Дипломная работа: Прогнозирование последствий аварии с аммиачными веществами на холодильной установке молочного завода
III класс – умеренно-токсичные;
IV класс – малотоксичные вещества.
Аммиак относится к группе малотоксичных веществ (IVгруппа). Классификация установлена в зависимости от величины ПДК АХОВ (Таблица П. 4.1).
По преимущественному синдрому, складывающемуся при острой интоксикации, аммиак относится к пятой группе АХОВ удушающего нейротропного воздействия. Вещества этой группы вызывают токсический отек легких на фоне которого формируется тяжелое поражение нервной системы (Таблица П. 4.2).
По способности к горению, жидкий аммиак относится к группе трудногорючих веществ, а газообразный – к группе горючих веществ (Таблица П. 4.4). Аммиак является воспламеняющимся лишь в очень ограниченном диапазоне концентраций. При повышении температуры воспламеняемость аммиака увеличивается.
1.2 Основные свойства аммиака
Основные свойства аммиака определяются его физико-химическим характеристиками и токсичным действием на организм человека.
1.2.1 Токсические свойства аммиака
Токсичность – способность вредного вещества вызывать нарушения физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях – его гибель [11].
Механизм токсического действия АХОВ и, в частности, аммиака, заключается в следующем. Внутри человеческого организма, а также между ним и внешней средой, происходит интенсивный обмен веществ. Наиболее важная роль в этом обмене принадлежит ферментам – химическим (биохимическим) веществам или соединениям, способным управлять химическими и биологическими реакциями в организме. Токсичность АХОВ заключается в химическом взаимодействии с ферментами, которое приводит к торможению или прекращению ряда жизненных функций организма. Полное подавление тех или иных ферментных систем вызывает общее поражение организма, а в некоторых случаях его гибель [4].
Для оценки токсичности АХОВ используют ряд характеристик, основными из которых являются: концентрация и токсическая доза.
Концентрация – количество вещества (АХОВ) в единице объема, массы.
Предельно допустимая концентрация – концентрация вредного вещества в воздухе, которая при ежедневной работе в течение 8 часов в день (41 часа в неделю) за время всего стажа работы не может вызвать заболеваний или отклонений состояния здоровья работающих, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений [24].
Пороговая концентрация – это минимальная концентрация, которая может вызвать ощутимый физиологический эффект. При этом пораженные ощущают лишь первичные признаки поражения и сохраняют работоспособность.
Средняя смертельная концентрация в воздухе – концентрация вещества в воздухе, вызывающая гибель 50% пораженных при двухчасовом ингаляционном воздействии.
Для характеристики токсичности веществ (при их попадании в организм человека ингаляционным путем) выделяют следующие токсодозы:
– средняя смертельная концентрация (LCt50 ) – приводит к смертельному исходу 50% пораженных;
– средняя выводящая из строя концентрация (ICt50 ) обеспечивает вывод из строя 50% пораженных;
– средняя пороговая концентрация (PCt50 ) – вызывает начальные симптомы поражения у 50% пораженных (г·мин/м3 );
– средняя смертельная доза (LDt50 ) при введении в желудок – приводит к гибели 50% пораженыых при однократном введении в желудок (мг/кг).
Для оценки степени токсичности АХОВ кожно-резорбтивного действия используют значения средней смертельной токсодозы (LDt50 ), и средней пороговой токсодозы (PDt50 ). Единицы измерения – г/чел., мг/чел., мл/кг.
Средняя смертельная доза при однократном нанесении на кожу приводит к гибели 50% пораженных [4, 24].
1.2.2 Физико-химические свойства аммиака
При оценке потенциальной опасности химических веществ необходимо принимать во внимание не только токсические, но и физико-химические свойства, характеризующие их поведение в атмосфере, на местности и в воде. В частности, важнейшим физическим параметром, определяющим характер поведения токсичных веществ ингаляционного действия при выбросах (проливах), является максимальная концентрация его паров в воздухе. В промышленной токсикологии используют показатель, учитывающий одновременно токсические свойства и летучесть веществ – коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) [2]. Этот коэффициент равен отношению максимально возможной концентрации паров вещества при 200 С к его смертельной концентрации (Таблица П. 4.1)
По некоторым своим свойствам (точка кипения -33 °С, критическая температура -132 °С) аммиак похож на хлор. Так же как и хлор, аммиак удобно хранить в сжиженном виде. Зависимости давление паров – температура и доля мгновенно испаряющейся жидкости в адиабатическом приближении температура для аммиака и для хлора весьма близки. Однако аммиак в основном перевозится в виде охлажденной жидкости (в рефрижераторах). Отметим, что в США существуют трубопроводы, по которым аммиак транспортируется через всю страну [5].
1.3 Промышленное значение аммиака и области его применения
По объемам производства аммиак занимает одно из первых мест. Ежегодно во всем мире получают около 100 миллионов тонн этого соединения. Аммиак используется для производства азотной кислоты (HNO3 ), которая идет на производство удобрений и множества других продуктов; азотсодержащих солей [(NH4 )2 SO4 , NH4 NO3 , NaNO3 , Ca(NO3 )2 ], мочевины, синильной кислоты [11].
Аммиак используется также при получении соды по аммиачному способу, в органическом синтезе, для приготовления водных растворов (нашатырный спирт), находящих разнообразное применение в химической промышленности и в медицине. Жидкий аммиак, а также его водные растворы применяют в качестве жидких удобрений. Аммиак представляет собой хороший растворитель для значительного класса соединений, содержащих азот. Большие количества аммиака идут на аммонизацию суперфосфата.
Испарение аммиака происходит с поглощением значительно количества тепла из окружающей среды. Поэтому аммиак применяют также в качестве дешевого хладагента в промышленных холодильных установках. При этом жидкий аммиак должен соответствовать требованиям, предъявляемым ГОСТ 6221 – 90 «Аммиак жидкий технический». В качестве хладагента используется жидкий технический аммиак марки А. При этом содержание воды не должно превышать 0,1%.