Медико-тактическая характеристика чрезвычайных ситуаций техногенного характера при использовании в технологическом процессе хлора

Медико-тактическая характеристика чрезвычайных ситуаций техногенного характера при использовании в технологическом процессе хлора

ФГОУ ВПО

«Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота»

Кафедра «Защиты в чрезвычайных ситуациях»

Курсовая работа

по предмету: Медицина катастроф

Тема: «Медико-тактическая характеристика чрезвычайных ситуаций техногенного характера при использовании в технологическом процессе хлора»

Исполнитель: студентка гр. ЗЧС - 4

Крупнова А.С.

Преподаватель: д.п.н. Вавилова Л.Н.

Калининград 2009

Содержание

• Введение 3
• Глава 1. Особенности аварий, связанных с применением хлора в технологических процессах 5
• 1.1 Характеристика хлора, специфика его использования в технологических процессах и воздействие хлора на организм человека 5
• 1.2 Основные причины возникновения аварийных ситуаций и последствия аварий на химически опасных объектах, использующих в производстве хлор 12
• 1.3 Историческая справка 14
• Глава 2. Медико-тактическая характеристика чрезвычайных ситуаций техногенного характера при использовании в технологическом процессе хлора 17
• 2.1 Основные требования безопасности для персонала и нормы поведения населения, проживающего вблизи предприятий, использующих в технологических процессах хлор 17
• 2.2 Медико-тактическая характеристика очага поражения при аварии на химически опасном объекте 22
• 2.3 Организация аварийно-спасательных работ в зоне чрезвычайной ситуации, связанной с аварийным выбросом хлора 26
• 2.4 Особенности оказания медицинской помощи (МП) при ведении аварийно-спасательных работ, связанных с аварией на предприятии, в технологическом процессе которого используется хлор 31
• Список использованной литературы 35
• Расчетное задание 37
• Заключение 42

Введение

Количество аварий техногенного характера в мире из года в год увеличивается. Считается, что количество таких аварий удваивается каждые 10 лет. На территории нашей страны их число ежегодно измеряется сотнями. Наибольшую опасность в этом плане представляют аварии на химических предприятиях.

Наибольшую опасность в плане возникновения химических аварий представляют предприятия, производящие химические вещества, склады и арсеналы их хранения, а также предприятия, в технологическом процессе которых используются эти вещества. Наша эпоха характеризуется интенсивным развитием химической промышленности. В настоящее время в мире производится более 1 млн. наименований химических веществ, 600 тыс. из которых широко используются в промышленности и народном хозяйстве. Рост химических производств увеличил вероятность аварий, связанных с неконтролируемым выбросом химических веществ в окружающую среду.

В промышленных масштабах нашей страны производится и используется более 30 тыс. химических соединений. Однако анализ произошедших чрезвычайных ситуаций (ЧС) показывает, что в основном аварии происходят с 30 - 40 наиболее распространенными веществами. Статистика химических аварий 1985 - 1991 гг. свидетельствует о том, что 20% аварий были связаны с выбросом аммиака, 18% - с кислотами, и 13% - с хлором. [13]

Таким образом, становится ясно, что так или иначе всех нас касается проблема химической безопасности, и чтобы хоть как-то защитить себя, необходимо помнить хотя бы самые элементарные сведения об основных аварийно химически опасных веществах (АХОВ) (хлор, аммиак, синильная кислота и др.) и иметь понятие, какую помощь оказывать пострадавшему при отравлении.

Целью данной работы является представление основных сведений о химически опасном веществе - хлоре (физико-токсикологическая характеристика, влияние на человеческий организм), о первой помощи и средствах защиты от этого АХОВ. В работе также представлена информация о наиболее важных аспектах по предотвращению и ликвидации аварий на ХОО.

Химические и физические и свойства хлора. Хлор -- элемент главной подгруппы седьмой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 17. Обозначается символом Cl. Химически активный неметалл. Входит в группу галогенов.

Строение электронной оболочки. На валентном уровне атома хлора содержится 1 неспаренный электрон: 1SІ 2SІ 2p6 3SІ 3p5, поэтому валентность равная 1 для атома хлора очень стабильна. За счёт присутствия в атоме хлора незанятой орбитали d-подуровня, атом хлора может проявлять и другие валентности. Схема образования возбуждённых состояний атома:

Также известны соединения хлора, в которых атом хлора формально проявляет валентность 4 и 6, например ClO2 и Cl2O6. Однако, эти соединения являются радикалами, то есть у них есть один неспаренный электрон.

Взаимодействие с металлами. Хлор непосредственно реагирует почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании):

Cl2 + 2Na > 2NaCl

3Cl2 + 2Sb > 2SbCl3

3Cl2 + 2Fe > 2FeCl3

Взаимодействие с неметаллами. C неметаллами (кроме углерода, азота, кислорода и инертных газов), образует соответствующие хлориды.

На свету или при нагревании активно реагирует (иногда со взрывом) с водородом по радикальному механизму. Смеси хлора с водородом, содержащие от 5,8 до 88,3 % водорода, взрываются при облучении с образованием хлороводорода. Смесь хлора с водородом в небольших концентрациях горит бесцветным или желто-зелёным пламенем. Максимальная температура водородно-хлорного пламени 2200 °C.:

Cl2 + H2 > 2HCl

5Cl2 + 2P > 2PCl5

2S + Cl2 > S2Cl2

С кислородом хлор образует оксиды в которых он проявляет степень окисления от +1 до +7: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7. Они имеют резкий запах, термически и фотохимически нестабильны, склонны к взрывному распаду.

При реакции с фтором, образуется не хлорид, а фторид:

Cl2 + 3F2 (изб.) > 2ClF3

Хлор вытесняет бром и йод из их соединений с водородом и металлами:

Cl2 + 2HBr > Br2 + 2HCl

Cl2 + 2NaI > I2 + 2NaCl

При реакции с монооксидом углерода образуется фосген:

Cl2 + CO > COCl2

При растворении в воде или щелочах, хлор дисмутирует, образуя хлорноватистую (а при нагревании хлорную) и соляную кислоты, либо их соли:

Cl2 + H2O > HCl + HClO

3Cl2 + 6NaOH > 5NaCl + NaClO3 + 3H2O

Хлорированием сухого гидроксида кальция получают хлорную известь:

Cl2 + Ca(OH)2 > CaCl(OCl) + H2O

Действие хлора на аммиак можно получить трёххлористый азот:

4NH3 + 3Cl2 > NCl3 + 3NH4Cl

Окислительные свойства. Хлор очень сильный окислитель.

Cl2 + H2S > 2HCl + S

Реакции с органическими веществами. С насыщенными соединениями:

CH3-CH3 + Cl2 > C2H6-xClx + HCl

Присоединяется к ненасыщенным соединениям по кратным связям:

CH2=CH2 + Cl2 > Cl-CH2-CH2-Cl

Ароматические соединения замещают атом водорода на хлор в присутствии катализаторов (например, AlCl3 или FeCl3):

C6H6 + Cl2 > C6H5Cl + HCl

Хлор - желто-зеленый газ, обладающий резким, специфическим запахом. При нормальных условиях плотность хлора 3,214 г/л; он в 2,5 раза тяжелее воздуха. Удельная теплоемкость хлора составляет 0,1126 кал/г*град при температуре 0 - 24єС; теплопроводность равна 1,72*10-5 кал/см*сек*град при 0єС, коэффициент линейного расширения 11,44*10-6, электросопротивление 1*1010 Ом*см. [17]

При атмосферном давлении хлор превращается в жидкость при -34єС, а под давлением в 6 атм. - при 20єС. При понижении температуры до -102,4єС хлор переходит в твердое состояние. Плотность твердого хлора 1,9 г/см3. [17]

Хлор диамагнитен с удельной диамагнитной восприимчивостью 0,57*10-6. Растворимость хлора при общем давлении газа и паров воды 760 мм.рт.ст. при 0єС составляет 1,46 г/ 100 г Н2О. При комнатной температуре 1 объем воды растворяет примерно 3 объема газообразного хлора. [17]

Использование хлора в промышленности. Под давлением хлор превращается в жидкость, которую широко используют как отбеливатель, в частности в текстильной и бумажной промышленности, начиная с 1795. Хлор - слишком сильный окислитель для отбеливания шелка и шерсти, но эффективен для отбеливания хлопка, льна и древесной массы. Другое важное применение жидкого хлора - для очистки воды - впервые предпринято в 1895 для целей городского водоснабжения Нью-Йорка. Соединения хлора находят разнообразное применение. Хлороформ CHCl3 и хлорэтил C2H5Cl являются анестетиками, трихлорэтаналь (или хлораль) CCl3CHO применяют в медицине как наркотик, тетрахлорид углерода CCl4 используется для тушения огня, для сухой чистки, как и трихлорэтилен С2HCl3. Три хлорпроизводных - фосген COCl2 (удушающий газ), иприт (C2H4Cl)2S - кожнонарывная жидкость, хлорпикрин CCl3NO2 (слезоточивый газ) - являются боевыми отравляющими веществами. Фреон CF2Cl2 используется как хладагент в холодильной технике. Хлор применяют в производстве красок, резин, синтетического каучука, углеводородов, взрывчатых веществ и в химических синтезах. Хлор используют также для отбеливания губок и соломы. Хранят и перевозят хлор в стальных баллонах и железнодорожных цистернах под давлением. При выходе в атмосферу он дымит, заражает водоемы. Лабораторный метод получения хлора заключается в медленном прикапывании концентрированной соляной кислоты HCl через капельную воронку к KMnO4 или MnO2:

Жидкий хлор был получен М.Фарадеем в 1823 при нагревании гидрата хлора Cl2*8H2O, помещенного в один конец трубки. В результате конденсации в другом конце трубки, охлаждаемом смесью соли со льдом, собирался жидкий хлор [17]. Основной промышленный метод получения хлора - электролиз концентрированного раствора хлористого натрия. Ежегодное потребление хлора в мире исчисляется десятками миллионов тонн. Хлор, полученный в электролизерах, может содержать крайне опасную примесь - трихлорид азота (NCl3). Последний представляет собой тяжелую маслянистую жидкость с неприятным запахом, напоминающим запах хлора. Плотность NCl3 - 1,65 кг/л; температура кипения 71 °С. Трихлорид азота является взрывчатым веществом, обладающим чрезвычайно высокой чувствительностью к удару, трению и нагреванию. Наличие в хлоре трихлорида азота может послужить причиной хлопков и взрывов трубопроводов, ресиверов, испарителей и тары для хранения и транспортирования жидкого хлора. Хлопки и взрывы на ряде предприятий химической промышленности, цветной металлургии, в хлорном хозяйстве станций водоподготовки сопровождались, как правило, выбросом больших количеств хлора в окружающую среду. Учитывая взрывоопасные свойства трихлорида азота, допускает его содержание в жидком хлоре первого сорта не более 0,004% [17].

Соединения хлора, применяемые в промышленности: Хлороводород (хлорид водорода) HCl в водном растворе был получен И. Глаубером в 1648 при взаимодействии поваренной соли и серной кислоты. Раствор HCl в воде называют хлороводородной или соляной кислотой. Эта кислота встречается в источниках рек Южной Америки, которые вытекают из вулканических районов Анд. Желудочный сок человека содержит 0,2-0,4% соляной кислоты. Хлороводород получают синтезом из Cl2 и H2 под действием света или тепла. HCl образуется также по реакции Cl2 c сероводородом или метаном и другими углеводородами. Наиболее простой способ заключается в постепенном добавлении серной кислоты к хлориду натрия (поваренной соли) при слабом нагревании:

NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl.

При использовании твердой соли и более сильном нагревании образуется сульфат натрия:

NaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl.

HCl - резко пахнущий бесцветный газ, который можно конденсировать в бесцветную жидкость, кипящую при -83,7єC и затвердевающую при -112є C. Газ в 1,26 тяжелее воздуха, очень хорошо растворим в воде (442 объема на 1 объем воды при 20єС). Концентрированная соляная кислота содержит 37% HCl (плотность 1,19 г/мл). 20,24%-ный раствор HCl имеет температуру кипения 110єС. Соляная кислота широко используется в лабораторной практике, для обработки поверхности металлов перед пайкой, для травления их, в крашении, ситценабивном деле, производстве клея, мыла, глюкозы и др. Смесь 3 объемов концентрированной HCl и 1 объема концентрированной HNO3 известна в лабораторной практике под названием «царская водка»; она растворяет золото и другие благородные металлы [18].

Оксиды. Хлор образует оксиды Cl2O, ClO2 и Cl2O7. Все оксиды хлора нестабильны, могут разлагаться со взрывом, являются сильными окислителями, вызывают возгорание органических соединений, например бумаги, дерева и сахара. Cl2O - желтовато-красный газ - образуется при пропускании Cl2 над оксидом ртути при низкой температуре. При растворении его в воде образуется хлорноватистая кислота HClO. ClO2 - темно-желтый газ, в промышленности его получают действием хлора на сухой хлорит натрия NaClO2. ClO2 применяют в отбеливающих порошках, в производстве бумаги и текстиля. Cl2O7 - бесцветная маслянистая жидкость, более стабильна, чем другие оксиды, но при определенных условиях также может взрываться. Cl2O7 получают обезвоживанием HClO4 в присутствии P4O10[22].

Оксокислоты. Хлорноватистая кислота HClO слабая, ее соли гипохлориты являются окислителями и применяются для дезинфекции и для отбеливания. Раствор Дакина, содержащий гипохлорит натрия, применяли для обработки открытых ран во время Первой мировой войны. Хлористую кислоту HClO2 получают по реакции хлорита бария с серной кислотой. Кислота стабильна только в очень разбавленных растворах, а в безводном состоянии не получена. Хлорноватая кислота HClO3 максимальной концентрации 40 % получается при разложении гипохлорита или по реакции хлората бария с разбавленной серной кислотой, при концентрации выше 40% кислота разлагается. Сама кислота и ее соли хлораты - сильные окислители. При нагревании KClO3 (бертоллетова соль) разлагается с выделением кислорода. Поэтому соль используют для изготовления спичек, сигнальных огней и в фейерверках. Хлорную кислоту HClO4 получают осторожной перегонкой смеси ее натриевой соли (перхлората натрия) с концентрированной HCl при пониженном давлении, так как кислота кипит при 16єС (18 мм рт.ст.). Эта реакция взрывоопасна. Чистая хлорная кислота - летучая бесцветная жидкость, является сильнейшим окислителем, в ее концентрированных растворах возгораются бумага и дерево. Cl2O7 является ангидридом этой кислоты, а ее соли (перхлораты) - наиболее устойчивые из солей кислородных кислот хлора. Хлорная кислота находит применение в аналитической химии как окислитель, а смесь перхлората бария и перхлората магния - как осушитель. Перхлораты используют также в производстве спичек и взрывчатых веществ [18].

Воздействие хлора на организм человека. Хлор обладает сильным токсическим и раздражающим действием. Оказывает раздражающее воздействие на глаза и органы дыхания. При вдыхании вызывает судорожный, мучительный кашель. В тяжелых случаях происходит спазм голосовых связок, отек легких. Оказывает сковывающее воздействие на центральную нервную систему.

Газообразный хлор раздражающе действует на влажную кожу, вызывая ее покраснение. При попадании на кожу жидкого хлора могут иметь место химические ожоги, обморожения. Предельно-допустимая концентрация хлора в воздухе рабочих помещений 1 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных мест максимально разовая - 0,1 мг/ м3, среднесуточная - 0,03 мг/ м3. Минимально ощутимая концентрация хлора - 2 мг/м3.

Присутствие в воздухе уже около 0,0001% хлора раздражающе действует на слизистые оболочки. Постоянное пребывание в такой атмосфере может привести к заболеванию бронхов, резко ухудшает аппетит, придает зеленоватый оттенок коже. Если содержание хлора в воздухе составляет 0,1%, то может наступить острое отравление, первый признак которого - приступы сильнейшего кашля. При отравлении хлором необходим абсолютный покой полезно вдыхать кислород или аммиак (нюхая нашатырный спирт), или пары спирта с эфиром. [14]

Попадание опасных химических веществ в окружающую среду может произойти при производственных и транспортных авариях, при стихийных бедствиях.

Причины таких аварий:

* нарушения техники безопасности по транспортировке и хранению ядовитых веществ;

* выход из строя агрегатов, трубопроводов, разгерметизация емкостей хранения;

* превышение нормативных запасов;

* нарушение установленных норм и правил размещения химически опасных объектов;

* выход на полную производственную мощность предприятий химической промышленности, вызванный стремлением зарубежных предпринимателей инвестировать средства во вредные производства в России;

* возрастание терроризма на химически опасных объектах;

* изношенность системы жизнеобеспечения населения;

* размещение зарубежными фирмами на территории России экологически опасных предприятий;

* ввоз из-за границы опасных отходов и захоронение их на территории России (иногда их даже оставляют в железнодорожных вагонах).

Данные аварии представляют собой совокупность результатов воздействия химического заражения на объекты, население и окружающую среду. В результате аварии складывается аварийная и химическая обстановки. Масштабы возможных последствий аварии в значительной степени зависят от количества хлора и условий хранения, характера аварии, метеоусловий и ряда других факторов которые определяются местными особенностями и традициями.

Главным поражающим фактором на химически опасных объектах, применяющих в производстве хлор, является химическое заражение, глубина зоны которого может достигать десятки километров. Аварии с выбросом хлора могут сопровождаться взрывами и пожарами. Следовательно, на химически опасных объектах возникновение зоны заражения хлором сопровождается, как правило, сложной пожарной обстановкой.

Воздушное пространство, местность, источники воды, население могут заражаться хлором в парогазообразном, тонко- и грубодисперсном аэрозольном, капельножидком, жидком и твердом состояниях. Хлор в парогазообразном состоянии заражают воздушное пространство, включая внутренние объемы сооружений, поражают людей и животных. Заражение происходит за счет испарения хлора, десорбции с зараженных поверхностей, при распространении паров по воздуху, при попадании хлора в помещение.

Заражение продовольствия, пищевого сырья и воды происходит в следствие осаждения хлора или сорбции его паров из воздуха, в результате попадания в них из зараженной местности с дождевыми потоками и грунтовыми водами или непосредственно из разрушенного объекта. Особую опасность представляет заражение непроточных источников воды.

Продолжительность химического заражения приземного слоя воздуха парами хлора может достигать нескольких суток. Опасные концентрации хлора в непроточных водах могут сохраняться от нескольких часов до 2 месяцев; в реках, каналах, ручьях - в течении часа; в устьях рек от 2 до 4 суток.

Поражающее действие хлора на людей обуславливается их способностью нарушать нормальную деятельность организма, вызывая различные болезненные состояния, а при определенных условиях - летальный исход. Люди и животные получают поражения в результате попадания хлора в организм через - органы дыхания (ингаляторно), кожные покровы, слизистые оболочки раневые поверхности (резорбтивно), желудочно-кишечный тракт (перорально).

10 июля 1976 г. - авария на заводе в г. Севезо (Италия). Из-за повышения внутреннего давления, вследствие неконтролируемой реакции в реакторе произошел выброс струи трихлорфенола. Это вызвало серьезные заболевания у 1 тыс. человек. Заражению подверглась территория в 17,1 км.

1 января 1966 г. - в г. Горьком произошла утечка 27,7 т хлора на станции по его разливу. Причина - разрыв отводной трубы цистерны. Погиб 1 человек, получило поражения более 4.5 тыс. человек.

3 декабря 1968 г.-0,5 т хлора вытекло из разорвавшегося трубопровода на территории Стерлитамакского химического завода. Поражения получило более 50 человек. [19]

Таймс-Бич, 1970. В городе Таймс-Бич при мощении дорог их предварительно заливали отходами масел с химического завода в штате Миссури, где производился «оранжевый реагент». В результате пришлось эвакуировать около 2500 жителей из окрестной местности. В 1983 году Правительство США все еще обсуждало план возмещения жителям этих мест убытков в размере 33 млн. долларов за утрату жилищ. Имеются сведения, что в штате Миссури до сих пор осталось не меньше 100 зараженных диоксином мест. [16]

10 июля 1976 г. - авария на заводе в г. Севезо (Италия). Из-за повышения внутреннего давления, вследствие неконтролируемой реакции в реакторе произошел выброс струи трихлорфенола. Это вызвало серьезные заболевания у 1 тыс. человек. Заражению подверглась территория в 17,1 км.

15 ноября 1983 г. - на Кемеровском производственном объединении “Прогресс” - выброс хлора из цистерны емкостью 60 т. Заражена площадь порядка 5 тыс. кв.м. Погибли 26 человек.

11 февраля 1994 г. - утечка хлора на титаномагниевом комбинате в г. Березники Пермской области. Пострадали 40 человек, из них 7 человек попали в реанимацию. [19]

В результате проведенного исследования теоретической части данного вопроса можно сделать вывод, что хлор - это зеленовато-желтый газ, обладающий острым удушливым запахом и высокой ядовитостью. Он быстро и легко вступает в химическую реакцию с кровью, вызывая выраженный токсикологический эффект. Симптомы поражения проявляются в виде жжения и рези в глазах, слезотечения, сухого кашля, чувства давления за грудиной, отека и гиперемии слизистой зева и гортани, умеренной отдышки, хрипов и ослабленного дыхания в легких, удушья, возможна потеря сознания.

Хлор применяют в медицине для дезинфекции, химической промышленности, пищевой и целлюлозной промышленности, металлургической промышленности. Основными причинами возникновения аварий, сопровождающихся утечками хлора являются: разгерметизация запорной арматуры, фланцевых и сварных соединений; механические повреждения емкостного и трубопроводного оборудования, коррозионное и тепловое воздействие на него; попадание в сосуды с жидким хлором посторонних веществ (водород, углеводороды, вода и др.); гидравлический разрыв или разгерметизация сосудов (железнодорожные цистерны, танки, контейнеры, баллоны) при их переполнении жидким хлором; дефекты и усталостные явления в металле и сварных элементах сосудов и трубопроводов.

Для уменьшения вероятности возникновения аварий на ХОО и потерь населения, работающего на предприятии или проживающего вблизи него, необходимо решение медико-тактической характеристики ЧС техногенного характера при использовании в технологическом процессе хлора.

Профилактика возникновения аварии на предприятиях производства, хранения и транспортировки хлора и снижение ущерба от них обеспечивается комплексом мероприятий, проводимых по следующим направлениям [9]:

Страницы: 1, 2