Мониторинг возможных аварий на складе взрывчатых материалов

ООО «Абаканский рудник» является градообразующим предприятием города Абаза. В настоящее время основным направлением деятельности предприятия является добыча железной руды на железорудном Абаканском месторождении, расположенного в северо-восточных отрогах Западного Саяна, которое разрабатывается с 1957 года – до отметки 600м открытым способом и ниже – подземным способом. Полезным ископаемым является магнетитовая руда со средним содержанием Fe 42,4%, с примесью Со, Zn, S 57,6%.

При добыче железной руды производят принудительное обрушение взрывными работами. Количество взрывчатых веществ за один взрыв составляет в среднем около 2 тонн, количество произведенных взрывов примерно до 156. В настоящее время на территории шахты на базисном складе взрывчатых материалов (ВМ) хранятся взрывчатые вещества промышленного назначения, допущенные Ростехнадзором России, общая вместимость которого 1085 т. Вещества заключены в герметичные оболочки, а сами изделия - в заводские упаковки. В связи с этим непосредственного контакта с работниками и вредного воздействия на них они не оказывают. При перегрузке взрывчатых веществ могут образовываться просыпи из заводской тары (мешки), и вследствие этого возможно вредное воздействие на персонал, связанный с погрузочно-разгрузочными работами. С целью избежание взрывов и возгораний, а также вредных воздействий на рабочих соблюдаются требования, применяемые к территории склада и оборудованию хранилищ ВМ [1,2].

На территории склада ВМ размещаются четыре хранилища для хранения взрывчатых веществ (в состав которых входит основные опасные вещества тротил до 21% и до 79% аммиачной селитры) и средства инициирования (электродетонаторы ЭД-1-8-Т).

С целью безопасности хранения ВВ устроены деревянные помосты со следующими размерами:

-         высота помостов над полом – 10 см;

-         расстояние от стены до помостов – 20 см;

-         ширина прохода между помостами – 130 см.

С целью предупреждения падения упаковок ВВ со штабелей, их высота ограничена до 2-х метров. По ширине в штабель укладывают не более 2-х мешков (ящиков), чтобы обеспечивался свободный подсчет мест хранения.

На стеллажах ящики со средствами инициирования (СИ) размещаются не более чем в 2 ряда, а поврежденные упаковки с СИ располагают только в один ряд. В хранилищах с целью обеспечения безопасного хранения средств инициирования, оборудованы деревянные стеллажи со следующими характеристиками:

-         расстояние от верхних полок до уровня пола – 200 см;

-         от нижних  полок до уровня пола – 12 см;

-         от верхней полки до потолка – 200 см;

-         от стен до стеллажей – 20 см;

-         прохода между стеллажами – 130 см.

Возле стеллажей и штабелей на складе ВМ имеются таблички с указаниями наименований взрывчатых веществ и средств инициирования, их количество, номера партии, даты изготовления и гарантийного срока хранения.

Все ВМ поступающие на базисный склад, подвергаются мониторингу, в который входит контроль по следующим показателям: внешний вид упаковок; содержание влаги и летучих веществ; полнота детонации и передача детонации на расстояние между патронами. Последний из указанных показателей определяется путем взрыва ВМ на полигоне. Полигон для испытаний и уничтожения ВМ находится за территорией запретной зоны.

А также имеются караульные вышки, блокпосты, противопожарное здание с искусственным водоемом емкостью 120 м³ с насосной установкой и система видео наблюдения. В санитарно-защитной зоне склада, который составляет 6,5га, находятся вспомогательные помещения [2].

Для оценки соблюдения требования к территории склада и оборудованию хранилищ ВМ, а также к организации работы сотрудников, возможны сценарии аварий на территории склада. Поэтому в данной работе рассмотрен наиболее опасный вариант аварий на складе ВМ, в котором большая часть из принимаемых ВВ располагается в хранилищах в среднем до 1085 тонн.

При взрыве электродетонатора внутри здания, из-за не соблюдения правил безопасности возможны взрывы, возгорания, что приведет к разрушении зданий, сооружений, а так же травмированию и гибели людей. При этом образуется ударная воздушная  волна (УВВ), которая распространяется в радиальном направлении от точки взрыва, вызывает поражение людей, а также разрушение зданий и сооружений.

Расстояние, безопасное по действию на человека УВВ наружного заряда (формула (1)):

,                                                                  (1)

где  - масса взрываемого наружного заряда ВВ, кг.

м

Безопасное расстояние по действию УВВ при взрыве на земной поверхности для зданий и сооружений (формула (2)):

,                                                                    (2)

где - коэффициент пропорциональности, значения которого зависит от условий расположения и массы заряда, а также от степени допускаемых повреждений зданий, 

м

Согласно результатам расчета, для наиболее опасного события, вероятность зон действующих поражающих факторов составляет 2247 м для зданий и сооружений, а для людей 1124 м.

В работе приведен расчет (частичное повреждение производственных зданий и внутреннее разрушение перегородок) в соответствии с «Правилами безопасности при взрывных работах» №605 от 16.12.2013 г [3].

При взрывах и возгорании образуется газовое облако, в которое входят опасные ядовитые вещества. Сначала образуется, бесцветный оксид азота NO, не имеющий запаха, который при повышенной температуре легко реагирует с кислородом, переходя в диоксид NO₂ – газ желто-бурого цвета с характерным резким запахом. При соприкосновении с влагой воздуха диоксид образует азотную кислоту, которая оказывает негативное воздействие на население [2].

Фактическое расстояние до ближайшего населенного пункта с постоянным проживанием населения составляет 1380 м и он попадает в зону действия УВВ, что может привести к разрушению зданий и нанести вред здоровью местным жителям. При попадании ядовитых веществ в организм человека могут иметь скрытый период действий (4-6 часов) после которого может наступить отек легких со смертельным исходом и наибольший вред наносит оксиды азота. Оксид азота по своей токсичности в 4 раза превышает диоксид. Предельно допустимая концентрация оксидов азота NO₂ установлена 0,00025 % (по объему) или 0,005 мг/л в пересчете на N₂O₅ [1,2].

По достижению облака до населенного пункта достаточно времени для оповещения и вывода людей из опасной зоны.

Таким образом, взрывы, возгорания на складе ВМ, могут иметь крайне неблагоприятные последствия. Мониторинг возможных аварий служит для прогнозирования и предупреждения последствий ЧС, для принятия необходимых организационно-технических мероприятий по защите населения, зданий и сооружений.