Реферат: Учение о химическом производстве

--PAGE_BREAK--В середине 19 в. появляются крупные машинные производства. Деятельность человека (её масштабы) сопоставимы с воздействием природной среды. С другой стороны появляется осознание ценности и уникальности каждой человеческой личности. Постепенно (2-я половина 19 — начало 20 в) личность ставится во главу угла: её безопасность, уровень и длительность жизни — основополагающие цели. Этот процесс незавершён, но он неизбежен. Он становится жизненно необходимым.
Сейчас идёт этап научно-технической революции (НТР), когда ошибки, сбои в любой области человеческой деятельности чреваты катастрофическими последствиями для большого числа людей и окружающей среды. С другой стороны их уязвимость в условиях сосуществования с современными сложными техническими комплексами резко увеличилась. Во первых, современные технологические комплексы, как правило, связаны с применением и преобразованием большого количества опасных веществ и тех или иных видов энергии. За осознание опасности таких систем человечество заплатило многими жизнями, особенно в результате крупных катастроф (Чернобыль в ядерной энергетике, в химической промышленности Бхопал в Индии и Севезо в Италии). Во-вторых, количество отходов в результате жизнедеятельности биологических организмов не превышает 1%, при технологическом процессе — 99%. Все эти отходы представляют угрозу. Необходима утилизация. Реально безотходных производств практически нет. Природа же не в состоянии перерабатывать выбрасываемые нами отходы. Кроме того, свалки, как правило, тлеют и при этом выделяются токсины. В-третьих, ежегодно производится и включается в промышленный оборот около 1000 новых химических веществ. Это превышает возможности адаптации человека и биосферы.
Сложившаяся ситуация остро ставит задачу обеспечения эффективного безопасного управления техногенными комплексами и всей деятельностью человека в целом., что невозможно без оценки уровня и характера риска, анализа причин его возникновения и путей снижения, прогнозирования вероятности отказов и аварий, их масштабов и последствий, разработки системы мер юридического, технического, организационного и иного характера по уменьшению опасности и минимизации негативных последствий в случае ее реализации.
Научные исследования, проведенные по заказу МЧС, показывают, что тенденция увеличения риска чрезвычайных ситуаций на территории России в ближайшие десять лет сохранится.
Для большинства промышленно развитых стран характерна стабилизация этого показателя. Причина такой ситуации связана с тем, что индустриально развитые страны раньше столкнулись с опасностью и необходимостью предупреждения катастроф и с некоторым отставанием России в области информатики и теории управления. В странах запада пришли к качественно новым технологиям в 70-х гг. Нам это ещё предстоит. Суть этих преобразований: ускоренный переход от индустриальных производственных сил, сложившихся после промышленной революции и основанных на преобразовании вещества и энергии, к научно-техническим производственным силам, связанным с развитием информационных технологий и информатизацией всего общества в целом. Переход к новым производительным силам не исключил полностью риска крупномасштабных техногенных катастроф, но способствовал стабилизации их частоты на определённом уровне. К снижению риска приводит также экспорт опасных и вредных технологий в страны 3-го мира. Последнее способствует увеличению числа катастроф в этих странах. Кроме того, в них довольно слабый научно-технический и образовательный потенциал, что также способствует возникновению аварийных ситуаций.
Анализ причин и последствий наиболее крупных аварий показывает, что они во многом обусловлены традиционными подходами к проектированию и эксплуатации технологических объектов. Возникновение сложных и масштабных технических систем, не только повысило уровень техногенного риска и глобализовало техногенные опасности, но и усложнило задачу управления ими.

Основные термины, понятия, определения, аббревиатуры АВАРИЯ -  любое незапланированное, неожиданное событие, вызывающее (способное вызывать) нанесение ущерба здоровью людей, материальным ресурсам или окружающей среде, например неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ
АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ — идентификация отдельных опасностей системы, определение механизма, с помощью которого они могут вызвать нежелательные события, и оценка последствий этих событий.
АНАЛИЗ ПО ДЕРЕВУ СОБЫТИЙ (ОШИБОК) — один или несколько методов опасностей, связанных с индуктивным определением путей возмущающих действий (дедуктивным описанием событий), ведущих от отказов компонентов к опасной ситуации.
БЕЗОПАСНОСТЬ — ситуация без неприемлемых рисков.
ВЕРОЯТНОСТЬ — возможность того, что рассматриваемое событие произойдёт.
ДОЗА — общий термин, показывающий количество токсичного вещества, поглощённого средой.
ИНЦИДЕНТ — это: отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение положений нормативно-правовых актов и др. нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте; реализация опасности
КВИО — это коэффициент возможного ингаляционного отравления парами химических веществ
КОНТРОЛЬ БЕЗОПАСНОСТИ — глубинное обследование всех составляющих общей системы эксплуатации относительно безопасности.
ОПАСНОЕ ВЕЩЕСТВО — химический элемент, смесь, препарат, который в силу своих химических, физических или (эко) токсикологических свойств представляет собой опасность.
ОПАСНОСТЬ — внутреннее присущее свойство вещества, агента, источника энергии или ситуации, имеющее потенциальную способность вызвать нежелательные последствия.
ОПАСНЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ОБЪЕКТ — это объект, производство, на котором используют, производят, перерабатывают, хранят или транспортируют пожаровзрывоопасные и (или) опасные химические вещества, создающие реальную угрозу возникновения аварии
ОТКАЗ (НЕПОЛАДКА) — это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния оборудования, объекта
ОЦЕНКА РИСКА — ценностное суждение о степени риска, выработанное с помощью анализа риска с учётом любых относительных критериев.
ПРИЕМЛЕМОСТЬ/ДОПУСТИМОСТЬ РИСКА — стремление сосуществовать с риском с целью сохранения определённых преимуществ.
ПРИЕМЛЕМЫЙ РИСК — это риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из экономических и социальных соображений; тот риск, величина которого настолько незначительна, что ради выгоды, получаемой от эксплуатации объекта, общество готово пойти на этот риск
ПРОИСШЕСТВИЕ — авария, предпосылки к аварии.
ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ — это состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий
РИСК — сочетание последствий и вероятности их появлений.
СОБЫТИЕ — реализация опасности.
СДЯВ — сильнодействующие ядовитые веществами
ТОКСОДОЗА — количественная характеристика токсичного вещества, соответствующая определённому уровню поражения при его воздействии на живой организм.
УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМ — действия, предпринимаемые для достижения или совершенствования безопасности установки и её эксплуатации; системный подход к принятию политических решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности промышленных аварий для жизни человека, заболеваний или травм, ущерба имуществу и окружающей среде
УСТОЙЧИВОЕ СОСТОЯНИЕ ОБЩЕСТВА — долговременная ситуация, обеспечивающая приемлемый компромисс между повышением качества жизни и её безопасностью.
АС — аварийная ситуация.
ОП или ПОП — опасное или потенциально опасное производство.
СТС — сложная техническая система.
ТК техногенные катастрофы.
ТО — технический объект.
ХТО — химико-технологический объект.
ЧС — чрезвычайная ситуация.
Любое промышленное производство содержит множество опасностей, которые с некоторой вероятностью (не равной нулю) могут при соответствующих условиях привести к развитию аварийных процессов и перехода их в аварии и чрезвычайные ситуации. Опасности можно классифицировать следующим образом:
социально-экономические, к которым относится недостаточный уровень обеспечения материальными благами, здравоохранения, развития социальных структур в их взаимосвязи и взаимообусловленности и другие;
техногенные, связанные с выбросами в атмосферу и сбросами с сточными водами разнородных загрязнителей в количествах иногда превышающих адаптивные возможности элементов биосферы, необоснованным вовлечением в хозяйственный оборот природных ресурсов, особенно невосполнимых и другие;
экологические, то есть неблагоприятные климатические условия, физико-химические изменения характеристик почвы, воды, оптические и электрофизические изменения атмосферы, а также катастрофы природного и техногенного характеров;
военные, связанные с функционированием терминалов, включающих создание, транспортировку и хранение взрывчатых и токсичных веществ, а также уничтожение химического оружия.
Субъектами, на которые распространяется понятие опасность, являются промышленные технологии, персонал. Поскольку он принимает на себя определенную опасность при выполнении своих обязанностей, то речь уже идет о добровольном или профессиональном риске. Другими субъектами, к которым относится понятие опасность, является население, проживающее в районе размещения опасного производства и подверженное воздействию опасных производственных факторов, как в режиме нормального функционирования, так и в случае возможных технологических катастроф. В дан ном случае речь идет об антропогенном риске.
Риск можно определить как деятельность, которая связана с преодолением неопределенности в ситуации неизбежного выбора, в процессе которого имеется возможность качественно и количественно оценить вероятность достижения ожидаемого результата (неудачи) или отклонения от намеченной цели.
В зависимости от характера опасного вещества, его физико-химических и токсикологических характеристик, области и способа применения, способности перемещаться в пространстве, накапливаться и разлагаться в биологических организмах и окружающей среде и т.д., природа опасностей, порождаемых им, может быть весьма различной. Одно и то же вещество, ранее являясь неопасным, зачастую становится опасным или, будучи опасным, проявляет новые грани своей опасности в связи с интенсификацией производства или применением его в новом качестве или в новом сочетании условий и/или веществ.
Современная классификация выделяет следующие основные виды опасных веществ:
ядовитые вещества.
экологически опасные вещества (фреоны, аэрозоли с использованием фреона заменяют, т.к. они разрушают озоновый слой),
пожаро- и взрывоопасные соединения,
радиоактивные вещества,
коррозионно-активные).
Ежегодно производится около 1000 новых химических веществ. Это превышает возможности адаптации человека и биосферы, даже с учетом того, что не все из них опасны. Накапливаясь, они порождают острую проблему — необходимость утилизации существующих отходов, переведение промышленности на безотходные виды производства. Количество отходов в результате жизнедеятельности биологических организмов не превышает 1%, тогда как при технологическом процессе оно доходит до 99%. Все эти отходы представляют угрозу. Реально безотходных производств практически нет, даже по документам преобладают условно безотходные технологии, т.е. такие, в которых предусмотрена дальнейшая переработка или использование образующихся отходов, но, как правило, она не реализуется на практике. Природа же не в состоянии перерабатывать выбрасываемые нами отходы. Кроме того, свалки, как правило, тлеют и при этом выделяются токсины, существенно загрязняя атмосферу.
Обеспечение надежного безаварийного функционирования современных промышленных производств в условиях их интенсификации является важнейшей проблемой повышения экологической безопасности техно- и биосферы, решаемой с учетом множества социально-экономических и организационно-технических факторов. Например, для развитых. химико-технологических производств, обладающих значительными запасами анергии, химически и биологически активных компонентов, реализация концепции приемлемого риска осуществляется на всех этапах научно-технической, проектно-конструкторско-технологической подготовки и эксплуатации производств с выполнением комплекса исследований по пожаробезопасности процессов и оборудования для химической технологии, отвечающей требованиям устойчивости и безаварийности, а также по созданию эффективных управляюще-вычислительных систем, средств оперативного контроля, диагностики и зашиты, контрольно-измерительных приборов и различных преобразователей технологических параметров.
Экологическая политика в химической технологии может иметь двойственный характер: пассивный, когда формируемые цели и программы, обеспечивавшие их реализацию, являются реакцией на наиболее острые текущие природоохранные проблемы, уровень восприятия их общественностью, и активный, связанный с научно обоснованным прогнозированием вероятных последствий деятельности предприятий, о выявлением потенциальных наиболее серьезных видов риска и разработкой последовательности мер по их минимизации.
Для прогнозирования и количественной оценки риска и негативных последствий от технологических аварий существующей базы знаний недостаточно и приходится опираться на экспертные оценки и на экономические меры, которые следует рассматривать в качестве профилактических. При этом экономические меры должны включать сертификацию опасных веществ и материалов, а также закрепленные в законодательном порядке предельные нормативы поступления в окружавшую среду экзогенных примесей. Важное значение приобретает организация экологического мониторинга, результаты которого, базируясь на оценках интенсивностей проявления отрицательных эффектов в компонентах окружающей среды, позволяют прогнозировать развитие этого эффекта для конкретной территории или с расчетом количественных оценок риска.
Среди наибольших экологических опасностей, грозящих глобальными катастрофическими последствиями, выделяются проблемы разрушения озонового слоя атмосферы, усиления парникового эффекта и накопления стойких органических загрязнителей (СОЗ), для решения которых в настоящее время привлекается все больше финансовых и материальных средств, людских ресурсов и т.д.
В 1974 г. Марио Молина и Шервуд Роулэнд из Калифорнийского университета (США) впервые описали механизм истощения защитного озонового слоя Земли. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в стратосфере происходит фотораспад фреонов. Выделяемые атомы хлора многократно вступают в химическую реакцию с озоном, в результате сокращается его количество в стратосфере. Слабое развитие в то время науки об атмосфере не позволило подтвердить заключение американских ученых. Производство фреонов продолжалось до середины 80х годов. Тем не менее в конце 70х годов правительства США и Канады прекратили выпуск аэрозолей с фреонами в качестве пропеллентов. В 1987 г. многие страны подписали в Монреале Протокол об ограничении потребления фреонов в размере 50% от уровня 1986 г. В июне 1990 г. на конференции в Лондоне на основе последних научных исследований было принято решение о прекращении использования всех видов фреонов промышленно развитыми странами к 2000 г. Летом 1991 г. группой ученых были рассмотрены результаты последних измерений количественного уровня озона, выполненных с Земли и ее спутников. Они показали, что по сравнению с 1988 г. потери озона над северным полушарием стали резче выраженными, причем на более низких широтах. Хлорфторуглеводороды (HCFC), молекулы которых содержат по меньшей мере один атом водорода и поэтому менее стойки, пребывают в атмосфере краткое время, что приводит к значительно меньшему, чем от CFC, истощению озона в стратосфере.
Лондонским Протоколом 1990 г. предложен крайний срок использования НСРС — 2040 г., а если возможно — 2020 г. После многих дискуссий в Европе, выявивших различные оценки потенциального уровня истощения озона под воздействием хладагентов-заменителей, было все же решено прекратить производство НСРС к 2040 г. После одноразовой эмиссии фторуглеродного продукта в атмосферу он остается в ней до удалении естественным путем. Можно рассчитать потенциал истощения озона путем деления величины уменьшения аккумуляции озона, ожидаемой от эмиссии FC, на величину ее уменьшения, вызываемого эмиссией эквивалентного количества CFCII. Таким же способом можно рассчитать потенциал галогенизированного углерода в развитии парникового эффекта на Земле. Участие фреонов в глобальном обогреве планеты (парниковый эффект) объясняется способностью их поглощать излучаемое Землей тепло. В результате оно не удаляется за пределы земной атмосферы. Способность поглощать тепло у CFC в 12-18 тысяч раз выше, а у их заменителей HCFC и HFC в 613 тысяч раз выше, чем у СО2 Таким образом, у заменителей фреонов потенциал парникового эффекта существенно меньше, чем у самих фреонов. Учитывая эмиссию различных газов — абсорбентов тепла — в атмосферу, можно считать, что на долю HCFC и HFC — заменителей фреонов — в 2000 г. будет приходиться не более 1% глобального обогрева планеты. При этом предполагается, что эмиссия СО2 останется на уровне 1986 г. Заменители фреонов следует выбирать с учетом минимального воздействия их на атмосферу. Наилучшими будут химические соединения, которые удовлетворяют техническим требованиям к их эффективности и вместе с тем не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и на здоровье человека. Использование новых хладагентов не обходится без таких проблем, как совместимость с конструкционными материалами, недостаточная стабильность смесей HFC при высокой температуре. Решение этих проблем требует интенсивных исследований. В последнее время высказывается много предположений о том, что к 2035 г. из-за воздействия фреонов и галонов на озоновый слой планеты следует ожидать резкое увеличение заболеваний раком кожи и поражения сетчатки глаз.
    продолжение
--PAGE_BREAK--