,081 – для инверсии; 0,133 – для изотермии; 0,235 – для конвекции);
ГРАСЧ – расчетная глубина зоны заражения, км;
ТАВ – время, прошедшее после аварии, ч.
Для определения максимальной площади зоны фактического заражения
вместо ТАВ подставить значение ТИСП (в любом случае при ТАВ > ТИСП следует подставить значение ТИСП).
Зона фактического заражения имеет форму эллипса, большая ось которого равна расчетной глубине зоны заражения, а малая зависит от площади
фактического заражения и определяется по формуле:
4SФ
(10)
а
,
π  Грасч
где а – ширина зоны фактического заражения, км;
SФ – фактическая площадь зоны заражения, км2;
ГРАСЧ – глубина зоны заражения, км.
2.5. ПОРЯДОК НАНЕСЕНИЯ ЗОН ЗАРАЖЕНИЯ
НА КАРТУ И СХЕМУ
Зона возможного заражения облаком АХОВ на картах (схемах) ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имеющими угловые
размеры φ, зависящие от скорости ветра и указанные в табл. 6, а радиус равен расчетной глубине зоны заражения (ГРАСЧ). Направление биссектрисы
сектора совпадает с направлением ветра. За нулевое направление принимают северный ветер. Зона возможного заражения наносится на карту (схему)
желтым цветом.
Зона фактического заражения, имеющая форму эллипса, включается в
зону возможного заражения. Ввиду возможных перемещений облака АХОВ
под действием изменений направления ветра, зона фактического заражения
на картах (схемах) наносится пунктиром красного цвета.
Площадь разлива (пролива) жидкого АХОВ (источник заражения) обозначают только на крупномасштабных схемах или картах. В остальных
случаях источник заражения принимают за точку, из которой происходит
распространение паров ядовитого облака.
Рядом с источником заражения черным цветом записывают следующие данные:
– в числителе – наименование и количество выброшенного в окружающую среду АХОВ;
18
– в знаменателе – дата и время выброса ядовитого вещества.
Границы зоны возможного заражения наносят на схемы и карты для
выработки и принятия решения на организацию защиты производственного
персонала объектов и населения.
Схема зоны возможного и фактического заражения при скорости ветра
меньше 0,5 м/с показана на рис. 1.
Хлор–30 т
16.00–22.12.04
О
Г
а
SФ
SВ
Рис. 1. Схема зоны химического заражения территории при скорости ветра
меньше 0,5 м/с
При скорости ветра от 1,1 м/с до 2 м/с схема зоны химического заражения
будет иметь вид, показанный на рисунке 2.
а
О
Г
SФ
SВ
Рис. 2. Схема зоны химического заражения территории при скорости ветра
от 1,1 до 2 м/с
19
Характеристика погодных условий с указанием времени и даты определения
метеоусловий наносится в верхнем правом или левом углу карты (схемы) в виде
квадрата (рис. 3).
14.00
450
4.12.
10
tВ= +210
tП= +150
изотермия
6
Рис. 3. Характеристика метеоусловий:
14.00 4.12. – время, число и месяц, на которые даются метеоусловия;
0
45 – направление ветра в градусах; 10 – скорость ветра, м/с; 6 – облачность
в баллах; tВ – температура воздуха, °С; tП – температура почвы, °С;
инверсия – степень вертикальной устойчивости
При обозначении прогноза прямоугольник наносится пунктиром.
2.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПОДХОДА ОБЛАКА
ЗАРАЖЕННОГО ВОЗДУХА К ОБЪЕКТУ
Алгоритм определения ожидаемого времени распространения химической зоны заражения до объекта экономики приведен на рисунке 4. В качестве расчетной глубины заражения при этом принимается расстояние от
химически опасного объекта до объекта экономики L.
2.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ ПОТЕРЬ НАСЕЛЕНИЯ В ОЧАГЕ
ХИМИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ
Возможные потери персонала и населения в очаге поражения определяются по таблице 7 в зависимости от обеспеченности людей средствами индивидуальной защиты органов дыхания и условий нахождения людей.
Таблица 7
Возможные потери персонала и населения в очаге поражения АХОВ
Условия
Обеспеченность населения и персонала СИЗОД, %
нахождения
Без
20 30 40 50 60 70 80 90 100
людей
СИЗОД
На открытой
90-100
75 65 58 50 40 35 25 18 10
местности
В укрытиях,
50
40 35 30 27 22 18 14
9
4
зданиях
20
ГРАСЧ = L,
L - расстояние от ХОО до ОЭ
ГРАСЧ = min {ГПТав, ГПРЕД}
Определение ГРАСЧ по предельной глубине зоны заражения
ГПРЕД = L
Определение ГРАСЧ по
полной глубине зоны
заражения
ГП = L
ГПТав = max {Г1, Г2Тав} + 0,5 min {Г1, Г2Тав}
Определение скорости переноса переднего фронта зараженного воздуха VП(табл. 5)
Первое условие
Г1>Г2Тав
Второе условие
Г1<Г2Тав
Проверка на соответствие с формулой ГПТав
и выбор значения Г2Тав
Определение времени
подхода переднего
фронта зараженного
облака к ОЭ
TПОДХ = ГПРЕД/VП
Определение QЭ2Тав Г2Тав – эквивалентного
количества вещества во вторичном облаке,
обеспечивающего глубину зоны заражения
Г2Тав (по табл. 3)
Определение ожидаемого времени, прошедшего после аварии Тав из формулы
QЭ2 = (1-К1)ּК2ּК3ּК4ּК5ּК6ּК7ּQ0/ hּd
Т = max{Тав, tПОДХ}
Тав из К6
Ожидаемое время Т распространения химической зоны заражения
Рис. 4. Алгоритм определения времени распространения зоны химического
заражения до объекта экономики
21
Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения АХОВ составит:
– 25 % – санитарные потери легкой формы тяжести (I степень);
– 40 % – санитарные потери средней и тяжелой формы тяжести (обязательна
госпитализация) (II и III степени);
– 35 % – безвозвратные потери (смертельный исход) (IV степень).
При распространении зараженного воздуха АХОВ за пределами города
возможное количество пострадавших определяется по формуле:
 Гг

Гг
N  SФ 
   К  (1 
)     К  ,
(11)
Г
Г
 расч

расч
где N – общие потери людей в очаге поражения АХОВ, чел.;
Sф – площадь зоны фактического заражения АХОВ, км2;
ГГ – глубина зоны распространения облака зараженного АХОВ в городе, км;
ГРАСЧ – расчетная глубина зоны заражения АХОВ, км;
ρ, ρ′– средняя плотность людей соответственно в городе и загородной зоне,
чел/км2;
К, К′ – доля незащищенного населения соответственно в городе и загородной зоне.
Доля незащищенного населения вычисляется по формулам:
К  (1  n1 )(1  n2 ) ,
(12)
 ),
K  (1  n1 )(1  n2
(13)
где n1, n′1 – доля населения, обеспеченного СИЗОД, соответственно в городе
и загородной зоне;
n2, n′2 – доля населения, обеспеченного коллективными средствами защиты
соответственно в городе и загородной зоне.
22
3. ХАРАКТЕР ПОРАЖАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ АХОВ.
МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ
3.1. АММИАК
Аммиак (NH3) – бесцветный газ с характерным удушливым острым запахом и едким вкусом. Аммиак в 1,7 раза легче воздуха, с воздухом и кислородом образует взрывоопасные смеси. Хорошо растворим в воде (при 20
0
С в одном объеме воды растворяется 700 объемов аммиака), 10 % раствор
в воде называется нашатырным спиртом. При давлении 7 атм. и комнатной
температуре аммиак находится в жидком состоянии.
Аммиак используется при производстве азотной кислоты, соды, синильной кислоты, удобрений, в качестве хладагента в холодильниках
Аммиак является нервным ядом и одновременно обладает выраженным
раздражающим действием. В высоких концентрациях поражает как слизистые оболочки, так и кожу. Отравления происходят при его воздействии в
газообразном состоянии или же при попадании внутрь его водных растворов. В жидком состоянии при соприкосновении с кожей вызывает сильные
ожоги. Очень опасно попадание аммиака в глаза. В высоких концентрациях
оказывает удушающее действие. Порог ощущения для человека 37 мг/м3;
при 100 мг/м3 – ощущение раздражения. Предельно допустимая концентрация в рабочих помещениях – 20 мг/м3; ПДК в воздухе населенных пунктов
0,2 мг/м3.
При легких отравлениях отмечаются насморк, першение и боль в горле,
слюнотечение, слезотечение, гиперемия слизистых оболочек глаз и верхних
дыхательных путей. При отравлениях средней тяжести и тяжелой степени
все симптомы более выражены и появляются такие как чувство стеснения и
боли в груди, сильный приступообразный кашель, удушье, головная боль,
возбуждение, боль в желудке, рвота, расстройства дыхания и кровообращения. Возможен ожог слизистых оболочек верхних дыхательных путей и
глаз, а также развитие воспалительных процессов в легких. Смерть может
наступить от токсического отека легких или от пневмонии.
В случае приема раствора аммиака внутрь немедленно появляются сильные жгучие боли во рту, глотке, в груди, в желудке; возникает рвота с примесью крови (с характерным запахом рвотных масс). При тяжелых отравлениях могут появиться расстройства дыхания, судороги, состояние шока.
Проглатывание 30–40 мл раствора аммиака может оказаться смертельным.
Постановка диагноза облегчается специфическим запахом и характерной
картиной поражения всех органов и тканей, с которыми соприкасается аммиак.
Последствиями перенесенного острого отравления аммиаком могут быть
помутнение роговицы и потеря зрения; осиплость голоса, иногда его полная
потеря, хронический бронхит, активизация туберкулезного процесса.
23
Пригодность к дальнейшей работе с аммиаком и другими прижигающими веществами определяется с учетом тяжести острого отравления и выраженности отдаленных последствий.
Первая медицинская помощь:
– надевание противогаза на пораженного и удаление его из зараженной
атмосферы;
– при попадании в глаза брызг аммиачных растворов необходимо немедленное промывание глаз большим количеством проточной воды;
– при попадании аммиака на кожу необходимо смыть его большим количеством воды;
– при поражении кожи газообразным аммиаком – примочки 5 %-го раствора уксусной или лимонной кислоты.
3.2 АНГИДРИД СЕРНИСТЫЙ
(диоксид серы, сернистый газ)
Ангидрид сернистый (SO2) – бесцветный газ с резким запахом и сладковатым привкусом. Тяжелее воздуха в 2,2 раза, скапливается в низких местах.
В атмосфере «дымит», не горюч, взрывоопасен при нагревании емкостей.
ПДК в воздухе рабочей зоны – 10 мг/м3.
В основе поражающего действия сернистого ангидрида лежит мощный
раздражающий эффект и способность вызывать токсический отек легких,
который формируется в соответствии с общими закономерностями.
Ангидрид сернистый – метгемоглобинообразователь, нарушающий
транспорт кислорода гемоглобином крови. Вещество обладает и гистотоксическим действием, в основе которого лежит способность угнетать активность дыхательных ферментов.
В легких случаях отравления наблюдаются признаки раздражения преимущественно верхних дыхательных путей и глаз. Появляются такие симптомы как чихание, слезотечение, першение и чувство сухости в горле, кашель, осиплость голоса, ринит, умеренно выраженное покраснение слизистых оболочек верхних дыхательных путей.
При поражениях средней тяжести появляются общая слабость, головная
боль, головокружение, приступы сухого кашля, щекотание и боль в носу,
чихание, жжение и боль в горле, охриплость голоса, потливость, тошнота,
боли в подложечной области, выраженное покраснение слизистых оболочек
верхних дыхательных путей.
При тяжелых отравлениях вследствие воздействия высоких концентраций сернистого ангидрида наступает острое удушье на фоне пареза голосовых связок с явлениями полной афонии. Воздействие концентрации сернистого ангидрида 0,04-0,05 % (по объему) в течение нескольких минут создает угрозу для жизни. В легких появляются обильные свистящие хрипы, дыхание поверхностное, мучительный удушливый кашель. Резкая инъекция
сосудов век и коньюнктивы, блефароспазм, светобоязнь. Нередко наличие
24
астматического компонента, проявляющегося одышкой на выдохе, тяжелые
вегетативно-сосудистые кризы, выраженное двигательное возбуждение,
кратковременная потеря сознания.
Поражение глаз жидким сернистым ангидридом приводит к гибели поверхностных слоев коньюнктивы и роговицы с образованием трудно заживающих язв. При попадании жидкого сернистого ангидрида на кожу появляется чувство похолодания, онемения пораженных участков и побледнение
их, а через некоторое время – гиперемия, отечность с образованием пузырей.
Диагностика отравления сернистого ангидрида основана на анализе токсикологической обстановки и учета клинической картины отравления.
Ингаляционные поражения сернистым ангидридом могут приводить к
развитию эмфиземы легких, бронхоэктатической болезни, пневмосклерозу.
Степень ограничения дальнейшей трудоспособности пораженного зависит от тяжести отдаленных последствий. При тяжелой форме отравления
лечение в стационаре (до 2 мес.). В дальнейшем – санаторно-курортное лечение и диспансерное наблюдение.
Первая медицинская помощь:
– надевание на пораженного противогаза и его эвакуации из зоны заражения сернистым ангидридом;
– освобождение пострадавшего от стесняющей дыхание одежды, кислород, промывание глаз, полоскание горла водой или 2 % раствором гидрокарбоната натрия; в нос закапывают 0,5 % раствор дикаина с адреналином
гидрохлоридом; внутрь противокашлевые средства.
3.3. ВОДОРОД БРОМИСТЫЙ
(водорода бромид)
Бромистый водород (HBr) – бесцветное газообразное вещество с неприятным запахом. Подобно хлористому водороду, он «дымит» на воздухе.
Водный раствор – бромистоводородная кислота – бесцветная жидкость с
резким запахом.
Бромистый водород имеет температуру плавления равную -86,91 0С и
температуру кипения равную -66,77 0С. Растворяется в этаноле, соляной
кислоте, реагирует с концентрированной серной кислотой и щелочами. Водный раствор бромида водорода – одна из самых сильных кислот. По своим
свойствам она похожа на соляную.
Предельно допустимая концентрация бромида водорода в воздухе рабочей зоны равна 2 мг/м3, класс опасности – 2. Поражающая токсодоза равна
2,4 мг/л·мин. Для атмосферного воздуха ПДКс.с. = 0,1 мг/м3.
Бромистый водород применяют для получения бромидов, бромоорганических производных; как катализатор в некоторых органических реакциях; в качестве топливных добавок, пестицидов, ингибиторов горения, а так
же в фотографии. Разбавленные водные растворы бромида водорода исполь25
зуют в медицине. Успокаивающее действие бромистых препаратов основано
на их способности усиливать процессы торможения в центральной нервной
системе.
Бромид водорода может вызвать острое отравление. Уже при небольшом
содержании бромида водорода в воздухе наблюдается раздражение слизистых оболочек, головокружение, а при более высоких концентрациях – кашель, спазмы дыхательных путей и голосовой щели, удушье. На кожу действует прижигающе. Его раздражающее действие выражено меньше, чем у
брома. Пороговая концентрация раздражающего действия для крыс по изменению частоты дыхания, уменьшению остроты обоняния к тимолу и увеличению числа клеток в смывах со слизистой оболочки верхних дыхательных путей равна 26 мг/м3.
При работе с бромидом водорода следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, перчатками.
Осаждение газа производится распыленной водой. Дегазация жидкости –
растворами щелочей (на 1 т АХОВ 20 г 10 %-го раствора гидроксида
натрия).
Первая помощь.
При отравлении парами бромида водорода пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух, для восстановления дыхания можно пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом, на короткое время
периодически поднося его к носу пострадавшего. Дать кислород, покой,
тепло, ингаляция содовыми растворами. Глаза промыть водой и двухпроцентным раствором соды. При кашле давать кодеин.
3.4. ВОДОРОД МЫШЬЯКОВИСТЫЙ
(арсин)
Водород мышьяковистый (AsН3) – бесцветный газ с запахом чеснока, в
2,7 раза тяжелее воздуха, может скапливаться в низких местах; с воздухом
образует взрывчатые смеси.
Мышьяковистый водород – яд гемолитического действия. Будучи сильнейшим восстановителем, он в первую очередь поражает гем, вызывая гемолиз (разрушение эритроцитов). Распавшиеся эритроциты закупоривают
почечные канальцы, нарушая функцию почек. Печень и селезенка резко
увеличиваются в размере. Развивающаяся гипоксия приводит к тяжелым
расстройствам функций центральной нервной системы.
Первые симптомы отравления: головная боль, озноб, тошнота, рвота, парестезии (нарушение чувствительности кожи) конечностей. Далее при тяжелом отравлении появляется общая слабость, чувство беспокойства или страха, иногда оцепенение, удушье. Последнее нарастает, сознание нарушается,
могут быть судороги, коллапс (падение артериального давления с потерей
сознания), паралич дыхания. Через 8-12 часов после отравления моча становится красной, затем бурой. Кожа вначале приобретает желтоватую, а позже
26
темно-красную окраску, склеры – желтовато-красные. Симптомы отравления арсином появляются после скрытого периода, продолжительность которого говорит о степени тяжести: если она менее 3 ч, то следует ожидать тяжелого отравления, если 6 ч и более – то средней степени тяжести и легкого.
Опасны концентрации арсина выше 0,1 мг/л при экспозиции в 5-10 минут; концентрация в 2-5 мг/л смертельна после нескольких вдохов. Арсин
может проникать в организм не только через легкие, но и через кожные покровы. Тяжелое отравление арсином протекает на фоне печеночно-почечной
недостаточности и гемолитической анемии.
Диагностика отравления основана на анализе токсикологической обстановки и клинической картине интоксикации.
Тяжелые отравления мышьяковистым водородом могут приводить к
функциональной недостаточности почек и печени, а также к различным заболеваниям нервной системы.
Перенесенное тяжелое отравление арсином является противопоказанием
для дальнейшего контакта с мышьякосодержащими веществами.
Первая медицинская помощь: надеть на пострадавшего фильтрующий
противогаз и срочно эвакуировать из зоны заражения, ввести антидотные
средства.
В качестве антидотов показаны мекаптид и унитиол. Мекаптид (1-2 мл
40 % раствора) вводят с новокаином внутримышечно; унитиол по 5 мл 5 %
раствора внутримышечно несколько раз в сутки.
3.5. ДИМЕТИЛАМИН
Диметиламин – (СН3)2NH – бесцветный газ с резким аммиачным запахом, при охлаждении легко превращается в жидкость. Пары тяжелее воздуха, скапливаются в низких местах. Диметиламин обладает выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки и кожу. В низких концентрациях газ имеет запах рыбы. Порог восприятия запаха 0,0025 мг/л. Порог
раздражающего действия 0,05 мг/л. ПДК в воздухе рабочей зоны – 1 мг/м3.
Высокие концентрации по запаху напоминают аммиак. По мере воздействия
восприятие запаха ослабевает. Воздействие высоких концентраций диметиламина приводит к развитию токсического отека легких.
При ингаляционном воздействии диметиламина у пострадавшего появляется резь в глазах, слезотечение, раздражение в носу и горле, сильное чихание, чувство жжения в глотке, кашель, спазмы гортани, затрудненное дыхание, слабость, тошнота, сердцебиение, застой в легких и развитие токсического отека легких. Отек легких характерен для тяжелого отравления. При
легких отравлениях воспалительные процессы ограничены верхними дыхательными путями. При попадании растворов диметиламина на кожу и слизистые оболочки возникает сильное раздражение, может развиться химический ожог.
27
Отдаленные последствия интоксикации диметиламином могут иметь
место после тяжелого отравления с токсическим отеком легких. В этом случае могут развиться различные заболевания легких (бронхиты, эмфизема
легких и др.). После тяжелых отравлений пострадавшего необходимо отстранить от контакта с прижигающими веществами. Возможны частичная
или полная утрата трудоспособности.
Первая медицинская помощь:
– надеть на пораженного противогаз и эвакуировать его из зоны заражения. В случае угнетения или остановки дыхания проводится искусственное
дыхание с кислородом;
– при попадании диметиламина на одежду и кожные покровы одежду
необходимо снять, а глаза и кожу промыть большим количеством проточной
воды. Поскольку вещество обладает щелочными свойствами, целесообразно
использовать для промывания кожи 1-2 %-й раствор уксусной кислоты.
3.6. МЕТИЛАМИН
(монометиламин)
Метиламин (СН3NН2) – газ с резким аммиачным запахом. В концентрациях 4-20 % в смеси с воздухом взрывается, горюч. Возможны ингаляционные и перкутанные отравления. Метиламин обладает раздражающими свойствами, что определяется щелочностью вещества. Метиламин изменяет обмен биогенных аминов (гистамина, серотонина, адреналина, норадреналина), что сказывается на нейрогуморальной регуляции. Для его действия на
организм характерны поражения сердечно-сосудистой и нервной систем,
нарушения гемопоэза, проницаемости сосудистых стенок и клеточных мембран.
В организме метиламин окисляется с образованием муравьиной кислоты. Порог восприятия запаха 0,0005-0,001 мг/л, порог раздражающего действия – 0,01 мг/л. ПДК в воздухе рабочей зоны – 1 мг/м3.
Ингаляционное воздействие метиламина вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей. При этом отмечаются
следующие симптомы: жжение и резь в глазах, слезотечение, блефароспазм,
отек век, чихание, кашель, выделения из носа с примесью крови. В зависимости от концентрации газа и длительности его воздействия имеют место
общая слабость, головная боль, головокружение, шум в ушах, тошнота, рвота, побледнение кожных покровов и слизистых, одышка, тахикардия, атаксия, нарушение речи, помрачение и потеря сознания, клонико-тонические
судороги, остановка дыхания.
Отдаленные последствия интоксикации диметиламином имеют место
после тяжелого отравления с токсическим отеком легких. В этом случае могут развиваться различные заболевания легких (бронхиты, эмфизема легких
и др.). После тяжелого поражения пострадавшего необходимо отстранить от
28
контакта с прижигающими веществами. Возможны частичная или полная
утрата трудоспособности.
Первая медицинская помощь:
– надеть на пораженного противогаз и эвакуировать его из зоны заражения. В случае угнетения или остановки дыхания проводится искусственное
дыхание с кислородом;
– при попадании метиламина на одежду и кожные покровы, одежду
необходимо снять, а глаза и кожу промыть большим количеством проточной
воды. Вещество обладает щелочными свойствами и целесообразно использовать для промывания кожи 1-2%-й раствор уксусной кислоты.
3.7. МЕТИЛ ХЛОРИСТЫЙ
(монохлор метан, хлористый метил, метилхлорид)
Метил хлористый (СН3Сl) – метил хлористый представляет собой бесцветный газ со сладковатым запахом, плохо растворимый в воде. Хорошо
растворяется в органических растворителях. В смеси с воздухом взрывоопасен. ПДК в воздухе рабочей зоны – 20 мг/м3.
При ингаляционном воздействии хлористого метила в организме образуются формальдегид и древесный спирт. В клинике отравления обычно
имеется скрытый период. Оказывает токсическое влияние на ЦНС, следствием чего являются судороги и кома. В тяжелых случаях отравления – поражение клеток периферической крови, легких, печени и почек.
Симптомы интоксикации сходны с симптомами отравления метилом
бромистым. Легкая степень – расстройство сознания, изменения слуха,
ослабление зрения (как при отравлении метанолом), косоглазие с диплопией. Средняя степень – присоединяются боли в животе, тошнота, рвота, понос, гипотония, олигурия. В более тяжелых случаях может развиваться острая токсическая нефропатия, а также токсический гепатит, токсический отек
легких.
После перенесенной интоксикации наблюдаются: нервозность, рассеянность, невозможность сосредоточиться, ослабление памяти, апатия и другие
неврологические расстройства. После тяжелых поражений, особенно после
воздействия высоких концентраций метила хлористого возможны нарушения функций почек и печени на протяжении длительного времени.
Трудоспособность перенесшего отравление метилом хлористым определяется в зависимости от тяжести поражения и отдаленных последствий интоксикации. Может потребоваться перевод на другую работу, не связанную
с химическими соединениями на срок от 1,5 до 2 месяцев.
Первая медицинская помощь:
– надевание противогаза, немедленное удаление пораженного из зараженной зоны (транспортировка на носилках или автотранспортом);
– при возникновении судорог: внутривенно или внутримышечно ввести
седуксен в дозе 0,1- 0,2 мг/кг (более высокие дозы могут вызывать депрес29
сию дыхания). Раствор тиопентала натрия вводится внутривенно, медленно
(2-5 мл 2,5 %-го раствора в течение 1 мин.). Повторное применение препарата не рекомендуется;
– полный покой и обеспечение свободного дыхания. Все прибывшие из
очага поражения, независимо от их самочувствия, наблюдаются в клинике
не менее 2-х суток.
3.8. ОКСИД УГЛЕРОДА
(угарный газ)
Оксид углерода (СО) является продуктом неполного сгорания углеродосодержащих веществ. Это бесцветный, лишенный запаха газ, плохо растворим в воде и плазме крови (2-2,5 мл на 100 мл).
Оксид углерода относится к веществам общетоксического действия.
Токсическое действие окисида углерода заключается в образовании карбоксигемоглобина, в результате чего в той или иной степени понижается способность крови транспортировать кислород к тканям, развиваются гемическая и тканевая гипоксия.
Тяжесть интоксикации оксидом углерода находится в прямой зависимости от концентрации газа во вдыхаемом воздухе, от времени экспозиции и
от активности пораженного. Молниеносная (апоплексическая) форма
наблюдается при вдыхании окисида углерода в высоких концентрациях. Замедленная (асфиксическая) форма – при тяжелом отравлении может быть
условно разделена на 3 периода.
Первый период (начальный) характеризуется головной болью, головокружением, тошнотой, рвотой, часто возбуждением, склонностью к немотивированным поступкам, учащением дыхания. В этом периоде развивается
характерный синдром отравления – значительная мышечная слабость.
Второй период (кома). Для него характерны потеря сознания, рвота, непроизвольное мочеиспускание и дефекация, расширение зрачков, иногда судороги. Нарушается сердечная деятельность (тахикардия, гипотония). Дыхание, вначале учащенное, становится поверхностным.
Третий период (терминальный) характеризуется Чейн-Стоксовым дыханием. В большинстве случаев смерть наступает через несколько часов или в
первые двое суток при полной потере сознания. Дыхание прекращается
раньше остановки сердца.
При тяжелой степени отравления кожные покровы и губы окрашены в ярко-алый цвет вследствие наличия в крови карбоксигемоглобина (более 30 %).
При длительно протекающем отравлении, одновременно с прогрессивно
развивающейся асфиксией, наружные покровы становятся цианотичными.
Легкие отравления оксидом углерода проходят, часто не оставляя никакого следа. При средней тяжести интоксикации иногда остаются головные
боли, головокружение, шаткая походка. После возвращения сознания отмечаются вялость, безразличие, которые постепенно проходят. При тяжелой
30
степени отравления наблюдается характерная неврологическая симптоматика, связанная с поражением определенных структур центральной нервной
системы. В начале восстановительного периода могут наблюдаться нарушения психической деятельности, галлюцинации, бред, парезы и параличи.
Наиболее постоянным проявлением остаточных симптомов отравления является изменение ЭКГ, указывающее на выраженную коронарную недостаточность.
Перенесший интоксикацию оксидом углерода должен находиться под
врачебным наблюдением 2-4 недели. При резко выраженном поражении
центральной нервной системы устанавливается инвалидность в соответствии с характером остаточных явлений.
Первая медицинская помощь:
– надевание фильтрующего противогаза с гопкалитовым патроном или
промышленного фильтрующего противогаза с коробкой марки «СО» или
«М»;
– при нарушении дыхания – искусственное дыхание при положении головы ниже туловища, ингаляция кислорода.
3.9. СЕРОВОДОРОД
(сернистый водород)
Сернистый водород (H2S) – бесцветный газ, тяжелее воздуха с характерным запахом тухлых яиц. Легко растворим в воде. В смеси с воздухом (4046 %) взрывоопасен. При химических авариях возможно отравление ингаляционным путем и(или) через кожные покровы. В организме сероводород
окисляется до серы и сульфатов, часть его в неизмененном виде выделяется
почками. Сероводород обладает выраженным, раздражающим действием на
слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, оказывает нейротоксическое
действие. Важным механизмом токсичности является тканевая гипоксия,
развивающаяся вследствие связывания сероводорода с окисленной формой
железа в цитохромах дыхательной цепи. Сероводород влияет на процессы
гликолиза за счет торможения образования перекиси водорода.
При легкой степени поражения (концентрации 0,02–0,2 мг/л) преобладают симптомы раздражения слизистых оболочек: жжение и резь в глазах,
слезотечение, светобоязнь, блефароспазм, конъюнктивит, ринит, фарингит,
бронхит (часто с кровянистой мокротой), чувство стеснения за грудиной,
металлический вкус во рту.
Средняя степень поражения (концентрации 0,2–0,28 мг/л) характеризуется следующими симптомами: общая слабость, головная боль, головокружение, тошнота, рвота, нарушение координации движений, возбуждение,
тахикардия, гипотония.
При тяжелой степени поражения к вышеописанным симптомам присоединяются нарушения функций дыхания и сердечно-сосудистой системы,
судорожный синдром, кома. Возможен токсический отек легких (при инга31
ляции концентраций порядка 0,75 мг/л в течение 15–30 мин.). При действии
сероводорода в концентрации 1000 мг/м3 может развиться молниеносная
«апоплексическая» форма отравления – потеря сознания, судороги и смерть
от паралича дыхательного центра.
При попадании сероводорода на кожные покровы имеют место покраснение кожи, экземы папулезного или пузырькового типа.
Отдаленные последствия отравления сероводородом представлены
нарушениями функции ЦНС: головная боль, расстройство сна, снижение
концентрации внимания и памяти, расстройства чувствительности, повышения температуры с ознобом, паркинсонизм, поражение зрительного нерва
(вплоть до слепоты). Кроме того, возможны желудочно-кишечные расстройства, пневмония.
В связи с остаточными явлениями острого отравления сероводородом,
особенно тяжелой степени, вероятна частичная или полная утрата трудоспособности. При легкой степени отравления трудоспособность может восстанавливаться в пределах нескольких часов или суток. Возвращение пораженных к прежней работе возможно после определенного периода реабилитации с обязательным проведением санаторно-курортного лечения и диспансерного наблюдения.
Первая медицинская помощь:
– надевание на пораженного противогаза, немедленная эвакуация в положении лежа;
– в незараженной зоне: промывание глаз чистой водой, закапать прокипяченное и остуженное вазелиновое масло, холодные примочки;
– при болях и рези в глазах закапать в конъюктивальный мешок 0,5 %-й
раствор дикаина или новокаина с добавлением адреналина гидрохлорида
(1:1000), надеть на пораженных темные очки.;
– при раздражении носоглотки и верхних дыхательных путей показаны
полоскание горла раствором гидрокарбоната натрия, ингаляции аэрозоля
раствора новокаина.
3.10. ФТОР
Фтор (F2) – зеленовато-желтый газ с сильным запахом. При контакте с
воздухом превращается во фтористый водород.
Концентрация 0,015 мг/л является порогом обонятельного ощущения.
Концентрации 0,023–0,038 мг/мл вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и носа (имеет место слабое привыкание, данные концентрации переносимы в течение 15 минут, соответственно). 0,077 мг/мл и выше – концентрации, требующие применения средств защиты органов дыхания.
В основе токсичности фтора лежит его сильное раздражающее действие
при контакте со слизистыми оболочками и кожей, а так же резорбтивный
эффект, связанный с его способностью вступать в свободнорадикальные ре-
32
акции. Длительное воздействие опаснее, чем повышение концентрации. Латентный период в развитии симптоматики отсутствует.
Клинические симптомы отравления фтором проявляются сильным раздражением слизистых оболочек глаз, носа, носоглотки и дыхательных путей: слезотечение, кашель, блефароспазм, удушье, иногда рвота. При воздействии высоких концентраций фтора развиваются конъюнктивиты и экземы век. Воздействие на кожу концентраций 0,15-0,30 мг/л приводит к раздражению открытых её участков. Соприкосновение кожи с газом (в течение
2 секунд) вызывает ожог II степени.
Исходом отравления могут быть бронхиты, пневмосклероз, бронхоэктазы, дистрофические изменения миокарда, поражения печени аллергизация кожи, которые приводят к частичной или полной утрате трудоспособности.
Первая медицинская помощь:
– надевание на пораженного противогаза и немедленная эвакуация в горизонтальном положении из зоны заражения;
– полный покой, свежий воздух, при возможности ингаляция кислорода,
тепловлажные содовые ингаляции;
– внутрь кодеин или дионин (по 0,015 мг), препараты кальция, димедрол,
теплое молоко с содой или щелочной минеральной водой.
3.11. ХЛОР
Хлор (Cl2) – газ зеленовато-желтого цвета с резким удушливым запахом.
При растворении в воде образует хлористоводородную хлорноватистую
кислоты. Токсическая концентрация хлора 0,1 мг/л. ПДК в воздухе рабочей
зоны – 1 мг/м3.
В основе токсического эффекта хлора лежит прямое раздражающее и
прижигающее действие на ткани (вследствие образования на местах контакта вышеуказанных кислот), имеющее следствием резкое воспаление и даже
некроз. Разрушает альвеолярный сурфактант (белковую выстилку альвеол) ,
денатурирует белок.
Легкие отравления хлором характеризуются покраснением конъюнктивы, мягкого неба и глотки, бронхитом (обычно с астматическим компонентом), легкой одышкой, охриплостью, чувством давления в груди, часто бывает рвота. Отек легкого, если и развивается, то на фоне трахеобронхита.
Вместе с тем иногда отравление, перенесенное «на ногах», может через несколько дней закончиться гибель пораженного, вследствие развития отека
легких.
При отравлениях средней тяжести отмечаются резкие загрудинные боли,
жжение и резь в глазах, слезотечение, мучительный сухой кашель. Пораженные часто возбуждены, в других случаях подавлены. Через 2-3 часа после поражения развивается отек легких, явления раздражения дыхательных
путей стихают, больные несколько успокаиваются. Кашель становится ме33
нее мучительным, начинается отделение мокроты со слизью и отхаркивание
пенистой желтой или красноватой жидкости, нарастают одышка и тахикардия. Кровь темная, густая, что часто приводит к флеботромбозу, особенно
вен нижних конечностей. Влажные и сухие хрипы сохраняются долгое время после исчезновение других симптомов.
Тяжелые отравления хлором отличает их скоротечность – при поражении высокими концентрациями хлора может наступить молниеносная
смерть из-за рефлекторного торможения дыхательного центра. Пораженный
задыхается, лицо синеет, он мечется, делает попытку бежать, но тотчас падает, движения становятся некоординированными, сознание теряется, пульс
не определяется. В некоторых случаях успевает развиться тяжелый отек
легких, трудно поддающийся лечению.
Диагностика поражения хлором основывается на характерном запахе,
клинической картине, свидетельских показаниях и данных химической разведки. В отличие от отравления фосгеном скрытый период практически отсутствует.
Отдаленные последствия и осложнения отравлений хлором связаны,
главным образом, с поражением легких. Острая эмфизема легких, являющаяся симптомом острой фазы интоксикации, может стать её стойким последствием. Обычны пневмонии, абсцессы и гангрена легких, экссудативные
плевриты, бронхоэктазы и другие хронические заболевания.
После перенесенной интоксикации хлором с учетом отдаленных последствий отравления возможны частичная или полная утрата трудоспособности.
Первая медицинская помощь:
– надеть на пострадавших противогаз и немедленно эвакуировать их из
зоны заражения на носилках или транспортом;
– обеспечить покой, тепло и свободное дыхание;
– снять загрязненную одежду, провести промывание глаз, носа, кожных
покровов водой, прополоскать полость рта, горла 2 %-м раствором гидрокарбоната натрия;
– при необходимости ингаляция кислорода.
34
4. МЕТОДИЧЕКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КУРСОВОЙ (РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ) РАБОТЫ
4.1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Перед началом выполнения курсовой работы студентам следует изучить
раздел «Химическая безопасность» дисциплины «Защита в чрезвычайных ситуациях».
Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки на нелинованной бумаге формата А4 в рукописном варианте, либо с использованием
печатающих устройств вывода ЭВМ. Ситуационный план должен быть выполнен в цвете с указанием границ зон возможного и фактического заражения.
Работа должна содержать следующие разделы:
– общие сведения о химической безопасности (основные определения,
статистические данные по химическим авариям);
– исходные данные;
– характеристику АХОВ, меры первой помощи, средства защиты;
– количественную оценку химической обстановки при выбросах АХОВ;
– ситуационный план аварии с изображением постадийного развития
аварии на 1, 2, 4 часа и ТИСП;
– библиографический список.
При количественной оценке химической обстановки необходимо выполнить следующее.
1. Определить продолжительность действия химического источника заражения.
2. Определить глубину и площади зон возможного и фактического химического заражения на время после аварии (1 час, 2 часа, 4 часа) и на время
действия химического источника заражения.
3. Определить ожидаемое время распространения зоны заражения АХОВ
до объекта экономики.
4. Определить возможное число пострадавших среди населения и их
структуру.
Варианты исходных данных приведены в табл. 8. Номер варианта задает
преподаватель. Пример выполнения количественной оценки обстановки и построения ситуационного плана аварии приведен в пункте 4.3. настоящих методических указаний. В примере даются ссылки на номера формул. В курсовой работе формулы следует приводить полностью с расшифровкой всех обозначений.
Преподаватель по своему усмотрению может исключить отдельные разделы из работы.
35
Вариант
АХОВ
Количество АХОВ, т
1
1
2
Аммиак
3
130
2
Фостан
60
3
280
5
Метил
хлорист.
Хлорциан
Хлор
6
Фтор
120
4
800
Высота обваловки H,м
Глубина зоны заражения в городе, ГГ, в долях от ГРАСЧ
Средняя плотность населения в
загородной зоне ρ΄, чел/км2
Доля населения, обеспеченного
СИЗОД в городе n1, %
Доля населения, обеспеченного
СИЗОД в загородной зоне n1΄, %
Доля населения, обеспеченного
коллективными средствами защиты в городе n2, %
Доля населения, обеспеченного
коллективными средствами защиты в загородной зоне n2΄, %
Расстояние от объекта экономики до ХОО, L, км
6
3,2
7
200
8
-15
9
1,5
10
11
0,15 1400
12
450
13
80
14
55
15
60
16
15
17
35
1,3
150
+2
1,8
0,9
2000
500
30
6
40
5
30
2,1
180
-6
2,0
0,18 1800
400
40
13
20
10
25
1,7
90
+7
0,8
0,12 1700
300
50
20
10
5
17
3,4
45
-22
2,3
0,4
900
60
60
10
30
10
16
2,8
330
+23
1,7
0,6
2200
150
70
30
25
10
45
36
Средняя плотность населения в
городе ρ, чел/км2
Температура воздуха, 0С
5
Перем.
Ясно
Спл.
обл.
Перем.
Спл.
обл.
Перем.
Направление ветра, град
4
820,
1.02.
1200,
3.03.
630,
2.11.
200,
4.05.
1430,
9.12.
815,
7.06.
Скорость ветра, м/с
Облачность
100
Время, дата
Таблица
4.2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ
НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ
1
7
14
2
Диметиламин
Водород
бромистый
Метиламин
Сероводород
Метил
хлорист.
Метиламин
Сероводород
Фтор
15
Аммиак
400
16
Диметиламин
Хлорциан
Фтор
50
8
9
10
11
12
13
17
18
3
60
120
100
160
60
80
200
120
50
280
Продолжение таблицы
15
16
17
35
20
30
4
1620,
9.04.
1300,
1.07.
5
Ясно
Перем.
6
1,9
7
30
8
+3
9
1,6
10
0,1
11
1000
12
130
13
40
14
8
1,1
60
+32
1,3
0,3
1800
60
30
7
40
8
28
1945,
2.08.
730,
8.06.
1825,
3.10.
2020,
5.09.
430,
9.08.
2115,
5.11.
1535,
4.10.
1020,
2.04.
2230,
7.08.
1715,
9.01.
Спл.
обл.
Ясно
Перем.
Перем.
Ясно
Спл.
обл.
Ясно
Перем.
Спл.
обл.
Спл.
обл.
2,2
300
+24
2,2
0,8
1700
400
20
10
20
10
32
3,6
280
+19
1,9
0,9
1100
80
16
5
10
5
50
2,4
170
+2
1,4
0,6
1200
75
20
9
35
20
42
1,4
310
+14
2,5
0,4
1500
110
30
15
25
10
27
2,9
160
+12
1,6
0,2
1900
140
40
20
45
25
36
1,8
135
-8
2,7
0,7
1700
100
50
23
50
20
18
2,2
180
+1
1,6
0,5
2200
260
87
53
60
8
30
2,3
240
+2
0,9
0,4
800
60
60
19
55
20
26
4,6
260
+12
1,2
0,9
1300
120
75
12
45
15
43
2,3
320
-17
2,6
0,5
1200
90
43
20
30
10
27
37
1
19
2
Водород
хлористый
Водород
бромистый
Водород
мышьяковистый
Хлор
3
70
4
1350,
6.03.
5
Ясно
6
4,1
7
130
8
-13
9
1,3
10
0,3
11
2300
12
160
13
18
14
5
15
25
16
10
17
17
60
040,
1.09.
Спл.
обл.
3,9
190
+9
1,4
0,2
1400
80
25
7
20
5
29
20
1225,
9.05.
Ясно
1,4
280
+6
2,1
0,6
1700
120
67
38
35
20
30
10
345
-26
2,0
0,8
1300
90
38
17
40
15
48
740
Перем.
Ясно
1,6
1,9
280
+18
1,8
0,9
1100
120
79
30
55
20
54
-12
2,4
0,8
1000
160
55
25
20
5
40
2,9
270
+22
2,6
0,1
1900
140
86
40
30
10
35
Хлор
Спл.
обл.
Перем.
Ясно
150
26
530,
8.11.
560 1845,
2.06.
380 3.00,
25.07
2,6
25
Сернистый ангидрид
Сероводород
Аммиак
1730,
3.12.
600,
4.08.
1,8
340
+16
3,0
0,7
2800
189
47
8
38
3
60
20
21
22
23
24
100
38
4.3. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ
РАБОТЫ
Расчеты выполнены для варианта № 26 из табл. 8.
4.3.1. Время испарения АХОВ определяется по формуле (1).
Толщина слоя разлившегося хлора h = 3-0,2 = 2,8 м.
Плотность хлора из таблицы 1d = 1,558 т/м3.
К2 = 0,052 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств
АХОВ, определяется по таблице 1.
К4 определяется по таблице 2. K 4 при скорости ветра 1,8 м/с находится в интервале от 1 до 1,33, поэтому значение его находим методом линейного интерполирования.
К4
1,33
2 1
1,8  1

.
1,33  1 К 4  1
1
1
1,8 2
(1,33  1)(1,8  1)
 1  1,264.
(2  1)
К7 =1 (из таблицы 1 для температуры 16 0С ).
2,8 1,558
Тогда Т исп 
 66,37 ч.
0,052 1,264 1
Отсюда К 4 
4.3.2. Определение эквивалентного количества химического вещества
Так как хлор находится в сжиженном состоянии, то образуется как
первичное, так и вторичное облако.
Эквивалентное количество АХОВ по первичному облаку определяется
по формуле (2).
Q0 = 380 т –количество хлора в емкости.
К1 = 0,18 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, определяется по таблице 1.
К3 = 1 определяется из таблицы 1.
К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости
воздуха. Так как авария произошла утром (через 10 минут после восхода
солнца) при ясной погоде, то степень вертикальной устойчивости атмосферы по таблице 5 – инверсия. Тогда К5 = 1.
К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяется из таблицы 1 для температуры 16 0С методом линейного интерполирования:
39
1  0,6
 (16  0)  0,92 .
20  0
QЭ1= 0,18·1·1·0,92·380 = 62,928 т.
Эквивалентное количество хлора по вторичному облаку определяется
по формуле (3).
К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии
(ТАВ) или времени испарения АХОВ (ТИСП), ч определяется согласно (4).
К7 =1 (из таблицы 1 для температуры 16 0С берется в знаменателе).
К 7  0,6 
При Т = 1 ч К6 = 1
QЭ2 = (1-0,18)·0,052·1·1,264·1·1·380/(3-0,2)·1,558 = 4,695 т.
При Т = 2 ч К6 = 20,8 = 1,741
QЭ2 = (1-0,18)·0,052·1·1,264·1,741·1·380/(3-0,2)·1,558 = 8,174 т.
При Т = 4 ч К6 = 40,8 = 3,031
QЭ2 = (1-0,18)·0,052·1·1,264·3,031·1·380/(3-0,2)·1,558 = 14,231 т.
При Т = 66,37 ч К6 = 66,370,8 = 28,68
QЭ2 = (1-0,18)·0,052·1·1,264·28,68·1·380/(3-0,2)·1,558 = 134,649 т.
4.3.3. Определение глубины зоны химического заражения
По таблице 4 в зависимости от скорости ветра и эквивалентного количества АХОВ определяется глубина зоны заражения первичным (Г1) и вторичным (Г2) облаком.
QЭ1 = 62,928 т в таблице 1 находится в интервале от 50 до 70 т и скорость ветра 1,8 м/с, также находится в интервале от 1 до 2 м/с, поэтому
значение Г1 определяется методом двойного интерполирования.
Сначала определяется Г1 при скорости ветра 1 м/с:
для QЭ1 = 50 т Г1 = 52,67 км; для QЭ1 = 70 т Г1 = 65,23 км;
для QЭ1 = 62,928 т Г1 = 52,67 + (65,23-52,67) (62,928-50)/(70-50) = 60,79 км.
Определяем Г1 при скорости ветра 2 м/с:
для QЭ1 = 50 т Г1 = 28,73 км; для QЭ1 = 70 т Г1 = 35,35 км;
для QЭ1 = 62,928 т Г1 = 28,73 + (35,35-28,73) (62,928 -50)/(70-50) = 33,01 км.
Определяем Г1 при скорости ветра 1,8 м/с:
60,79
Г1
2 1
2  1,8

;
33,01
60,79  33,01 Г1  33,01
1
1,8
2
(60,79  33,01)  (2  1,8)
 33,01  38,57 .
2 1
Таким образом, для QЭ1 = 62,928 т Г1 = 38,57 км.
Г1 
40
Значение Г2 при Т = 1, 2, 4 и 66,37 ч в зависимости от величины QЭ2
для скорости ветра 1,8 м/с определяется аналогично.
При Т = 1 ч QЭ2 = 4,695т. Это значение находится в интервале от 3 до 5 т.
Скорость ветра 1,8 м/с находится в интервале от 1 до 2 м/с. Определяем Г2
методом двойного интерполирования.
При скорости ветра 1 м/с
для QЭ2 = 3 т Г2 = 9,18 км; для QЭ2 = 5 т Г2 = 12,53 км;
для QЭ2 = 4,695 т Г2 = 9,18 + (12,53-9,18) (4,695-3)/(5-3) = 12,02 км.
При скорости ветра 2 м/с
для QЭ2 = 3 т Г2 = 5,35 км; для QЭ2 = 5 т Г2 = 7,20 км;
для QЭ2 = 4,695 т Г2 = 5,35 + (7,20-5,35) (4,695-3)/(5-3) = 6,92 км.
При скорости ветра 1,8 м/с
Г2 = 6,92 + (12,02-6,92) (2-1,8)/(2-1) = 7,94 км.
При Т = 2 ч QЭ2 = 8,174 т.
При скорости ветра 1 м/с
для QЭ2 = 5 т Г2 = 12,53 км; для QЭ2 = 10 т Г2 = 19,20 км;
для QЭ2 = 8,174 т Г2 = 12,53 + (19,20-12,53) (8,174-5)/(10-5) = 16,76 км.
При скорости ветра 2 м/с
для QЭ2 = 5 т Г2 = 7,20 км; для QЭ2 = 10 т Г2 = 10,83 км;
для QЭ2 = 8,174 т Г2 = 7,20 + (10,83-7,20) (8,174-5)/(10-5) = 9,50 км.
При скорости ветра 1,8 м/с
Г2 = 9,50 + (16,76-9,50) (2-1,8)/(2-1) = 10,95 км.
При Т = 4 ч
QЭ2 = 14,231 т; Г2 = 15,28 км.
При Т = 66,37 ч
QЭ2 = 134,649 т; Г2 = 60,61 км.
4.3.4. Полная глубина зоны заражения определяется по формуле (5).
На Т = 1ч ГП = 38,57 +0,5∙7,53 = 42,34 км.
На Т = 2ч ГП = 38,57 +0,5∙10,40 = 43,77 км.
На Т = 4ч ГП = 38,57 +0,5∙14,54 = 45,84 км.
На Т = 66,37 ч ГП = 60,61 + 0,5∙38,57 = 79,9 км.
4.3.5. Предельное значение глубины переноса переднего фронта зараженного воздуха определяется по формуле (6).
В таблице 5 скорость ветра 1,8 м/с находится в интервале от 1 до 2 м/с.
Методом линейного интерполирования определяем, что скорость переноса
переднего фронта облака зараженного воздуха при инверсии равна 9 км/ч.
На Т = 1 ч ГПРЕД = 1 · 9 = 9 км.
На Т = 2 ч ГПРЕД = 2 · 9 = 18 км.
На Т = 4 ч ГПРЕД = 4 · 9 = 36 км.
41
На Т = 66,37 ч ГПРЕД = 66,37 · 9 = 597,33 км.
4.3.6. Расчетное значение глубины зоны заражения АХОВ
Для АХОВ, хранящихся в виде сжиженных газов, Г РАСЧ определяется из
соотношений (7).
На Т = 1 ч ГП > ГПРЕД, следовательно, ГРАСЧ = ГПРЕД = 9 км.
На Т = 2 ч ГП > ГПРЕД, следовательно, ГРАСЧ = ГПРЕД = 18 км.
На Т = 4 ч ГП > ГПРЕД, следовательно, ГРАСЧ = ГПРЕД = 36 км.
На Т = 66,37 ч ГП < ГПРЕД, следовательно, ГРАСЧ = ГП = 79,9 км.
4.3.7. Определение площадей зон возможного заражения
Площадь зоны возможного заражения определяется по формуле (8).
При скорости ветра 1,8 м/с φ = 90 0.
На Т = 1 ч
3,14  9 2
SB 
 90  63,59 км2.
360
На Т = 2 ч
3,14  18 2
SB 
 90  254,34 км2.
360
На Т = 4 ч
3,14  36 2
SB 
 90  1017 ,36 км2.
360
На Т = 66,37 ч
3,14  79,9 2
SB 
 90  5011,44 км2.
360
Площадь зоны фактического заражения определяется по формуле (9).
При инверсии К8 = 0, 081.
На Т = 1 ч Sф = 0,081·92·1 = 6,56 км2.
На Т = 2 ч Sф = 0,081·182·1 = 26,24 км2.
На Т = 4 ч Sф = 0,081·362·1 = 104,98 км2.
Площадь зоны фактического заражения на 66,37 часа не определяется,
так как оно больше 4 часов и велика вероятность изменения направления
ветра.
4.3.8. Ширина зоны фактического заражения
Ширина зоны фактического заражения определяется по формуле (10).
42
На Т = 1 ч
а
4  6,56
 0,93 км.
3,14  9
а
4  26,24
 1,86 км.
3,14 18
а
4 104,98
 3,71 км.
3,14  36
На Т = 2 ч
На Т = 4 ч
4.3.9. Определение ожидаемого времени распространения
зоны химического заражения до объекта экономики
Принимаем ГРАСЧ = L = 60 км,
где L – расстояние от ХОО до объекта экономики, км.
Расчетная глубина зоны химического заражения определяется по формуле:
Г РАСЧ = min {ГП; ГПРЕД}.
Так как в формулу входят две величины ГП и ГПРЕД, находим их в последовательности: сначала ГП, затем; ГПРЕД.
При расчете по полной глубине имеем:
ГРАСЧ = ГП = L = 60 км, но ГП определяется: как ГП = mах{Г1; Г2} + 0,5
min{Г1; Г2}. В этом выражении неизвестна глубина зоны заражения по вторичному облаку, которое обеспечивает ГП = 60 км.
Решение этого уравнения может быть выполнено при двух условиях: первое Г1>Г2 или второе Г1<Г2.
Проверяем выполнение условий.
Первое Г1>Г2, запишем 60 = 38,57 + 0,5Г2, отсюда Г2 = 42,86 км – это
условие не выполняется: 38,57<42,86.
Проверяем второе условие.
60 = Г2 + 0,5ּ38,57, откуда Г2 = 40,72 км.
38,57<40,72 – условие Г1<Г2 выполняется. Принимаем Г2 = 40,72 км.
Определяем по таблице 4 эквивалентное количество вещества во вторичном облаке, обеспечивающее глубину зоны химического заражения Г2 =
40,72 км.
V, м/с
QЭ2, т
50
70
1
52,67
65,23
2
28,73
35,35
Используя метод интерполяции, находим QЭ2, обеспечивающее глубину
зоны заражения Г2 = 40,72 км. Для этого сначала находим глубину заражения
43
для эквивалентного количества вещества 70 т и 50 т при скорости ветра 1,8
м/с.
Для QЭ2 = 70 т
65,23
Г2(1)
35,35
1
1,8 2
2 1
2  1,8
 (1)
,
65,23  35,35 Г 2  35,35
откуда
Г2(1) = 41,326 км.
Для QЭ2 = 50 т
52,67
Г2(2)
2 1
2  1,8
,

52,67  28,73 Г (2)  28,73
2
28,73
1
1,8 2
(2)
откуда Г2 = 41,33 км.
Теперь определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке для Г2 = 40,72 км:
(40,72  33,51)(70  50)
Q Э2  50 
 68,44 т.
41,33  33,51
Таким образом, глубину зоны заражения Г2 = 40,72 км, обеспечивает эквивалентное количество вещества QЭ2 = 68,44 т.
Определяем К6 из формулы (3):
К6 
Q Э2 h  d
68,44  2,8  1,558

 15,85
(1  К1 )  К 2  К 3  К 4  К 5  К 7  Q 0 0,82  0,052  1  1,264  1  0,92  380
Коэффициент К6 зависит от время, прошедшего после аварии и определяется как
К6 = ТАВ 0,8,
отсюда ТАВ= (К6)1,25.
Определяем ожидаемое время распространения зоны химического заражения до ОЭ.
ТАВ = (15,85)1,25= 31,6 ч.
44
При расчете по предельной глубине определяем время подхода переднего
фронта зараженного воздуха к ОЭ.
ТПОДХ = ГПРЕД/VП = 60/9 = 6,67 ч.
Ожидаемое время распространения химической зоны заражения равно
ТОЖИД = max {ТПОДХ; Тав} = 31,6 ч = 31 час 36 минут.
4.3.10. Нанесение химической обстановки на карту (схему)
Используя полученные расчетные данные, наносим зоны заражения на
схему (рис. 5).
Зона возможного заражения ограничена сектором с углом 90 0, так как
скорость ветра 1,8 м/с находится в интервале от 1,1 до 2 м/с. Зона возможного
заражения наносится желтым цветом.
Зона фактического заражения имеет форму эллипса и наносится пунктиром красного цвета.
4.3.11. Определение возможных потерь населения при аварии на ХОО
Доля незащищенного населения подсчитывается по формулам (12) и
(13):
в городе К = (1 - 0,47) (1 - 0,38) = 0,323;
в загородной зоне К' = (1 - 0,08) (1 - 0,03) = 0,892.
Возможные общие потери населения в очаге поражения АХОВ
определяются по формуле (11). SФ и ГРАСЧ берется при Т = 4 ч.
26
 26

N 0  104,98  2800  0,323  (1  )  189  0,892   73487 чел.
36
 36

Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения АХОВ составит:
– санитарные потери легкой формы тяжести (I степень) – 73487 · 0,25 =
18372 чел.;
– санитарные потери средней и тяжелой формы тяжести (обязательна
госпитализация) (II и III степени) – 73487 · 0,4 = 29395 чел.;
– безвозвратные потери (смертельный исход) (IV степень) – 73487 · 0,35
= 25720 чел.
Возможное количество пораженных людей и структура их поражения
в городе
 26

N Г  104,98    2800  0,323   68571 чел.,
 36

из них Iстепени (25 %) – 68571·0,25 = 17143 чел., II и III степени (40 %) –
68571·0,4 = 27428 чел., IV степени (35 %) – 68571·0,35 = 24000 чел.
45
Возможное количество пораженных людей и структура их поражения
в загородной зоне
NЗЗ = 73487-68571 = 4916 чел.:
из них I степени (25 %) – 4916·0,25 = 1229 чел., II и III степени (40 %) –
4916·0,4 =1966 чел., IV степени (35 %) – 4916·0,35 = 1721 чел.
46
Ситуационный план аварии
на ХОО «Очистные сооружения г. Омск
(масштаб 1:75000
0, в 1 см = 7,5 км)
3.00
25.07.04.
340 0, 1,8 м/с
tВ= 16 0С
2
инверсия
SФ на 4 ч
SВ на 4 ч
SВ на 2 ч
ГРАСЧ на 4 ч
ГРАСЧ на 66,37 ч
SФ на 2 ч
ГРАСЧ на 2 ч
SВ на 1 ч
ГРАСЧ на 1 ч
ХЛОР-380 т
3.00–25.07.04
SФ на 1 ч
Основные параметры аварии на ХОО
АХОВ – хлор, количество – 380 т,
ГРАСЧ на 1 ч = 9 км, на 2 ч = 18 км,
на 4 = 36 км
SВ на 1 ч = 63,59 км2,
на 2 ч = 254,34 км2,
на 4 ч = 1017,36 км2
SФ на 1 ч = 6,56 км2,
на 2 ч = 26,24 км2,
на 4 ч = 104, 98 км2
Общее число пораженных: 73487
чел.,
I ст. – 18372 чел., II-III ст. – 29395
чел.,
Председатель
объекта
/ Иванов Н.С./
IV ст. –КЧС
25720
чел. экономики
Начальник отдела ГОЧС объекта экономики студент группы МП-04
Петров Сергей Игоревич
47