Аварийно химически опасное вещество. Классификация и характеристики химически опасных веществ

Лекция

Тема: «МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АНАЛИЗА АВАРИЙНОГО РИСКА»

План:

1. Общие аспекты.

2. Химическая опасность, химически опасные объекты и обеспечение безопасности.

3. Техногенные аварии и катастрофы на объектах с химическими технологиями, их классификация и возможные последствия.

4. Этапы оценки последствий техногенных аварий.

Общие аспекты

Центральной задачей декларирования промышленной безопасности является основанное на фактических сведениях, официально заверенных руководителем потенциально опасного производственного объекта, информационное отражение реального состояния промышленной безопасности на объекте, включающее всесторонний объективный анализ характерных опасностей и оценку риска и описание принятых мер технического и организационно-методического характера по предотвращения и локализации аварии.

Наиболее значимым и ответственным разделом декларации является анализ риска, т.е. обоснование частоты возникновения и специфики развития различного рода аварий, а также определение количественных показателей связанных с этим социального, материального и экологического ущербов. Сочетание этих двух категорий: последствий и вероятности (обычно в виде произведения) и образует понятие риска - нового количественного критерия оценки безопасности, позволяющего получить универсальную шкалу для сравнения опасностей различного происхождения.

Обычно риск аварий исчисляется в единицах ущерба, отнесенных ко времени. Определяющее соотношение для прогнозирования оценок аварийного риска может быть представлено в виде:

Суммирование производится по всей совокупности аварийных процессов, которые могут иметь место на объекте.

Из приведенного соотношения следует, что прогноз уровня аварийной опасности связан с частотным анализом возможных аварийных процессов и с прогнозом ущерба при потенциальных авариях.

В отличие от других подходов оценки безопасности производственной деятельности методология риска позволяет в рамках системного анализа:

1. исследовать причинно-следственный механизм (логику) возникновения различных аварий и спрогнозировать их частоту;

2. учесть влияние технологических, метеорологических, региональных и целого ряда других особенностей на характер и масштабы последствий от аварий;

3. оптимизировать управленческие решения по повышению безопасности объекта в условиях ограниченных средств.

Методология «риск-анализа» получила за рубежом самое широкое развитие и уже около 30 лет рассматривается как один из наиболее эффективных инструментов административно-правового управления безопасностью в промышленности с детально разработанной методической базой. По этой причине в России до недавнего времени были известны лишь отдельные положения этой методологии при отсутствии единого методического комплекса, включающего взаимосвязанные процедуры расчета всех составляющих риска для типовых объектов конкретных отраслей промышленности.

Общепринятыми характеристиками уровня опасности в мире являются оценки риска. Они позволяют провести количественный анализ уровня опасности относительно конкретных реципиентов риска. Анализ оценок риска позволяет дифференцировать опасные техногенные объекты в первую очередь по угрозе, которую они представляют для человека и для окружающей природной среды, и даёт возможность провести дифференциацию территорий по уровню потенциальной опасности. В терминах оценок риска выражаются критерии безопасности.

Второй аспект понятия «опасность, порождаемая объектом» связан с восприятием опасности реципиентом риска. Человек как реципиент риска воспринимает уровень опасности, «навязанный» ему обстоятельствами, иначе, чем уровень опасности, принимаемый им добровольно.

В зависимости от режима функционирования исследуемого промышленного объекта выделяют оценки риска, связанные со штатным режимом функционирования объекта, и оценки риска, характеризующие последствия аварии на объекте. Последние называются оценками аварийного риска. Эти два вида риска иногда называют реальным и потенциальным риском соответственно.

Уровень аварийной опасности существенно выше уровня опасности от объекта, функционирующего в штатном режиме, когда ожидаемые воздействия на состояние здоровья человека, на состояние окружающей природной среды незначительны. В этой связи, оценки аварийного риска, как правило, характеризуют верхнюю границу уровня опасности, порождаемой промышленным объектом.

Оценки риска могут быть классифицированы по признаку: кто или что воспринимает опасность, то есть является реципиентом риска. Так можно выделить оценки риска относительно состояния здоровья человека, оценки риска относительно состояния окружающей природной среды и т.д.

Можно выделить следующие основные области приложения теории аварийного риска:

1. поддержка принятия решений по выбору принципиальных схем и основных технологических приемов на техногенном объекте, обеспечивающих приемлемый уровень безопасности жизнедеятельности человека и безопасности окружающей природной среды;

2. поддержка принятия решений по размещению техногенных объектов;

3. разработка планов обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и защиты окружающей природной среды в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, обусловленных антропогенными катастрофами.

На основе большого опыта методических разработок эта организация рекомендует проводить анализ риска по схеме, включающей следующие основные этапы:

1. определение конкретных целей и задач анализа;

2. анализ технологической специфики объекта с описанием характеристик окружающей его среды;

3. идентификация опасностей, возможных аварий и сценариев их развития;

4. оценка частоты (вероятности) возникновения аварий и вероятности реализации характерных сценариев их развития;

5. оценка последствий (т.е. значений характеристик поражающих факторов и мер негативного воздействия на потенциальных реципиентов) с применением моделей расчета физических процессов и воздействий, имеющих место при реализации различных сценариев аварий;

6. оценка собственно риска через "объединение" последствий и вероятностей реализации всех возможных сценариев аварий, построение полей риска;

7. управление риском, заключающееся в выработке оптимальной стратегии по обеспечению безопасности людей и охране окружающей среды.

Теория риска химических процессов отличается от анализа риска в других отраслях (в аэрокосмической технике, атомной энергетике, электронике и пр.):

1. значительно большим вниманием к утечкам токсичных химических веществ (ТХВ);

2. детальным рассмотрением последствий аварий, вызванных утечками ТХВ, а также комбинированных аварий, где распространение ТХВ в окружающем пространстве сочетается с пожарами и взрывами;

3. введением специальной терминологии, предназначенной для описания сценариев токсических аварий (инцидент, проявление инцидента, реализация инцидента и др.).

КАРХП (количественный анализ риска химических процессов) -междисциплинарная наука, которая базируется на математическом моделировании поведения опасной субстанции, попавшей в окружающее пространство, включая токсические поражения субъектов биосферы, пожары, взрывы и их последствия. В ней широко используются вероятностные методы теории надежности, гидравлика, физическая и аналитическая химия, прикладная метеорология, токсикология, инженерная психология и др.

Разработки данных центров и целого ряда частных коммерческих фирм, специализирующихся на вопросах химической безопасности, уже сегодня в США служат методической основой при создании законодательно-правовой и нормативной базы по проблемам химической безопасности.

Под химической безопасностью понимается совокупность определенных свойств объектов окружающей среды и создаваемых регламентируемых условий, при которых, с учетом экономических, социальных факторов и научно-обоснованных допустимых дозовых нагрузок химических вредных веществ, удерживается на разумно низком минимально возможном уровне риск возникновения аварии на химическом опасном объекте, а также риск прямого или косвенного воздействия этих веществ на окружающую среду и человека, и исключаются отдаленные последствия воздействия химических вредных веществ для настоящих и последующих поколений.

Среди различных видов техногенной опасности для людей и окружающей среды химическая опасность занимает особое место. Учитывая специфические особенности химической опасности, проявляющиеся в аварийном и/или систематическом загрязнении окружающей природной среды, профессор Г.Ф. Терещенко сформулировал принципы химической безопасности. Система обеспечения химической безопасности должна опираться на анализ и управление химическими рисками, исходя из базового положения о приемлемых уровнях риска взамен существовавших ранее подходов к обеспечению полной (абсолютной) безопасности. В основу выбора подходов к оценке риска должна быть положена концепция многосредового воздействия с учетом взаимного влияния сред.

Законодательно-правовые акты в области химической безопасности найдут воплощение в реальной жизни только при условии, если будет создана необходимая нормативно-методическая база в виде ГОСТов, норм, рекомендаций, методик, баз данных и знаний. Такая работа проводится, однако нельзя признать ее соответствующей требованиям времени.

Химическая опасность, химически опасные объекты и обеспечение безопасности

Среди различных объектов техносферы значительную долю составляют объекты химического профиля или химические объекты, в которых обращаются различные химические вещества. Химические вещества при всей их пользе и необходимости таят в себе значительные опасности для людей и окружающей среды. Подавляющее большинство из них обладают токсичностью, и их воздействие на живые организмы может приводить к токсическим поражениям различной степени тяжести, включая летальные исходы. Многие химикаты, используемые в промышленности, к тому же и огнеопасны. Паровоздушные смеси, образованные на их основе, способны взрываться. Все это предопределяет опасность объектов техносферы, где обращаются химические вещества.

Под опасностью понимаются явления, процессы, действия или условия, чреватые наличием потенциала, который может нанести ущерб здоровью людей, привести к их гибели, нанести ущерб окружающей среде, привести к потере сохранности материальных объектов антропогенного происхождения. Опасности, содержащиеся в объектах химического профиля, обусловлены наличием в них токсического и энергетического потенциала. Надо подчеркнуть вероятностную природу этого понятия. Опасность - это предтеча возможных негативных событий, но не сами эти события. Они могут произойти, но могут и не осуществиться.

Основные виды техногенных опасностей следующие: химическая, радиационная и бактериологическая опасности. Объекты химического профиля характеризуются химической опасностью. Последняя подразделяется на токсическую, пожаро- и взрывоопасность. Токсическая опасность предопределяется наличием токсического потенциала. Пожаро- и взрывоопасность обусловлены энергетическим потенциалом.

При высвобождении токсического потенциала, сконцентрированного на объекте, опасность может преобразоваться в токсическую аварию. Высвобождение энергетического потенциала может привести к превращению соответствующей опасности в пожар или взрыв. Возможны комбинированные аварии: пожар в сочетании с токсической аварией, когда огнеопасное вещество является одновременно и токсичным веществом, или когда нетоксичное вещество (материал) при горении выделяет токсичные вещества.

Химическая (токсическая) опасность отличается рядом важных специфических особенностей:

Во-первых, химические продукты (токсичные химические вещества - ТХВ) обращаются на множестве химически опасных объектов (ХОО). К ним относятся не только предприятия химической, нефтехимической, металлургической и других видов промышленности, где ТХВ содержатся в сырье, вспомогательных материалах, технологических смесях, продуктах и отходах. Опасность присуща не только стационарным химико-технологическим объектам, но и транспортным средствам, постоянно перемещающим по суше, воде и воздуху громадные массы токсически опасных грузов.

Во-вторых, токсическая опасность химических продуктов, производимых и используемых в промышленности, проявляется не только в авариях, но и при "нормальном" режиме эксплуатации промышленных предприятий. Химические объекты промышленного назначения работают по принципу открытой системы. В них поступают сырье и вспомогательные материалы; в объектах обращаются также технологические смеси, образующиеся продукты. С другой стороны из объектов в окружающее пространство уходят отходящие газы, сточные воды и твердые отходы. Все эти технологические составляющие зачастую являются в той или иной мере токсичными, их попадание в окружающую среду и нахождение в ней представляют опасность.

В-третьих, химическая опасность, обусловленная попаданием токсикантов в окружающую среду, может проявляться на значительном удалении от источников токсического загрязнения (трансграничный и трансконтинентальный перенос). Токсические аварии могут сопровождаться образованием вторичных источников токсического поражения в виде зараженных объектов и участков, которые могут существовать и проявлять себя длительное время после аварии.

В-четвертых, токсическому воздействию подвержены буквально все представители биосферы. Разнообразны пути попадания токсикантов в живые организмы, многообразны механизмы токсического поражения и если ранее учитывался пороговый характер воздействия, то в самое последнее время установлено, что многие химические продукты способны негативно воздействовать на человека при супермалых концентрациях и дозах, то есть в настоящее время применяется линейная зависимость (беспороговая).

В-пятых , и это едва ли не главная особенность химической опасности, свойства многих ТХВ, способность негативно воздействовать на человека и ОПС, изучены слабо. Исследования механизмов воздействия в системах токсикант - организм, токсикант - окружающая среда - организм затруднены в силу исключительной вариабельности последствий токсического воздействия.

Промышленным объектом, предприятием принято считать совокупность элементов (цехов, установок, отделов), входящих в единый комплекс, находящихся на расстояниях не более 500 м и обеспечивающих единый технологический процесс. Химический объект (объект химического профиля, ХО) объект техносферы, где обращаются (производятся, получаются, образуются, используются, перерабатываются, хранятся, транспортируются н/или уничтожаются) токсичные химические вещества.

Химически опасным объектом (ХОО) принято называть объект техносферы, "при аварии на котором или разрушении которого может произойти массовое отравление людей, сельскохозяйственных животных и растений либо химическое заражение окружающей природной среды химическими веществами в количествах, превышающих естественный уровень их содержания в среде.

Химически опасные объекты могут быть разбиты на стационарные (неподвижные) и нестационарные (подвижные). Среди стационарных ХОО особое место занимают ХТО - химико-технологические объекты, в технологическом цикле которых используются токсичные химические вещества, способные при их попадании в окружающее пространство привести к массовым поражениям людей, животных и растений. ХТО - это химически опасные объекты, в которых производится переработка химической субстанции. ХТО, как правило, представляют пожаро- и взрывоопасность. ХТО является основной структурной единицей химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, и многих других отраслей техносферы.

Типовой химико-технологический объект обычно расчленяют на составные части (участки) разного назначения. Среди них выделяют:

Основные технологические участки,

Вспомогательные участки (блоки),

Функциональные участки общего назначения.

Современные ХТО отличаются рядом специфических особенностей, влияющих на уровень опасности таких объектов.

Во-первых, они характеризуются многообразием различных производственных сред, которые используются на объекте. Многие из них обладают повышенной токсичностью, горючестью, воспламеняемостью и склонностью к коррозии.

Во-вторых, современные ХТО отличаются использованием агрегатов большой единичной мощности, в которых сконцентрированы значительные массы ТХВ.

В-третьих, на химико-технологических объектах в настоящее время в более широких масштабах, чем ранее, используется оборудование, работающее в экстремальных условиях (высокая, и слишком низкая температура производственных сред, высокое давление и значительное разряжение в аппаратах, большие скорости движения, колебания элементов оборудования и др.)

В-четвертых , в химико-технологических схемах современных ХТО используется большое число структурных элементов разного назначения, от нормального функционирования (надежности, безотказности) которых во многом зависит безаварийность объекта в целом.

В-пятых, в состав ХТО теперь, как правило, входят автоматизированные системы управления, автоматические системы защиты и мониторинга, оснащенные современной вычислительной техникой, контроллерами, микропроцессорами, что должно учитываться при анализе надежности и уровня опасности ХТО.

Среди большого числа отличающихся по характеру процессов химической технологии можно выделить группу процессов, которые при определенных условиях, возникающих вследствие нарушения требований регламента, выходят в аварийные режимы с последствиями различной степени тяжести. Такие процессы называются потенциально опасные процессы химической технологии и их можно разделить на четыре группы: переработка и получение токсичных веществ; переработка и получение взрывоопасны веществ и смесей; процессы, протекающие с большой скоростью; смешанные процессы.

Большая часть потенциально опасных процессов химической технологии - это смешанные процессы, т.е. такие, которые можно отнести одновременно к двум или трем указанным группам. В них присутствуют все или часть видов опасности: токсичность, взрыв, механическое разрушение оборудования и аппаратуры, выброс реакционной массы, технологический брак.

Классификация потенциально опасных процессов химической технологии по виду опасности приведена на рис. 1.

Рис. 1. Классификация потенциально опасных процессов химической технологии.

Причины, приводящие к отклонению от нормального режима работы и вызывающие аварийную ситуацию очень разнообразны. Основные причины возникновения аварийной ситуации можно свести к следующим:

1. Изменение соотношения подаваемых компонентов (непрерывный процесс) или скорости слива одного из компонентов (полунепрерывный процесс). И в том, и в другом случаях скорость химического превращения веществ растет, что приводит к увеличению количества выделяемого тепла, подъему температуры, ускорению побочных реакций, интенсивному газовыделению и пр. Оба отклонения возникают при отказах средств автоматизации, оборудования, регламентирующего подачу, или в результате ошибок обслуживающего персонала (при ручном управлении).

2. Снижение (или отсутствие) расхода хладагента, подаваемого для охлаждения. Это приводит к снижению теплоотоора, увеличению температуры и т. д. и возникает при отказе средств автоматизации и технологического оборудования или в результате ошибок обслуживающего персонала.

3. Отсутствие перемешивания. В этом случае возможно накопление непрореагировавших компонентов, что при последующем включении мешалки ведет к интенсивному росту скорости реакции и, как следствие, к нарушению температурного режима. Возникает в результате отказа технологического оборудования (остановка или обрыв лопастей мешалки).

4. Попадание посторонних продуктов в аппарат. Приводит к ускорению побочных реакций, нарушению температурного режима и т. д. Возникает при отказе технологического оборудования и в результате ошибок обслуживающего персонала.

5. Нарушение состава исходных компонентов, подаваемых в виде смеси или раствора. Приводит к изменению соотношения реагирующих веществ, следствием чего возможно увеличение скорости химического превращения веществ и т.д. Причины этого нарушения - отказы средств автоматизации и ошибки обслуживающего персонала.

6. Нарушение режима удаления газов или паров. Приводит к увеличению давления и возникает при отказах средств автоматизации, технологического оборудования, стоящего на линии: отвода газов или паров из реактора, и при ошибках обслуживающего персонала.

Надежное средство интенсификации и защиты потенциально-опасных процессов - создание автоматических систем защиты.

В практике химических производств применяются и технологические методы снижения опасности, рассмотрим их.

Наиболее распространенный метод снижения опасности - установление так называемого безопасного регламента, настолько безопасного, что даже при резких возмущениях процесса его опасные параметры не могут приблизиться к границе устойчивости. Естественно, что при этом процесс ведется экстенсивно и скрытые в нем потенциальные возможности повышения эффективности производства не используются. Снижения скорости протекания процесса можно достичь: уменьшением скорости подачи исходных компонентов; варьированием температурного режима; применением специальных разбавителей.

Второй технологический метод снижения опасности - замена периодического или полунепрерывного технологического процесса непрерывным.

Важной сферой обеспечения промышленной безопасности является инженерная сфера.

Можно выделить четыре основных направления):

· Первое направление - наиболее традиционное - повышение надежности используемого технологического оборудования, введение технических систем обеспечения безопасности (двойные стенки резервуаров, факельные системы, предохранительные клапаны, обвалования и т.п.)

· Второе направление - придание технологиям "внутренне присущей" безопасности. Наиболее известные примеры такого подхода - сокращение объемов опасного вещества или замена их неопасными компонентами (функционально подобными исходным веществам), а также модификация используемых технологических процессов.

· Третье направление - административное - в рамках которого осуществляется менеджмент (т.е. планирование, организация, руководство и контроль) всей системой взаимосвязанных действий по обеспечению безопасности. Здесь имеется в виду распределение ответственности, учет человеческого фактора, ведение проекта и внесение в него необходимых исправлений, расследование происшествий и подготовка персонала, проведение ревизий, осуществление контроля технологий и т.п.

· Четвертое направление в практическом осуществлении безопасности в промышленности - это организация действий в чрезвычайных ситуациях. Эти действия осуществляются с помощью систем раннего обнаружения и предупреждения аварии, технических средств противодействия ее распространению: водяных и паровых завес, управляемых источником воспламенения, нейтрализаторов токсичности паровых облаков и т.п.

Рациональный объем внедрения мероприятий по предотвращению ущерба, расчет сил и средств для локализации и ликвидации последствий аварии невозможен без прогноза возможного развития аварий и их последствий.

Содержание статьи

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ФАКТОРЫ ОПАСНОСТИ, любые факторы, связанные с производством и способные оказать неблагоприятное влияние на здоровье человека. Условия окружающей среды, вещества или нагрузки, связанные с производством, могут вызвать снижение трудоспособности, ухудшение самочувствия, травму, болезнь и даже смерть. Факторы, вредно влияющие на самочувствие и здоровье человека в процессе его трудовой деятельности, приводят к снижению эффективности его труда или временной потере трудоспособности. Промышленная гигиена – область медицины, которая занимается промышленными факторами опасности.

Степень опасности.

Влияние промышленного фактора опасности зависит от рода опасности, интенсивности и длительности воздействия вредного фактора, а также обеспокоенности человека данным видом опасности. Воздействие промышленного вредного фактора на человека может быть слабым, но длительным (хроническим), либо сильным, но краткосрочным (острым). Примеры результатов хронических воздействий – антракоз (почернение легких), асбестоз и сидероз – виды заболеваний легких, вызванных вдыханием угольной пыли, асбестовых волокон и металлической пыли (железа) соответственно. Кожная сыпь – пример результата острого воздействия. Промышленные факторы опасности можно разделить на четыре основные категории: химические, физические, биологические и эргономические.

Химические факторы опасности.

Большинство вредных для здоровья воздействий, исходящих от загрязненной окружающей среды, создается пылью, дымами, газами, жидкостями, туманами или парами. Химические препараты могут быть крайне опасными при работе с ними или когда они присутствуют в воздухе в высокой концентрации. При работе с химикатами надо постоянно соблюдать меры предосторожности – пользуясь защитной одеждой, вентиляцией, дистанционными манипуляторами и т.д., – поскольку даже малое количество опасного химиката может нанести вред. Характер воздействия химиката на организм зависит от природы вещества (очевидно, что кислота опаснее для человека, чем вода), интенсивности и времени воздействия, температуры и физического состояния вредного вещества, а также полноценности питания и состояния здоровья работника. Химикаты представляют потенциальную опасность для людей и материальных ценностей, когда они химически активны, нестабильны, воспламеняемы либо летучи или когда они разлагаются. К опасным химикатам относятся взрывчатые вещества, коррозионно-активные вещества, в т.ч. сильные кислоты и щелочи, воспламеняющиеся жидкости, в частности некоторые топлива, токсичные препараты, например соединения, содержащие цианогруппу, окисляющие материалы и некоторые газы.

Растворители, в частности бензол и скипидар, могут быть особенно опасными. Растворители используются для перевода в раствор таких материалов, как масла, смазки, жиры и воски. При контакте с кожей растворители могут вызвать дерматит; вдыхание их может вызвать отравление. Растворители часто бывают причиной взрывов и пожаров в жилых домах, школах, заводах и мастерских.

Химикаты проникают в организм при вдыхании, глотании или путем впитывания. При вдыхании химикаты могут вызвать воспаление верхних дыхательных путей и легких. Реакция организма может быть немедленной и острой. После вдыхания токсичное вещество быстро попадает из легких в кровь и с нею в мозг; именно по этой причине вдыхание некоторых химикатов является крайне опасным. Случаи заглатывания происходят при приеме пищи с попавшими в нее химикатами. После заглатывания токсичные химикаты переносятся из пищеварительной системы в кровь. Путем впитывания в организм обычно попадают жидкие химикаты. Впитывание происходит через кожу или слизистые оболочки, особенно в носу и горле, и может вызвать сыпь на коже и повреждение внутренних органов.

Физические факторы опасности.

Шум, высокие температура и давление, радиация и вибрации – основные виды физических факторов опасности.

Шум (ненужный звук) может оказывать вредное воздействие на различные системы человеческого организма. Среди возможных психологических последствий чрезмерного шума – нервозность, усталость, сонливость и высокое кровяное давление. Физиологические эффекты шума – боль в ушах и потеря слуха. Степень профессиональной потери слуха выше, чем при старении организма, и такая потеря не может быть компенсирована хирургическим вмешательством. Шум может также вызвать нарушение функции речевых органов.

Тепловые нагрузки, вызванные высокими температурами, довольно распространены в металлургии и машиностроении, но факторы теплового воздействия проще всего поддаются контролю по сравнению с другими промышленными факторами опасности. Хотя человек чувствует себя лучше всего только в очень узком диапазоне температуры тела, должны сложиться весьма жесткие внешние условия, прежде чем тепловое перенапряжение станет ощутимым. Уровень тепловой нагрузки зависит от таких параметров, как количество теплоты, передаваемой излучением и конвекцией, влажность, температура и скорость движения воздуха, а также скорость биохимических процессов в организме рабочего. Перегрев может вызвать тепловой удар, тепловые судороги и тепловое истощение. Переохлаждение, которое возможно при производстве на открытом воздухе, приводит к обморожению или гипотермии.

Радиация как физический фактор опасности вызывает все возрастающее беспокойство. Радиацию разделяют на ионизирующую и неионизирующую. Ионизирующая радиация может превратить нейтральные атомы в ионы (заряженные частицы), которые высокореакционноспособны по отношению к другим атомам – в тканях, костном мозге, крови и других элементах человеческого организма. Ионизирующая радиация может представлять собой поток частиц, скажем, альфа-частиц, бета-частиц и нейтронов, либо электромагнитное излучение, например рентгеновское или гамма-излучение. Рентгеновское излучение и гамма-излучение – наиболее опасные виды ионизирующей радиации; их может задержать только массивная преграда (свинцовая или бетонная). Ионизирующая радиация может поразить любую ткань человеческого тела, а степень поражения варьируется от ожогов кожи до рака. Производственные процессы, в частности, сварка и переработка материалов в изделия, а также использование медицинских препаратов, содержащих радиоактивные вещества, – вот примеры ситуаций, где возможно воздействие ионизирующей радиации. Случаи острых облучений довольно редки, однако хроническое облучение может со временем привести к лейкемии, раку щитовидной железы или бесплодию. Нейтронный поток крайне вреден, но в обычных производственных процессах такие потоки, как правило, отсутствуют.

Неионизирующая радиация – например световое, микроволновое и радиочастотное излучение – встречается в производственных условиях гораздо чаще. Неионизирующее излучение имеет большую длину волны и, следовательно, меньшую частоту, чем ионизирующее. Опасность нанесения вреда здоровью низкочастотным излучением (скажем, таким, какое возникает близ линий электропередачи) мала, поскольку излучение этого типа редко имеет высокую интенсивность. Микроволновое излучение, испускаемое радиолокаторами и системами связи, может быть достаточно интенсивным, чтобы вызвать непереносимое повышение температуры тела и серьезные локальные повреждения, например катаракту. Инфракрасное излучение может привести к ожогам и катаракте; однако излучение этого типа не проникает глубже поверхностных слоев кожи. Ультрафиолетовое излучение испускается Солнцем и является наиболее распространенным (по наносимому им вреду) видом неионизирующей радиации. Некоторые применяемые в промышленности вещества делают кожу особенно чувствительной к ультрафиолетовым лучам. Тяжелые солнечные ожоги и воспаление глаз у сварщиков – примеры вредного влияния ультрафиолетового излучения на здоровье человека; во время сварки, плавки и разливки металлов испускается как инфракрасное, так и ультрафиолетовое излучение. Лазеры широко используются в различных отраслях промышленности, науке и медицине и могут причинить непоправимый вред глазам оператора; особому риску такого рода подвергаются работники, занимающиеся сваркой, системами связи, хирургией и химическими исследованиями.

Вибрации передаются телу через стопы и пальцы рук. Этот физический фактор опасности может повредить суставы, кости, мышцы, нервы и систему кровообращения. Чрезмерные вибрации нередко создают пневматические отбойные и бурильные молотки, долота и дрели, а также клепальные пистолеты.

Биологические факторы опасности.

Эргономические нагрузки.

Эргономика, или технология человеческих факторов, – учение о законах труда, связанных с привычками, склонностями, физиологическими параметрами и психологическими характеристиками людей. Учет всех требований, предъявляемых процессом труда к указанным параметрам и характеристикам, необходим для устранения или снижения многих нагрузок. Эргономика, следовательно, заключает в себе больше, чем просто проблемы здоровья, безопасности и производительности труда. Специалисты по гигиене труда стремятся подобрать для каждого конкретного работника наиболее подходящую ему работу и так спроектировать рабочее место, чтобы его удобство для работника способствовало росту производительности труда. Высокий уровень производительности труда возможен только в рабочих системах, спроектированных с учетом способностей, возможностей и ограничений людей. Создавая рабочие системы, в которых физические и психологические нагрузки минимальны, а условия работы комфортны, можно повысить эффективность технологических операций, уменьшить число несчастных случаев, снизить стоимость производства, сократить время обучения и использовать персонал более эффективно. Эргономические нагрузки могут влиять на здоровье и производительность труда столь же сильно, как и другие, более явные опасные факторы окружения. Эргономическое проектирование должно учитывать биомедицинские факторы, в т.ч. нагрузку на мышцы, нервы, суставы и кости организма; факторы чувствительности, в частности звуковые сигналы, утомляемость зрения и цвет; факторы окружающей среды, например температуру, влажность, шум, химические факторы опасности, освещение.

Средства устранения факторов опасности.

Промышленные факторы опасности могут быть устранены или сокращены различными способами. Многие такие факторы могут быть исключены внесением изменений в технологический процесс, когда, например, токсичные материалы заменяются безвредными веществами. Если невозможно устранить все факторы опасности, то необходимо использовать защитное оборудование, в частности каски, защитные очки, маски и перчатки. Однако такое оборудование лишь защищает от факторов опасности, не устраняя их. Путем управленческих решений можно ограничить воздействие неустранимых вредных факторов, например шума. Регулярные медицинские осмотры – важная часть борьбы с промышленными факторами опасности.

Сегодня в больших объемах в бытовой, сельскохозяйственной, промышленной сферах используются химически опасные вещества. Все они отличаются высокой токсичностью и представляют угрозу для людей и природы. Далее рассмотрим наиболее распространенные аварийно химически опасные вещества.

Характер угрозы

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) применяются в производстве, переработке, для транспортных и прочих нужд. При их утечке заражению подвергаются воздух, вода, животные, люди, растения, почва. При аварии химических опасных веществ на предприятии создается угроза для жизни не только людей, находящихся непосредственно в его пределах. Токсичные соединения, способные быстро перемещаться с ветром, могут создать зону поражения на десятки километров. В России ежегодно случаются катастрофы, в результате которых происходит выброс химически опасных веществ. При этом с развитием промышленности и техники угроза только возрастает.

Опасные химические вещества и объекты: общие сведения

Крупнейшие запасы ядовитых соединений сконцентрированы на предприятиях нефтеперерабатывающей, металлургической, оборонной, мясомолочной, пищевой промышленности. В больших объемах АХОВ содержатся на химических и фармацевтических заводах. Токсичные соединения присутствуют на торговых и складских базах, на предприятиях ЖКХ, в различных АО, на хладокомбинатах. Наиболее распространенные опасные химические вещества - это:

Синильная кислота.
Бензол.
Сернистый газ (серы двуокись).
Аммиак.
Фтористый и бромистый водород.
Метилмеркаптан.
Сероводород.

Особенности обработки

При обычных условиях химически опасные вещества в большинстве случаев имеют газообразное либо жидкое состояние. Но в процессе производства, применения, переработки, во время хранения газообразные соединения преобразовывают. Путем сжатия их приводят в жидкое состояние. За счет такого преобразования объем АХОВ значительно уменьшается.

Характеристика токсичности

В качестве показателей вредности соединений используются такие категории, как максимально допустимая концентрация и токсодоза. Предельная норма представляет собой объем, ежедневное воздействие которого в течение длительного времени не провоцирует заболеваний и каких-либо изменений в организме человека. Максимально допустимая концентрация не используется при оценке опасности аварийной ситуации, поскольку при ЧП продолжительность токсического действия АХОВ достаточно ограничена. Токсодоза - это определенное количество соединения, способное вызвать отравляющий эффект.

Хлор

В нормальных условиях это соединение представляет собой желто-зеленый газ с раздражающим резким запахом. Его масса больше, чем у воздуха, приблизительно в 2,5 раза. Из-за этого хлор накапливается в тоннелях, колодцах, подвалах и низинах. Ежегодно это соединение потребляется в количестве 40 млн т. Перевозка и хранение хлора осуществляется в стальных емкостях и ж/д цистернах под давлением. При его утечке образуется едкий дым, который раздражающе действует на кожу и слизистые. Предельно допустимое содержание соединения в воздухе:

1 мг/м 3 - в цеху предприятия.
0,1 мг/м 3 - разовая максимальная концентрация.
0,03 мг/м 3 - среднесуточная концентрация.

Опасным для жизни считается воздействие хлора в течение 30-60 минут в концентрации 100-200 мг/м 3 .

Аммиак

В нормальных условиях это соединение представлено в виде бесцветного газа. Аммиак обладает резким запахом, небольшой массой (легче, чем воздух, вдвое). При выбросе в атмосферу образует дым и взрывоопасные смеси. Аммиак отличается высокой растворимостью в воде. Мировое производство этого соединения составляет ежегодно до 90 млн. т. Транспортировка аммиака осуществляется в сжиженном состоянии в емкостях под давлением. ПДК в воздухе:

Максимальная разовая и средняя суточная концентрации - 0,2 мг/м 3 .
В цеху предприятия - 20 мг/м 3 .

Угроза для жизни создается при концентрации в воздухе 500 мг/м 3 . В таких случаях высока вероятность смерти от отравления.

Синильная кислота

Эта прозрачная и бесцветная жидкость отличается дурманящим запахом, похожим на аромат миндаля. При нормальной температуре она обладает высокой летучестью. Капли синильной кислоты быстро испаряются: в зимнее время за час, в летнее - за 5 минут. ПДК в воздухе - 0,01 мг/м 3 . При концентрации 80 мг/м 3 возникает отравление.

Сероводород

Этот бесцветный газ обладает неприятным и очень резким запахом. Сероводород тяжелее воздуха в два раза. При авариях он накапливается в низинах, первых этажах сооружений, тоннелях, подвалах. Сероводород очень сильно загрязняет воду. При вдыхании соединение поражает слизистую, а также негативно воздействует на кожу. Среди первых признаков отравления следует отметить головную боль, светобоязнь, слезотечение и жжение в глазах, холодный пот, рвоту и тошноту, а также вкус металла во рту.

Особенности катастрофы

Как правило, при ЧП с разрушением емкости давление снижается до атмосферного. В результате опасные химические вещества вскипают и выделяются в виде аэрозоля, пара или газа. Образовавшееся непосредственно при повреждении емкости облако называют первичным. Опасные химические вещества, содержащиеся в нем, распространяются на достаточно большое расстояние. Оставшийся объем жидкости растекается по поверхности. Постепенно соединения также испаряются. Поступившие в атмосферу газообразные опасные химические вещества образуют вторичное облако поражения. Оно распространяется на меньшие расстояния.

Зоны поражения

Это территории, которые заражены вредными соединениями в концентрациях, создающих угрозу для жизни людей. От уровня содержания АХОВ будет зависеть глубина зоны поражения (расстояние, на которое распространится воздух с опасными веществами). Немаловажное значение имеет и скорость ветра. Так, при потоках 1 м/с облако удалится от места ЧП на 5-7 км, при 2 м/сек - на 10-14 км, при 3 м/сек - на 16-21 км. При повышении температуры воздуха и почвы усиливается испарение токсичных соединений. Это, в свою очередь, способствует повышению концентрации веществ. От воздушного потока также зависит вид (форма) зоны заражения. Так, при 0,5 м/сек она выглядит как окружность, 0,6-1 м/сек - как полуокружность, 1,1 м/сек - как сектор с прямым (90 градусов) углом, 2 м/сек и более - как сектор с углом 45 градусов.

Особенности поражения населенных пунктов

Необходимо сказать, что сооружения и здания в городе быстрее нагреваются от солнца, чем в сельской местности. В связи с этим в крупных населенных пунктах отмечается интенсивное перемещение воздуха. Это способствует тому, что опасные вещества проникают в тупики, подвалы, во дворы, на первые этажи домов, создавая там высокие концентрации, представляющие серьезную угрозу для населения.

Классификация опасных химических веществ:

Распределение веществ по отдельно избранному признаку, например, по степени их опасности, токсичности, физико-химическим свойствам и т.д. По степени опасности химические вещества подразделяют на: чрезвычайно опасные вещества (1 класс), у которых средняя смертельная доза при введении в желудок - менее 15 мг/кг, средняя смертельная концентрация в воздухе - менее 500 мг/куб.м, коэффициент вероятности ингаляционного отравления (отношение насыщающей концентрации паров вещества в воздухе при 20°С к средней смертельной концентрации вещества для мышей при 2-часовой экспозиции и 2-недельном сроке наблюдения) - более 300, предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - менее 0,1 мг/куб.м; высоко опасные вещества (II класс), у которых средняя смертельная доза при введении в желудок - от 15 до 150мг/кг, средняя смертельная концентрация в воздухе - от 500 до 5000 мг/куб.м, коэффициент вероятности ингаляционного отравления - от 300 до 30, предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - от 0,1 до 1,0 мг/куб.м; умеренно опасные вещества (III класс), у которых средняя смертельная доза при введении в желудок - от 151 до 5000 мг/кг, средняя смертельная концентрация в воздухе - от 5001 до 50000 мг/куб.м, коэффициент вероятности ингаляционного отравления - от 29 до 3, предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - от 1,1 до 10,0 мг/куб.м; мало опасные вещества (IV класс), у которых средняя смертельная доза при введении в желудок - более 5000 мг/кг, средняя смертельная концентрация в воздухе - более 50000 мг/куб.м, коэффициент вероятности ингаляционного отравления - менее 3, предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - более 10,0 мг/куб.м. По характеру действия на организм химические вещества подразделяют на раздражающие, обще ядовитые. нейротропные и цитотоксические.

Одним из широко распространенных неблагоприятных факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье работников, является производственная пыль. Целый ряд технологических процессов сопровождается образованием мелкораздробленных частиц твердого вещества (пыль), которые попадают в воздух производственных помещений и более или менее длительное время находятся в нем во взвешенном состоянии.

Пылеобразование происходит при дроблении, размоле, перетирке, шлифовке, сверлении, фасовке, упаковке. Переработке сельхозпродукции, складской обработке грузов, погрузочно-разгрузочных операциях, транспортировке. Пыль образуется также в результате конденсации паров тяжелых металлов и других веществ.

Большая запыленность воздуха встречается в рудниках, на шахтах, фарфорофаянсовом производстве, цементных и литейных заводах, в цехах обработки металла, на оптовых базах, складах сыпучих товаров и сельхозпродуктов.

В последние годы с возрастанием спроса на услуги торговли, банков, предприятий сферы бытовых и других услуг появились крупные учреждения массового обслуживания населения супер и гипермаркеты, комбинаты сервисного обслуживания, косметические салоны. Выставочные комплексы, залы для обслуживания клиентов финансовых предприятий, в которых движение больших людских и товарных потоков создает повышенное содержание пыли в помещениях.

Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей мкм. Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль, т.е. дисперсную систему, в которой дисперсной средой является воздух, а дисперсной фазой - твердые пылевые частицы.

По размеру частиц (дисперсности) различают видимую пыль размером более 10 мкм, микроскопическую - от 0,25 до 10 мкм и ультрамикроскопическую - менее 0,25 мкм.

Согласно общепринятой классификации все виды производственной пыли подразделяются на органические, неорганические и смешанные. Первые, в свою очередь, делятся на пыль естественного (древесная, хлопковая, льняная, шерстяная и др.) и искусственного (пыль пластмасс, резины, смол и др.) происхождения. А вторые - на металлическую (железная, цинковая, алюминиевая и др. и минеральную (кварцевая, цементная, асбестовая и др.) пыль. К смешанным видам пыли относят каменноугольную пыль, содержащую частицы угля, кварца и силикатов, а также пыли, образующиеся в химических и других производствах.

Специфика качественного состава пыли предопределяет возможность и характер ее действия на организм человека. Определенное значение имеют форма и консистенция пылевых частиц, которые в значительной мере зависят от природы исходного материала.

Так, длинные и мягкие пылевые частицы легко осаждаются на слизистой оболочке верхних дыхательных путей и могут стать причиной хронических трахеитов и бронхитов. Степень вредного действия пыли зависит также от ее растворимости в тканевых жидкостях организма. Большая растворимость токсической пыли усиливает и ускоряет ее вредное влияние.

Неблагоприятное воздействие пыли на организм может быть причиной возникновения заболеваний. Обычно различают специфические (пневмокониозы, аллергические болезни) и неспецифические (хронические заболевания органов дыхания, заболевания глаз и кожи) пылевые поражения. Среди специфических профессиональных пылевых заболеваний большое место занимают пневмокониозы - болезни легких, в основе которых лежит развитие склеротических и связанных с ними других изменений, обусловленных отложением различного рода пыли и последующим ее взаимодействием с легочной тканью. Среди различных пневмокониозов наибольшую опасность представляет силикоз, связанный с длительным вдыханием пыли, содержащей свободную двуокись кремния (510). Силикоз - это медленно протекающий хронический процесс, который, как правило, развивается только у лиц, проработавших несколько лет в условиях значительного загрязнения воздуха кремниевой пылью. Однако в отдельных случаях возможно более быстрое возникновение и течение этого заболевания, когда за сравнительно короткий срок (2-4 года) процесс достигает конечной, терминальной стадии.

Производственная пыль может оказывать вредное влияние и на верхние дыхательные пути. Установлено, что в результате многолетней работы в условиях значительного запыления воздуха происходит постепенное истончение слизистой оболочки носа и задней стенки глотки. При очень высоких концентрациях пыли отмечается выраженная атрофия носовых раковин, особенно нижних, а также сухость и атрофия слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Развитию этих явлений способствуют, гигроскопичность пыли и высокая температура воздуха в помещениях. Атрофия слизистой оболочки значительно нарушает защитные (барьерные) функции верхних дыхательных путей, что, в свою очередь, способствует глубокому проникновению пыли, т.е. поражению бронхов и легких.

Производственная пыль может проникать в кожу и в отверстия сальных и потовых желез. В некоторых случаях может развиться воспалительный процесс. Не исключена возможность возникновения язвенных дерматитов и экзем при воздействии на кожу пыли хромо-щелочных солей, мышьяка, меди, извести, соды и других химических веществ. Действие пыли на глаза вызывает возникновение конъюнктивитов.

Эффективная профилактика профессиональных пылевых болезней предполагает гигиеническое нормирование, технологические мероприятия, санитарно-гигиенические мероприятия, индивидуальные средства защиты и лечебно-профилактические мероприятия. Основой проведения мероприятий по борьбе с производственной пылью является гигиеническое нормирование. Соблюдение установленных ГОСТ ПДК пыли - основное требование при проведении предупредительного и текущего санитарного надзора.

Систематический контроль над состоянием уровня запыленности осуществляют лаборатории центров Госсанэпиднадзора, заводские санитарно-химические лаборатории. На администрацию предприятий возложена ответственность за поддержание условий, препятствующих превышению ПДК пыли в воздушной среде.

При разработке оздоровительных мероприятий основные гигиенические требования должны предъявляться к технологическим процессам и оборудованию, вентиляции, строительно-планировочным решениям, рациональному медицинскому обслуживанию работающих, использованию средств индивидуальной защиты.

Устранение образования пыли на рабочих местах путем изменения технологии производства и увлажнения воздуха - основной путь профилактики пылевых заболеваний. Внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, устраняющих ручной труд, дистанционное управление значительно облегчают и улучшают условия труда. Широкое применение автоматических видов сварки с дистанционным управлением, роботов-манипуляторов на операциях загрузки, пересыпки, упаковки сыпучих материалов уменьшает контакт работников с источниками пылевыделения.

Для эффективной борьбы с пылью в технологическом процессе вместо порошкообразных продуктов используют брикеты, гранулы, пасты, растворы и т.д.

Заменяют токсические вещества на нетоксические; переходят с твердого топлива на газообразное; широко применяют высокочастотный электронагрев. Увлажнители, значительно снижающие загрязнение производственной среды дымами и топочными газами.

Предотвращению запыленности воздуха способствуют следующие мероприятия: замена сухих процессов мокрыми; герметизация оборудования, мест размола, транспортировки; выделение агрегатов, запыляющих рабочую зону, в изолированные помещения с устройством дистанционного управления.

Мероприятия санитарно-технического характера играют большую роль в предупреждении заболеваний, например, укрытие пылящего оборудования с отсосом воздуха из-под укрытия. Герметизация и укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной аспирацией - это рациональное средство предупреждения пылевыделения в воздух рабочей зоны.

Удаление пыли должно происходить непосредственно из мест пылеобразования. Перед выбросом в атмосферу запыленный воздух должен очищаться.

В ряде случаев вентиляцию создают в комплексе с технологическими мероприятиями.

Если мероприятия по снижению концентрации пыли не приводят к уменьшению пыли в рабочей зоне до допустимых пределов, применяют индивидуальные средства защиты. К индивидуальным средствам защиты относятся противопылевые респираторы, защитные очки, специальная противопылевая одежда. Средства защиты органов дыхания выбирают в зависимости от вида вредных веществ, их концентрации. Органы дыхания защищают фильтрующими и изолирующими приборами, например, респиратором типа «Лепесток». При контакте с порошкообразными материалами, неблагоприятно воздействующими на кожу, используют защитные пасты и мази.

Для защиты глаз применяют закрытые или открытые очки. Очки закрытого типа с прочными безосколочными стеками используют при механической обработке металлов. В процессах, сопровождающихся образованием мелких и твердых частиц и пыли, брызг металла, рекомендуют очки закрытого типа с боковинами или маски с экраном.

Из спецодежды применяются пылезащитные комбинезоны (женский и мужской) со шлемами для выполнения работ, связанных с большим образованием нетоксической пыли, костюмы (женский и мужской) со шлемами, а также скафандр автономный для защиты от пыли, газов и низкой температуры.

В системе оздоровительных мероприятий важен медицинский контроль состояния здоровья работающих. В соответствии с действующими правилами обязательным является проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров.

Одна из основных задач периодических осмотров - своевременное выявление ранних стадий заболевания и предупреждение развития пневмокониоза, определение профпригодности и проведение эффективных лечебно-профилактических мероприятий.

Среди профилактических мероприятий, направленных на повышение реактивности организма и сопротивляемости, пылевым поражениям легких, наибольшую эффективность обеспечивают ультрафиолетовое облучение в фотариях, тормозящее склеротические процессы, щелочные ингаляции, способствующие санации верхних дыхательных путей, дыхательная гимнастика, улучшающая функцию внешнего дыхания, диета с добавлением метионина и витаминов.

демографический пылевой жизнедеятельность

ХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ – это составная часть техногенной опасности, характеризующаяся состоянием, внутренне присущим техническим системам, промышленным или транспортным объектам, и реализуемая в виде поражающих воздействий химической чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду при ее возникновении либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды в процессе нормальной эксплуатации химически опасных объектов (ГОСТ Р 22.0.05 –94). Может быть конкретизирована состоянием объектов промышленности, агропромышленного комплекса, энергетики, коммунального хозяйства, др. отраслей экономики и инфраструктуры, включая транспорт, производящих (разрабатывающих), перемещающих или использующих химически опасные продукты (и технологии), а также состоянием окружающей среды, риском применения в вооруженных конфликтах и террористических акциях химического оружия, его компонентов, др. СДЯВ, представляющих угрозу безопасности жизнедеятельности персонала этих объектов, населения и общества в целом.

Под опасными понимаются такие технологии (процессы, реакции), в которых используются токсичные, пожар взрывоопасные вещества (кислоты, альдегиды, металлы и их соединения, нитраты, пероксиды) или их соединения, а также процессы, происходящие с большой скоростью, – окисление, сульфирование, хлорирование, нитрование, гидратация, полимеризация, поликонденсация и др. Такая классификация условна, однако она позволяет оценивать характер опасных технологий, степень опасности (по токсикологическим, пожаро и взрывоопасным показателям) участвующих в процессах веществ и соединений. В соответствии с природой и характером опасных химических веществ определяют основные категории их физической и биологической опасности для человека (и для окружающей среды).

Физические опасности:

взрывоопасные;

окисляющие;

чрезвычайно воспламеняющиеся;

легко воспламеняющиеся;

воспламеняющиеся.

Биологические опасности:

высокотоксичные;

токсичные;

агрессивные;

раздражающие;

канцерогенные;

мутагенные;

тератогенные.

Попадая внутрь организма перорально, ингаляционно либо на (через) кожные покровы при выполнении производственных и др. операций, связанных с непосредственным контактом, или в результате аварии, и их соединения (в зависимости от природы, концентрации и времени экспозиции) могут вызывать интоксикации различного характера и степени тяжести (вплоть до летального исхода), в т. ч. и с отдаленными последствиями в виде генетических (онкогенных, тератогенных) и др. эффектов.

Возможно, будет полезно почитать: