В аварийных ситуациях, связанных с выбросом хлора, необходимо оперативно организовать мероприятия, ограничивающие распространение хлорной волны. Одним из наиболее эффективных средств ее локализации является защитная водяная завеса, которая создается с помощью распылителей воды.
Создание защитных водяных завес должно быть предусмотрено у следующих объектов:
склады жидкого хлора;
пункты слива-налива жидкого хлора;
испарительные;
отстойные железнодорожные тупики;
пункты перевалки затаренного жидкого хлора с одного вида транспорта на другой;
системы трубопроводной транспортировки хлора.
При рассмотрении вопроса практической реализации системы локализации хлорной волны с помощью защитной водяной завесы можно выделить три основных варианта ее применения:
на открытой площадке (местности);
на складах хлора в танках и закрытых пунктах слива-налива жидкого хлора из ж.д. цистерн;
на складах хлора в контейнерах и баллонах.
В первом случае речь идет о создании защитной водяной завесы вокруг находящихся на открытой местности железнодорожных цистерн с жидким хлором, полувагона с контейнерами или вагона с баллонами, а также по периметру площадок разгрузки хлорной тары и др.
Второй случай касается создания замкнутого контура защитной водяной завесы по периметру здания склада хлора в танках или закрытого пункта слива-налива жидкого хлора из железнодорожных цистерн. Необходимость создания замкнутого контура защитной водяной завесы объясняется потенциальной возможностью разрушения здания склада хлора в танках или бокса слива-налива ж.д. цистерн при аварийной разгерметизации (разрушении) сосуда с жидким хлором (танка, железнодорожной цистерны), находящегося внутри здания.
Что касается закрытых складов хлора в контейнерах или баллонах, то на этих объектах защитная водяная завеса создается не по всему периметру здания, а только в местах возможного выхода хлора за его пределы, т.е. у дверных проемов и ворот для въезда автомобилей с хлорной тарой. Это объясняется тем, что при аварийных выбросах хлора из контейнера или баллона здание склада не может быть разрушено.
Водяная завеса выполняет две функции. Во-первых, она является механической преградой, удерживающей распространение хлорного облака в пределах ограниченного пространства. Во-вторых, движущиеся вверх с достаточно большой скоростью струи воды захватывают приграничные слои воздуха (смесь воздуха с парами хлора), турбулизируют их, что позволяет ускорить рассеивание и диспергирование хлора в воздухе и снизить опасность поражения людей. Поэтому водяные струи рекомендуется направлять в хлорное облако, это вызывает его турбулизацию и дополнительный приток воздуха, способствующий понижению концентрации хлора в «облаке» и его подъему вверх от поверхности земли.
При локализации распространения хлорной волны водяной завесой важно, чтобы вода не попадала на вытекающий сжиженный хлор, так как это приведет к усилению выделения газообразного хлора из-за нагрева жидкой фазы хлора водой. Не следует подавать воду в место утечки хлора из аварийного сосуда, так как это может привести к увеличению сечения отверстия в аварийном сосуде вследствие интенсивно протекающей в этом случае коррозии, что, в свою очередь, вызовет возрастание масштабов поражения хлором.
Сточные воды, образующиеся при работе распылителей в случае возникновения хлорных выбросов, в нейтрализации не нуждаются, так как концентрация в них хлора не превышает 1 мг/л. В связи с этим сточная вода может направляться в систему ливневой канализации без предварительной очистки.
Технические средства для создания защитной водяной завесы
Для создания защитной водяной завесы используются стационарно устанавливаемые и переносные распылительные устройства – рассеиватели (рис. 1 и 2), разработанные ПО «Химическая безопасность».
Рис. 1. Стационарное распылительное устройство
Основными элементами распылителя являются ствол и отражательный диск. Вода, поступающая с большой скоростью из ствола рассеивателя, ударяется об отражательный диск и расходится от него веером, создавая тонко распыленное облако, диаметр распыла которого, в зависимости от напора воды, составляет 8–12 метров.
Минимально допустимое давление воды в сети стационарной системы защитной водяной завесы зависит от конкретных характеристик защищаемого объекта и может составить (0,3–0,6) МПа, а соответствующий расход воды через один распылитель составляет 4–8 л/с.
Стационарно устанавливаемые распылители могут комплектоваться отражательными дисками трех типов: конусным, в форме полукубического параболоида с углом раскрытия водяной струи 125° и в форме полукубического параболоида с углом раскрытия водяной струи, близким к 180°. Выбор отражательного диска и рабочих параметров системы локализации хлорной волны определяется специализированной организацией в зависимости от конкретных условий на защищаемом объекте.
Стационарные распылители с углом раскрытия водяной струи 180о устанавливаются на прямолинейных участках замкнутого контура защитной водяной завесы, а с углом раскрытия водяной струи 125о – на углах контура или для защиты локального участка (ворот, дверей).
С целью точной фокусировки факела распыла на защищаемое место, отражательный диск 1 стационарного распылительного устройства (рис. 1) имеет три степени свободы относительно среза сопла 3: смещение вверх-вниз (за счет осевого перемещения вала 7 в направляющей 8), вперед-назад (за счет осевого перемещения вала 5 в направляющей 6) и угловое перемещение (за счет поворота вала 7 в направляющей 8).
Конкретные схемы организации защитной водяной завесы на различных объектах определяются проектной организацией.
Описанные выше устройства, предназначенные для создания защитной водяной завесы, прошли успешные испытания на учениях, проводимых Штабом ГО г. Москвы.
На основе этих устройств созданы системы локализации хлорной волны с помощью защитной водяной завесы на производственных объектах МП «Водоканал» г. Королева, г. Н. Новгорода, г. Ярославля, г. Архангельска и др.
