CC BY
88
В. Д. ЗАХМАТОВ, д-р техн. наук, профессор ИТГИП НАНУ, г. Киев, Украина
УДК 614.84
СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОЙ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ВЗРЫВООПАСНЫХ И ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТАХ
Представлена новая система для быстрой, безопасной, комплексной ликвидации аварийных ситуаций на взрывоопасных и химически опасных промышленных объектах, в первую очередь медленно текущих, аварийных ситуаций на ряде химических производств, внезапно остановленных с грубыми нарушениями регламента вывода технологической аппаратуры из рабочего режима и техники безопасности. Предложено применение данной системы для локализации и ликвидации созданных аварий для предотвращения их развития в катастрофу 7-й категории с выходом высокотоксичных веществ за пределы площадки цеха. Эта технология предусматривает монтаж новой системы комплексной защиты с исполнительными, универсально-защитными, импульсно-распылительными многоствольными модулями на прицепах, дистанционно управляемыми и быстро устанавливаемыми на стационарных позициях (напротив аварийных, технологических аппаратов, насосных, цистерн, емкостей и складов). Предложено также оснастить местные пожарные части новыми ручными универсальными распылителями и наиболее мощной дальнобойной установкой «Импульс-3М» (50-ствольным модулем на танковом шасси), что позволит обеспечить локализацию последствий аварий в пределах зданий и площадки объекта, а также быструю и эффективную ликвидацию этих последствий до их развития в катастрофу.
Ключевые слова: система комплексной защиты; медленно текущая аварийная ситуация; нештатная остановка взрывоопасных производств; взрывоопасные и токсически опасные химические объекты; промышленная площадка; авария 7-й категории с выходом поражающих факторов за пределы промышленной площадки; исполнительное устройство универсального импульсного распыления; многоствольный модуль импульсного распыления; аварийные аппараты, цистерны, лотки, емкости, трубопроводы; ручные профессиональные импульсно-распылительные устройства; локализация последствий аварий в пределах промышленной площадки.
Актуальность проблемы
Уже многие годы самую большую опасность для жителей Украины и экологической обстановки в стране представляют химические объекты. "Каждый четвертый украинец проживает в зоне возможного химического заражения", — заявил в интервью "Зеркалу недели. Украина" министр по вопросам чрезвычайных ситуаций Виктор Балога. — "В стране функционирует чуть более тысячи объектов, на которых используют или хранят 275 тысяч тонн опасных химических веществ. Достаточно сказать, что на большинстве предприятий работает оборудование, которому более 25 лет". Это обуславливает высокий уровень вероятности аварии на химических предприятиях на Украине. По сообщению в феврале 2010 г. службы информации МЧС Украины, в зонах потенциально возможного аварийного химического заражения живет свыше 10 млн. украинцев.
При существующем аварийном состоянии химических объектов на Украине практически отсутствует возможность предотвращения на них крупных аварий с катастрофическим выбросом токсичных веществ. Более того, на целом ряде химических пред© Захматов В. Д., 2012
приятий произведена нештатная остановка производства путем внезапного отключения электрической энергии, вследствие чего эти предприятия оказались в состоянии медленно текущих аварий. Практика внезапного отключения электропитания, несмотря на вид и потенциальную опасность останавливаемого объекта (химические заводы, военные базы с ракетами на дежурстве, роддома, больницы, в которых проводились хирургические операции, и пр.) была введена в 90-х годах Ю. Тимошенко, руководившей тогда ЕЭС Украины, и активно применялась в юго-восточных областях Украины до 2005 г.
Технологические линии и аппараты, трубопроводы, насосы, остановленные в разгар технологического цикла, могли взорваться или загореться, поскольку в момент остановки они оказались заполненными многотонными массами высокотоксичного и взрывоопасного содержимого (сырье, полуфабрикаты, готовые продукты). В любой момент вялотекущая авария может непредсказуемо перерасти в крупную катастрофу с образованием обширных зон разрушений и высоким уровнем токсичности. На сегодня на закрытых предприятиях не существует объекто-
вых пожарных частей, как было в СССР, а пожарные части близлежащих городских поселков сокращены по численности сотрудников и техники в 2-3 раза. Как следствие, исчезли реальные возможности имеющимися аварийно-спасательными силами и техническими средствами ликвидировать достаточно быстро и эффективно на промышленной площадке закрытого объекта последствия катастрофы, которая может внезапно возникнуть в результате вялотекущей аварии на химическом предприятии с наивысшей степенью взрывоопасности. Администрации районов с потенциально аварийными заводами, которые закрыты уже более 10 лет, не находят финансовых возможностей быстро ликвидировать эти чрезвычайно опасные аварии на закрытых химических предприятиях.
Такие опасные ситуации созданы людьми в результате внезапных остановок производств взрывчатых веществ (ВВ) на Горловском химическом заводе (ГХЗ, г. Горловка), нефтеперерабатывающем заводе "Линос" (ЗАТ "Линник"), заводе резинотехнических изделий и стекольном заводе ЗАО "Пролетарий" (г. Лисичанск), заводе анилиновых красителей "Рубежанский краситель" (г. Рубежное).
В 1989 г. еще до остановки ГХЗ отходы из его непригодных хранилищ попали в грунтовые воды и шахтные стоки, результатом чего стала авария в шахте "Александр-Запад". При аварии погибли пять шахтеров, во время спасательных работ газами отравились 186 спасателей. Тела двух шахтеров так и не смогли достать: не было возможности даже подойти к месту их гибели из-за слишком высокой токсичности среды. Не помогли даже костюмы самой высокой степени защиты, привезенные из Германии: они сгорали в этой среде в течение 15-20 мин. Эта авария привела к сильному заражению подземных вод и, как следствие, к нарушению водоснабжения восьми городов Донецкой области.
Только после катастрофы администрация нашла средства, и токсичные отходы химического производства были "спрятаны" в специальные временные могильники, но с тех пор прошло более 20 лет. Вскоре после катастрофы завод обанкротился, а в 1995 г. был полностью остановлен, как говорят очевидцы, варварским способом: во время технологического процесса оборудование просто обесточили, в результате чего тротил "застыл" в чанах и трубопроводах. По данным Минпромполитики, только в оборудовании и трубопроводах застыло более 30 т неочищенного тротила и 8 т готового. Вот на такой "мине" и сейчас живут 9 тыс. жителей трех горловских поселков. Эта вялотекущая (или "замороженная") авария создана на чрезвычайно опасном и одном из крупнейших в СССР предприятии по производству тротила, или тринитротолуола (ТНТ), оснащенном
сравнительно новым технологическим оборудованием.
Даже по официальным данным, всего на территории ГХЗ находится 2400 т мононитрохлорбензола (МНХБ), 11,5 тыс. т его смеси с грунтом и 300 тыс. т сульфатосодержащих отвалов. Производство фор-мальдегидных смол оказалось настолько экологически грязным, что его закрыли и перепрофилировали в производство карбомидоформальдегидных смол. Фенол, который чрезвычайно токсичен и к тому же запрещен для использования в товарах народного потребления, производить перестали, но остались его отходы, которые теперь подлежат утилизации. Для полной безопасности еще необходимо утилизировать и остатки продуктов производства взрывчатых веществ, и смесь почвы с большим содержанием органических соединений общей массой 11,6 тыс. т, хранящихся в могильниках, которые давно уже исчерпали свой "безопасный ресурс".
Сейчас завода как такового не существует, осталась лишь промплощадка. Административное здание заводоуправления выглядит как после войны: ни канализации, ни отопления, ни освещения. На территории площадки ГХЗ без каких-либо элементарных правил безопасности под открытым небом хранились тысячи тонн высокотоксичных отходов производства тринитротолуола и мононитрохлорбензолов, сульфатные отвалы, тротил. В течение десятков лет эти ядовитые вещества размывали дожди, разносил ветер и выпаривало солнце; редкие элементы просачивались сквозь землю в грунтовые воды. Тротил в технологических апаратах, трубопроводах высох, закристаллизовался и находится во взрывоопасном состоянии, поэтому не поддается утилизации традиционным способом. Давно "просроченная" взрывчатка может сдетонировать в любой момент, а рядом высокотоксичные отходы, а по соседству — концерн "Стирол" с опасным производством. Таким образом, Горловке с 280-тысячным населением и с ее шахтным метаном грозит катастрофа всеукраинско-го масштаба.
В других странах неизвестны аналоги сознательного выведения из эксплуатации производств три-нитротолула в мирное время с такими грубейшими нарушениями правил остановки производства и техники безопасности, так что это вполне можно классифицировать как преднамеренную, хорошо замаскированную диверсию, создавшую реальную опасность мощного взрыва с крупномасштабными, катастрофическими последствиями (создание токсичной, смертельно опасной зоны — реальной мины, заложенной под крупный промышленный регион).
Наиболее близким аналогом данному состоянию вялотекущей аварии по опасности являются боеприпасы, оставшиеся на местах боев и много
лет пролежавшие под тонким слоем почвы, что подтверждают характерные особенности аварийной зоны закрытого ГХЗ:
• наличие застывшего сырья, особенно тротила и полуфабрикатов, в технологических аппаратах (чанах, насосах, трубопроводах) в результате внезапной остановки мастерских, цехов в 1995 г.; наличие взрывоопасных отходов под слоем воды в сборниках (подземных лотках и цистернах);
• наличие процесса кристаллизации тротила и его полуфабрикатов в трубопроводах и чанах (кристаллы тротила по своей чувствительности относятся к инициирующим взрывчатым веществам, что позволяет вполне обоснованно классифицировать их как совокупность множества боеприпасов снарядов и мин со взрывателями);
• аварийное состояние зданий и сооружений, отсутствие работающих канализации, водопровода и электрических энергосетей;
• неизбежность взрывов при уничтожении отдельных аппаратов, емкостей и фрагментов трубопроводов, содержащих тротил или его полуфабрикаты (по крайней мере, на территории площадки, очищаемой от отходов ТНТ). Следовательно, по своему состоянию объект не
может быть отнесен к предприятию спецхимии, и для его остановки и очистки неприменимы штатные технологии, которые используются при нормальной плановой остановке производственных аппаратов и трубопроводов или в течение нескольких дней после аварийной остановки производственного участка. В качестве относительно достоверной модели современного состояния объекта можно представить совокупность "старых боеприпасов" в нестабильном состоянии, которые ввиду их высокой взрывоопас-ности и крупных размеров (чаны, трубопроводы, насосы, цистерны, лотки) не могут быть демонтированы, разделены на части и перевезены для безопасной утилизации на работающий завод, например Донецкий казенный завод химических изделий (ДКЗХИ). Поэтому технология ликвидации "замороженной" аварии на ГХЗ наиболее близка к технологиям зачистки складов боеприпасов после поджога и пожара, как это было на крупнейших украинских базах боеприпасов в Новобогдановке и Лозовой.
Исходя из вышесказанного предлагается такая последовательность стадий процесса очистки площадки остановленного цеха с оборудованием, заполненным ТНТ:
а) очистка лотков и двух подземных цистерн вместимостью по 60 м3, содержащих отходы производства ТНТ, находящихся под слоем воды;
б) очистка технологических аппаратов (чанов и трубопроводов) в трех остановленных мастерских по производству ТНТ;
в) демонтаж чанов, трубопроводов и вывоз их на площадку для сжигания;
г) поэтапный отжиг крышек чанов и фрагментов трубопроводов;
д) передача очищенного металла в переработку;
е) извлечение емкостей, лотков или их частей из-под земли, отжиг на площадке для сжигания и передача в металлолом;
ж) очистка территории от зараженного грунта.
Примечание. Альтернативой поз. "е" и "ж" является отказ от трудоемких операций извлечения подземных цистерн и лотков и заполнение их смесью навоза и соломы в горячей воде, вызывающей интенсивное биологическое разложение нитропро-дуктов (ТНТ-с), а также засыпка (заливка) грунта этой смесью;
з) передача зданий мастерских под слом. При проведении очистных работ подлежат извлечению следующие материалы (компоненты, полуфабрикаты и продукты крупномасштабного производства ТНТ):
1) азотная и серная кислоты, которые даже после многолетнего хранения остаются сильно токсичными и интенсивно реагируют с неорганическими материалами и почти всеми металлами;
2) сульфитные щелоки (СЩ) — отходы производства в аппаратах очистки тротила. Высохшие отработанные СЩ, фактически являющиеся ВВ, гигроскопичны, высокочувствительны к удару (до 95-100 % взрывов). При сгорании отработанные СЩ выделяют токсичные газы (сернокислый, углекислый, сероводород, оксиды азота);
3) раствор соды кальцинированной, применяемый для промывки технологического оборудования в производстве ТНТ и нейтрализации кислых вод;
4) твердые отходы ТНТ (ОТНТ), накопленные в ряде аппаратов — ловушках СЩ, на дне приемных сепараторов, на стадиях очистки сепараторов, сушки и чешуирования ТНТ; высокочуствительны к механическим воздействиям более чистого ТНТ из-за примесей неорганического шлама и сульфитных щелоков;
5) динитротолуол (ДНТ) технический — полуфабрикат производства ТНТ с примесями, негигроскопичный кристаллический продукт желтого цвета со значительными по массе включениями маслянистых примесей; хорошо растворим в большинстве органических растворителей, в серной и азотной кислотах, плохо — в воде; горюч, является взрывчатым веществом, но сравнительно слабым, поэтому не применяется в качестве ВВ из-за нестабильной детонации;
6) тротил-сырец — взрывчатое вещество, которое загорается или взрывается при трении или ударе;
Рис. 1. Люк, ведущий в подземную цистерну, содержащую не менее 10-15 т смеси отходов ТНТ под слоем грунтовой воды
7) сера—желтое твердое вещество, растворимое в воде, самовоспламеняющееся при 232 °С; при горении выделяет 2200 ккал/кг тепла. Пары и пыль серы образуют с воздухом взрывчатые смеси; тонкодисперсная пыль самовозгорается при увлажнении;
8) граммонит 79/21 —взрывчатая сыпучая смесь, с визуально легко различимыми гранулами аммиачной селитры и чешуйками ТНТ. Смесь мало слеживается, при трении и ударе способна загораться и с вероятностью до 12 % взрываться;
9) аммиачная селитра (АС) — малоопасное вещество. При нагревании до 220 °С или взаимодействии с серой, кислотами, хлорной известью, порошками металлов (особенно цинка) разлагается, выделяя токсичные оксиды и кислород, способствующий загоранию горючих материалов. АС при загрязнении органикой или интенсивном горении взрывается.
Результат обследования объекта — территории трех закрытых мастерских ГХЗ, которую надо очистить от смеси тротила и его полупродуктов (ТНТ-с), проиллюстрирован следующей серией фотографий с комментариями по возможным технологиям очистки технологического оборудования и его разборки (рис. 1-6).
На рис. 1 представлено захоронение отходов тротила в цистерне, находящейся под водой. Значительная доля присутствия в этой воде кислот позволяет сделать вывод о продолжающемся процессе денитрации отходов ТНТ, что, безусловно, снижает их взры-воопасность. Маловероятно инициирование взрыва отходов производства тротила и от механических воздействий при выгрузке ТНТ, находившихся длительное время в водной среде, при имеющихся признаках постоянного, вялотекущего, но многолетнего процесса денитрации. Можно предложить следующий порядок работ по очистке цистерны при максимально возможном соблюдении мер безопасности: откачать воду, обнажить люк, затем слой тротила, закачать в нее кипяток или горячую воду (с температурой 50 °С и более) от автономной автоцистерны с
подогревом. При этом получается горячая пульпа, которую затем откачивают насосом, выливают в цистерну и транспортируют на специальную площадку для утилизации (сжигания), где взвесь ТНТ-с выливают на ровную поверхность, например в металлический противень или на бетонную площадку. Подсохший тротил (но еще влажный) можно безопасно резать на куски, высушивать и сжигать на открытом воздухе.
Вокруг мастерских произведено обвалование высотой 5,5 м (рис. 2), т. е. на уровне крыши. Это позволит направить взрывную волну вверх и избежать передачи детонации воздушной ударной волной в соседние мастерские с ТНТ-с. При этом, однако, закристаллизовавшаяся смесь ТНТ-с может взорваться от сотрясения почвы при взрыве. В нашем случае, при сложном геологическом положении Горловки (наличие неглубоких разветвленных шахт под площадкой промышленной зоны), возможны аварии с разгерметизацией на соседнем ПО "Стирол" сети резервуаров, содержащих до 100 тыс. т сжиженного аммиака, что вызовет катастрофу регионального масштаба. На рис. 2 (фото справа) видна обвалившаяся стена здания мастерской по производству тротила. Разборка развалин, насыщенных пожаровзры-воопасной пылью, должна производиться при регулярном, с интервалом 20-30 мин, объемно-поверхностном воздействии крупномасштабного шквала тонкораспыленной воды по зданию мастерской.
Разборку обвалившихся конструкций (рис. 3) следует производить только при условии предварительного проникающего смачивания конструкций крупномасштабным вихревым потоком — шквальным потоком тонкораспыленной нагретой воды. Пространство между цехом и обваловкой также нужно защищать шквалом тонкораспыленной воды, создающим "долгоживущий" туман. Эту операцию необходимо производить до начала работы крана по разборке завалов и выемке разобранных частей аппаратов, насосов, труб с ТНТ-с. Такая управляемая по масш-
Рис. 2. Обвалование вокруг бывшей мастерской по производству тротила и упомянутых выше подземных цистерн отходов ТНТ-с
Рис. 3. Фрагменты крыши и стены, обвалившихся на аппараты, содержащие ТНТ-с
табам и мощности серия шквалов может быть реализована только серией залпов из многоствольной установки импульсного, универсального, дистанционного, масштабного распыления на бронированном шасси танка Т-62 "Импульс-3", обеспечивающем надежную защиту экипажа, или из системы дистанционно управляемых многоствольных модулей на прицепах. Это новая технология. В нормальных условиях ее надо было отрабатывать годами, но сейчас, в условиях нехватки времени, надо рискнуть и применить ее, опираясь на опыт использования импульсной техники при ликвидации последствий реальных аварий и катастроф.
Перед применением механических инструментов для разборки аппаратов, у которых крепления проржавели (рис. 4), необходимо провести качественную пропарку креплений, поверхности крышек и уплотнений. Наиболее безопасной является технология отрезки болтов водяной струей, подаваемой под высоким давлением (300 атм) шведскими гидравлическими аппаратами "Кобра" и способной резать стальной лист толщиной до 20 мм. На всех аппаратах в трех осмотренных цехах оказалось поряд-
Рис. 4. Технологические аппараты в мастерской по производству тротила, у которых болты с гайками, крепящие крышки к аппаратам, покрыты ржавчиной и кристаллами ТНТ-с
ка 2500 болтов с гайками, покрытых ржавчиной. Уплотнения между крышками чанов покрыты кристаллами тротила, которые также нужно удалять путем длительного вымывания струей пара, горячей воды или струей воды под высоким давлением.
Рис. 5. Следы закристаллизовавшейся смеси ТНТ-с на аппаратах (сверху) и емкость, заполненная ТНТ-с (снизу)
Перед работой крана по разборке завалов и выемке разобранных частей аппаратов технологической линии рабочее пространство также целесообразно обработать потоком тонкораспыленной воды, создающим "долгоживущий" туман, с помощью установки "Импульс-3М".
Следы ТНТ-с на аппаратах (рис. 5) необходимо удалить паром или горячей водой, а затем можно резать металл струей воды под высоким давлением. Емкость с отвердевшим тротилом следует также обработать паром и горячей водой. Затем можно резать слой ТНТ-с на куски струей воды, подаваемой под
высоким давлением. Возможен более длительный путь. Сначала залить слой ТНТ-с горячей водой, растворяющей его верхний слой, а затем слить воду с пульпой ТНТ-с в автоцистерну для перевозки на площадку для сжигания. Однако для полного вымывания емкости потребуется несколько десятков раз повторить эти операции. Это очень длительный процесс, поэтому наиболее целесообразно сочетать эти технологии. Сначала заливают поверхность ТНТ-с слоем горячей воды с последующей резкой его кусков тонкой струей воды под высоким давлением. Затем остывшую воду с пульпой ТНТ-с сливают и снова заливают порцию горячей воды. Через 1-2 мин выдержки осторожно вынимают разрезанные куски ТНТ-с и отправляют их на площадку для сжигания. Куски ТНТ-с сжигают порциями — по 5-10 кг.
Кристаллы тротила в трубах аппаратов (рис. 6) целесообразно оплавлять паром и вымывать горячей водой, многократно заливая горячую воду в емкость аппарата и выкачивая всасывающим насосом ее раствор с ТНТ-с в автоцистерну для транспортировки на площадку для сжигания. Во время проведения работ на всех стадиях необходимо обеспечить дежурство пожарных с ручным стволом и пожарным рукавом, находящимся под постоянным давлением. Правда, прокладка пожарных рукавов по развалинам сильно затруднена. Более того, весьма проблематично и применение современных огнетушителей из-за их инерционности, низкой надежности (уже через месяц с момента перевода их в режим ожидания), громоздкости, большого веса, низкой огнетушащей эффективности. Эти огнетушители не соответствуют по своим тактико-техническим характеристикам условиям производств взрывчатых веществ, поэтому не позволяют своевременно потушить возгорание ВВ, быстро переходящее в интенсивно развивающийся пожар, а затем—во взрыв.
Наиболее просто и эффективно в этом случае применение сертифицированных на Украине импульсных распылителей воды ПРИВ-1 не только для ту-
шения возгораний ВВ, но и для дистанционного сплошного, равномерного, проникающего распыления горячей воды на локальные участки, например внутрь труб, в щели между крышками чанов нитрования, на гайки и болты, покрытые изнутри и снаружи слоем ТНТ-с или ржавчиной и кристаллами ТНТ-с. При такой технологии будет достигнут наименьший расход воды при наибольшей интенсивности растворения ТНТ-с и степени безопасности операции зачистки перед разборкой конструкции.
Весьма сложную проблему представляет разработка технологии очистки оборудования в мастерских — чанов, трубопроводов, а также лотков и подземных емкостей для слива отходов ТНТ-с, содержащих высохшие, закристаллизованные, взрывоопасные массы ТНТ-с в агрегатном состоянии, в котором они наиболее чувствительны к сотрясениям, ударам и механическим воздействиям. Как уже отмечалось выше, в мире неизвестны аналогичные случаи выведения производств ТНТ из эксплуатации с такими грубыми нарушениями режимов остановки взрывоопасных производств. Такой режим занимает, как правило, несколько дней и предусматривает предварительную полную очистку всего оборудования от ТНТ-с перед закрытием и консервацией производства. Ближайшим аналогом заполненных ТНТ-с технологических аппаратов, насосов, трубопроводов, лотков, подземных цистерн по степени опасности являются боеприпасы, много лет пролежавшие на открытом грунте или под тонким слоем почвы. С другой стороны, остановленные с нарушениями мастерские ГХЗ с работающим технологическим оборудованием, полностью загруженным полуфабрикатами и тротилом, можно сравнить лишь с аварийно остановленными предприятиями из-за артиллерийского налета, бомбежки или диверсионного взрыва. Таким примером могут служить диверсионные взрывы в 1942 и 1944 гг. на крупнейшем тогда в СССР Чапаевском химическом заводе по производству ТНТ, смесевых ВВ и снаряжению ими боеприпасов (Куйбышевская обл.). Радиусы разрушающего и поражающего воздействия взрывных волн были более 10 км. Однако, когда в 1997 г. производилась расчистка развалин здания взорванного цеха с применением удлиненных кумулятивних зарядов (УКЗ), они инициировали взрыв слоя высохших отходов производства тротила в бетонированной яме-отстойнике, которые не взорвались от мощной ударной волны в 1942 г., видимо, потому, что отходы ТНТ были покрыты слоем воды.
Для раснаряжения и утилизации боеприпасов разработаны различные технологии, наиболее безопасной и эффективной из которых признано струйное вымывание горячей водой (струйная выплавка) крупногабаритных тротилсодержащих боеприпасов.
На Брянском казенном химическом заводе (БКХЗ) для утилизации крупногабаритных боеприпасов, снаряженных тротилом, разработаны технология и оборудование, вымывающие ВВ из корпусов боеприпасов расплавом парафина. Извлеченный из расплава тротил разливают на бетонные плиты и после затвердевания раскалывают на куски, которые используют для производства аммонита и промышленных ВВ. Эта технология экологически чиста, так как технологические аппараты и коммуникации герметичны и исключают выбросы токсичных паров в атмосферу. Оборудование простое: на установке вымывания занято только двое рабочих. Технология оригинальна и не имеет аналогов в СНГ, Европе и США.
Донецкий казенный завод химических изделий (ДКЗХВ) является одним из немногих предприятий Украины, осуществляющих расснаряжение артиллерийских снарядов и мин, противотанковых мин, авиабомб и боевых частей ракет. На ДКЗХВ созданы и введены в эксплуатацию такие мощности по утилизации боеприпасов, как выплавка тротиловых артиллерийских снарядов средних калибров методом контактной заливки горячей водой или методом неконтактной выплавки паром; выплавка артиллерийских снарядов, снаряженных раздельно-шашечным методом; утилизация противотанковых троти-ловых мин путем разрезания корпуса с последующим дроблением продукта; утилизация гексогенсодер-жащих осколочно-фугасных артиллерийских снарядов калибром 122-152 мм методом распиливания; расснаряжение кумулятивных снарядов калибром 100-125 мм путем разборки с последующим под-плавлением мастики и извлечением продукта А-1Х-1; утилизация противопехотных мин; расснаряжение снарядов с готовыми поражающими элементами; утилизация головных частей реактивных снарядов калибром 160-240 мм методом бесконтактной выплавки.
Наибольшее количество эффективных технологий расснаряжения старых боеприпасов разработано в России. Среди них передвижные комплексы расснаряжения и разделки боеприпасов, наиболее пригодные для баз, арсеналов, складов хранения боеприпасов в России и на Украине, содержащих миллионы тонн просроченных боеприпасов, которые невозможно транспортировать на заводы утилизации.
Для очистки производственной площадки от многотонных взрывоопасных масс ТНТ-с, в частности для извлечения взрывоопасных остатков ТНТ-с из разрушающихся зданий бывших мастерских по производству тротила и двух подземных 60-тонных цистерн, содержащих отходы производства тротила, необходимы уникальная технология и нетради-
ционные организационные мероприятия. На территории других цехов закрытого в 1998 г. ГХЗ уже проводится полным ходом демонтаж оборудования. Данные мероприятия предусматривают извлечение ТНТ-с из технологических аппаратов и трубопроводов, а также из лотков, цистерн для слива отходов производства ТНТ путем их чистки, промывки, пропарки, обжига и подготовку оборудования к разборке и демонтажу. Данные операции являются особенно опасными в условиях комбинированного воздействия вредных и опасных производственных факторов, характеризующихся повышенной степенью риска возникновения аварии, пожара, взрыва и причинения вреда здоровью людей, выполняющих эти работы.
К началу работ территории, прилегающие к зданиям производства ТНТ, необходимо оградить и выставить охрану, предварительно расчистив подъезды к зданиям. Ввиду отсутствия работающих пожарных гидрантов для обеспечения безопасности работ привлекаются стандартные пожарные машины городской части МНС, по меньшей мере одна установка "Импульс-3М" и импульсные огнетуша-щие универсальные распылители.
Для разборки и демонтажа аппаратов нитрования толуола I, II фаз требуется 8 ед. специальной техники; заполненных МНТ, ДНТ и III фазы, заполненных ТНТ до и после его кислой промывки, — 14 ед. Ввиду отсутствия работающего электротельфера и электрической энергии в мастерских для разборки полуразрушенной крыши и обвалившихся стен можно применять только автомобильный кран. Необходимо подготовить площадку для хранения демонтированного оборудования и его порционного отжига, определяемого ориентировочной массой остатков ТНТ-с (не более 5-10 кг) на поверхности порции отжигаемого оборудования. Перед проведением работ по извлечению остатков нитропро-дуктов из оборудования и его демонтажу следует отсоединить трубопроводы от аппаратов. Перед зали-тием горячей воды в аппараты, трубопроводы или обработкой их горячим паром производится установка заглушек — глухих фланцев или промежуточных заглушек с видимым разрывом между оборудованием.
На основе имеющегося опыта извлечения ТНТ-с из различных боеприпасов и емкостей разборка аппаратов или демонтаж трубопроводов может проводиться в такой последовательности. Подготавливается парогенератор, цистерна с подогревом воды, аппарат водяной резки в соответствии с инструкцией по их эксплуатации. Болтовые соединения и щели между частями аппаратов (например, между крышкой и корпусом чана нитрования) тщательно промываются струей горячей воды и отпариваются
струей пара с целью устранения возможности защемления кристаллов тротила металлическими поверхностями. Отработанная вода с фрагментами оплавленного ТНТ сливается в автоцистерну и перевозится на специальную площадку, где ее перегружают в открытые емкости-отстойники. Перед отвинчиванием болтовых соединений их смазывают жировой смазкой или поливают машинным маслом. При отвинчивании болтовых соединений удары не допускаются. Гайки на фланцевых соединениях отвинчиваются (откручиваются) медленно (не более 1/4 витка за один мягкий нажим ключа) инструментом из цветного металла. Допускается применение стальных ключей, смазанных жировой смазкой. Раскручивание болтов начинают с противоположной от себя стороны. После полного отвинчивания гайки проверяется подвижность болта легким покачиванием его вручную. При отсутствии подвижности болт, отверстие, фланцевое соединение вновь промываются горячей водой или прогреваются паром. Затем болт извлекается из отверстий фланцевого соединения, прокладка удаляется. Все операции проводятся при постоянном смачивании инструмента и демонтируемых деталей горячей водой. Трубы снимаются вручную; операцию выполняют минимум двое рабочих.
Возможен альтернативный, более быстрый и безопасный, вариант отрезки болтов, резки трубопроводов на части или проделывания отверстия в аппаратах — струей воды, подаваемой под давлением до 200 атм и более с помощью гидравлического насоса высокого давления, оснащенного шлангом длиной до 100 м (например, шведского аппарата "Интервент", применяющегося в Европе для разделки крупнокалиберных авиационных бомб и артиллерийских боеприпасов). Подобные аппараты применяют в случае необходимости резки свыше 1000 болтов диаметром 10-15 мм, вырезки проемов в демонтируемых аппаратах нитрования (чанах) для их заливки горячей водой.
Освобожденные от коммуникаций емкости аппаратов поочередно через все имеющиеся отверстия тщательно очищаются паром от всех видимых кристаллов ТНТ-с. Пропарка оборудования производится горячей водой из смесителя. В смеситель вначале подается вода, а затем медленно — пар. Подача пара производится плавным открытием вентиля, "без рывков". Шланги прикрепляются к штуцерам с помощью "хомутов". Работник, производящий пропарку оборудования и коммуникаций, не должен находиться перед штуцерами с горячей водой или паром, смотровыми фонарями, если таковые имеются. Не допускается разбрызгивание воды, содержащей растворенную смесь ТНТ-с. Если это все же произошло, то необходимо немедленно произвести
сбор остатков ТНТ-с. По окончании пропаривания оборудования руководитель работ проводит визуальный осмотр и дает команду на его демонтаж и транспортировку. После отделения частей оборудования друг от друга производится поочередная пропарка их со всех сторон в зданиях мастерских перед погрузкой оборудования краном на транспортную машину. Не допускается совместное хранение пропаренного и еще не пропаренного оборудования.
Работы по демонтажу, пропарке оборудования и трубопроводов осуществляются бригадой не менее чем из 3 чел. Пропаренное и демонтированное оборудование и коммуникации перемещаются из здания мастерской с помощью автомобильного крана и перевозятся автомашиной на площадку отжига металлических конструкций для сжигания продукта. Если пропарка или промывка оборудования полностью невозможна из-за его конструкции, то уничтожение остатков ТНТ-с производится обжигом конструкций непосредственно на площадке для обжига.
При невозможности или высокой опасности (определяемой комиссией) разборки аппаратов возможен альтернативный вариант: промыть их горячей водой, затем пропарить входные и выходные отверстия в аппаратах, а также их внешнюю поверхность. Только после этого можно заглушить отверстия аппаратов, залить их вновь горячей водой полностью, затем с помощью крана погрузить их на автомобиль и перевезти на площадку для сжигания. Отрезку болтов на площадке можно осуществлять с помощью удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) с внешней забойкой из мягкой полиэтиленовой трубы диметром до 100 мм, заполненной водой и вплотную прижатой к тыльной оболочке УКЗ, при условии заполнения аппарата горячей водой непосредственно на площадке для сжигания.
Извлечение остатков ТНТ-с общей массой около 25-30 т из подземных емкостей является опасной операцией с точки зрения возможности взрыва и высокой токсичности ТНТ-с. Две аварийные подземные емкости-цистерны вместимостью по 60 м3 содержат многотонные массы ТНТ-с, находившиеся под слоем воды в течение ряда лет, что максимально снижает возможность кристаллизации ТНТ-с и перехода ее в наиболее опасное состояние. При подготовке аварийных емкостей к очистке сначала отбирается проба воды на определение рН среды. Вода, содержащая кислоты (рН < 7), перекачивается из емкости всасывающим или погружным (что более опасно) насосом в цистерны, в которых она перед сливом в канализацию при необходимости нейтрализуется содовым раствором. Затем насосом через адсорбционную установку или напрямую вода направляется в промканализацию.
Разделка массы ТНТ-с из аварийных емкостей выполняется специально обученными рабочими: опе-
ратором, непосредственно управляющим шлангом высокого давления в ручном режиме, и его помощником. Рабочие должны быть одеты в прорезиненные костюмы, резиновые сапоги, резиновые перчатки, очки. Предварительную установку оборудования на ровной площадке рядом с отверстиями подземных цистерн осуществляют также специально обученные специалисты, строго соблюдая при этом все меры безопасности. Сначала очищаются от ТНТ-с 15 лотков аварийного сброса, идущих от аппаратов нитрования к аварийным цистернам. Из них с помощью управляемой струи воды под высоким давлением постепенно вырезаются и выгружаются в автоцистерну-отстойник оплавленные после многолетнего нахождения под водой, полутвердые (как "омыленное" мыло) куски тротила. Затем они транспортируются автоцистерной на площадку для сжигания, где воду откачивают в установку нейтрализации кислых вод, а куски ТНТ-с порциями (не более 50 кг) выгружают на специально подготовленные ровные площадки и поочередно сжигают после их высушивания. После выгрузки производят чистовую зачистку емкостей-отстойников от остатков ТНТ-с путем многократной заливки горячей воды в цистерны и откачивания ее всасывающими (погружными) насосами в автоцистерну. Затем отвозят водную взвесь ТНТ-с на площадку для сжигания, где разливают ее по бетонным или металлическим неглубоким отстойникам. После отстоя вода перекачивается из них в автоцистерну, где она нейтрализуется и направляется в промканализацию. В отстойниках ТНТ-с после его неполного высушивания порциями (не более 50 кг) поочередно сжигается.
Последняя стадия извлечения цистерн и лотков из грунта осуществляется по решению комиссии, определяющей степень их деформации. Поскольку операция выемки сильно деформированных цистерн и лотков трудоемкая, то возможен альтернативный вариант. Он основан на американских технологиях и заключается в заполнении цистерн и лотков смесью навоза и соломы в горячей воде, вызывающей интенсивное биологическое разложение нитропродуктов (ТНТ-с). Кроме того, этой смесью заливается также грунт, пропитанный ТНТ-с, над цистернами и вокруг них в радиусе не менее 10 м.
Представители международного благотворительного фонда "Блэнксмит институт" предложили мэру Горловки Евгению Клепу нетрадиционный способ утилизации скопившихся за долгие годы на местном химзаводе отходов тротилового производства. Эксперт фонда Айрон Мэй предложил три основных направления утилизации ТНТ-с:
1) очистка от остатков тротила оборудования и линий коммуникаций, которые находятся на поверхности;
2) создание соответствующих условий для рабочих и сотрудников, которые будут работать на предприятии, в том числе во время утилизации отходов;
3) утилизация емкостей с тротилом, находящихся под землей.
Последнее направление, по мнению эксперта, является наиболее сложным, так как информация, которая в полном объеме отражала бы сложившуюся ситуацию, отсутствует. Возможно, необходимо будет провести дополнительно очистку грунтовых вод. Американские специалисты выступают за начало работы по первому направлению — очистке оборудования на поверхности от тротила — уже в 2012 г. При этом они считают, что вся работа займет не один год, и предлагают для утилизации тротила компостирование. Сначала выпаривают остатки тротила из всего оборудования, затем смешивают раствор-пульпу тротила с навозом и соломой. Спустя некоторое время все превращается в обычное удобрение, которое можно использовать в сельском хозяйстве. Этот способ наиболее безопасен и широко распространен за границей.
Выемка сильно деформированных цистерн и лотков из грунта проблематична из-за большого объема высокоопасных ручных работ, токсичности грунта, большого объема грунта, полежащего выемке, и невозможности применения для этих операций ни экскаваторов, ни бульдозеров, ни стальных лопат из-за взрывоопасности грунта. Скорее всего, взрывоопасен не весь грунт, а лишь его отдельные фрагменты, содержащие закристаллизовавшуюся смесь ТНТ-с. Тем не менее их взрыв, хотя и будет носить локальный характер, может привести к серьезным травмам людей.
На начальной стадии над аварийными емкостями вырывается котлован методом гидроразмыва грунта до уровня осевой линии емкостей. При этом возникает серьезная проблема откачки, сбора и утилизации большого количества токсичной воды и грязи. Грязь вокруг труб и лотков, подлежащих выемке, вынимается вручную, что опасно и требует больших затрат времени. Затем демонтируются присоединительные металлические трубопроводы лотков аварийного сброса. После выполнения подготовительных работ осуществляется подъем аварийных цистерн из котлованов, а дно котлована очищается от загрязненного ТНТ-с и кислотами грунта.
Очистка лотков аварийного сброса от ТНТ-с (рис. 7) — трудоемкая и опасная операция, которая производится специально обученным рабочим, умеющим управлять шлангом высокого давления в ручном режиме. Работающий с оборудованием у лотка персонал должен быть одет в прорезиненный костюм, резиновые сапоги, резиновые перчатки и очки. Внутри здания мастерской с торца открытого приямка лотка аварийного сброса устанавливают пере-
Рис. 7. Схема очистки от твердого нитропродукта лотков аварийного слива: 1 — аварийный резервуар; 2 — трубопровод от лотка в резервуар; 3 — лоток аварийного слива; 4 — открытая часть лотка аварийного слива; 5 — пневматическая лебедка; 6 — шланг высокого давления; 7 — сопловый блок; 8 — телевизионные камеры наблюдения
носной лафетный ствол для подачи в лоток воды шлангом высокого давления (до 5,0 МПа, или 50 атм). Для этого шланг с навинченной на штуцер сопловой головкой 7 через направляющий склиз вводят в лоток 3 на глубину 500 мм. К лафетному стволу подключают магистральный шланг высокого давления. С внешней стороны западной обваловки бывшей мастерской нитрования в 5 м от укрытия устанавливают насос высокого давления (до 5,0 МПа), которым подают воду из цистерны с подогревателем.
После завершения монтажа оборудования и его предварительной наладки вспомогательный (обслуживающий) персонал эвакуируется из рабочей зоны в укрытие. Процесс очистки лотка аварийного сброса от остатков ТНТ-с проводится в два этапа:
1) замачивание (начальное давление воды 0,2 МПа, температура 50 °С): струйной головкой проходят лоток аварийного сброса до конца (~18 м)и возвращают ее в исходное положение;
2) очистка (давление воды 5,0 МПа, температура 80 °С): трижды проходят струйной головкой лоток аварийного сброса до конца и обратно со скоростью 1 м/мин.
Процесс повторяют для остальных 14 лотков по той же технологии.
Выгрузка нитропродуктов из аварийных емкостей (черновая очистка)
Работающий с оборудованием у аварийных емкостей персонал должен быть одет в прорезиненный костюм, резиновые сапоги, резиновые перчатки и очки. На рабочем, работающем внутри аварийной емкости, кроме того, должен быть шланговый противогаз ПШ-2 с принудительной подачей воздуха и спасательный пояс с крестообразными плечевыми лямками (к лямкам пояса надежно крепится сиг-
Рис. 8. Схема выгрузки твердого иитропродукта из аварийных емкостей: 1 — аварийная емкость; 2 — твердый нитропродукт; 3 —техническая вода; 4 — струйная головка; 5,10,12 — шланг высокого давления; 6—направляющий склиз; 7 — пневматическая лебедка; 8 — подогреватель высокого давления; 9 — насос высокого давления; 11 — второй насос высокого давления; 13 — заборник эжекторного водоструйного насоса; 14 — эжекторный водоструйный насос; 15 — двухкамерная емкость-отстойник; 16 — установка нейтрализации кислых вод; 17 — подача нейтрализованной воды в угольную колонну; 18 — маршрут ручной перегрузки твердой нитромассы; 19 — мешки с твердой нитромассой; 20 — направляющая платформа
нально-спасательная веревка длиной не менее 10 м с узлами через каждые 0,5 м, свободный конец которой надежно закрепляется вне емкости на ближайшей опоре). За рабочим, находящимся в емкости, должен следить рабочий-дублер. Дублер должен иметь такое же снаряжение, что и первый рабочий (противогаз в положении наготове), чтобы при необходимости оказать ему немедленную помощь.
На фланец люка-лаза аварийной емкости 1 устанавливают и закрепляют болтами направляющую платформу 20 (рис. 8). В люк-лаз на поверхность нитропродуктов опускают эжекторный насос 14 за-борником 13 вниз и крепят его к направляющей платформе 20 с помощью хомутов таким образам, чтобы насос мог свободно перемещаться в вертикальном направлении. Шланг высокого давления 12 одним концом подсоединяют к входному патрубку высокого давления эжекторного водоструйного насоса, а другим — к насосу высокого давления (40 МПа) 11. К нагнетательному металлическому трубопроводу эжекторного насоса подсоединяют напорный рукав, подающий жидкость в двухкамерную емкость-отстойник 15. Кислая вода подается в цистерну 16, где она нейтрализуется, а затем перекачивается в канализацию. К направляющей платформе 20 присоедя-ют направляющий склиз 6. Над верхним патрубком склиза, на уровне земли, устанавливают лебедку 7 таким образом, чтобы шланг высокого давления Ре (см. рис. 7 и 8) из барабана лебедки точно попадал в трубу склиза. Шланг высокого давления 5 с навинченной на его конце водоструйной головкой 4 заводят в трубу склиза 6 до упора вниз. С помощью шлангов высокого давления соединяют приемный штуцер пневматической лебедки с цистерной с на-
гретой водой 8 и с насосом высокого давления (до 5,0 МПа) 9. Процесс проводит специально обученный рабочий, управляющий шлангом высокого давления 5 в ручном режиме, с дублером. Начальное давление струи воды 0,2 МПа, температура 40 °С. Далее, по результату разрушающего воздействия струи на массу ТНТ-с оператор может постепенно (при необходимости) поднимать давление до предельного (5,0 МПа), а температуру регулировать в пределах 30-65 °С.
Процесс выгрузки нитропродуктов из аварийных емкостей состоит из последовательных цикличных действий. Вначале твердый нитропродукт разрушается до измельченного состояния частиц (0,2-25 мм) струями воды под высоким давлением и расплавляется под межтрубным пространством змеевиков на глубину 300- 400 мм. Затем разрушенный нитропродукт обратными струями воды подается к заборнику эжекторного водоструйного насоса 13 и откачивается им в двухкамерную емкость-отстойник 15. Цикл повторяют до полной очистки от нитропродукта емкости (на глубину 16500 мм), паровых змеевиков и барботеров.
По окончании выгрузки ТНТ-с из межтрубного пространства оператор приступает к очистке внутренних объемов змеевиков. Технология очистки внутренних объемов змеевиков горячей водой, подаваемой под высоким давлением, сходна с технологией очистки лотков аварийного сброса. Процесс осуществляется дистанционно с помощью лебедки. Завершив черновую выгрузку нитропродуктов из межтрубного пространства паровых змеевиков, внутреннего объема паровых змеевиков и других конструктивных элементов внутреннего объема аварийной емкости
№ 1, оператор повторяет процесс выгрузки нитро-продуктов из аварийной емкости № 2 и сборника сточных вод по той же технологии.
Чистовая очистка аварийных емкостей
Вариант 1. Работающий с оборудованием у аварийных емкостей персонал должен быть одет в прорезиненный костюм, резиновые сапоги, резиновые перчатки и очки. На рабочем, работающем в аварийной емкости, кроме того, должен быть шланговый противогаз ПШ-2 с принудительной подачей воздуха и спасательный пояс с крестообразными плечевыми лямками (к лямкам пояса надежно крепится сигнально-спасательная веревка длиной не менее 10 м с узлами через каждые 0,5 м, свободный конец которой надежно закрепляется вне емкости на ближайшей опоре). За работающим в емкости должен следить рабочий-дублер. Дублер должен иметь такое же снаряжение, что и работающий в емкости (противогаз в положении наготове), чтобы при необходимости оказать ему немедленную помощь.
После отстыковки трубопроводов лотков аварийного слива можно приступать к чистовой выгрузке остатков нитропродуктов из межтрубного пространства паровых змеевиков, внутреннего объема паровых змеевиков и других конструктивных эле-
Рис. 9. Вращающаяся струйная турбоголовка
ментов внутреннего объема аварийных емкостей. Данная операция классифицируется как опасная в основном из-за нитропродуктов, находящихся с внешней стороны под аварийными емкостями. Работа выполняется с помощью струйной ЗД-турбо-головки (рис. 9) с соплами, способными вращаться в двух плоскостях, что позволяет с помощью взаимно перпендикулярных струй воды вымывать нитропро-дукты из любых ниш внутри аварийной емкости и межтрубного пространства паровых змеевиков и бар-ботеров.
На рис. 10 приведена схема чистовой выгрузки нитропродуктов из аварийных емкостей. Струйную турбоголовку 1 устанавливают на направляющей платформе в первую горловину приема нитропро-дуктов из первого лотка аварийного слива. С помощью шланга высокого давления турбоголовку соединяют через подогреватель высокого давления 3 с насосом высокого давления 2. На другом конце аварийной емкости, над третьим люком-лазом, на направляющей платформе устанавливают эжекторный водоструйный насос 5. Вход эжекторного насоса подсоединяют к насосу высокого давления 4, а выход подают в двухкамерную емкость-отстойник и далее — в нейтрализатор, адсорбционную колонну и заводские отстойники-накопители. В требуемых местах устанавливают телевизионные камеры.
Оператор с помощью насоса высокого давления (50 МПа, температура 90 °С) начинает процесс чистовой выгрузки. Через 30 мин процесс приостанавливают. После переустановки турбоголовки 1 и направляющей платформы в следующую горловину для приема нитропродуктов из второго лотка аварийного сброса процесс повторяют, и так до тех пор, пока не будут очищены все емкости. По мере необходимости включают второй (откачивающий) насос вы-
Рис. 10. Схема чистовой выгрузки твердого нитропродукта из аварийных емкостей: 1 — струйная турбоголовка; 2 — насос высокого давления (40 МПа); 3 — эжекторный водоструйный насос; 4 — насос высокого давления (50 МПа); 5 — подогреватель высокого давления
сокого давления 4, питающий транспортирующую струю эжекторного водоструйного насоса 5.
Вариант 2. Упрощенная очистка от нитропродуктов аварийных емкостей отличается от варианта 1 тем, что из процесса исключается сложная в изготовлении струйная 3Д-турбоголовка для мойки емкостей. Операцию очистки вручную проводит специально обученный рабочий с помощью струйной трубки внутри аварийной емкости при давлении воды в магистрали до 5,0 МПа и температуре до 60 °С. Дублер следит за его действиями снаружи аварийной емкости. Обязательна подача свежего воздуха в крайний (за спиной у рабочего) люк-лаз от осевого шахтного вентилятора через 500-мм специальный шахтный вентиляционный прорезиненный рукав длиной 15-20 м, надежно закрепленный за фланцы вентилятора и люка-лаза аварийной емкости.
Подготовка отходов нитропродуктов и их уничтожение — работа особо опасная. Загрузка отходов в мастерских производится согласно "Инструкции по охране труда по подготовке отходов участков производства ТНТ для уничтожения". Отходы продукта упаковываются в полипропиленовые мешки с полиэтиленовыми вкладышами, которые выносятся на площадку для хранения отходов. С площадок нитропродукты вывозятся на уничтожение (сжигание) по установленному маршруту в соответствии с "Инструкцией по охране труда по перевозке продукта, отходов производства автомобильным транспортом". Уничтожение производится также в соответствии с инструкцией.
Перед очисткой от плотного остатка высохшего щелока — взрывчатого вещества, высокочувствительного к удару, от хранилищ, емкостей и сборников должны быть отсоединены все коммуникации. Чистка производится инструментом из цветного металла. Накопившийся на решетке в конической части скруббера сульфат (грязь) удаляется вручную через люк и металлический лоток и складируется в мешки. Чистка мутильника производится через боковой люк с помощью скребка. Допускается чистка через верхний люк. В этом случае работы по чистке мутильни-ка выполняются с соблюдением всех мер безопасности. Чистка хранилищ от щелоков производится через боковой люк; накопившийся плотный остаток щелоков упаковывается в полипропиленовые мешки. Все отходы складируются на площадке для отходов, а затем вывозятся на площадку для сжигания.
Чистка аппаратов-чанов в мастерских от остатков нитропродуктов производится следующим образом. Демонтируется привод и крышка сепаратора аппарата. После визуального осмотра аппарата на наличие нитропродуктов непосредственный руководитель работ принимает решение: производить пропарку аппарата непосредственно в производствен-
ной мастерской или направить его на пропарочную площадку для удаления остатков нитропродуктов. В дальнейшем пропарка производится в соответствии с инструкцией по подготовке оборудования к ремонту. Аналогично производится чистка всех аппаратов.
Требования по безопасности работ общие. Все работы проводятся согласно правилам и нормативам проведения работ со взрывоопасными материалами и устройствами, принятым в МНС Украины. Допуск на площадку производства работ всего задействованного в них персонала осуществляется после проведения руководителем работ и консультантами инструктажей по противопожарному режиму, технике безопасности и охране труда. Допуск к работе и инструктаж работающих ежедневно проводятся руководителем работ или его заместителями согласно положениям, принятым в МНС. Все очищаемое от ТНТ-с демонтируемое оборудование, аппараты и коммуникации должны быть надежно заземлены. Все электрооборудование должно быть выполнено в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), Правилами ПБЭЭП, ПТЭЭП. При необходимости заливки оборудования горячей водой заглушки должны быть изготовлены из того же материала, что и отглушаемый трубопровод, согласно инструкции по учету заглушек.
За исправность грузоподъемных механизмов, а также оборудования, работающего под давлением, несут ответственность фирмы-поставщики, которые должны их освидетельствовать согласно "Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов" [1], "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" [2]. Стропы, применяемые при ремонте и демонтаже, должны быть испытаны. Демонтаж оборудования и коммуникаций в производственных зданиях по получению тротила осуществляется в соответствии с типовыми схемами строповки оборудования и деталей. Строительные конструкции, отдельно стоящее оборудование (емкости, детали, трубопроводы, насосы) демонтируются согласно плану организации работ (ПОР), разработанному руководителем работ. При демонтаже необходимо использовать искробезопасный инструмент — гаечные ключи, скребки, ведра, ломики из цветного металла (например, из меди, бронзы). По письменному разрешению руководителя работ (заместителя) в отдельных случаях разрешается применение при демонтаже оборудования стальных накидных ключей, смазанных солидолом или жировой смазкой 1-13.
Количество отходов, содержащих нитропродукты и поступающих на уничтожение, учитываются руководителем работ или его заместителем. Уничтожение нитропродуктов производится путем их сжи-
гания на специальной площадке. Запрещается производить предварительный обогрев неработающей аппаратуры и коммуникаций в период подготовки к началу работ по чистке оборудования от остатков нитропродуктов. Длительное нагревание нитропро-дуктов вызывает их разложение, загорание, которое может перейти во взрыв. По письменному распоряжению руководителя работ огневые работы, например отжиг демонтированных конструкций или сжигание извлеченного ТНТ-с, проводятся после выполнения в полном объеме всех подготовительных работ и в соответствии с инструкциями МНС или "Инструкцией по организации безопасного ведения огневых работ на взрывопожароопасных и взрывоопасных объектах" [3], ПУ и ПЭ. Руководитель работ несет ответственность за соблюдение персоналом правил безопасного ведения работ и противопожарной безопасности, за несчастные случаи.
При освобождении и подготовке оборудования к демонтажу все руководители и работники должны быть одеты в суконные костюмы с головными уборами, резиновые сапоги, а также иметь при себе защитные очки, фильтрующий противогаз, резиновые перчатки в соответствии с нормами. Место работ обеспечивается двойным комплектом аварийных противогазов. При необходимости чистки емкостей по распоряжению руководителя работ работники должны быть одеты в прорезиненный костюм, резиновые сапоги, резиновые перчатки, шланговый противогаз ПШ-2 с принудительной подачей воздуха и опоясаны спасательным поясом с крестообразными плечевыми лямками (к лямкам пояса надежно крепится сигнально-спасательная веревка длиной не менее 10 м, свободный конец которой надежно закрепляется вне емкости на ближайшей опоре). Одежда должна полностью закрывать всю поверхность тела и плотно прилегать к нему. При разборке и чистке оборудования и коммуникаций обслуживающий персонал должен быть обеспечен водой для смыва кислоты с пораженных участков кожи.
В случае возникновения загазованности работающие обязаны использовать фильтрующие противогазы марки "БКФ" (коробка защитного цвета с белой вертикальной полосой) для защиты органов дыхания от кислых газов и паров, органических веществ, пыли, дыма, тумана. Отработанность противогазов по вредным примесям определяется по появлению запаха вредного вещества под маской. Средства защиты органов дыхания выдаются только в индивидуальное пользование. На сумке противогаза должны быть нанесены фамилия и инициалы владельца. Демонтажные работы на кислотных коммуникациях необходимо выполнять только в противогазе.
Чистку емкости продукта и аварийной емкости следует проводить в шланговом противогазе ПШ-2.
В процессе производства работ обеспечивается контроль за состоянием воздуха рабочей зоны согласно распоряжению руководителя работ. Входить в газоопасные места можно только с разрешения руководителя работ и в предварительно одетых средствах индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД). По окончании работ рабочие должны принять теплый душ (температура воды не более 37-40 °С) обязательно с мылом. Перед началом работы рабочие и руководители принимают спецпитание. Костюмы защиты Ь1 следует менять каждый раз при при выходе из опасной зоны, а по окончании работ — обрабатывать специальным составом. Для защиты должны использоваться не обычные противогазы, а специализированные. Перед работой повседневная одежда должна оставляться работниками в отдельном помещении. После работы они сначала снимают противогазы, защитную одежду, затем принимают душ и только после этого входят в комнату, где хранится их повседневная одежда, в которой они пришли на работу. Недопустимо хранить повседневную одежду и переодеваться в защитную одежду и наоборот в одном помещении. Для этого должно быть минимум три помещения: 1 — для раздевания и хранения повседневной одежды; 2 — для одевания в защитную одежду и раздевания; 3 — для повседневной очистки (обработки) спецодежды сразу после работы. Между комнатами 1 и 2 должна быть душевая, мимо которой нельзя пройти.
Проливы кислоты смывают струей воды из шланга. Уборку рассыпанного ТНТ-с производят инструментом из цветного металла, поливая при этом ТНТ-с водой и не допуская резких ударов по кускам ТНТ-с.
Согласно отчету ГосНИИХП (г. Шостка) по проведению комплекса работ по исследованию характеристик продукта, извлеченного из аварийных емкостей мастерской 4б, и выдаче рекомендаций по его использованию результаты испытаний образцов продукта, извлеченного из аварийных емкостей, показали: 1) смесь ТНТ-с обладает повышенной (в 2 раза) чувствительностью к трению по сравнению с промышленным тротилом; 2) температура термического разложения смеси ТНТ-с ниже на 40-50 °С по сравнению с промышленным тротилом, что указывает на значительное снижение стойкости исследуемого продукта; 3) смесь ТНТ-с детонирует от электродетонатора ЭД-8 полностью; 4) скорость детонации смеси нитропродуктов, определенная по методу Датриша, находится в диапазоне от 3000 до 3800 м/с, что меньше скорости детонации промышленного тротилачешуированного (6000-6300 м/с); 5) смесь ТНТ-с подлежит сжиганию в соответствии с инструкциями ПУ и ПЭ производств.
Противопожарный режим
В целях недопущения пожаров и загораний на
территории производства ТНТ должны соблюдаться
"Правила пожарной безопасности в Украине" [4]:
• обучение и проверка знаний по пожарной безопасности проводится согласно НАПБ Б.02.005-2003;
• на территории производства проезжие дороги, подъезды к зданиям, сооружениям должны быть свободными;
• курить на территории производства работ категорически запрещается;
• проходы, выходы, коридоры, лестничные клетки нельзя загромождать;
• пожарные проезды, подъезды к работающим пожарным гидрантам должны быть доступны для подъезда пожарных машин;
• не допускать складирования оборудования в мастерских цеха;
• газо- и электросварочные работы проводить в мастерских в соответствии с Инструкцией по организации безопасного ведения огневых работ на взрывопожароопасных и взрывоопасных объектах НПАОП 0.00-5.12-01 [3];
• в мастерских иметь не менее 10 импульсных универсальных распылителей типа ПРИВ;
• мастерские обеспечивать мобильными цистернами с водой;
• запрещается проводить работы по извлечению остатков взрывоопасных продуктов из оборудования, аварийных емкостей и коммуникаций без телефонной (мобильной) связи.
При возникновении пожара каждый работник,
заметивший пожар, обязан:
• немедленно вызвать пожарную охрану по телефону "101";
• принять меры по локализации и тушению пожара;
• поставить в известность своего руководителя. Ответственный руководитель работ обязан:
• организовать встречу пожарной части;
• прекратить все работы, не связанные с тушением пожара.
Все средства пожаротушения должны содержаться в исправном состоянии и чистоте, а рабочий персонал должен уметь ими пользоваться. Применять средства пожаротушения не по назначению запрещается. Огнетушители должны быть марок ОУ-5 и ОУ-8 вместимостью 5 и 8 л, заряжаемые до рабочего давления 60 кгс/см2 сжиженной углекислотой. Огнетушители ОУ предназначены для тушения горящих твердых тел, горючих жидкостей, электроприводов, электроустановок под напряжением. Однако для тушения быстроразвивающихся возгораний на объекте, способных переходить во взрыв, они малоэффективны. К началу работ территорию вокруг мастерских следует оградить, выставить охрану, предварительно расчистить подъезды к зданиям. В случае отсутствия работающих пожарных гидрантов к обеспечению безопасности работ привлекаются стандартные пожарные машины городской части МНС, по меньшей мере одна установка "Импульс-3М" и импульсные огнетушащие универсальные распылители.
На основании анализа текущей обстановки, с учетом уникальности, сложности и опасности работ, при отсутствии точных сведений о составе, количестве и взрывоопасности масс нитропродуктов (ТНТ-с) программа работ может корректироваться по мере ее выполнения, в частности порядок, объем, виды выполнения работ и применяемое оборудование. Причиной корректировки может быть неожиданно обнаруженная опасность повышения вероятности взрыва при проведении работы в заданном объеме принятыми методом и техникой. Опыт, полученный при проведении этих работ, может использоваться для ликвидации последствий аварийной или диверсионной остановки предприятий спецхимии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (НПАОП 0.00-1.01-07): приказ Госгорпромнадзора от 18.06.2007 г. № 132. — Харьков : "Форт", 2007. — 256 с.
2. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ДНАОП 0.00-1.07-94) : приказ Госнадзорохрантруда Украины от 18.10.94 г. № 104; введ. 01.03.95 г. — Киев, 1998.
3. Инструкция по организации безопасного ведения огневых работ на взрывопожароопасных и взрывоопасных объектах (НПАОП 0.00-5.12-01) : приказ Минтруда Украины от 06.06.2001 г. № 255. URL : http://text.normativ.ua/doc5137.php.
4. Правила пожарной безопасности в Украине (НАПБ А.01.001-2004) : приказ МЧС Украины от 19.10.2004 г. № 126; зарег. в Минюсте Украины 04.11.2004 г., рег.№ 1410/10009; введ. 15.11.2004г. // Офиц. Вестник Украины. — 2004. — № 45, ст. 2984.
Материал поступил в редакцию 13 июня 2012 г. Электронный адрес автора: z-impulse@rambler.ru.
