апрель 2019

Характеристика руйнівного впливу аварій на хіміко-технологічних об’єктах (ХТО)


Ломонос Илья Дмитриевич Ломонос И. Д. , Плис Михайло Михайлович Плис М. М. , Рогальов Михайло Васильович Рогальов М. В.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Характеристика руйнівного впливу аварій на хіміко-технологічних об’єктах (ХТО) / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 87-88


Аварії на хіміко-технологічних об’єктах можуть відрізняться не тільки за масштабами руйнівного впливу, а й за сценаріями їх розвитку. Це, в першу чергу, залежить від: а) фізико-хімічних і пожежонебезпечних властивостей речовин, що застосовуються в технологічних процесах на цих об’єктах; б) кількості речовини, що обертається в технологічному процесі; в) режиму обробки енергоємних середовищ (т, р, швидкості матеріальних потоків і т. д.).

В даному контексті під речовинами розуміються хімічно небезпечні речовини (ХНР) та ряд з’єднань, які мають руйнівний вплив на навколишнє середовище. При їх розпиленні або попаданні, наприклад, в повітря або воду можуть виникнути наслідки, пов’язані з погіршенням стану здоров’я або ризиком летального результату. Для визначення характерних факторів небезпеки на ХТО можливе використання умовної (можливої) моделі виникнення і розвитку аварії.

Аналіз наслідків великомасштабних аварій на ХТО, свідчить, що початкова стадія аварії обмежується одним елементом або групою елементів об’єкта, призначених для проведення однієї операції, локальною ділянкою трубопроводу і т. ін. (тобто, так званий технологічний блок). Причиною ініціювання аварії найчастішим буває вихід параметрів технологічного процесу з регламентованих меж (некероване підвищення температури, тиску, погіршення складу технологічного середовища, в наслідок чого воно набуває вибухонебезпечних властивості і ін.).

Такі порушення технологічного регламенту можуть привести до розгерметизації або навіть руйнування аварійного технологічного блоку, спричиненого локальним вибухом технологічного середовища в його об’ємі, або різкого підвищення тиску в технологічному елементі (апараті), в наслідок, наприклад, неконтрольованого зростання температури рідкої фази або втрати контролю за системою регулювання тиску подачі парогазової фази в технологічний блок.

На наступному етапі розвитку аварії − розгерметизація ( руйнування) технологічного блоку призводить до викиду з нього технологічного середовища в навколишній простір.

При миттєвому руйнуванні резервуарів зберігання НХР або при випаровуванні розлитої кріогенної рідини утворюються аерозольні (парові, газові) хімічні хмари. Утворення аерозольної хімічної хмари може призвести до прояву в основному трьох типів небезпек: крупна пожежа, вибуху хмари, токсичний вплив. Наприклад, при викиді аміаку виникає небезпека займання та токсичного впливу. Характер подальшого розвитку аварії багато в чому визначається фізико-хімічними властивостями технологічного середовища і, зокрема, його агрегатного стану.

Якщо технологічне середовище, що викинуте в навколишній простір, знаходиться в парогазовому або аеродисперсному стані, то воно утворює навколо аварійного технологічного блоку вибухонебезпечну хмару (за рахунок змішування викиду з навколишнім повітрям). В кінцевому рахунку, вибух цієї хмари призводить до руйнування технологічних об’єктів, будівель, споруд, а також травмування людей не тільки силою ударної хвилі, а й осколками зруйнованих виробничих об’єктів (їх елементів). Слід пам’ятати, що багато енергоємних технологічних середовищ є хімічно небезпечними речовинами. Тому пожежовибухо-небезпечні об’єкти з такими середовищами одночасно можуть розглядатися і як хімічно небезпечні.

Якщо технологічне середовище, що надходить в навколишнє середовище, знаходиться в рідкому або твердофазному стані, то, випаровуючись (рідина) або розкладаючись (тверде) з виділенням горючих газів або парів, може утворити осередок пожежі.

Руйнування виробничих об’єктів і ураження людей в цьому випадку відбувається, в основному, за рахунок високоінтенсивного теплового випромінювання з осередку пожежі. Крім того, розкладання речовин в осередку пожежі, як правило, супроводжується виділенням в навколишній простір вибухонебезпечних і токсичних речовин в парогазовому стані.

Висновки:

1. Аналіз наслідків великих аварій різних типів на хімічно небезпечних об’єктах дозволяє виявити загальні тенденції їх розвитку, закономірності та відмінні риси формування уражаючих факторів і їх наслідків, а також визначити практичні рекомендації щодо захисту людей та ліквідації наслідків цих аварій;

2. Специфічними факторами руйнівного впливу при аваріях на ХТО є: а) ударна хвиля, що формується в зоні вибуху технологічного середовища і розповсюджується в навколишньому просторі з надзвуковою швидкістю, яка залежить від ступеня стиснення у фронті ударної хвилі; б) теплове випромінювання із зони пожежі або вибуху; в) хімічне забруднення навколишнього середовища.