4. Анализ опасностей на объекте
4.1 Сведения об известных авариях
Информация о 20 случаях крупных аварий с хлором за период 1939-1981 гг. приведена в таблице 3.
Таблица 3. Некоторые аварии с выбросом хлора
| п/п | Дата аварии | Место аварии | Хранилище хлора | Массаоблака, т | Количество погибших |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | 10 декабря 1976 г. | Батон-Руж, шт. Луизиана, США | Резервуар | 90 | 0 |
| 2 | 5 ноября 1947 г. | Раума, Финляндия | Тоже | 30 | 19 |
| 3 | 30 декабря 1962 г. | Корнуолл, Канада | Ж/д цистерна | 28 | 0 |
| 4 | 13 марта 1965 г. | Гриффит, шт. Индиана, США | Тоже | 27 | 0 |
| 5 | 31 января 1965 г. | Ла-Барр, шт. Луизиана, США | Тоже | 27 | 1 |
| 6 | 13 декабря 1926 г. | Сент-Обан, Франция | Резервуар | 24 | 19 |
| 7 | 10 мая 1929 г. | Сиракьюз, шт. Нью-Йорк, США | Тоже | 24 | 1 |
| 8 | 24 декабря 1939 г. | Зарнешти, Румыния | Тоже | 24 | 60 |
| 9 | 1917г. | Уайандотт, шт. Мичиган, США | Тоже | 17 | 1 |
| 10 | 4 февраля 1947 г. | Чикаго, шт. Иллинойс, США | Ж/д цистерна | 16 | 0 |
| 11 | 8 февраля 1934 г. | Ниагара-Фолс, шт. Нью-Йорк, США | То же | 15 | 1 |
| 12 | 4 апреля 1952 г. | Вальсум, ФРГ | Резервуар | 15 | 7 |
| 13 | 28 апреля 1963 г. | Брандсвилл, шт. Пенсильвания, США | Ж/д цистерна | 8 | 0 |
| 14 | 26 января 1940 г. | Мьодолен, Норвегия | То же | 7 | 3 |
| 15 | 1 августа 1949 г. | Фрипорт, шт. Техас, США | Трубопровод | 4 | 0 |
| 16 | 30 марта 1956 г. | Лейк-Чарльз, шт. Луизиана, США | То же | 3 | 0 |
| 17 | 12 ноября 1936 г. | Джонсонберг, шт. Пенсильвания, США | Ж/дцистерна | 2 | 0 |
| 18 | 12 июля 1964 г. | Мобил, шт. Алабама, США | Трубопровод | Нет данных | 1 |
| 19 | 10 ноября 1979 г. | Миссиссауга, Канада | Ж/д цистерна | 60 | Нет данных |
| 20 | 1 августа 1981 г. | Пос.Монтана Мексика | То же | 300 | 17 |
Некоторые из этих 20 аварий более детально описаны ниже.
АВАРИЯ 10 ДЕКАБРЯ 1976 г. В БАТОН-РУЖ (ШТ. ЛУИЗИАНА, США)
В данном случае произошло разлитие хлора массой в 90 т. Испарение протекало со скоростью 1,8 т/ч. Отметим, что в данном случае никто не погиб, хотя авария произошла вблизи крупного города. Это объясняется тем, что ветер отнес облако за реку Миссисипи (ширина реки около 1 км) на малонаселенную местность. В Качестве меры предосторожности 10 тыс. студентов и 500 чел. местного населения были эвакуированы. Некоторым работникам предприятия была оказана медицинская помощь.
Причиной утечки послужил относительно слабый взрыв смеси природного газа и воздуха. От ударной волны резервуар с хлором упал с поддерживающих опор. При падении на землю резервуар получил пробоину. Размеры пробоины не указаны. Наличие следующих условий уменьшило последствия от этой аварии: низкая плотность населения на пути движения облака; процесс утечки происходил медленно, так как пробоина имела малые размеры; низкая температура воздуха (авария произошла в декабре).
АВАРИЯ 5 НОЯБРЯ 1947 г. В РАУМА (ФИНЛЯНДИЯ)
Причиной аварии послужили переполнение резервуара, не имевшего предохранительного клапана, и последующий разрыв оболочки резервуара.
Размер утечки составил 30 т. В результате погибли 19 человек, находи: радиусе 150 м от резервуара. Люди, находившиеся в помещениях в 200 м от места утечки, не пострадали.
АВАРИЯ 31 ЯНВАРЯ 1961 г. В ЛА-БАРРЕ (ШТ. ЛУИЗИАНА, США)
В результате железнодорожной катастрофы, вызванной сходом состава с рельс, из пробитой цистерны вылилось не менее 35 т хлора. Образовавшееся облако было частично ограничено защитной дамбой вдоль берега реки Миссисипи в направлении распространения. Отмечена массовая гибель домашних животных (49 свиней, 4 мула, 2 коровы, 1 лошадь, 320 кур). На основании местоположения трупов животных площадь зоны поражения оценена в 15 км2. Зона, в которой быстро погибли находившиеся там животные, была расположена в 2 км от места аварии. Эта зона располагалась по направлению ветра.
Через 3 ч после аварии были взяты пробы воздуха на анализ; концентрация хлора составляла 1200 мг/м3 в 75 м от места аварии. Такой уровень загазованности сохранялся в течение 7 ч после аварии. Через 9 ч концентрация хлора снизилась до 24 мг/м3 в непосредственной близости от места аварии. Это объясняется тем, что скорость испарения многотонного разлития хлора весьма невысока.
В результате аварии пострадали 100 чел.; 15 чел. были отправлены в госпиталь, из которых один - 11-месячный младенец - умер через 5 ч с момента отравления. У 10 чел. развился отек легких, 5 чел. при поступлении в госпиталь находились в бессознательном состоянии. Пострадавшим назначали кислород и атропин. Умерший ребенок в момент аварии находился в доме на расстоянии 500 м от места утечки. Пытаясь спасти задыхавшегося ребенка, отец вынес его на улицу, однако этим только усугубил положение, так как концентрация хлора на улице была выше, чем в помещении. Другой двухмесячный младенец и его отец, находившиеся внутри этого дома, остались в живых.
АВАРИЯ 13 ДЕКАБРЯ 1926 г. В СЕНТ-ОБАНЕ (ФРАНЦИЯ)
В данной аварии образовалось разлитие 24 т хлора, в результате чего погибло 19 чел. Причиной аварии послужил внутренний взрыв, происшедший в результате реакции между хлором и водородом, который является побочным продуктом при электролизе. Погибшие люди в основном находились в радиусе 50 м от аварийного резервуара.
АВАРИЯ 24 ДЕКАБРЯ 1939 г. В ЗАРНЕШТИ (РУМЫНИЯ)
Во время этой аварии образовалось разлитие 24 т хлора и погибло 60 чел. Предполагается, что причиной утечки послужил разрыв оболочки резервуара под действием гидравлического давления. Погибшие люди находились в основном вокруг резервуара, но несколько человек на железнодорожной станции, расположенной в 250 м от места аварии, также погибли. Эта авария принесла два печальных рекорда: во-первых, 60 чел. погибших - это наибольшее число погибших за всю историю аварий с выбросом хлора; во-вторых, один из погибших находился на расстоянии около 800 м от места аварии - это наибольшее удаление от места аварии с выбросом хлора при летальном исходе для пострадавшего.
В момент аварии был легкий ветер, и скорость дрейфа облака была мала. Многим людям удалось взобраться на возвышенности и таким образом избежать попадания в облако хлора.
АВАРИЯ 10 НОЯБРЯ 1979 г. В МИССИССАУГА (КАНАДА)
Причиной аварии послужил сход с рельсов 25 или 26 вагонов-цистерн, из которых в одном содержался хлор, в одиннадцати - пропан, в трех - толуол и в трех гидроксид натрия.
Причиной схода с рельсов послужило заклинивание буксы одного из вагонов вследствие перегрева. Цистерна с хлором (90т) в результате схода с рельсов; получила пробоину. После аварии цистерну, в которой оставалось 30 т хлора, залатали и оттащили с места происшествия. Местность вокруг цистерны с хлором была завалена обломками, несколько цистерн с пропаном загорелись. Одна из этих цистерн взорвалась, осколки разлетелись на значительное расстояние. Высказано предположение, что восходящие потоки воздуха от горящих цистерн предотвратили интенсивное рассеяние испарившегося хлора. Пожар продолжался в течение 6 дней, в его тушении принимали участие 100 пожарных.
О погибших или пострадавших не сообщалось. Полиция эвакуировала 200 тыс. жителей на площади в 125 км2. Для части населения эвакуация длилась около недели.
АВАРИЯ 1 АВГУСТА 1981 г. В ПОС. МОНТАНА (МЕКСИКА)
В результате железнодорожной катастрофы (отказ тормозов) 32 цистерны с хлором сошли с рельсов в узком ущелье. Образовалось разлитие 300 т хлора. Образовавшееся облако хлора накрыло поселок Монтана - примерно 20 домов. Погибло 17 чел. Считается, что до 500 чел. попали в загазованную зону, многие из них были с отравлением отправлены в госпиталь. Тысячи людей покинули близлежащий город Серритос.
Процесс хранения хлора на очистной водопроводной станции не связан с химическим процессом (нет реакционных химических превращений, отсутствуют экзо- и эндотермические реакции, нет образования химических соединений, повышающих опасность ОВС).
Продукт, хранящийся на ОВС относится к токсичным. Поэтому разгерметизация оборудования может привести к образованию облака с возможностью последующего поражения людей.
К основным причинам возникновения аварийных ситуаций, в результате которых возможен выброс хлора в окружающую среду, относятся:
- отказ (неполадки) оборудования;
- ошибочные действия персонала;
- внешние воздействия природного и техногенного характера.
Ниже рассматриваются возможные причины возникновения аварийных ситуаций и кратко анализируются возможные их последствия.
Отказ оборудования возможен при:
- внезапном прекращении подачи на участок энергосредств (электроэнергии, воздуха КИП и А);
- выходе из строя средств контроля и сигнализации;
- разгерметизации аппаратов и трубопроводов.
ОВС является источником повышенной опасности из-за значительных объемов хлора, находящегося в емкостях. Отказы емкостного оборудования следует ранжировать по уровню потенциальных утечек и выбросов продукта. Поэтому оценка производится по вероятности возникновения крупной аварии, связанной с разрушением сосудов. В рассмотрение не принимаются отказы прокладок и сварных швов, поскольку при этом эквивалентный диаметр отверстий обычно меньше 10мм, подобные утечки легко локализуются и не приводят к выбросам больших количеств продукта.