• ОТКРЫТЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ЖУРНАЛ

    «Химическое разоружение в Российской Федерации»

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ НА ОБЪЕКТАХ ПО УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ

16 Августа 2005

к.т.н. Коваленко И.В., Комиссаров А.Н., Михайлова И.М., к.х.н. Никифоров Г.Е., Судаков А.Ю., к.т.н. Хазиев Ф.С.
Научно-технический центр Федерального управления по безопасному хранению и уничтожениюхимического оружия



Уничтожение химического оружия относится к опасным производственным процессам, которые ведутся с высокотоксичными отравляющими веществами /1/. В связи с этим на всех этапах проведения работ по хранению, перевозке и уничтожению химических боеприпасов первостепенное внимание должно уделяться обеспечению безопасности людей и защите окружающей среды. Для гарантирования промышленной и экологической безопасности создана соответствующая нормативно-правовая база. Обеспечение безопасности граждан и защита окружающей среды при проведении работ по хранению, перевозке и уничтожению химического оружия регламентируются нормативно-правовыми актами, в основе которых заложены следующие принципы /2/:


— обеспечение приоритета охраны жизни и здоровья граждан, защиты окружающей среды;


— полное исключение или в максимальной степени снижение негативного воздействия на здоровье человека и окружающую среду при проведении работ по хранению, перевозке и уничтожению ХО;


— соблюдение требований нормативных правовых актов по безопасным для здоровья граждан и окружающей среды условиям хранения, перевозки и уничтожения ХО.


Государственным стандартом /3/ определено, что предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения.


Этим же стандартом установлено, что:


— содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДКр.з.;


— ПДКр.з. распространяются на воздух рабочей зоны всех рабочих мест независимо от их расположения (в производственных помещениях, на открытых площадках и т.д.);


— метод контроля должен обеспечивать избирательное определение содержания вредного вещества в отобранной пробе воздуха на уровне менее 0,5 ПДКр.з..


Кроме того, этим же стандартом /3/ определены основные понятия производственных помещений, рабочей зоны, рабочего места и постоянного рабочего места.


Рабочая зона пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.


Рабочее место место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.


Постоянное рабочее место место, на котором работающий находится большую часть (более 50 % или более 2 часов непрерывно) своего рабочего времени. Если при этом работа осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.


В инструктивно-методических документах, разработанных Федеральным управлением медико-биологических и экстремальных проблем при Министерстве здравоохранения Российской Федерации /4, 5/, установлено, что к помещениям I группы опасности относятся:


— помещения и технологические кабины, где ведутся технологические процессы и операции с отравляющими веществами и их растворами;


— помещения, в которых ведутся работы по обработке и подготовке аварийных боеприпасов к расснаряжению.


К помещениям II группы опасности относятся:


— помещения, где отсутствуют технологические процессы и операции с отравляющими веществами и их растворами, но возможен контакт с ними за счет выноса их из помещений I группы;


— помещения временного хранения боеприпасов, где проводятся работы, связанные с приемом и временным хранением боеприпасов.


Этими же документами регламентировано требование по контролю воздушной среды в помещениях I и II групп на уровнях ПДКр.з. и аварийных концентраций с помощью автоматических газосигнализаторов.


Технологический регламент на объектах по уничтожению химического оружия предусматривает выполнение работ в рабочей зоне в средствах индивидуальной защиты (СИЗ), обеспечивающих с вероятностью 0,95 защиту работающего персонала от воздействия отравляющих веществ, находящихся в жидком, аэрозольном или парообразном состояниях в аварийных концентрациях. Продолжительность рабочего времени для работ с опасными веществами первой категории установлена в течение 4 часов.


На основе действующей законодательной и нормативной базы были разработаны различные концепции и системы мониторинга, контроля, безопасности и т.п., позволяющие эффективно решать задачи по обеспечению безопасности процессов уничтожения химического оружия. В соответствии с этими концепциями были определены рассмотренные ниже требования к характеристикам приборов, предназначенных для осуществления санитарно-гигиенического и аварийного контроля на объектах по уничтожению химического оружия /6/.


Чувствительность или минимально определяемая концентрация (для газосигнализаторов порог срабатывания), для приборов контроля воздуха рабочей зоны установлена на уровне ПДКр.з., значения которой для основных ОВ представлены в таблице 1.


Таблица 1


Предельно допустимые концентрации основных отравляющих веществ


в воздухе рабочей зоны



ОВ


Vx


Зарин


Зоман


Иприт


Люизит


ПДКр.з., мг/м3


5?10-6


2?10-5


1?10-5


2?10-4


2?10-4

Для технических средств, используемых в системе аварийной сигнализации, чувствительность должна быть на уровне 100—1000 ПДКр.з., что количественно приближается к значениям опасных концентраций.


Специфичность характеризует способность прибора достоверно определять конкретные отравляющие вещества в присутствии мешающих примесей, т.е. не давать ложных сигналов.


Быстродействие прибора или время от начала процесса индикации до появления сигнала, не должно превышать времени накопления токсодозы. Для газоанализаторов оно не должно превышать 10—15 мин, а для газосигнализаторов единиц секунд.


Последействие прибора или время от проявления аналитического эффекта до момента, когда прибор вновь будет готов к контролю, не должно превышать времени быстродействия.


Приборы должны быть выполнены в пылевлагозащищенном и взрывобезопасном вариантах и работать в условиях взрывоопасных смесей (например, ацетилен-воздух).


Интервал рабочих температур:


— приборы, размещаемые на открытой местности: от –40 °С до + 50 °С;


— приборы, размещаемые в неотапливаемых помещениях: от –10 °С до +30 °С;


— приборы, размещаемые в отапливаемых помещениях: от +10 °С до +30 °C.


Конструкция приборов должна позволять проведение полной специальной обработки без снижения их технических характеристик. Внутренние тракты приборов не должны сорбировать анализируемые химикаты.


Время непрерывной работы приборов должно составлять не менее 4 часов (время продолжительности рабочей смены в опасных условиях).


Автоматические газосигнализаторы и газоанализаторы управляются микропроцессорами, выдают информацию постоянно или по запросу по каналам связи, включают звуковую и световую сигнализацию при превышении заданных пороговых концентраций отравляющих веществ /6/.


Для разработки приборов с указанной чувствительностью государственным заказчиком Федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации» был поставлен ряд НИОКР, в результате которых были изготовлены образцы приборов, некоторые из которых прошли этап государственных испытаний.


Наибольшую сложность вызвала разработка высокочувствительных приборов для осуществления санитарно-гигиенического контроля содержания фосфорорганических отравляющих веществ. Для определения концентраций этих веществ в воздухе рабочей зоне на уровне 1 ПДКр.з. потребовалась разработка новых высокочувствительных методов контроля, эффективных в области следовых концентраций (10-5…10-6 мг/м3). Приборы, основанные на разработанных ранее методах, работали на пределе своей чувствительности, поэтому их показания характеризовались нестабильносью по порогу срабатывания и специфичности.


Проведенный анализ нормативной базы и технологических процессов уничтожения химического оружия, а также сравнительные расчеты позволили определить некоторые методические аспекты для обоснования новых подходов к требованиям технических характеристик приборов, размещаемых в рабочей зоне объектов по уничтожению.


Если процесс идет безаварийно по заданной технологии, то в рабочей зоне не должны создаваться концентрации вредных веществ свыше 1 ПДКр.з.. Кроме того, в соответствии с нормами специального проектирования объектов по уничтожению химического оружия /7/ кратность воздухообмена в производственных помещениях I и II групп опасности должна обеспечивать концентрацию вредных веществ в воздухе не выше ПДКр.з.. Превышение допустимой концентрации отравляющих веществ, соответствующее порогу срабатывания сигнализации прибора, означает, что санитарно-гигиенические нормативы для персонала, работающего без СИЗ, нарушены. При этом для персонала, работающего в СИЗ, который огражден от вредного воздействия зараженного воздуха, санитарно-гигиенические нормы выдерживаются в установленных пределах.


При аварии содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны неизбежно превысит ПДКр.з.. Для таких случаев гигиеническими нормативами установлены аварийные пределы воздействия вредных веществ (АПВ) в атмосферном воздухе /8/, т.е. максимально допустимое время пребывания персонала в рабочей зоне, в воздухе которой содержится определенная концентрация отравляющего вещества, без средств защиты. АПВ устанавливаются с позиций безопасности и безвредности для здоровья человека и предназначены для работников объектов по уничтожению химического оружия и населения, проживающего в зоне защитных мероприятий, установленной вокруг объектов хранения, перевозки и уничтожения химического оружия.


При превышении АПВ работающий персонал, находящийся в зараженной зоне объекта по уничтожению химического оружия, обязательно должен использовать средства индивидуальной защиты. Нормы АПВ представлены в таблице 2.


Таблица 2


Аварийные пределы воздействия ОВ, ?10-4 мг/м3




ОВ


Величина АПВ


Время воздействия


1 ч


4 ч


24 ч


Иприт


60


13


2,0


Люизит


100


24


4,0


Зарин


8


2,0


0,33


Зоман


1,2


0,3


0,05


Vx


0,16


0,04


0,0066


Методики выполнения измерений и технические средства должны обеспечивать избирательное измерение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны в присутствии сопутствующих компонентов на уровне менее 0,5 ПДКр.з.. С учетом уменьшения времени работы в зараженной зоне в два раза, т.е. с 8 до 4 часов, можно установить уровень 1 ПДКр.з.. Суммарная погрешность измерений концентраций не должны превышать 25 %. ПДКр.з. подразделяют на ПДКр.з максимально разовую, определяемую в течение 20—30 мин, и ПДКр.з. среднесменную, определяемую за время рабочей смены, т.е. за 4 часа и на большее время.


В таблице 3 представлены различные нормативы допустимых концентраций, характеризующие степень опасности воздействия отравляющих веществ на человека, работающего на объекте по уничтожению химического оружия без средств индивидуальной защиты.


Таблица 3


Установленные в Российской Федерации нормативы допустимых


концентраций отравляющих веществ, мг/м3




ОВ


ОБУВ*)


/9/


АПВ за 1 ч /8/


ПДКр.з.


/10/


100 ПДКр.з.


/6/


Пороговые


концентрации за 1час


Иприт


1·10-6


6,0·10-3


1·10-4


1·10-2


0,4


Люизит


1·10-6


1,0·10-2


1·10-4


1·10-2


 


Зарин


2·10-7


8,0·10-4


2·10-5


2·10-3


0,04


Зоман


1·10-7


1,2·10-4


1·10-5


1·10-3


3·10-3


Vx


5·10-8


1,6·10-5


5·10-6


5·10-4


1,67·10-3

Примечание: ОБУВ*) ориентировочный безопасный уровень воздействия, т.е. определяемая расчетным путем концентрация отравляющего вещества, при которой постоянное присутствие в атмосферном воздухе не оказывает вредного воздействия на здоровье человека.


Величины ОБУВ и АПВ, представленные в табл. 3, получены расчетным путем. Для определения таких низких концентраций требуются высокочувствительные методы и приборы, которые в силу объективных причин разработать в настоящее время представляет очень сложную научно-практическую задачу. Исключение составляют средства, обеспечивающие контроль иприта и люизита на уровне АПВ.


Разработчики системы безопасности объектов по уничтожению химического оружия справедливо полагали, что она должна быть надежной и отвечать всем требованиям, предъявляемым к производственным объектам. Поэтому в целях повышения надежности системы безопасности на объектах по уничтожению запланировано проведение различных мероприятий, обеспечивающих безопасность работающего персонала.


Например, в рабочей зоне, где осуществляется уничтожение химического оружия:


— проводятся санитарно-гигиенический, аварийный, аналитический контроль воздуха рабочей зоны и контроль вентиляционных выбросов;


— в помещениях I группы и некоторых помещениях II группы опасности работы выполняются только в СИЗ;


— применяются профилактические средства, позволяющие снизить поражающее воздействие отравляющих веществ;


— устанавливается сокращенный рабочий день (длительность смены составляет 4 часа);


— до и после работы проводятся медосмотры, психологическая реабилитация и другие мероприятия.


Анализ системы безопасности объектов по уничтожению химического оружия показал, что проведение отдельных мероприятий недостаточно эффективно, а некоторые мероприятия в сочетании друг с другом просто бесполезны. В связи с этим возникает проблема нахождения оптимального уровня обеспечения безопасности по критерию эффективность—стоимость.


Рассмотрим процесс контроля зараженного воздуха в рабочей зоне.


С одной стороны, если работы персоналом выполняются в надетых СИЗ, то нашему мнению незачем контролировать ПДКр.з., так как этот показатель определяет условия среды обитания без средств защиты. СИЗ в заданных (допустимых) пределах обеспечивают и безопасность, и среду обитания, которая создается для человека внутри средств защиты.


С другой стороны, информация о превышении ПДКр.з. может использоваться:


— работником только для того, чтобы сообщить об этом старшему по смене;


— на пункте управления для принятия должностным лицом решения о немедленном проведении аналитического контроля.


При подтверждении сведений о превышении ПДКр.з. необходимо выявить причины аварии. Однако работы по ее ликвидации, как правило, могут быть проведены по завершении определенного цикла уничтожения химического оружия, т.е. после прохождения значительного промежутка времени.


Превышение ПДКр.з. за продолжительное время можно определить при помощи средств аналитического контроля.


Анализ данных, представленных в табл. 2 и 3, показывает, что АПВ за 1 час составляют для иприта 60 ПДКр.з., люизита 100 ПДКр.з., зарина 80 ПДКр.з., зомана 80 ПДКр.з. и для Vx 12 ПДКр.з.. Таким образом, работающий персонал может находиться в атмосфере, содержащей самое опасное вещество Vx с концентрацией 12 ПДКр.з., до 1 часа. Если учесть время обнаружения отравляющих веществ в воздухе рабочей зоны газосигнализатором (например, для ГСБ «Ветерок» оно составляет 4,5 мин) и время надевания противогаза (несколько секунд), то допустимая концентрация содержания в атмосфере Vx для 7 мин пребывания в рабочей зоне будет составлять 100 ПДКр.з.. Т.е. после аварийной сигнализации прибора с чувствительностью 100 ПДКр.з. и временем обнаружения ОВ до 5 минут, установленного в рабочей зоне, работающий персонал будет иметь достаточно времени, чтобы надеть противогаз и покинуть зараженную зону. При этом он не подвергается вредному воздействию отравляющего вещества.


В связи с этим представляется нецелесообразным в рабочей зоне объекта по уничтожению химического оружия, где работы ведутся в СИЗ, устанавливать два прибора, определяющих концентрацию отравляющих веществ на уровне 1 и 100 ПДКр.з.. При превышении концентрации ОВ пределов 100 ПДКр.з. сигналы «опасно» будут даны такими приборами с разницей во времени максимум 5 мин. За это время окружающая среда не окажет вредного воздействия на персонал, работающий в СИЗ.


На основе вышеизложенного можно предложить на рассмотрение новый подход к созданию системы безопасности, а именно: не использовать в рабочей зоне объекта по уничтожению химического оружия приборы санитарно-гигиенического контроля при обязательном условии осуществления аварийного контроля. Такой подход по размещению приборов в рабочей зоне, по мнению авторов статьи, не снизит эффективность газоаналитического контроля воздуха рабочей зоны объектов по уничтожению химического оружия и не повысит угрозу жизни или здоровью работающего персонала.


При этом значимой, по мнению авторов настоящей статьи, остается задача осуществления санитарно-гигиенического контроля вентиляционных выбросов и организованных источников выбросов на уровне 1 ПДКр.з.. Такой контроль выполняет двойную функцию: обеспечение санитарно-гигиенических требований и оценку эффективности работы газоочистных устройств.


Выводы


1. Исходя из требований действующих законодательных, нормативно-технических и методических документов для объектов по уничтожению химического оружия была разработана система технической безопасности, предусматривающая обязательный аварийный (100 ПДКр.з.) и санитарно-гигиенический (1 ПДКр.з.) контроль воздуха рабочей зоны. Однако при этом во внимание были приняты только санитарно-гигиенические нормы условий труда для рабочих мест без учета применения персоналом объекта средств индивидуальной защиты.


2. Для контроля зараженности воздуха рабочей зоны помещений I и II группы опасности целесообразно использовать только средства аварийного контроля с чувствительностью на уровне 100 ПДКр.з., без установки приборов санитарно-гигиенического контроля на уровне 1 ПДКр.з..


3. Установка средств аварийного контроля в рабочей зоне, где работы проводятся в СИЗ, позволит:


— снизить массо-габаритные характеристики газоаналитических приборов;


— значительно снизить материальные затраты на разработку, производство, оснащение и эксплуатацию систем безопасности объектов (необходимо меньшее количество дорогостоящих высокочувствительных приборов);


— сократить время на оснащение приборами объектов по уничтожению химического оружия.


4. Санитарно-гигиенический контроль воздуха рабочей зоны объекта на уровне 1 ПДКр.з. представляется целесообразным осуществлять периодически с использованием только средств аналитических лабораторий, при этом автоматический контроль с заданными требованиями необходим для вентиляционных выбросов и источников организованных выбросов.


При использовании такого подхода система мониторинга и безопасности процессов уничтожения химического оружия не потребует значительной корректировки.


Литература


1. Федеральный закон 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности».


2. Федеральный закон 1997 года № 76-ФЗ«Об уничтожении химического оружия».


3. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.


4. МУ 1.1.020-99. Методические указания «Организация и осуществление санитарно-эпидемиологического надзора за условиями труда и охраной окружающей среды на объектах по уничтожению отравляющих веществ кожно-нарывного действия (временные)».


5. МУ 1.1.019-2000. Методические указания «Организация и осуществление санитарно-эпидемиологического надзора на объектах по уничтожению фосфорорганических отравляющих веществ (временные)».


6. Концепция мониторинга отравляющих веществ и продуктов их деструкции на объектах по уничтожению химического оружия.


7. НСП 01-99 МО РФ. Нормы специального проектирования объектов по уничтожению химического оружия.


8. ГН 2.1.6.1181-02. Гигиенические нормативы аварийных пределов воздействия (АПВ) отравляющих веществ атмосферного воздуха населенных мест.


9. ГН-2.1.6.1372-03. Гигиенические нормативы ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест и зонах защитных мероприятий объектов хранения и уничтожения химического оружия.


10. ГН 2.2.5.1371-03. Гигиенические нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны объектов хранения и уничтожения химического оружия.


Источник: Информационно-аналитический сборник » Федеральные и региональные проблеммы уничтожения химического оружия», Выпуск 6.


Статьи и материалы Сборника включают данные 2004г.

Возврат к списку