Промышленная безопасность
жүктеу/скачать 6.74 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 15.5. МОНОКСИД УГЛЕРОДА
15.4. ФОСГЕН15.4.1. СВОЙСТВА ФОСГЕНА Фосген, или дихлорид карбонила, СОС12 имеет молекулярную массу, равную 99, в газовой фазе он в 3,5 раза тяжелее воздуха и в жидком состоянии имеет плотность 1,4 т/м3. Это летучая жидкость или бесцветный газ с т. кип. 8°С при атмосферном давлении, критическая температура равна 182°С. Фосген можно хранить и перерабатывать в сжиженном виде при любых обычных температурах окружающей среды. Доля мгновенно испарившейся жидкости в адиабатическом приближении при 20°С составляет для фосгена 5%. Фосген - высокотоксичное вещество, его ПДК равна 0,4 мг/м3, а ОК - 8 мг/м3. 
Рис. 15.3. План района аварии 13 июля 1973 г. в Потчефструме (ЮАР). При низких концентрациях фосген имеет запах прелого сена. В отличие от хлора фосген не оказывает мгновенного действия. В докладе министерства внутренних дел Великобритании [НО.1938] говорится: "Существует обычно период "хорошего самочувствия" от первых признаков до серьезных симптомов отравления фосгеном. Наличием такого периода объясняется смысл понятия "отложенного действия фосгена". По мнению, высказанному в работе [Trevethick,1973], период скрытого развития отравления может достигать 48 ч. Основной симптом отравления фосгеном - сильный отек легких; в таких случаях рекомендуется подача кислорода в легкие. По данным [SIPRI.1971] LD50 для фосгена равна примерно 0,3 мг/кг. Это значение получено исходя из LC50=3,2 г ∙ мин/м3. В ежегоднике [NIOSH.1978] приводится значение LC50, равное 3200 мг/м3, но без указания времени воздействия, которое, очевидно, должно быть очень коротким. Отметим, что данные по токсичности этого вещества весьма противоречивы. В работе [Prentiss,1937], которая, правда, не является надежным источником, утверждается, что, по мнению американских исследователей, фосген в 11 раз токсичнее хлора, а по мнению немецких специалистов - в 16 раз. При сравнении значений LD50 для фосгена и хлора получаем отношение токсичности этих газов, равное 12: 1, которое получено на основании данных по хлору и фосгену, приведенных соответственно в работах [Withers,1985] и [SIPRI.1971]. Интересно, что в последней работе указано отношение значений LD50 для фосгена и хлора, равное 6:1. 15.4.2. ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФОСГЕНА Фосген производится в значительно меньших масштабах по сравнению с аммиаком или хлором. Например, годовое производство фосгена в США составляет около 0,6 млн. т; для сравнения напомним, что хлора или аммиака в США производится около 16 млн. т в год. Тем не менее фосген является весьма важным химическим веществом для промышленности: в последние годы он стал основным источником для получения изоцианатов, которые служат сырьем для производства полиуретанов. В США 85% годового производства фосгена идет на производство полиуретанов. В работе [Legge,1934] отмечено 106 случаев отравления фосгеном в период 1907 - 1931 гг., наибольшая часть этих случаев приходится на военное время 1917 -1918 гг. В Великобритании отмечены всего лишь два летальных случая отравления фосгеном, оба в 20-х годах нашего столетия. За все время в промышленности произошел лишь один случай отравления фосгеном, приведший к мгногочисленным летальным исходам, - это авария в 1928 г. в Гамбурге, которая описана ниже. 15.4.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОСГЕНА В КАЧЕСТВЕ БОЕВОГО ОТРАВЛЯЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА В качестве боевого 0В фосген широко применялся во время первой мировой войны. В работе [Prentiss,1937] отмечено 23 случая боевого применения фосгена в газовых атаках совместно с хлором, 43 случая обстрела снарядами, снаряженными фосгеном и хлором; из этих 43 случаев 29 раз применялся лишь один фосген. Несмотря на свою высокую токсичность, фосген оказался не таким эффективным в боевом плане, как хлор. Объяснением последнему факту, а также тому, что фосген применяли вместе с хлором во время войны, служит относительно низкая летучесть фосгена. Боевое применение фосгена широко обсуждается в работе [Haber,1986]. Отметим, что во время первой мировой войны немецкая армия применяла вещество, которое называлось "дифосген". На самом деле это был не димер фосгена, а трихлорметилхлорформиат.
Это единственная авария с выбросом фосгена, вызвавшая гибель сразу нескольких человек. Она произошла в Гамбурге 28 мая 1928 г. Автор настоящей книги пользовался двумя источниками: журналом [JRUSI.1928] и [Harris,1981]. Согласно первому источнику, авария произошла в Хофе-Канал в районе гавани. В результате аварии погибло 11 чел. Переменный ветер способствовал распространению фосгена в разных направлениях. Авария произошла в воскресенье, и народу вокруг места аварии было мало, что несомненно сказалось на числе погибших. Размер утечки составлял "300 или более куб. футов газа". По нашему мнению, такое значение является сильно заниженным и, по-видимому, относится не к объему газа, а к жидкости. Отметим, что 300 куб. футов жидкости -это 12т жидкости, а в работе [Наг г is, 1981] утверждается, что размер утечки составлял 11т. Через некоторое время (в одном случае через неделю) 171 чел. обратились в больницу из-за последствий отравления фосгеном. Пострадавшие находились в радиусе 11 км от места аварии. Была проведена эвакуация на один день 350 жителей. В работе Харриса отмечается, что погибли два человека, находившиеся на лодке в море в 100 м от места аварии, еще двое погибших находились в 300 м от места аварии. 15.5. МОНОКСИД УГЛЕРОДА15.5.1. ВВЕДЕНИЕ Моноксид углерода (окись углерода, или угарный газ) включен в данный раздел, так как этот токсичный газ вызывал при отравлении наибольшее количество летальных исходов в Великобритании по сравнению с другими токсичными веществами. Тем не менее автор не относит это вещество к основным химическим опасностям в том смысле, в котором это понятие употребляется в данной книге. Это объясняется тем, что летальный исход при отравлении моноксидом углерода обычно случается в условиях ограниченного пространства и чаще всего приводит к гибели лишь одного человека. 15.5.2. СВОЙСТВА МОНОКСИДА УГЛЕРОДА Моноксид углерода СОа- это газ без цвета, без запаха, без вкуса, не раздражающий слизистые оболочки. Молекулярная масса моноксида углерода равна 28, он слегка тяжелее воздуха, критическая температура равна -139°С, т. е. это постоянный газ. Это один из немногих постоянных токсичных газов, другим примером служит фтор. Моноксид углерода обладает средней токсичностью : ПДК равна 55 мг/м3, ОК - 1650 мг/м3. В работе [NIOSH.1978] приводятся три различных значения LC5o для трех различных млекопитающих, среднее из них составляет 3323 млн-1 (время экспозиции автор не указывает. - Ред.), a LD50 по формуле пересчета составляет 94 мг/кг, которые даны для экспозиции 4 ч и менее. Отметим, что на самом деле общее количество попавшего в кровь моноксида углерода меньше по сравнению с расчетным значением по LD50, так как лишь часть моноксида углерода, попавшего в легкие человека, впоследствии всасывается в кровь. В принципе можно узнать действительную LD50 для человека по результатам вскрытия трупов при наличии достаточной статистики. Определение основывается на том, что моноксид углерода, попадая в кровь, соединяется с гемоглобином и образует карбоксигемоглобин, который лишает кровь возможности переносить кислород к тканям. Количество карбоксигемоглобина (КОГ) может быть аналитически определено. Согласно работе [H&SE.1984], летальный исход наступает, когда 80% гемоглобина переходит в карбоксигемоглобин. Используя значения, приведенные в работе [Bell,1965], можно вычислить, что при 80%-ном содержании моноксида углерода в крови доза моноксида углерода будет составлять 18 мг/кг. В этой работе также утверждается, что сродство к гемоглобину у моноксида углерода в 250 раз выше, чем у кислорода. Определенные количества карбоксигемоглобина находятся в крови курящих людей. Согласно работе [H&SE.1984], в крови некурящих содержание КОГ составляет 0,1 - 2,5% (от общего количества гемоглобина), а у курильщиков может достигать 5 -15%. Там же утверждается, что смерть может наступить при содержании КОГ в крови 70 - 80%, а при содержании 80 - 90% смерть наступает в течение считанных минут.
МОНОКСИДА УГЛЕРОДА Согласно работе [Vale,1981], из 4000 человек, погибших в Великобритании от различного рода отравлений в 1979 г., 1000 погибли от отравления моноксидом углерода. Отравление угарным газом в быту происходит в различных ситуациях. Например, известен способ самоубийства путем вдыхания выхлопных автомобильных газов, которые по данным работы [H&SE,1984] содержат моноксид углерода в диапазоне концентраций 10 тыс.-100 тыс. млн-1. (Для сравнения напомним, что LC50. Для моноксида углерода примерно равна 3 г/м3 при экспозиции около 4 ч.) Люди могут погибнуть от отравления моноксидом углерода в помещениях, отапливаемых путем сжигания газа. Это объясняется тем, что горение углеродсодержащих топлив всегда ведет к образованию того или иного количества СО, которое увеличивается в случае нехватки углерода. Последняя ситуация очень неприятна для человека: смерть наступает в результате совместного воздействия моноксида углерода и нехватки кислорода. В отчете [BG.1983] приводятся следующие данные по летальным исходам от отравления моноксидом углерода в результате утечек из трубопроводов:
Приведенные выше данные, взятые из работы [Vale, 1981], не совпадают с официальными данными Великобритании [OPCS.1979]. Например, по официальным данным в результате бытовых отравлений угарным газом (не самоубийств) в 1978 г. в Англии и Уэльсе погибло:
15.5.4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ МОНОКСИДА УГЛЕРОДА В химической промышленности моноксид углерода используется в производстве метанола и других спиртов, а также служит совместно с хлором сырьем для получения фосгена; в металлургии- в процессах карбонилирования для очистки никеля. Как отмечалось выше, количество летальных исходов при отравлении моноксидом углерода в промышленности значительно снизилось в последнее время, так как многие технологические процессы, опасные в этом смысле, были законодательно запрещены. В работе [Legge,1934] за период 1907 -1931 гг. отмечено 1899 случаев отравления моноксидом углерода, причем 224 из них с летальным исходом, т. е. в среднем по 10 смертей в год (отметим, что за два года из этого периода статистика отсутствовала). В настоящее время в Великобритании отдельно случаи отравления моноксидом углерода не учитываются. Так, в 1974 г. в промышленности произошло 329 случаев отравления газами, из них 6 - с летальным исходом, в 1977 г. - 395 (3) [H&SE,1977;1979]. По официальным данным в 1978 г. в Великобритании [OPCS,1979] летальных исходов от отравления моноксидом углерода не было.
(ФРАНЦИЯ/ЛЮКСЕМБУРГ) При движении по реке баржа врезалась в опору проходившего над рекой трубопровода с моноксидом углерода. Трубопровод разорвался, произошел выброс газа. Погибло 5 чел.
Несмотря на свои привлекательные свойства (с точки зрения боевого применения), такие, как дешевизна, простота производства, отсутствие запаха, цвета, моноксид углерода никогда не применялся в качестве боевого отравляющего вещества. Это объясняется трудностями в обращении со сжатыми постоянными газами по сравнению со сжиженными газами и достаточно высокой летучестью. Тем не менее моноксид углерода вызывал отравления, возможно даже с летальными исходами, в ходе первой мировой войны. В [RAMS,1925] говорится: "...разрывы артиллерийских снарядов, огонь из автоматического оружия в условиях ограниченного пространства и разрывы мин приводят к образованию вредных газов, таких, как... моноксид углерода, которые могут вызвать серьезные потери в войсках". жүктеу/скачать 6.74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|