Занятие №3.1 Тема: « Потенциально опасные техногенные процессы и процессы экологического характера »
20.02.02. МДК.02.02. Потенциально опасные процессы и производства
Тема 1. Принципы, способы и средства защиты населения от чрезвычайных ситуаций
Занятие №3.1 Тема: « Потенциально опасные техногенные процессы и процессы экологического характера »
Потенциально опасные техногенные процессы и производства . Анализ совокупности негативных факторов, действующих в настоящее время в техносфере, показывает, что приоритетное влияние имеют антропогенные негативные воздействия, среди которых преобладают техногенные. Они сформировались в результате преобразующей деятельности человека и изменений в биосферных процессах, обусловленных этой деятельностью.
Индустриализация современного общества и усложнение технологических процессов производства ведут к появлению негативных явлений, связанных с возникновением чрезвычайных ситуаций.
Техногенная опасность – состояние, внутренне присущее технической системе, промышленному или транспортному объекту, реализуемое в виде поражающих воздействий источника чрезвычайной техногенной ситуации на человека и окружающую среду при его возникновении, либо прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды в процессе нормальной эксплуатации объектов.
Большинство факторов носит характер прямого воздействия (яды, искры, огонь, шум, вибрации и т. п.). Однако в последние годы широкое распространение получают вторичные факторы (фотохимический смог, кислотные дожди и др.), возникающие в среде обитания в результате химических или энергетических процессов взаимодействия первичных факторов между собой или с компонентами биосферы.
В чрезвычайных ситуациях проявление первичных негативных факторов (землетрясение, взрыв, обрушение конструкций, столкновение транспортных средств и т. п.) может вызвать цепь вторичных негативных воздействий (эффект «домино») – пожар, загазованность или затопление помещений, разрушение систем повышенного давления, химическое, радиоактивное и бактериальное воздействие и т. п. Последствия от действия вторичных факторов, среди которых число травм и жертв, материальный ущерб, часто превышают потери от первичного воздействия.
Действие техногенных источников ЧС на поражаемые объекты так же, как и природных источников ЧС, характеризуется механизмом воздействия, его продолжительностью и интенсивностью. Механизм воздействия (виды поражающих факторов) зависит от типа потенциально опасного объекта (ПОО) и свойств среды, в которой формируются поражающие факторы (ПФ). В зависимости от природы конкретного источника ЧС основными ПФ могут быть ионизирующие излучения; радиоактивное загрязнение, химическое, биологическое заражение природной среды; механические и тепловые воздействия. Интенсивность этих факторов зависит, как уже отмечалось, от накопленного потенциала опасности (мощности источника ЧС) и определяет масштабы зон их поражающего воздействия при аварии.
По уровню воздействий, возможности и времени реализации негативных последствий факторы аварии можно подразделить на поражающие и вредные. При наличии вредных факторов условия жизнедеятельности считаются опасными, при наличии поражающих факторов – чрезвычайно опасными.
Последствия действия вредных факторов обычно проявляются с некоторой вероятностью и существенно зависят от уровня действовавших ПФ. Например, для условий радиоактивного и химического загрязнения окружающей среды действие на людей ионизирующих излучений и химических токсичных веществ через некоторое время после аварии может рассматриваться уже как вредный фактор при длительном пребывании на загрязненной местности.
По свидетельству МЧС России, наибольшее количество происшествий происходит в следующих отраслях экономики: 1) транспорт (авто – более 130 тыс. в год; трубопроводный – аварии каждые 2 дня; ж/д-, авиа-, морской-, речной транспорт: около 10; около 30; более 30; примерно 1 – соответственно); 2) нефтеперерабатывающая промышленность (взрывоопасные технологические процессы, пожароопасные ЛВЖ, ГЖ); 3) нефтедобыча; 4) химическая, газовая и атомная промышленность; 5) электроэнергетика; 6) чёрная и цветная металлургия; 7) угольная промышленность; 8) строительство, машиностроение; 9) пищевая и лёгкая промышленность; 10) сельское хозяйство (обработка посевов гербицидами, дефолиантами, т. е. вредными веществами); 11) целлюлозно-бумажная промышленность; 12) химико-фармацевтическая и микробиологическая промышленность.
Можно выделить шесть групп потенциально опасных для человека производственных объектов и технологий.
1-я группа – радиационно-опасные объекты и сложные технические системы, на которых в случае аварии могут произойти массовые поражения людей, животных, растений, а также радиационное загрязнение обширных территорий. Сюда относят: предприятия ядерного топливного цикла; предприятия по изготовлению ядерного топлива, предприятия по переработке отработавшего ядерного топлива и захоронению радиоактивных отходов; транспортные ядерно- энергетические установки, научно-исследовательские и проектные организации.
2-я группа – химически опасные объекты и сложные технические системы, на которых при авариях могут произойти массовые поражения людей, животных, растений, а также загрязнение обширных территорий опасными химическими веществами. К химически опасным объектам относятся предприятия по производству, переработке, хранению и утилизации опасных веществ.
3-я группа – пожароопасные объекты и сложные технические системы, на которых производятся, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или вещества, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву. Сюда относят, например, нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, трубопроводы и склады нефтепродуктов; цехи по приготовлению и транспортировке угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры.
4-я группа – биологически опасные объекты и сложные технические системы, на которых при авариях возможны массовые поражения флоры и фауны, а также загрязнение обширных территорий биологически опасными веществами. К ним относятся предприятия по изготовлению, хранению и утилизации биологически опасных веществ, а также научно-исследовательские организации этого профиля.
5-я группа – гидродинамические опасные объекты и сложные технические системы, при разрушении которых возможно образование волны прорыва и затопление обширных территорий. К ним относятся гидротехнические сооружения (плотины, дамбы, подпорные стенки, напорные бассейны и уравнительные резервуары, гидроаккумулирующие электростанции и др.).
6-я группа – объекты жизнеобеспечения крупных хозяйственных предприятий и населенных пунктов, аварии на которых могут привести к катастрофическим последствиям для предприятий и населения, а также вызвать экологическое загрязнение регионов. Сюда относят объекты энергетических систем, коммунального хозяйства (канализации, водоснабжения, газоснабжения, очистных сооружений), транспортные коммуникации.
Атомная энергетика – отрасль техногенной деятельности, охватывающая строительство и эксплуатацию устройств и сооружений по обогащению урана, производству ядерного топлива, преобразованию ядерной энергии в тепловую и утилизации радиоактивных отходов, создание и работу предприятий, на которых производится обогащенный уран, ядерное топливо, тепловая и электрическая энергия. Достоинством ядерной энергетики является возможность получать огромные количества энергии из очень небольшого количества топлива.
Ядерный процесс, который используют для производства атомной энергии, является цепным делением атомного ядра. Вышедшая из-под контроля ядерная реакция может привести к выбросу в окружающую среду вредных радиоактивных веществ. Транспортировка и захоронение радиоактивных и очень опасных отходов представляют собой еще одну проблему, связанную с атомной энергетикой.
Горное дело – отрасль техногенной деятельности, охватывающая разведку месторождений полезных ископаемых, строительство и эксплуатацию подземных сооружений, горнодобывающих предприятий, предприятий первичной переработки и обогащения минерального сырья в целях использования недр Земли.
Разработка месторождения полезного ископаемого проводится после геологоразведочных работ. Способ разработки месторождения в зависимости от условий залегания и свойств полезных ископаемых и смежных пород может быть подземным, открытым, скважинным, подводным и комбинированным.
Металлургия – отрасль техногенной деятельности, охватывающая обработку добытых из недр руд, получение металлов и сплавов, придание им определенных свойств и получение металлических материалов.
Технологии металлургии основываются на пирометаллургических, гидрометаллургических и биохимических процессах. Пирометаллургические процессы предстают высокотемпературными процессами плавки, обжига и т. п. Гидрометаллургические процессы являются процессами извлечения металлов из концентратов посредством воды или водных растворов химических реактивов с последующим выделением металла из раствора, например, электролизом. Биохимические процессы осуществляются микроорганизмами, в частности, железоокисляющими бактериями, которые применяют для выщелачивания металлов из сульфидных концентратов.
Химические и нефтехимические производства связаны с большим числом разнообразных потенциально опасных технологических процессов.
Среди большого числа отличающихся по характеру процессов химической и нефтехимической 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 являются потенциально опасными процессами химической и нефтехимической технологии.
В химическом производстве к потенциально опасным технологическим процессам относятся: 1) переработка и получение токсичных веществ; 2) переработка и получение взрывоопасных веществ и смесей; 3) процессы, протекающие с большой скоростью; 4) 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: отравление, взрыв, механическое разрушение оборудования и аппаратуры, выброс реакционной массы, технологический брак.
Основными причинами возникновения аварийных ситуаций процессов химической технологии являются изменение соотношения и состава подаваемых в реактор компонентов при непрерывном процессе, снижение скорости или прекращение охлаждения и перемешивания реакционной массы, попадание посторонних веществ в аппарат, нарушение режима удаления из реактора газов или паров. Во всех случаях нарушения технологического процесса приводят к повышению температуры, интенсивному газовыделению, выбросу реакционной массы. Отклонения в работе оборудования могут происходить при отказе средств автоматизации, элементов оборудования, ошибках обслуживающего персонала.
Промышленная химия – отрасль техногенной деятельности, охватывающая строительство и эксплуатацию устройств и сооружений химической переработки минерального и иного сырья, создание и работу предприятий, которые эксплуатируют устройства и сооружения по производству химической продукции.
Подотраслями промышленной химии являются: 1) неорганическая химия, производящая аммиак, хлор, неорганические кислоты и щелочи; 2) химия керамических изделий; 3) агрохимия, вырабатывающая удобрения, пестициды, инсектициды, гербициды; 4) химия полимеров, выпускающая полиэтилен, бакелит, полиэстер и др.; 5) химия эластомеров, производящая резину, неопрен, полиуретаны; 6) химия взрывчатых веществ, вырабатывающая нитроглицерин, нитрат аммония, нитроцеллюлозу и т. и.; 7) фармацевтическая химия, производящая лекарственные препараты; 8) химия парфюмерии и косметики; 9) бытовая химия, вырабатывающая лакокрасочные материалы, красители, моющие средства и др.
Нефтегазодобывающее предприятие проводит добычу нефти и газа, сбор и утилизацию попутного газа, комплексную подготовку нефти и газа, хранение нефти, подземный ремонт скважин, надземный ремонт скважин и оборудования, исследование скважин и пластов.
Нефтеперерабатывающие заводы производят бензин, реактивное, дизельное, газотурбинное и котельное топливо, нефтяные масла, парафины, битумы и нефтяной кокс.
Техногенные системы производства и транспорта химических и нефтехимических продуктов являются источниками опасных техногенных воздействий.
Теплоэнергетика – отрасль техногенной деятельности, охватывающая строительство и эксплуатацию устройств, сооружений и предприятий по производству тепловой и электрической энергии. Тепловая и электрическая энергия производится на тепловых электрических станциях и на теплоэлектроцентралях.
На тепловой электрической станции химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котельном агрегате в термодинамическую энергию водяного пара.
Железнодорожный транспорт как система перевозки грузов и пассажиров обладает специфическими рисками и опасностями для работников. Основная масса происшествий связана с технологией железнодорожного транспорта, а именно с процессом перевозки, погрузки, выгрузки и с соответствующими этой технологии травмирующими факторами, обусловленными движением подвижного состава, грузов, материалов, предметов.
Так, погрузка и выгрузка грузов характеризуется наличием в местах погрузки и выгрузки опасных производственных объектов: грузоподъемных машин и механизмов; предметов и материалов, находящихся на высоте; движущегося подвижного состава. Это создает риск или возможность следующих видов происшествий: воздействие движущихся, разлетающихся предметов; падение предметов, материалов; падение с высоты; удар, придавливание, захват инструментами, приспособлениями и др.
Перевозка грузов предполагает наличие движущегося подвижного состава. Это создает риск или возможность следующих видов происшествий: наезд подвижного состава на работников; воздействие движущихся, разлетающихся предметов; падение с высоты и с движущегося подвижного состава; крушение, авария на железнодорожном транспорте и др.
При возникновении аварийных ситуаций на транспорте могут возникнуть также опасные факторы взрыва и пожара и вредные, сильнодействующие и ядовитые химические вещества перевозимых грузов – при ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами и вредными химическими веществами.
На предприятиях железнодорожного транспорта технологические процессы ремонта подвижного состава, путевых и погрузочно-разгрузочных машин также связаны с присутствием опасных факторов.
Потенциально опасными могут быть технологические процессы на машиностроительных предприятиях, разнообразие которых на современном этапе развития техники очень велико и постоянно растет. Например, потенциальную опасность могут представлять процессы работы на станках (токарных, сверлильных, фрезерных, строгальных, шлифовальных, прессах, молотах), погрузочно-разгрузочные и транспортные операции на подъемно-транспортных машинах и др.
Опасные процессы экологического характера. Данная тема рассматривается самостоятельно!
Вопросы и задания:
1. Что такое «техногенная опасность»?
2*. Какие из опасных техногенных факторов носит характер прямого воздействия, а какие вторичного? ** Как эти факторы взаимосвязаны (пояснить эффект «домино») и какие из этих факторов являются причинами большего числа жертв и величины материального ущерба?
3*. Каков механизм действия техногенных источников ЧС на поражаемые объекты? (Чем он характерен, от чего зависит)
4. Какие бывают основные ПФ в зависимости от природы конкретного источника ЧС и по уровню воздействий?
5*. Когда условия жизнедеятельности считаются опасными, и когда чрезвычайно опасными?
6. В каких отраслях экономики происходит наибольшее количество происшествий по свидетельству МЧС России?
7. Опишите шесть групп потенциально опасных для человека производственных объектов и технологий ИЛИ * на оценку «Хорошо» выполните таблицу следующей формы: