Введение
Транспорт – одна из важнейших отраслей материального производства осуществляющая перевозки пассажиров и грузов. Ведущее место в транспортной системе занимает автомобильный транспорт. Автотранспорт превосходит другие виды транспорта по гибкости и универсальности, он наилучшим образом обеспечивает надежность и своевременность доставки.
Удобство транспортировки автомобильным транспортом связано с возможностью приема и доставки груза от дверей до дверей. К каждому предприятию или жилому дому в любое время можно подъехать на автомобиле, поэтому, хотя автомобиль уступает самолету в скорости, он наиболее удобен на расстояниях до нескольких сот километров.
Автотранспорт успешно конкурирует с железной дорогой из-за отсутствия задержек на сортировочных станциях, скорости и отсутствия необходимости перегрузок.
Автомобильным транспортом перевозится большой объем различных грузов, в том числе и опасных. К опасным грузам относят вещества и предметы, которые в условиях транспортировки, хранения, погрузки и выгрузки могут послужить причиной взрыва, пожара или какого-либо повреждения и порчи транспортных средств, складов, устройств, зданий сооружений, а также гибели, увечья, отравления, ожогов, облучения или заболевания людей и животных.
По статистическим данным, автотранспортом перевозится 60% опасных грузов, среднее расстояние перевозок для бензовозов составляет 45 км, а для грузовиков с химическими веществами — 420 км. Важной характеристикой является распределение аварий по величине ущерба. Как показывает практика, к выбросам под давлением, проливам или утечкам приводят около 0,5 всех аварийных ситуаций. Доля значимых утечек (аварий) составляет 0,2 случаев аварийных ситуаций.
Относительная доля повреждаемости грузов при автомобильных перевозках в зависимости от типа груза составляет: легковоспламеняющиеся жидкости – 60,5%; горючие жидкости – 16,3%; воспламеняющиеся сжатые газы – 3,2%; ядовитые вещества – 2,1%; невоспламеняющиеся сжатые газы – 1,9%.
В зависимости от физико-химических свойств АХОВ, условий их транспортировки при авариях на транспортных магистралях могут возникнуть чрезвычайные ситуации (ЧС) с химической обстановкой четырех основных типов:
Первый тип. ЧС возникают в случае мгновенной разгерметизации (взрыве) емкостей или цистерн, содержащих газообразные (под давлением), криогенные перегретые сжиженные АХОВ. При такой ЧС образуется первичное парогазовое или аэрозольное облако с высокой концентрацией АХОВ, распространяющихся по ветру.
Второй тип. ЧС возникают при аварийных выбросах или проливах, транспортируемых сжиженных ядовитых газов (аммиак, хлор и др.), перегретых летучих токсических жидкостей с температурой кипения ниже температуры окружающей среды (окись этилена, фосген, окислы азота, сернистый ангидрит, синильная кислота и др.). При такой ЧС часть АХОВ (не более 10%) мгновенно испаряется, образуя первичное облако паров смертельной концентрации; другая часть выливается на подстилающую поверхность, постепенно испаряется, образуя вторичное облако с поражающими концентрациями.
Третий тип. ЧС возникают при проливе на подстилающую поверхность значительного количества сжиженных (при изотермическом хранении) или жидких АХОВ с температурой кипения ниже или близкой к температуре окружающей среды (фосген, четырехокись азота и др.), а также при горении большого количества удобрений (например, нитрофоски) или комовой серы. При этом образуется вторичное облако паров АХОВ с поражающими концентрациями, которое может распространяться на большие расстояния.
Четвертый тип. ЧС возникают при аварийном выбросе (проливе) значительного количества малолетучих жидких АХОВ, с температурой кипения значительно выше температуры окружающей среды или твердых (несимметричный диметил-гидразин, фенол, сероуглерод, диоксин, соли синильной кислоты). При этом происходит заражение местности (грунта, воды, растительности) в опасных концентрациях.
Указанные типы химической обстановки при ЧС, особенно второй и третий, могут сопровождаться пожарами и взрывами, что осложняет обстановку, повышает концентрацию поражающих веществ, сопровождается образованием токсичных продуктов горения, увеличивает потери и затрудняет проведение аварийно-спасательных работ.
Аммиак является представителем 5-ой группы, а возможная аварийная ситуация с аммиаковозом может привести к чрезвычайной ситуации (ЧС) с химической обстановкой второго типа.
Хлор является представителем 1-ой группы, а возможная аварийная ситуация с контейнером с хлором может привести к чрезвычайной ситуации (ЧС) с химической обстановкой второго типа.
Характерными особенностями химически опасных аварий являются внезапность возникновения ЧС, быстрое распространение поражающих факторов (особенно при ЧС с химической обстановкой первого и второго типов), опасность тяжелого массового поражения людей и сельскохозяйственных животных, попавших в зону заражения, необходимость проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ в короткие сроки.
Эффективность проведения мероприятий защиты населения и ликвидации последствий аварии, в основном, зависит от полноты, достоверности и оперативности выявления обстановки в зоне аварийной ситуации. Выяление химической обстановки на месте аварии основывается на прогнозе масштабов возможного химического заражения с последующей инструментальной разведкой и установлением фактической химической обстановки.
Прогнозирование зон химического заражения, динамики развития чрезвычайной ситуации и оценка ущерба является важной и актуальной задачей, решение которой будет способствовать разработке мер технического и организационного характера, направленных на уменьшение риска от техногенных аварий и террористических актов.
Существующие программные комплексы по прогнозированию аварий на объектах с АХОВ [5-11] рассматривают сценарии либо полного, либо частичного разрушения и пролива стационарно расположенных объектов и не учитывают характер разгерметизации объектов, динамику разлива АХОВ при движении транспортного средства и другие сопутствующие факторы. До сих пор не разработаны подробные математические модели многостадийных процессов, адекватно описывающие все основные физико- химические явления рассматриваемых событий.
В связи с этим целями данной работы являются:
Оценка возможных последствий аварий при транспортировке на автомобильном транспорте АХОВ;
Сравнительный анализ расчетов, проведенных по разным методикам;
Разработка предложений технического и организациооного характера, для обеспечения безопасности перевозки АХОВ автомобильным транспортом.
Глава 1 Основные источники химической опасности при транспортировке аммиака автомобильным транспортом
1.1 Общая характеристика транспортных средств, используемых
Для перевозки аммиака
1.2. Анализ перевозок аммиака автомобильным транспортом
1.3. Анализ аварийных ситуаций при перевозке аммиака автомобильным транспортом
Глава 2. Оценка показателей химической опасности при аварийных выбросах сжиженного аммиака из автомобильных цистерн
2.1 Исходные данные для прогнозной оценки показателей химической опасности
2.2 Оценка химической опасности при аварийных выбросах сжиженного аммиака на автомобильном транспорте
2.2.1. Расчет параметров химической обстановки при мгновенном, стационарном разрушении автомобильной цистерны со сжиженным аммиаком
2.2.2. Расчет параметров химической обстановки при мгновенном разрушении цистерны с аммиаком в ходе движения транспортного средства
2.3 Сравнительная оценка показателей глубины заражения, площади заражения и количества пораженных
Глава 1 Основные источники химической опасности при транспортировке аммиака автомобильным транспортом
1.1 Общая характеристика транспортных средств, используемых
Для перевозки аммиака
Жидким аммиаком могут быть заполнены только цистерны, специально предназначенные или приспособленные для этого и оформленные установленным порядком в Госгортехнадзоре.
Цистерны, применяемые для налива жидкого аммиака, должны удовлетворять следующим требованиям.
На швеллерном брусе цистерны должна быть прикреплена металлическая таблица с выбитыми на ней обозначениями:
а)наименование завода изготовителя;
б)номер цистерны по списку завода-изготовителя;
в)дата изготовления цистерны;
г)общий вес цистерны в тоннах и емкость ее в кубических метрах;
д)величина рабочего и пробного давления;
е)регистрационный номер цистерны (выбивается владельцем цистерны после регистрации ее в Госгортехнадзоре);
ж)срок следующего освидетельствования цистерны.
Наружная поверхность цилиндрической части цистерны должна быть окрашена эмалевой, масляной или алюминиевой краской в светло-серый цвет и иметь отличительные полосы желтого цвета, а также надписи: «Аммиак», «Ядовито», «Сжиженный газ».
Надписи наносятся черной краской.
Отличительные полосы должны быть нанесены на корпус с обеих сторон по средней линии цистерны на всю длину цилиндрической части.
Вентили аммиачных цистерн должны быть окрашены - жидкостный вентиль – в желтый цвет; газовый вентиль – в темно-коричневый цвет. Кроме того, на штуцерах этих вентилей должны быть нанесены соответствующие надписи: «Жидкость», «Газ».
Наиболее распространенной цистерной для перевозки аммиака является полуприцеп-цистерна.
Полуприцеп-цистерна предназначена для транспортировки жидкого аммиака от базовых складов (заводских и прирельсовых) до глубинных складов, пунктов химизации, а также к полевым емкостям и заправщикам, и может быть использован в качестве полевой промежуточной ёмкости.
Полуприцеп-цистерна, позволяет выполнять следующие операции:
Транспортировку жидкого аммиака от складов к месту его слива;
Кратковременное хранение аммиака;
Заправку полевых складов, агрегатов для внесения жидкого аммиака в почву.
Технические характеристики
Конструкция: Безрамная
Поперечное сечение: Цилиндр
Продольное сечение: Постоянное
Материал цистерны: 09Г2С
Материал подкатной тележки: 09Г2С
Масса транспортируемого газа, кг, не более 20000
Полезный объем полуприцепа-цистерны, куб.м: 35,5
Масса снаряженного полуприцепа-цистерны, кг: 12 500
Полная масса полуприцепа-цистерны, кг, не более: 32 500
Отсеков, шт. 1
Рис. 1.1. Полуприцеп-цистерна для транспортировки жидкого аммиака