Склади рідких ракетних палив

Склади рідких ракетних палив

ЗМІСТ

Перелік скорочень

Вступ

1 Склади рідких ракетних палив

1.1 Загальна характеристика ОЗРП Калинівка

2 Компоненти ракетного палива

2.1 Фізичні та хімічні властивості компонентів

2.2 Дія на організм людини та довкілля

2.3 Заходи першої медичної допомоги

3 Нейтралізація інфраструктури компонентів ракетного палива

3.1 Нейтралізуючі розчини

3.2 Нейтралізація трубопроводів видачі та наливу

3.3 Нейтралізація резервуарів

3.4 Допал промстоків компонентів ракетного палива

3.5 Розрахунок загальної кількості промстоків

4 Утилізація компонентів

4.1 Технологія утилізації залишків гептилу та саміну

4.2 Технологія утилізації меланжу

Висновки

Перелік посилань

ВСТУП

Сьогодні, в період екологічних катастроф і катаклізмів, що поширюються по всьому світу, в період глобального потепління і руйнування озонового шару хочу звернути увагу на ще одну, не менш значущу проблему, стосується вона охорони природного фонду та забезпечення здоров’я населення України. Цією проблемою є високотоксичні хімічні речовини, система зберігання яких перебуває в аварійному стані. Причиною цієї аварійності є: довготривала експлуатація, хімічна дія компонентів і кліматичні умови, що сприяють випаровуванню.

Компоненти рідких ракетних палив, а саме самін, гептил, меланж є надзвичайно токсичними хімічними речовинами, потрапляння яких навіть у невеликих кількостях у атмосферу та грунт призводить до серйозних і незворотних наслідків для живих організмів. Всього кілька вдихів парів цих речовин можуть виявитись пагубними для організму людини, а довготривале перебування у випарах викликає смерть.

За результатами експертизи існуючі над складами пари компонентів ракетного палива мають концентрації, які в сотні, тисяці раз перевищують ГДК для населених пунктів. Ситуація зі збереженням компонентів ракетного палива в Україні з року в рік стає все небезпечнішою через корозію резервуарів, в яких зберігаються компоненти рідкого ракетного палива. Крім того, 6 складів, на яких зберігається понад 16 тисяч тонн ракетного окислювача, розміщені по всій території України. Важливо зазначити, що з тими темпами, якими сьогодні проводиться утилізація, необхідно буде близько 100 років, при тій умові, що резервуари залишаться справними і компоненти не виллються в оточуюче середовище, що практично не можливо.

Метою даної роботи є вивчення дії на навколишнє середовище та організм людини таких компонентів ракетного палива, як гептил, самін, меланж; аналіз проблеми зберігання компонентів рідких ракетних палив і дослідження технологічних заходів по зменшенні негативного впливу, а також визначення основних напрямків утилізації інфраструктури.

Об’єктом вивчення у даній роботі є об’єкт зберігання ракетного палива (ОЗРП), розміщений на території складу військової частини А 2783, що розташована на південь від станції Калинівка. В даній роботі буде оцінено дотримання технологічних вимог зберігання та вплив на навколишнє середовище гептилу, саміну та меланжу на ОЗРП «Калинівка».

1 СКЛАДИ РАКЕТНИХ ПАЛИВ

У 1991 році у спадщину від Радянського Союзу Збройним Силам України залишилося 16,7 тисяч тонн надлишкових та некондиційних компонентів ракетного палива, з яких більшість складають меланжі (Меланж-20Ф, Меланж-20і, Меланж-20К, Меланж-27і, Меланж-27П).

На сьогодні 16339,36 тонн меланжів зберігаються на 6 складах ракетного палива Збройних Сил України. Зокрема, у Вінницькій (1020,521 тонн), Івано-Франківській (2267,054 тонн), Львівській (3101,128 тонн) - резервуари, в яких зберігається окисник експлуатуються з 1959-1962 років, Харківській (5161,412 тонн) – з усіх сторін склад оточений орними землями, Київській (1520,099 тонн) та Одеській (3264,096 тонн) областях – резервуари оснащенні дихалиними клапанами,нейтралізація парів меланжу не проводиться.

Зберігання меланжу у військових частинах організовано у технічно справних резервуарах місткістю 17, 20, 33, 40 та 100 м³, які виготовлені з алюмінію або нержавіючої сталі, і на сьогодні забезпечують надійне його зберігання у відповідності з вимогами нормативних документів [1].

Слід зауважити, що збереження ракетного палива супроводжується дієвою системою контролю з боку як самих військових фахівців, так і представників інших силових структур, місцевих органів влади, установ екологічного, санітарно-епідеміологічного контролю тощо. На базах та прилеглій території постійно беруться й аналізуються проби землі, повітря, здійснюється моніторинг стану ґрунтових вод. Перевищення встановлених норм екологічного стану довкілля не виявлено. Разом з тим, накопичування на складах Меланжу, що у сучасних Збройних Силах України не використовується, розпочалося ще на початку 60-х років.

Склади ракетного палива були побудовані ще у 50-60-х роках минулого сторіччя, а резервуари, в яких зберігається компоненти ракетного палива експлуатуються по 16-20 років і практично випрацювали встановлені терміни технічної придатності. Товщина стінок резервуарів під впливом агресивних властивостей компонентів ракетного палива з кожним роком зменшується і це – реальна загроза руйнування резервуарів та, як наслідок аварійного витоку меланжу з причиненням шкоди здоров’ю населення та навколишньому середовищу [9].

Склади і бази ракетного палива призначені для прийому, зберігання та видачі компонентів ракетного палива і спеціальних технічних засобів призначених для роботи з цими компонентами. Об’єм резервуару складає 500 м³.

Склади ракетного палива розташовані поза населеним пунктом, на спеціально відведеній території, переважно в низовині. Неприпустимим є розташування складів в заболоченій і затоплюваній місцевості. Склади повинні бути розташовані неподалік залізничних колій [1].

1.1 Загальна характеристика ОЗРП «Калинівка»

Технічна територія складу військової частини А 2783 розташована в 6 км на південь від ст.. Калинівка в районі 203 км залізничної гілки Козятин – Вінниця. Об’єкт зберігання ракетного палива (ОЗРП) розміщений на південно-східній території складу.

На захід від межі військової частини на відстані 0,5-1 км проходить автодорога Вінниця – Бердичів – Житомир з асфальтовим покриттям. Найближчі населені пункти розташовані на відстані 0,3 км на північний схід – блокпост Сальницький; на відстані 1,65 км на південний захід – село Дорожне. Територія об’єкту вкрита лісом переважно листяних порід (дуб, береза).

До складу структури ОЗРП «Калинівка» входить:

1) 2-а резервуарних блоки по 7 заглиблених резервуари Р-50 для зберігання КРП (11 резервуарів для зберігання гептилу і з резервуари для зберігання саміну);

2) група наземних резервуарів Р-10 – 6 штук та РН-10 – 1 штука для зберігання саміну;

3) зачисна група з 2-х поглиблених резервуарів Р-4;

4) майданчик для виконання зливо-наливних операцій із залізничними цистернами;

5) майданчик для видачі гептилу в автозаправки [2].

2 КОМПОНЕНТИ РАКЕТНОГО ПАЛИВА

Пальне для рідинних ракетних двигунів, яке зберігається на спеціалізованих складах представлене гептилом, саміном, меланжем.

2.1 Фізичні та хімічні властивості компонентів

Гептил – несиметричний диметилгідразин (НДМГ), безбарвна прозора рідина з різким неприємним запахом. Має високу термічні стійкість (розкладається при температурі 700-800 °С). Не вибухає від ударів ні в рідкому, ні в газоподібному стані, однак легко займається на повітрі (температура спалаху 1°С). Пари гептилу створюють з повітрям вибухонебезпечні суміші в широких концентраційних межах від 2 до 99% об’ємних. Пари гептилу самозаймаються з азотно-кислотними окислювачами, перекису йоду. За своїми властивостями гептил наближається до бойових отруйних речовин. На відміну від вуглеводного пального, гептил добре розчиняється у воді, не піднімається на поверхню, не фільтрується і не може бути зібраним з поверхні. Гептил є вибухопожежонебезпечним, належить до 1 класу небезпечності. У таблиці 2.1 наведені основні характеристики гептилу.

Таблиця 2.1 – Основні характеристики НДМГ

Самін – суміш технічних ізомерних ксилідинів, технічного триетиламіну та діетиламіну. Самін належить до 3 класу небезпечності. Ксилідин – легкозаймиста рідина. Важко розчиняється у воді, але добре розчиняється в етанолі, ацетоні, діетиловому спирту.

На зовнішній вигляд самін – прозора рідина від жовтуватого до жовтого кольору без механічних домішок. У таблиці 2.2 наведені основні характеристики та властивості саміну.

Таблиця 2.2 – Основні характеристики та властивості саміну

Ксиділин – легкозаймиста рідина. Важко розчиняється у воді, але добре розчиняється в етанолі, ацетоні, діетиловому спирту.

Меланж – концентрована азотна кислота (рисунок 2.1) з розчиненим в ній амілом (суміш оксидів азоту). Завдяки наявності амілу досягається концентрація в 104%. Кислотний меланж має 2 ступінь токсичності. Безбарвна рідина, що важча за воду і розчиняється в ній.

Сильний окисник, на повітрі димить. Окислювальна дiя безколiрної димлячої азотної кислоти менша, нiж кислоти з розчиненим дiоксидом азоту.

Азотная кислота діє майже на всі метали (за винятком золота, платини, танталу, родію, іридію), перетворюючи їх у нітрати, а деякі металии - в оксиди. Концентрована HNO3 пасивує деякі метали. Корозія металів призводить до руйнування і зниження міцності технічних засобів зберігання, транспортування і перекачки КРП, зменшує терміни їх експлуатації. Так, протягом 2006-2008 років, за результатами проведеної ультразвукової діагностики, виявлено низку резервуарів з меланжем, у яких товщина стінок зменшилася в 2-3 рази, до 4-5 мм (паспортна товщина стінок резервуарів 12 мм), що викликало необхідність перекачування меланжу у резервні ємкості. Кількість непридатних до використання резервуарів з кожним роком збільшується, а отже зростає і ймовірність руйнування резервуарів, в яких зберігається меланж [1].

Продукти корозії у вигляді твердих домішків забруднюють компоненти ракетного палива. Змінюється початковий хімічний склад компонентів, що негативно відбивається на інших фізико-хімічних і експлуатаційних властивостях ракетного палива. Механічні домішки в азото-кислотних окисниках на 80-95% складаються із продуктів корозії, утворюючи на дні резервуару шар, товщиною в кілька сантиметрів.

Меланж сам по собі не горюча речовина, але здатен запалювали всі горючі речовини. Його вибухова небезпека полягає в тому, що він вибухає при наявності рослинних масел, спирту, скипидару.

Густина 1,52 г/см³ (при температурi 15ºС), димить на повiтрi. Температура замерзання -41ºС, а температура кипiння +86ºС. Кипiння азотної кислоти супроводжуеться її частковим розкладом по реакцiї:

HNO3 ——— 2H2O + 4NO2 + O2 - 259,7 кДж.

Під вибухонебезпечністю компонентів ракетного палива розуміється здатність їх вибухати під впливом різноманітних зовнішніх імпульсів. Вибуховим перетворенням в широкому значенні називається процес швидкого фізичного чи хімічного перетворення, що супроводжується переходом потенціальної енергії системи в енергію теплову, яка потім перетворюється в механічну роботу руху чи руйнування. Компоненти ракетного палива не являються вибухонебезпечними речовинами. Вони не вибухають під впливом удару, в умовах тертя. Однак при змішуванні парів з повітрям і при контакті ракетних палив з окисником утворюються в певних умовах пожежо- та вибухонебезпечні речовини.

Для зберігання КРП використовується резервуари і тара з алюмінію, нержавіючої і вуглеводної сталі.

2.2 Дія на організм людини та довкілля

Всі компоненти ракетного палива представляють собою високотоксичні речовини. В залежності від дози ураження може бути місцевим і загальним. Місцеве ураження призводить до опіків , виразок, екзем та інших захворювань шкіри. В результаті загального ураження відбувається порушення нормальної діяльності нервової системи, органів дихання, кровообігу та інших внутрішніх органів. Ураження токсичними речовинами поділяють на хронічні і гострі.

Деякі компоненти ракетного палива мають кумулятивні властивості і здатність накопичуватись в організмі. При тривалій роботі з малими концентраціями шкідливих речовин наступає сильне отруєння організму. Токсичність ракетного палива оцінюється характером їх дії на живі організми і концентраціями, що викликають болючі зміни в організмі при дії на нього деякий час.

За характером дії на організм людини токсичні речовини розділяють на 5 груп:

1)                речовини, що діють на поверхню шкіри та інші зовнішні тканини організму, викликають хімічні опіки, екземи та інші зміни;

2)                речовини, що викликають ураження дихальних шляхів та легенів, в результаті чого з’являється запалення або набряк;

3)                речовини, що вражають нервову систему і викликають психічне збудження, порушення серцевої діяльності, зупинку дихання;

4)           речовини, що змінюють склад крові. Так звані отрути крові;

5)           речовини, що порушують обмін та окислювальні процеси в організмі.

Науковці та медики все впевненіше говорять, що епідемії "безпричинних" хвороб таки мають причину. Одна з них - активізація демонтажу військової техніки, при якому досить часто використовуються старі технології знищення токсичних речовин. Насамперед, йдеться про гептил та самін, які вражають печінку, легені, провокують онкологічні патології.

Гептил – високотоксична речовина нервово-паралітичної, канцерогенної та задушливої дії. Висока сорбційна здатність гептилу сприяє його накопиченню в поверхневих шарах стін та покриттів з пористою поверхнею, в продуктах харчування. НДМГ сильно адсорбується одягом [1]. Добре розчинний у воді, при попаданні на грунт гептил з атмосферними опадами легко проходить у водоносні шари і далі у водойми, далеко від місця виливу. Велика ймовірність загибелі живих організмів на всьому шляху пересування гептилу [8].

На організм людини гептил діє наступним чином: подразнює слизову оболонку очей, дихальні шляхи та легені, відбувається сильне збудження центральної-нервової системи, розлод шлунково-кишкового тракту. Попадання бризок в очі може миттєво викликати біль, сльозоточивість і почервоніння [1]. У таблиці 2.3 наведені гігієнічні нормативи для гептилу.

Таблиця 2.3 – Гігієнічні нормативи для гептилу

Самін, як уже відомо, складається з суміші ізомерів ксилідину та триєтиламіну. Ксиділин у мікроскопічних кількостях у людини виклиає опіки шкіри та ураження очей, а доза в 10 г є смертельною для людини [3]. У таблиці 2.4 наведені гігієнічні нормативи суміші ксилідинів, та в таблиці 2.5 – гігієнічні нормативи для триетиламіну.

Таблиця 2.4 – Гігієнічні нормативи суміші ксилідинів (всього 6 ізомерів)

Таблиця 2.5 – Гігієнічні нормативи для триетиламіну

При розлитому окиснику хмара випарів може досягати великих розмірів і розповсюджуватись на значні відстані, загрожуючи життю людей, тварин та рослин.

Небезпечне потрапляння КРП в грунт. Так на місті виливу палива через 5 років з глибини 30 см було видалено 1 кг грунту. В якому виявилось 617 мг ксилідину.

Меланж надзвичайно небезпечний при вдиху, при ковтанні, попаданні на шкіру та слизисті оболонки. Викликає важкі опіки шкіри. Дере у горлі, важке дихання, сухий кашель, задишка, опіки губ, шкіри підборіддя, ротової порожнини, стравоходу, шлунку. Ураження очей та носа. Спостерігаються різкі болі в області грудної клітки, шлунку. Болісна блювотина з кров’ю, охриплість голосу, можливі спазми і набряк гортані та легенів [7].

При дії кислоти наступає коагуляція білків у наслідок іонізації карбоксильних груп, порушення пептидних зв’язків в білкових молекул і розриву пептидного ланцюга. Змінюється дисперсна фаза тканинних колоїдів, білки тканинної рідини переходять в щільний осад. Певну роль в розвитку необоротних змін грає дегідрація тканин. Оскільки розчинення деяких кислот в тканинній рідині супроводжується виділенням тепла, перегрів тканин також може бути причиною їх загибелі. При опіках формується коагуляційний некроз тканин [3].

При зливі окисника за температури 20ºС в 1 м³ дренажних парів, що витісняються з резервуарів, міститься близько 3,6 кг оксидів азоту. Такою кількістю оксидів можна забруднити до ГДК повітря об’ємом понад 1,8·10 м³.

Досліджено, що у випадку втрати щільності резервуара, який містить 100 кубометрів окислювача, в радіусі 2 км усе біологічне життя буде знищене. Небезпечна зона матиме радіус близько 25 км [5].

2.3 Заходи першої медичної допомоги

Основна мета першої медичної допомоги – врятування життя ураженого шляхом усунення дії виражального фактора та найшвидша евакуація за межі осередку. Медична допомога має бути надана у максимально стислі строки. Необхідно виконати наступні заходи:

1.                 Усунути дію хімічної речовини – рясно промити ділянку опіку великою кількістю води, 2%-им розчином соди;

2.                 при поєднанні опіку із загальним отруєнням парами і ураженням органів дихання необхідно забезпечити доступ свіжого повітря, інгаляцію кисню;

3.                 провести знеболення;

4.                 у разі потрапляння в очі промити струменем води, 2%-им розчином питної соди;

5.                 одяг з уражених областей не знімається, а розрізається і обережно віддаляють;

6.                 накласти на рану асептичну пов’язку;

7.                 почати внутрішньовенне введення плазмо замінних розчинів;

8.                 напоїти постраждалого міцним чаєм, забезпечити рясне пиття;

Страницы: 1, 2