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 екологічнихкатастроф і катаклізмів, що поширюються по всьому світу, в період глобальногопотепління і руйнування озонового шару хочу звернути увагу на ще одну, не меншзначущу проблему, стосується вона охорони природного фонду та забезпеченняздоров’я населення України. Цією проблемою є високотоксичні хімічні речовини,система зберігання яких перебуває в аварійному стані. Причиною цієї аварійностіє: довготривала експлуатація, хімічна дія компонентів і кліматичні умови, щосприяють 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 призводитьдо серйозних і незворотних наслідків для живих організмів. Всього кілька вдихівпарів цих речовин можуть виявитись пагубними для організму людини, адовготривале перебування у випарах викликає смерть.
За результатами експертизи існуючінад складами пари компонентів ракетного палива мають концентрації, які в сотні,тисяці раз перевищують ГДК для населених пунктів. Ситуація зі збереженнямкомпонентів ракетного палива в Україні з року в рік стає все небезпечнішоючерез корозію резервуарів, в яких зберігаються компоненти рідкого ракетногопалива. Крім того, 6 складів, на яких зберігається понад 16 тисяч тонн ракетногоокислювача, розміщені по всій території України. Важливо зазначити, що з тимитемпами, якими сьогодні проводиться утилізація, необхідно буде близько 100років, при тій умові, що резервуари залишаться справними і компоненти невиллються в оточуюче середовище, що практично не можливо.
Метою даної роботи є вивчення діїна навколишнє середовище та організм людини таких компонентів ракетного палива,як гептил, самін, меланж; аналіз проблеми зберігання компонентів рідкихракетних палив і дослідження технологічних заходів по зменшенні негативноговпливу, а також визначення основних напрямків утилізації інфраструктури.
Об’єктомвивчення у даній роботі є об’єкт зберігання ракетного палива (ОЗРП), розміщенийна території складу військової частини А 2783, що розташована на південь відстанції Калинівка. В даній роботі буде оцінено дотримання технологічних вимог зберіганнята вплив на навколишнє середовище гептилу, саміну та меланжу на ОЗРП«Калинівка».
1 СКЛАДИ РАКЕТНИХ ПАЛИВ
У 1991 році у спадщину відРадянського Союзу Збройним Силам України залишилося 16,7 тисяч тонн надлишковихта некондиційних компонентів ракетного палива, з яких більшість складаютьмеланжі (Меланж-20Ф, Меланж-20і, Меланж-20К, Меланж-27і, Меланж-27П).
На сьогодні 16339,36 тонн меланжівзберігаються на 6 складах ракетного палива Збройних Сил України. Зокрема, уВінницькій (1020,521 тонн), Івано-Франківській (2267,054 тонн), Львівській(3101,128 тонн) — резервуари, в яких зберігається окисник експлуатуються з1959-1962 років, Харківській (5161,412 тонн) – з усіх сторін склад оточенийорними землями, Київській (1520,099 тонн) та Одеській (3264,096 тонн) областях– резервуари оснащенні дихалиними клапанами, нейтралізація парів меланжу непроводиться.
Зберігання меланжу у військовихчастинах організовано у технічно справних резервуарах місткістю 17, 20, 33, 40та 100 м³, які виготовлені з алюмінію або нержавіючої сталі, і на сьогоднізабезпечують надійне його зберігання у відповідності з вимогами нормативнихдокументів [1].
Слід зауважити, що збереженняракетного палива супроводжується дієвою системою контролю з боку як самихвійськових фахівців, так і представників інших силових структур, місцевихорганів 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 встановленихнорм екологічного стану довкілля не виявлено. Разом з тим, накопичування наскладах Меланжу, що у сучасних Збройних Силах України не використовується,розпочалося ще на початку 60-х років.
Склади ракетного палива булипобудовані ще у 50-60-х роках минулого сторіччя, а резервуари, в якихзберігається компоненти ракетного палива експлуатуються по 16-20 років іпрактично випрацювали встановлені терміни технічної придатності. Товщина стінокрезервуарів під впливом агресивних властивостей компонентів ракетного палива зкожним роком зменшується і це – реальна загроза руйнування резервуарів та, якнаслідок аварійного витоку меланжу з причиненням шкоди здоров’ю населення танавколишньому середовищу [9].
Склади і бази ракетного паливапризначені для прийому, зберігання та видачі компонентів ракетного палива іспеціальних технічних засобів призначених для роботи з цими компонентами. Об’ємрезервуару складає 500 м³.
Склади ракетного паливарозташовані поза населеним пунктом, на спеціально відведеній території,переважно в низовині. Неприпустимим є розташування складів в заболоченій ізатоплюваній місцевості. Склади повинні бути розташовані неподалік залізничнихколій [1].
1.1 Загальна характеристика ОЗРП «Калинівка»
Технічнатериторія складу військової частини А 2783 розташована в 6 км на південь від ст… Калинівка в районі 203 км залізничної гілки Козятин – Вінниця. Об’єктзберігання ракетного палива (ОЗРП) розміщений на південно-східній територіїскладу.
На захід відмежі військової частини на відстані 0,5-1 км проходить автодорога Вінниця – Бердичів – Житомир з асфальтовим покриттям. Найближчі населені пункти розташованіна 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 складуструктури ОЗРП «Калинівка» входить:
1) 2-арезервуарних блоки по 7 заглиблених резервуари Р-50 для зберігання КРП (11резервуарів для зберігання гептилу і з резервуари для зберігання саміну);
2) групаназемних резервуарів Р-10 – 6 штук та РН-10 – 1 штука для зберігання саміну;
3) зачиснагрупа з 2-х поглиблених резервуарів Р-4;
4) майданчикдля виконання зливо-наливних операцій із залізничними цистернами;
5) майданчикдля видачі гептилу в автозаправки [2].
2 КОМПОНЕНТИ РАКЕТНОГО ПАЛИВА
Пальне длярідинних ракетних двигунів, яке зберігається на спеціалізованих складахпредставлене гептилом, саміном, меланжем.
2.1 Фізичні та хімічні властивості компонентів
Гептил –несиметричний диметилгідразин (НДМГ), безбарвна прозора рідина з різкимнеприємним запахом. Має високу термічні стійкість (розкладається притемпературі 700-800 °С). Не вибухає від ударів ні в рідкому, ні в газоподібномустані, однак легко займається на повітрі (температура спалаху 1°С). Паригептилу створюють з повітрям вибухонебезпечні суміші в широких концентраційнихмежах від 2 до 99% об’ємних. Пари гептилу самозаймаються з азотно-кислотнимиокислювачами, перекису йоду. За своїми властивостями гептил наближається добойових отруйних речовин. На відміну від вуглеводного пального, гептил добрерозчиняється у воді, не піднімається на поверхню, не фільтрується і не можебути зібраним з поверхні. Гептил є вибухопожежонебезпечним, належить до 1 класунебезпечності. У таблиці 2.1 наведені основні характеристики гептилу.
Таблиця 2.1 – Основні характеристики НДМГХарактеристика Значення Одиниця виміру Щільність при 20°С 795 кг/м³ Температура замерзання -58 °С Температура кипіння 63,1 °С Теплотворність з киснем 9200 кДж/кг
Самін – суміштехнічних ізомерних ксилідинів, технічного триетиламіну та діетиламіну. Самінналежить до 3 класу небезпечності. Ксилідин – легкозаймиста рідина. Важкорозчиняється у воді, але добре розчиняється в етанолі, ацетоні, діетиловомуспирту.
На зовнішнійвигляд самін – прозора рідина від жовтуватого до жовтого кольору без механічнихдомішок. У таблиці 2.2 наведені основні характеристики та властивості саміну.
Таблиця 2.2 – Основні характеристики тавластивості самінуПоказники Норма, %
Масова доля суми ізомерів
ксилідину, %, не менше 92 Масова доля води, %, не більше 1,0
Масова доля триетиламіну,
%, не більше 8,0
Ксиділин – легкозаймиста рідина.Важко розчиняється у воді, але добре розчиняється в етанолі, ацетоні,діетиловому спирту.
Меланж – концентрована азотнакислота (рисунок 2.1) з розчиненим в ній амілом (суміш оксидів азоту). Завдякинаявності амілу досягається концентрація в 104%. Кислотний меланж має 2 ступіньтоксичності. Безбарвна рідина, що важча за воду і розчиняється в ній.
Сильний окисник, на повітрідимить. Окислювальна дiя безколiрної димлячої азотної кислоти менша, нiжкислоти з розчиненим дiоксидом азоту.
Азотная кислота діє майже на всіметали (за винятком золота, платини, танталу, родію, іридію), перетворюючи їх унітрати, а деякі металии — в оксиди. Концентрована HNO3 пасивує деякі метали. Корозіяметалів призводить до руйнування і зниження міцності технічних засобівзберігання, транспортування і перекачки КРП, зменшує терміни їх експлуатації.Так, протягом 2006-2008 років, за результатами проведеної ультразвуковоїдіагностики, виявлено низку резервуарів з меланжем, у яких товщина стінокзменшилася в 2-3 рази, до 4-5 мм (паспортна товщина стінок резервуарів 12 мм), що викликало необхідність перекачування меланжу у резервні ємкості. Кількість непридатних довикористання резервуарів з кожним роком збільшується, а отже зростає іймовірність руйнування резервуарів, в яких зберігається меланж [1].
Продукти корозії у вигляді твердихдомішків забруднюють компоненти ракетного палива. Змінюється початковийхімічний склад компонентів, що негативно відбивається на інших фізико-хімічнихі експлуатаційних властивостях ракетного палива. Механічні домішки вазото-кислотних окисниках на 80-95% складаються із продуктів корозії, утворюючина дні резервуару шар, товщиною в кілька сантиметрів.
Меланж сам по собі не горючаречовина, але здатен запалювали всі горючі речовини. Його вибухова небезпекаполягає в тому, що він вибухає при наявності рослинних масел, спирту,скипидару.
Густина 1,52 г/см³ (притемпературi 15ºС), димить на повiтрi. Температура замерзання -41ºС, атемпература кипiння +86ºС. Кипiння азотної кислоти супроводжуеться їїчастковим розкладом по реакцiї:
HNO3 ——— 2H2O + 4NO2 + O2 — 259,7кДж.
Під вибухонебезпечністюкомпонентів ракетного палива розуміється здатність їх вибухати під впливомрізноманітних зовнішніх імпульсів. Вибуховим перетворенням в широкому значенніназивається процес швидкого фізичного чи хімічного перетворення, що супроводжуєтьсяпереходом потенціальної енергії системи в енергію теплову, яка потімперетворюється в механічну роботу руху чи руйнування. Компоненти ракетногопалива не являються вибухонебезпечними речовинами. Вони не вибухають підвпливом удару, в умовах тертя. Однак при змішуванні парів з повітрям і приконтакті ракетних палив з окисником утворюються в певних умовах пожежо- тавибухонебезпечні речовини.
Длязберігання КРП використовується резервуари і тара з алюмінію, нержавіючої івуглеводної сталі.
2.2 Дія на організм людини та довкілля
Всікомпоненти ракетного палива представляють собою високотоксичні речовини. Взалежності від дози ураження може бути місцевим і загальним. Місцеве ураженняпризводить до опіків, виразок, екзем та інших захворювань шкіри. В результатізагального ураження відбувається порушення нормальної діяльності нервовоїсистеми, органів дихання, кровообігу та інших внутрішніх органів. Ураженнятоксичними речовинами поділяють на хронічні і гострі.
Деякікомпоненти ракетного палива мають кумулятивні властивості і здатністьнакопичуватись в організмі. При тривалій роботі з малими концентраціямишкідливих речовин наступає сильне отруєння організму. Токсичність ракетногопалива оцінюється характером їх дії на живі організми і концентраціями, щовикликають болючі зміни в організмі при дії на нього деякий час.
Захарактером дії на організм людини токсичні речовини розділяють на 5 груп:
1) речовини, що діють наповерхню шкіри та інші зовнішні тканини організму, викликають хімічні опіки,екземи та інші зміни;
2) речовини, що викликаютьураження дихальних шляхів та легенів, в результаті чого з’являється запаленняабо набряк;
3) речовини, що вражаютьнервову систему і викликають психічне збудження, порушення серцевої діяльності,зупинку дихання;
4) речовини, що змінюютьсклад крові. Так звані отрути крові;
5) речовини, що порушуютьобмін та окислювальні процеси в організмі.
Науковці та медики все впевненішеговорять, що епідемії «безпричинних» хвороб таки мають причину. Одназ них — активізація демонтажу військової техніки, при якому досить частовикористовуються старі технології знищення токсичних речовин. Насамперед,йдеться про гептил та самін, які вражають печінку, легені, провокуютьонкологічні патології.
Гептил – високотоксична речовинанервово-паралітичної, канцерогенної та задушливої дії. Висока сорбційназдатність гептилу сприяє його накопиченню в поверхневих шарах стін та покриттівз пористою поверхнею, в продуктах харчування. НДМГ сильно адсорбується одягом[1]. Добре розчинний у воді, при попаданні на грунт гептил з атмосфернимиопадами легко проходить у водоносні шари і далі у водойми, далеко від місцявиливу. Велика ймовірність загибелі живих організмів на всьому шляхупересування гептилу [8].
На організм людини гептил дієнаступним чином: подразнює слизову оболонку очей, дихальні шляхи та легені,відбувається сильне збудження центральної-нервової системи, розлодшлунково-кишкового тракту. Попадання бризок в очі може миттєво викликати біль,сльозоточивість і почервоніння [1]. У таблиці 2.3 наведені гігієнічні нормативидля гептилу.
Таблиця 2.3 – Гігієнічні нормативи для гептилуХарактеристика Значення Одиниця виміру ГДК для повітря робочої зони 0,1 мг/м³ ГДК для водойм суспільного користування 0,02 мг/м³ Клас небезпечності для повітря 1
Самін, якуже відомо, складається з суміші ізомерів ксилідину та триєтиламіну. Ксиділин умікроскопічних кількостях у людини виклиає опіки шкіри та ураження очей, а дозав 10 г є смертельною для людини [3]. У таблиці 2.4 наведені гігієнічнінормативи суміші ксилідинів, та в таблиці 2.5 – гігієнічні нормативи длятриетиламіну.
Таблиця 2.4 – Гігієнічні нормативи сумішіксилідинів (всього 6 ізомерів)Характеристика Значення Одиниці виміру
ГДК для повітря
робочої зони 3,0 мг/м³ ГДК для повітря населених місць 0,012 мг/м³ ГДК для шкіри 0,08 мг/см² Клас небезпечності для повітря 3
Таблиця 2.5 – Гігієнічні нормативи длятриетиламінуХарактеристика Значення Одиниці виміру ГДК для повітря робочої зони 10,0 мг/м³ ГДК для повітря населених місць (максимально-разава та середньодобова) 0,14 мг/м³ ГДК для водойм суспільного користування 2,0 мг/л Клас небезпечності для води 2
При розлитому окиснику хмаравипарів може досягати великих розмірів і розповсюджуватись на значні відстані,загрожуючи життю людей, тварин та рослин.
Небезпечне потрапляння КРП вгрунт. 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 привдиху, при ковтанні, попаданні на шкіру та слизисті оболонки. Викликає важкіопіки 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 блювотиназ кров’ю, охриплість голосу, можливі спазми і набряк гортані та легенів [7].
При дії кислоти наступаєкоагуляція білків у наслідок іонізації карбоксильних груп, порушення пептиднихзв’язків в білкових молекул і розриву пептидного ланцюга. Змінюється дисперснафаза тканинних колоїдів, білки тканинної рідини переходять в щільний осад.Певну роль в розвитку необоротних змін грає дегідрація тканин. Оскількирозчинення деяких кислот в тканинній рідині супроводжується виділенням тепла,перегрів тканин також може бути причиною їх загибелі. При опіках формуєтьсякоагуляційний некроз тканин [3].
При зливі окисника за температури20ºС в 1 м³ дренажних парів, що витісняються з резервуарів, міститьсяблизько 3,6 кг оксидів азоту. Такою кількістю оксидів можна забруднити до ГДКповітря об’ємом понад 1,8·10 м³.
Досліджено, що у випадку втратищільності 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 метапершої медичної допомоги – врятування життя ураженого шляхом усунення діївиражального фактора та найшвидша евакуація за межі осередку. Медична допомогамає бути надана у максимально стислі строки. Необхідно виконати наступнізаходи:
1. Усунути дію хімічноїречовини – рясно промити ділянку опіку великою кількістю води, 2%-им розчиномсоди;
2. при поєднанні опіку іззагальним отруєнням парами і ураженням органів дихання необхідно забезпечитидоступ свіжого повітря, інгаляцію кисню;
3. провести знеболення;
4. у разі потрапляння в очіпромити струменем води, 2%-им розчином питної соди;
5. одяг з уражених областейне знімається, а розрізається і обережно віддаляють;
6. накласти на рану асептичнупов’язку;
7. почати внутрішньовенневведення плазмо замінних розчинів;
8. напоїти постраждалогоміцним чаєм, забезпечити рясне пиття;
9. надати постраждаломузручного положення, при необхідності іммобілізувати постраждалі кінцівки;
10. провести екстриннупрофілактику раневої інфекції;
11. доставити постраждалого долікувальної установи [3].
3 НЕЙТРАЛІЗАЦІЯ ІНФРАСТРУКТУРИ КОМПОНЕНТІВРАКЕТНОГО ПАЛИВА
Нейтралізація– надзвичайно важливий виробничо-технологічний процесс, направлений наліквідацію токсичної дії компонентів ракетного палива на різноманітніекологічні системи.
Піднейтралізацією розуміється обробка технічних засобів забезпечення КРП в ціляхзнешодження не видалених залишків КРП.
Основнівимоги зводяться до того, щоб після нейтралізації технічні засоби та місцяпроливів були повністю безпечними і забезпечували можливість проведенняремонтних робіт без застосування засобів індивідуального захисту.
Технологіяробіт з нейтралізації інфраструктури зберігання компонентів ракетного палива, асаме гептилу та саміну (які представленні трубопроводами, арматурою тарезервуарами) передбачає застосування комплексу технічних заходів, яківключають хімічну та парову нейтралізацію, зачищення ємностей, продування тависушування елементів інфріструктури до безпечного стану [2].
Методнейтралізації повинен бути таким, щоб його можна було застосовувати в будь-якупогоду, будь-яку пору року та доби. Реагенти, які використовуються длянейтралізації повинні бути безпечними в поводженні, неагресивними, дешевими імати широку базу виробництва.
Нейтралізаціятрубопроводів та резервуарів здійснюється силами однієї бригади, до складу якоївходять підготовлені фахівці. Ця бригада має у своєму розпорядженні всюнеобхідну техніку і обладнання. Техніка і обладнання на етапі нейтралізації тадопалу дислокуються на ОЗРП.
Для збору ідоставки промстоків гептилу до установок допалу 11Г427 використовуєтьсяпересувна технологічна ємність.
Процеснейтралізації проводиться за замкненим циклом. Зв'язок з атмосферою обладнання,що нейтралізується, відсутній. Усі дренажні гази допалюються в агрегаті 15Г94.
Всі роботи знейтралізації та допалу промстоків компонентів ракетного палива проводятьсьзгідно з технологічними картами і схемами підключення агрегатів та обладнання.
В залежностівід процесів, що протікають між КРП і нейтралізуючим реагентом, розрізняютьчотири методи нейтралізації:
1)хімічнийметод нейтралізації – в його основу покладено принцип розкладання КРП твердимичи рідкими хімічними реагентами і їх розчинами з утворенням нових речовин, якіне є токсичними, неагресивні і не вибухонебезпечні;
2)фізичнийметод нейтралізації – в основу покладено видалення без розкладання КРП газовоювіддувкою, інертними розчинниками, різноманітними сорбентами;
3)фізико-хімічнийметод нейтралізації – поєднує два вище перераховані. Так, метод нейтралізаціїінертними розчинниками на першому етапі підпорядковується фізичним законамрозчинності КРП в цих розчинниках, а на другому – хімічними реакціями розкладукомпонентів
4)біологічнийметод нейтралізації – в основу покладена здатність аеробних мікроорганізміввикористовувати в якості харчового субстрату деякі компоненти ракетного палива.
3.1 Нейтралізуючі розчини
Дляпроведення нейтралізації резервуарів, трубопроводів, арматури та іншихелементів інфраструктури зберігання гептилу застосовується хлорний методзнешкодження розчином двітретіосновної солі гіпохлориду кальцію (ДТСКГ).Вказаний нейтралізуючий розчин використовувався при проведенні нейтралізації наоб’єктах ракетних військ відповідно до експлуатаційної документації.
ДТСГК –білий кристалічний порошок із запахом хлору, насипна вага якого становить 0,8-0,85 кг/м³. у воді розчиняється помірно, технічний продукт містить до 56%«активного хлору».
ДТСГКзберігається і транспортується в металевих оцинкованих барабанах місткістю 25-50 л. Розклад ДТСГК з витратами активного хлору відбувається під дією прямих сонячних променів.
Застосовується0,05%розчин ДТСГК (на 1 м³ води 0,5 кг ДТСГК).
Нейтралізаціяелементів інфраструктури зберігання саміну проводиться гасом та 0,5% воднимрозчином миючого препарату МЛ-2. Залишки, що містять самін та не зливаються,розбавляються гасом.
Миючийпрепарат МЛ-2 – це суміш, що складається з соди кальцинованої (60%), рідкогоскла (силікату натрію) технічного (31%), сульфоналу НП-1 (3 %), сульфоналу НП-5(6%). За зовнішнім виглядом це сипучий порошок від білого до світло кремовогокольору із слабким запахом мила, добре розчинний у воді.
Нейтралізаціяповерхонь, забруднених саміном, при обробці розчином МЛ-2 досягається за рахунокемульгування та змивання продукту сильним струменем розчину. Водний розчин МЛ-2розчиняє леткий компонент Л саміну і практично не розчиняє мало леткийкомпонент Т. При обробці резервуарів розчином МЛ-2 комконент Л переходить врозчин, а компонент Т виноситься у вигляді емульсії, яка швидко розшаровуєтьсяі компонент Т вспливає на поверхню розчину [2].
3.2 Нейтралізація трубопроводів видачі таналиву
Длязручності і безпеки виконання робіт в першу чергу нейтралізації підлягаютьтрубопроводи видачі та наливу.
З метоюзабезпечення виконання робіт у встановлені строки допускається одночаснепроведення робіт з нейтралізації гептильних та самінних трубопроводів.
Нейтралізаціятрубопроводів проводиться за наступною послідовністю:
1) перевірка трубопроводів,що нейтралізується на герметичність;
2) збірка схеми прокачуванняпромивної рідини «по кільцю»;
3) промивка трубопроводівводою;
4) скидання промивної води втехнологічний резервуар;
5) промивання трубопроводівнейтралізуючим розчином (характерним для гептилу та саміну);
6) скидання нейтралізуючогорозчину в технологічний резервуар;
7) скидання промивної рідиниз тупикових каналів в резервуари Р-50;
8) продування трубопроводівпарою;
9) просушування трубопроводівгарячим повітрям;
10) визначення концентраціїКРП в трубопроводах.
3.3 Нейтралізація резервуарів
Нейтралізаціярезервуарів виконується за наступною технологічною схемою:
1) перевірка резервуара нагерметичність(перед підготовкою до нейтралізації резервуарів відбуваєтьсявідкачування промивної рідини);
2) розкривання ємностей длязміни існуючої кришки на технологічну;
3) подача 300-350 л води в резервуар, що нейтралізується, для пониження концентрації гептилу в залишках, які незливаються. Підготовка 0,05% розчину ДТСГК в агрегаті 8Т311 (для саміну –розчину МЛ-2);
4) підготовка резервуара до знезараженнявнутрішньої поверхні. Перевірка герметичності з’єднання кришок, фланців,арматури шляхом наддування резервуару азотом до тиску 0,5±0,1 кг/см²;
5) знезараження внутрішніхповерхонь резервуару струминою механізованою обробкою 0,05%: розчином ДТСГК задопомогою миючої машинки ММ-4 з подачею 1500 л розчину (перший цикл). Перестановка технологічних кришок із змонтованим на них обладнанням: кришки з ММ-4 з люка№1 на люк №2; кришки з приладами з люка №2 на люк №1;
6) знезараження резервуару,другий цикл по аналогії з першим. Визначення концентрації гептилу у розчині.Доведення при необхідності концентрації гептилу і активного хлору до допустимихзначень. Відправка розчину на допал;
7) промивка резервуара водоюза допомогою ММ-4 з подачею 1500 л води (даний етап презначений тільки длярезервуарів зберігання гептилу). Відкачка води здійснюється у виливниймобільний резервуар. Визначення концентрації гептилу у розчині;
8) зачистка внутрішніхповерхонь резервуару. Видалення твердих відходів, а сааме шлаку. Збір шлаку успеціальний контейнер. Знешкодження шлаку і видалення у спеціальний контейнер.Організація тимчасового безпечного зберігання на ОЗРП;
9) знешкодження резервуаруперегрітою парою в режимі: Тмах=120ºС, Р=0,5-0,6 кгс/см², термін 4години. Злив конденсату у зачисний резервуар;
10) промивка внутрішніхповерхонь водою, на цю процедуру затрачається 1500 л;
11) відкачка промивної води узливний резервуар;
12) сушка резервуару гарячимповітрям від машинного нагрівача повітря типу УМП-350;
13) спалювання знешкоджуючихрозчинів установками допалу 11Г427;
14) контроль якостізнешкодження через 2 години, 1 добу та 3 доби після знешкодження.
З метоювиконання робіт у встановлені терміни одночасно в роботі з нейтралізації можутьбути 2 резервуари [2].
3.4 Допал промстоків компонентів ракетногопалива
Для допалупромстоків компонентів ракетного палив використовуються установки допалу:11Г426 — для допалу промстоків саміну і 11Г427 – для допалу промстоків гептилу.
Передпочатком проведення операції з допалу промстоків компонентів ракетного паливапроводиться збірка схеми для допалу промстоків: агрегатів 11Г427 (11Г426) тапересувної технологічної ємності.
Передвидачею промстоків з пересувної технологічної ємності в стаціонарномупроводиться визначення концентрації компонентів ракетного палива в промстоках,яка не повинна перевищувати 5%. Якщо концентрація вище, розчин розбавляєтьсяводою (для простоків гептилу). Допал промстоків відбувається відповідно доінструкції агрегатів 11Г426 (11Г427) [2].
3.5 Розрахунок загальної кількості промстоків
Розрахунокзагальної кількості промстоків на ОЗРП Калинівка, що будуть утворюватись впроцесі нейтралізації елементів інфраструктури та технічних засобів проводитьсяз урахуванням обмежень, пов’язаних з технічними характеристиками установокдопалу 11Г427.
Режимироботи установок допалу 11Г426 11Г427 виконуються згідно екологічних тасанітарно-технічних вимог. Для установок 11Г427 прийнята гранична концентраціягептилу у нейтралізуючому і водному розчинах 1%.
Згіднотехнології нейтралізації резервуару Р-50 утворюватимуться промстоки. Що містятьактивний хлор і гептил з концентрацією, приблизно рівною 1%:
— 330 л води, що подається для розбавлення залишків гептилу в резервуарі;
— 1500 л води з нейтралізуючим розчином (1 етап хімічної нейтралізації);
— 1500 л води з нейтралізуючим розчином (2 етап хімічної нейтралізації);
Крім тогоутворюватимуться промстоки, що містять лише гептил з концентраціями не більше1% і не містять активного хлору:
1500 л води, що подається на промивання резервуарумиючими машинками;
1500 л води, що подається для промивання внутрішніхповерхонь після знешкодження резервуару перегрітою парою [2].
Кількістьпромстоків, що утворюються при нейтралізації одного резервуару Р-50. складе:
— нейтралізуючого розчину із вмістом гептилу та хлору
330+1500+1500=3330л;
— водногорозчину із вмістом виключно гептилу
1500+1500=3000л;
— пароконденсату до 250 л.
Отжезагальна кількість розчинів на один резервуар складе:
3330+3000+250+6580 л.
Кількістьпромстоків, що утворюються під час нейтралізації 11 резервуарів Р-50, складе:
6580·11=72380л.
Виходячи зіснуючої експлуатаційної практики кількість промстоків, які будуть утворюватисьвід нейтралізації решти інфраструктури зберігання гептила складе близько 5% відкількості промстоків при нейтралізації 11 резервуарів Р-50:
72380·0,05=3619л.
Таким чиномзагальна кількість промстоків від нейтралізації резервуарів, комунікацій таіншої інфраструктури ОЗРП складе:
72380+3619=75999л.
Максимальнапродуктивність установок 11Г427 по спалюванню промстоків складає 500 л/год. Часспалювання промстоків – 6 годин на день. Отже, об’єм протоків, щоспалюватимуться одною установкою за день складе:
500*6=3000л/день.
Кількістьробочих днів при щоденній роботі однієї установки 11Г427 по зниженню промстоківскладе:
75999/3000=26днів.
4 ЗАХОДИ УТИЛІЗАЦІЇ
Однією зі складних і важкихпроблем, вирішити яку намагаються окремі регіони, є ліквідація залишківколишнього “ракетного щита”. Річ у тім, що, погодившись на повну та майжебезумовну ліквідацію ядерної зброї та супутнього їй ракетного компонента, нашівладці абсолютно не продумали, як насправді відбуватиметься ця ліквідація.Ядерні компоненти вивезли в Росію, ракети (точніше – їх оболонки)демонстративно порізали або зірвали. А що робити з рідкими складникамиракетного палива, зокрема із сумнозвісним ракетним окислювачем?
4.1 Технологіяутилізації залишків гептилу та саміну
Ліквідація військової технікиускладнюється тим, що в ній є залишки небезпечних для навколишнього середовищаракетних компонентів палива. Нейтралізують паливо за технологіями, які невідповідають сучасним вимогам екобезпеки і є дуже енергоємними [4].
З техніки, що демонтується, паливовиливається в сховище. Перш, ніж страшна зброя стане просто металобрухтом, їїще промивають водою. При цьому 1 літр залишкового палива створює близько 50кубічних метрів промивної — «мертвої» води, яка має високий вмістгептилу. Знищується вона випалюванням. А ця процедура дуже не дешева. Абизнешкодити один кубічний метр смертоносної водички, витрачається 250-300 кг. палива.
Та навіть велика вартістьтехнології — не найбільший головний біль. Справа в тім, що спалюють промводи,які мають компоненти ракетного палива, при температурі 800-1200°С. А при цьомунеминуче утворюються різноманітні поліхлоровані сполуки, об'єднані однієюназвою — діоксини. Вони впливають на людський організм значно агресивніше, аніжгептил і саміну. Смертельна доза ізомерів дибензо-пара-діоксина — 0,007 мг/кг.А всього в Україні цього " добра" накопичено, майже 3 тис. тонн [9].
Спростити і здешевити технологіюзнищення ракетного палива взялись фахівці кафедри охорони праці і безпекижиттєдіяльності Вінницького національного технічного університету, якою керувавдоктор технічних наук Павло Молчанов. За основу вони взяли, так зване, холоднеспалювання на основі каталітичних методів.
Температура, при якій відбуваютьсяреакції перетворення смертоносної речовини у складові повітря: води,молекулярних азоту і кисню, близька до температури навколишнього середовища. Цітехнології деструкції зовсім не потребують енерговитрат і дорогого обладнання.До того ж, використовуються вітчизняні каталізатори.
На жаль, розробку і використаннятехнології гальмує традиційний консерватизм мислення та ще… гроші, які надаєКонгрес США за програмою «Спільне зменшення загрози». Тож, може такстатись, що пропозиція вінничан так і не знайде свого втілення на практиці.
4.2 Технологіяутилізації меланжу
Ситуація зі збереженнямкомпонентів ракетного палива в Україні з року в рік стає все небезпечнішоючерез корозію резервуарів, в яких зберігається меланж. За інформацією Міністерстваоборони України, на 6 складах зберігається близько 16,5 тисяч тон меланжу, зяких 11,9 тис тон є некондиційними, тобто не можуть бути використані запризначенням. Саме це і зумовлює необхідність якнайшвидшої утилізації меланжу.
На сьогодні основним завданнями зутилізації меланжу, які стоять перед Міністерством оборони України є:
1)виключення загрози техногенноїкатастрофи через забезпечення безаварійного зберігання меланжу в місцях йогозберігання до його утилізації;
2)забезпечення утилізації запасівкомпонентів рідкого ракетного палива екологічно безпечним, технічно прийнятнимта економічно ефективним способом;
3)максимальне залучення іноземноїматеріально-технічної допомоги для розв’язання цієї проблеми;
4)рекультивація місць зберіганнякомпонентів рідинного ракетного палива після завершення процесу утилізації тапередача земельних ділянок до територіальних громад.
На безпечне зберігання меланжуМіноборони щорічно витрачає понад 9 млн. грн. Варто додати, що ОБСЄ визначилоутилізувати в Україні у 2009 році 3 тисячі тонн небезпечної речовини.враховуючи сьогоднішній стан виконання програми з утилізації компонентівракетного палива, через 4-5 років необхідно буде виділяти кошти з бюджету не наутилізацію, а вже на усунення наслідків катастрофи.
Польща є активним партнеромУкраїни у напрямі утилізації ракетного палива «меланж». Причиноюактивної участі Польщі в цьому процесі є ще і те, що це паливо зберігаєтьсянедалеко від меж польської держави
На сьогодні найбільш оптимальноютехнологією утилізації меланжу, з точки зору безпечності процесу для людей танавколишнього середовища, повної нейтралізації складових частин окислювача тавартості цього процесу є рішення польських спеціалістів. Їхній мобільнийміні-завод з утилізації меланжу було презентовано у вересні 2007 року поблизуміста Радехів, що на Львівщині. Там, за два кілометри від населеного пункту,знаходиться склад зберігання компонентів ракетного палива. Задля екологічноїбезпеки регіону поляки змонтували спеціальну установку вартістю 500 тисяч єврота передали її Україні безкоштовно. За добу потужності цього міні-заводудозволяють утилізувати 7-8 тонн меланжу. З того часу за кошти Польщі вдалосяутилізувати на цій установці 215 тонн окислювача.
Ця установка є безпечною у зв'язкуз тим, що механізм не вимагає транспортування палива до місця утилізації, цезнижує фінансові витрати, а також зменшує ризик небезпеки для екології припроцесі утилізації.
Тоді ж було створеноукраїнсько-польський консорціум «Еко Технолоджіс». Проте, проблеманедостатнього фінансування не єдина у цьому питанні. Крім того, можна рішеннямУряду України безкоштовно передати польській стороні окислювач ракетногопалива, який польська сторона утилізуватиме самостійно. Але при цьому польськасторона отримуватиме продукт переробки меланжу — мінеральні добрива.
Нещодавно був проведений«круглий стіл», де визначили за необхідність розробити низку програм,за якими до утилізації меланжу в Україні можна було б залучити зацікавленіструктури європейської спільноти. Але все ж таки без державної підтримкипроблему утилізації меланжу в Україні вирішити не можливо. Тому необхіднотермінове втручання Уряду України у вирішення цієї проблеми, зокрема, виділеннянеобхідного фінансування на рівні 60 мільйонів доларів [6].
ВИСНОВКИ
У курсовій роботі було розглянутонаступне:
1) Загальні відомості про складикомпонентів рідкого ракетного палива, зокрема те, що всі вони (а їх є 6 натериторії України) розміщенні неподалік від населених пунктів. Детальнодосліджено ОЗРП «Калинівка».
2) Вивчено компоненти рідкогоракетного палива, їх хімічні та фізичні властивості, дію на організм людини тадовкілля, а також перша медична допомога при ураженні.
Гептил та самін, які вражаютьпечінку, легені, провокують онкологічні патології. Головна проблема зберіганнякомпонентів полягає у корозії резервуарів під дією концентрованої кислоти.Досліджено, що у випадку втрати щільності резервуара, який містить 100кубометрів окислювача, в радіусі 2 км усе біологічне життя буде знищене.
3) Представлено можливі варіанти нейтралізаціїінфраструктури компонентів, а також проведений розрахунок загальної кількостіпромстоків на ОЗРП «Калинівка», вона складає 75999 л.
4) Представлено можливі варіантиутилізації компонентів рідкого ракетного палива, серед яких найоптимальнішим єпольська пропозиція. Механізм не вимагає транспортування палива до місцяутилізації, це знижує фінансові витрати, а також зменшує ризик небезпеки дляекології при процесі утилізації. Продуктом переробки меланжу є мінеральнідобрива.
Головна проблема, що гальмуєутилізацію високотоксичного окисника – брак коштів. Нещодавно був проведений«круглий стіл», де визначили за необхідність розробити низку програм,за якими до утилізації меланжу в Україні можна було б залучити зацікавленіструктури європейської спільноти.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1.Справочник по ракетному топливу. – М., 1988. – 180 с.
2.Применение и контроль качества ракетного топлива / Ред. О.М Миркин. – М.,1989. – 147 с.
3.К.А. Вандер, В.В. Барбашин, І.О. Толкунов. Медицина надзвичайнихситуацій. – Харків, 2007. – 120 с.
4.В.М. Шумейко. Екологічна токсикологія і тероризм. К.: «Екорегіо – ЕТХІ».,2002, — 140 с.
5.Аварійні картки на небезпечні хімічні речовини. – В.,2007. – 165 с.
6.Програма дій «Порядок денний на ХХІ». – К.:Інтелсфера, 2000. – 360 с.
7.А.В. Яблоков. Ядовитая приправа. – М.: Мысль, 1900. – 125 с.
8.Ю.А. Злобін, Н. В. Кочубей. Загальна екологія. – Суми: Університетськакнига, 2005. – 416 с.
9.Ю.И. Губский, В.Б. Долго-Сабуров, В.В. Храпак. Химические катастрофы иэкология. — К., 1993.
10.Постанова №172/>про затвердження Порядкуутилізації компонентів рідкого/> ракетного палива та іншихтоксичних хімічних речовин, що зберігаються у Збройних Силах. – К., 2009. – 5с.