Учебное пособие москва «маршрут» 2009 удк 656. 225. 073. 4: 656. 073. 436 Ббк 0284. 8

Вид материала

Учебное пособие

Содержание Химическая безопасность транспортных операций с опасными грузами Виды химической опасности. 1.2. Виды химической опасности при транспортных операциях с опасными грузами грузов Характер взаимодействия некоторых горючих веществ с водой Ядовитость (токсичность). Загрязнение окружающей среды. 1.3. Знаки опасности 1.4. Средства индивидуальной защиты Таблица 1.1 Характеристика фильтрующих респираторов Таблица 1.2 Характеристика фильтрующих противогазов ГОСТ 12.4.121-83ССБТ Время защитного действия противогазовых коробок Изолирующие СИЗОД 1.5. Средства и способы тушения пожаров Взрывчатые материалы (вм) класс 1 Электрическая энергия. Кинетическая энергия движущихся тел Энергия сжатых газов. Химическая энергия 2.2. Основные факторы, характеризующие процесс взрыва Количество тепла и объем газов, выделяющихся при взрыве некоторых взрывчатых и горючих веществ ... Полное содержание

Подобный материал:

• Удк 656 08; 629 072 ббк 52. 5: 88., 1958.04kb.
• Учебное пособие Москва, 2009 ббк-63. 3 /2/я 73 удк-930. 24 Степнова Л. В. Россия, 242.42kb.
• Учебное пособие Томский политехнический университет 2009 удк 000000 ббк 00000, 1895.66kb.
• Учебное пособие Москва, 2008 удк 34 ббк 66., 20999.29kb.
• Учебное пособие / Н. А. Соловьева, В. И. Грешных, А. А. Дружинина, 275.16kb.
• Курс лекций уфа 2006 удк 576. 4 Ббк 28. 073, 2080.69kb.
• Учебное пособие Москва 2010 удк 001(09) ббк 72., 823.15kb.
• Учебное пособие удк 159. 9(075) Печатается ббк 88. 2я73 по решению Ученого Совета, 5335.58kb.
• Москва 2011 ббк 63. 3 (2)я 7 к 90 удк 947 (075) История России, 110.08kb.
• Учебное пособие Москва «мартит» 2009 удк 347 ббк 67. 99/2/01, 1117.07kb.

3.5.8.05. Источник теоретического материала


ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

ТРАНСПОРТНЫХ ОПЕРАЦИЙ С ОПАСНЫМИ ГРУЗАМИ


Под редакцией

кандидата химических наук, доцента

А.В. Тарасова


Учебное пособие


МОСКВА «мАРШРУТ»

2009

УДК 656.225.073.4:656.073.436

ББК 0284.8


А в т о р ы: к.х.н. А.В. Тарасов (предисловие, гл. 1, 2, 7, 8, 9), к.т.н. Е.И. Макарова (гл. 4, 5, 6, 10), к.т.н. С.Г. Герке (гл. 6), к.х.н. Л.Г. Лукина (гл. 3), к.х.н. Л.В. Машков (гл. 4), к.т.н. М.В. Шершнева (гл. 10).


Рецензенты:


Химическая безопасность транспортных операций с опасными грузами / Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта /А.В. Тарасов [и др.]; под ред. А.В. Тарасова. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009.

ISBN 5-7641-0069-0


Изложены вопросы классификации опасных грузов, химические и опасные свойства грузов, особенности их перевозки по железным дорогам, правила ликвидации аварийных ситуаций, средства индивидуальной защиты. Приведен перечень опасных грузов, наиболее часто перевозимых по железным дорогам.

Предназначено для студентов вузов, работников транспорта, связанных с перевозками опасных грузов, а также для слушателей факультета повышения квалификации.

Предлагаемое учебное пособие не является, в полной мере, справочным изданием и не сборником правил перевозок опасных грузов.


УДК 656.225.073.4:656.073.436

ББК 0284.8


ISBN 5-7641-0069-0 Коллектив авторов, 2009

ГОУ «Учебно-методический центр»

по образованию на железнодорожном

транспорте», 2009


Предисловие

Химическая безопасность среды обитания человека, в том числе и на объектах железнодорожного транспорта приобретает все большее значение. К настоящему времени (по данным американской химической службы CAS) зарегистрировано более 35 миллионов химических веществ, значительная часть из них являются вредными и ядовитыми и транспортируются как опасные грузы. По разным литературным источникам ежегодно синтезируется от 2000 до 40000 новых химических веществ. Исходя из данной тенденции, можно говорить об увеличении потерь потенциально опасных химических веществ в окружающую среду при их перевозках и потреблении. Опасные грузы представляют собой практически четвертую часть от всего объема грузов, перевозимых железнодорожным транспортом.

В Российской Федерации установлены гигиенические нормативы только для 11 тыс. соединений. Другими важными вопросами являются классификация, маркировка опасных грузов и требования при международных перевозках, которые отличаются в разных странах.

Специфика работы инженеров специальности «Управление процессами перевозок» состоит в необходимости иметь контакт с грузами различных видов и категорий опасности. Во время погрузки, транспортировки, выгрузки, хранения химических реактивов, нефти и нефтепродуктов, токсичных веществ, радиоактивных и других опасных грузов могут возникнуть аварийные ситуации, для устранения которых необходимо немедленно принимать решения. Однако правильное решение можно принять лишь в том случае, если специалист знает химические и физические свойства и особенности поведения грузов данной категории при различных транспортных операциях. Только при соблюдении этих условий и выполнении правил безопасности, охраны труда и окружающей среды можно не допустить аварийных ситуаций, а в случае их возникновения - предотвратить или уменьшить ущерб и уберечь здоровье людей.

В данном учебном пособии рассмотрены особенности физической, химической природы и воздействие на человека веществ, отнесенных к классам опасных грузов, виды химической опасности, средства индивидуальной защиты, необходимые при ликвидации аварийных ситуаций, а также средства пожаротушения. Для понимания сущности химических процессов, происходящих при аварийных ситуациях (пожарах, взрывах, процессах окислительно-восстановительного характера и др.), дан необходимый теоретический материал.

В настоящее время насчитывается более 10 тыс. наименований опасных грузов. В пособии представлен перечень опасных грузов, наиболее часто перевозимых но железным дорогам. Рассмотрены вопросы по обеспечению безопасной транспортировки и привила ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами на железнодорожном транспорте.


ГЛАВА 1

ВИДЫ ХИМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ.

СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ. ОГНЕТУШАЩИЕ СРЕДСТВА


1.1. Грузы опасные и их классификация

К опасным относятся такие грузы, которые в условиях перевозки или хранения могут послужить причиной взрыва, пожара, заболевания, отравления или ожогов людей и животных, вызвать порчу других грузов, подвижного состава, сооружений, устройств, а также грузы, которые могут быть причиной заражения или загрязнения окружающей среды. Эти грузы требуют соблюдения специальных условий и принятия мер предосторожности при транспортных операциях и в аварийной ситуации.

Все опасные грузы в соответствии с ГОСТ 19433-88 (с изменением № 1) «Грузы опасные. Классификация и маркировка», разработанном на основе международных документов, по виду основной опасности разделяются на девять классов:

1 - взрывчатые материалы (ВМ);

2 - газы сжатые, сжиженные и растворенные под давлением (СГ),

3 - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ);

4 - легковоспламеняющиеся вещества и материалы (ЛВМ);

5 - окисляющие вещества и органические пероксиды (ОК и ОП);

6 - ядовитые и инфекционные вещества (ЯВ и ИВ);

7 - радиоактивные материалы (РМ);

8 - едкие и (или) коррозионные вещества (ЕК);

9 - прочие опасные вещества (ПОВ).

Классы опасных грузов делятся на подклассы с учетом основных критериев опасности, категории - в соответствии с дополнительными видами опасности и физико-химическими свойствами веществ и материалов, группы - по степени транспортной опасности. Таким образом, каждый опасный груз имеет свой четырехзначный классификационный шифр. Взрывчатые материалы в зависимости от их свойств делятся на подклассы и группы совместимости. Более подробная классификация рассмотрена в главах, соответствующих отдельным классам опасных грузов.


1.2. Виды химической опасности при транспортных операциях с опасными грузами грузов

Знание видов химической опасности является предпосылкой к изучению химических свойств опасных грузов. Следует иметь в виду, что химическая опасность чаще всего имеет комплексный характер, т.е. один и тот же груз обладает несколькими видами опасности. При транспортировке и хранении грузов могут возникнуть различные виды опасности, совокупность которых зависит от химической природы грузов и условий. Несоблюдение техники безопасности, специальных требований перевозки влечет за собой аварийные ситуации с различными последствиями.

Пожароопасность. Под пожарной опасностью обычно понимают возможность возникновения или быстрого развития пожара, заключенную в веществе, смеси веществ, состоянии или процессе. Вещества или материалы, свойства которых каким-либо образом благоприятствуют возникновению или развитию пожара, относят к пожароопасным. В эту группу входят не только самовозгорающиеся, легковоспламеняющиеся и горючие, но также и негорючие, такие как окислители и вещества, выделяющие большое количество тепла, или легковоспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой или друг с другом.

По способности к горению (горючести) пожароопасные вещества подразделяются на негорючие, трудногорючие и горючие.

Негорючими называются вещества, не способные к горению. Если специально не оговорено, то обычно подразумевается горючесть в атмосфере воздуха нормального состава, содержащего 21% кислорода. Практика показывает, что достаточным критерием для отнесения вещества к группе негорючих является неспособность вещества гореть в воздухе при температуре среды 900 °С. Однако необходимо учитывать, что многие негорючие вещества разлагаются при значительно более низкой температуре и что среди негорючих веществ много весьма пожароопасных. Наиболее распространенными классами пожароопасных негорючих веществ являются следующие:

1. Окислители, например калия перманганат КМnО₄, калия бихромат К₂Сr₂О₇, хлор Сl₂, азотная кислота HNО₃, водорода и натрия пероксиды H₂О₂ и Na₂O₂, кислород О₂ и др.

2. Вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой или одного с другим, например карбид кальция СаС₂ и гидросульфит натрия Na₂S₂O₄ с водой, разбавленные кислоты (серная, соляная и др.) - с металлами:

СаС₂ + 2Н₂O = Са(ОН)₂ + С₂Н₂↑;

2Na₂S₂O₄ = Na₂S₂O₃ + O₂↑.

Последний процесс происходит при попадании влаги. При этом большие количества соли могут саморазогреваться, а при 190 °С распад сопровождается взрывом.

3. Вещества, реагирующие с водой или одно с другим со взрывом, воспламенением или с выделением значительного количества тепла, например хлорсульфоновая кислота HOSO₂Cl₂ (бесцветная, сильно дымящая на влажном воздухе жидкость с резким запахом; с водой реагирует с шипением, выделением тепла и даже взрывом), негашеная известь СаО – с выделением большого количества тепла, а смесь хлората калия с красным фосфором взрывается при ударе:

HOSO₂Cl₂ + H₂O = H₂SO₄ + HCl;

СаО + Н₂O = Са(ОН)₂;

КСlO₃ + 2Р = Р₂O₃ + КСl.

4. Вещества, нагревание которых в закрытых сосудах сопровождается значительным повышением давления, например такие термически нестойкие вещества: карбонат аммония (NH₄)₂СО₃, нитрат аммония NH₄NO₃ разлагаются по следующим схемам:

(NH₄)₂CO₃ = 2NH₃ + CO₂ +Н₂O (при ≈ 60 ˚С);

5NH₄NО₃ = 4N₂ + 9H₂O + 2HNO₃ (свыше 170 °С).

При нагревании может даже произойти взрыв, так как образующаяся азотная кислота проявляет каталитическое действие.

Процесс разложения нитрата аммония может протекать и по другой схеме, без взрыва:

NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O (до 170 °С).

5. Вещества, способные к взрывчатому превращению без участия кислорода воздуха при нагревании или инициировании ударом, трением, а также детонацией других веществ, например бария азид Ва(N₃)₂, азот йодистый NI₃, нитрид серы S₄N₄:

4Ba(N₃)₂ = Ва + Ba₃N₂ + 11N₂:

S₄N₄ = 4S + 2N₂.

Таким образом, некоторые негорючие вещества при определенных условиях становятся пожароопасными, способствуют возникновению пожара или усиливают его.

Трудногорючими называются вещества, способные возгораться при воздействии источника зажигания, но не способные гореть самостоятельно после удаления последнего.

Трудногорючие вещества, горение которых наблюдается лишь вблизи минимальных пожароопасных параметров состояния. Основная опасность этой группы веществ состоит в возможности перехода их в горючие при изменении параметров состояния среды (например, в результате аварии или пожара они могут загореться, увеличивая тем самым горючую нагрузку помещений, подвижного состава).

Трудногорючие вещества, выделяющие пары или газы, имеющие определенную область воспламенения, например слабые водные растворы спиртов, аммиачная вода и др. Пожарную опасность этих веществ оценивают в каждом конкретном случае индивидуально с учетом особенностей свойств веществ и условий.

С этой точки зрения нитрат аммония можно отнести и к категории трудногорючих: если своевременно убрать источник нагревания, то реакция разложения либо прекратится, либо будет протекать медленно:

NH₄NO₃ = HNО₃ +NH₃.

Образующийся аммиак способен гореть в присутствии источника зажигания:

4NH₃ + 7O₂ = 4NO₂ + 6Н₂O;

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6Н₂O.

Однако выделяющегося тепла недостаточно для активации процесса разложения NH₄NO₃, поэтому при удалении источника зажигания горение прекращается.

Горючими называются вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источников зажигания и продолжать самостоятельно гореть после удаления последнего. Большинство пожароопасных веществ являются горючими. Горючие вещества делятся на легковоспламеняющиеся и трудновоспламеняющиеся.

Легковоспламеняющиеся вещества на открытом воздухе или в помещении способны возгораться без предварительного подогрева при кратковременном воздействии источника зажигания с низкой энергией (от пламени спички, искры, накаленного электропровода, горящей папиросы и т.п.).

К легковоспламеняющимся газам относятся практически все горючие газы (водород, аммиак, оксид углерода (II), пропан, и др.).

К легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) относятся жидкости с температурой вспышки, не превышающей 61°С в закрытом тигле или 65°С в открытом тигле (бензин, бензол, ацетон и др.).

К легковоспламеняющимся твердым веществам и материалам относятся такие, которые способны возгораться от пламени спички, газовой горелки и распространять горение по поверхности при горизонтальном расположении образца. Такими веществами являются целлулоид, полистирол, сухая древесина, стружка, торфоплиты и т.д.

Трудновоспламеняющимися называются горючие вещества пониженной пожарной опасности, которые при хранении на открытом воздухе или в помещении не способны возгораться даже при длительном воздействии источника зажигания с низкой энергией. Они воспламеняются от сравнительно мощного источника, который способен нагреть значительную часть материала. К трудновоспламеняющимся веществам и материалам относятся мочевина, гетинакс, древесина, подвергнутая огнезащитной обработке.

Особыми группами горючих веществ являются пирофорные и взрывчатые вещества.

Пирофорными называются горючие вещества, которые в обычных условиях хранения способны самовозгораться при контакте с кислородом воздуха с температурой воспламенения не выше 50°С. Например, триизобутилалюминий (изо-С₄Н₉)₃А1, желтый фосфор, водород фосфористый жидкий (фосфин) РН₃.

Взрывчатые вещества подробно рассматриваются в главе 2.