Характеристика вредных веществ


Природный газ
Природный газ бесцветен, значительно легче воздуха, малотоксичен, если не содержит вредных примесей более допустимых норм.
Если природный газ очищен в соответствии с требованиями ОСТ 51.81-82, «Газы горючие природные, подаваемые в магистральные газопроводы», его свойства мало отличаются от свойств метана.
Примеси тяжелых углеводородов изменяют свойства природного газа: повышают его плотность; снижают температуру воспламенения (НКПВ), а следовательно, и допустимое объемное содержание газа в воздухе рабочей зоны; при значительном их содержании в газе придают ему запах бензина; снижают минимальную энергию зажигания.
Метан
Относительная плотность по воздуху 0,55, плотность 0,717 кг/м3. По санитарным нормам относится к 4-му классу опасности (мало опасные вредные вещества со значением ПДК в пересчете на С – 300 мг/м3.
Концентрационные пределы воспламенения в воздухе – 5-15 % (по объему), температура воспламенения 645 °С.
Минимальная энергия зажигания, определяемая по методике ВНИИПО («Методика определения критического зазора при зажигании аэровзвесей горючих пылей и минимальных значений тока, мощности и энергии зажигания горючих газов и паров с воздухом») – 0,15 мДж.
Газоконденсат
Газоконденсат в газопроводе нестабилен. Упругость его паров при данной температуре равна давлению в газопроводе. При выпуске газоконденсата в емкость с более низким давлением или при его утечке из газопровода в первую очередь выделяются содержащиеся в нем пары более легких углеводородов, т.е. происходит его частичная стабилизация.
Газоконденсат, выпадающий в газопроводе, повышает гидравлическое сопротивление, а при его сливе или утечке, а также при ремонтных работах, повышает пожаро- и газовзрывоопасность.
Попадание газоконденсата на прием компрессора может привести к нарушениям его работы вплоть до полного разрушения.
Попадание газоконденсата в газораспределительные сети может вызвать их закупорку, а попадание конденсата в газовые горелки – пожары и взрывы.
Нестабильный газоконденсат содержит пропан-бутан, и даже этан и пентан, определяющие высокую упругость его паров. Стабильные газоконденсаты в основном состоят из тяжелых углеводородов (пентан и вышекипящие – С5) и 2 – 3 % более низкокипящих углеводородов (пропан и бутан).
Газоконденсат, отделяемый в сепараторах низкого давления или в продувочных емкостях, не полностью стабилизирован. При дальнейшем хранении и нагреве из него выделяются пары углеводородов, что резко повышает газовзрывоопасность. При хранении не полностью стабилизированного газоконденсата в обычных резервуарах (для легких нефтепродуктов) дыхательные клапаны, устанавливаемые на них, должны быть рассчитаны на выпуск повышенного объема паров (в 2–3 раза больше производительности наполнения резервуаров).
Нестабильный и не полностью стабилизированный газоконденсат вследствие выделения из него в атмосферу паров тяжелых углеводородов повышает пожаро- и газовзрывоопасность.
Высокая газовзрывоопасность газоконденсата характеризуется низкими значениями НКПВ их паров в воздухе, устойчивостью к рассеиванию тяжелых паров в атмосфере и сравнительно большой скоростью распространения пламени в паровоздушных смесях.
Соответствующий техническим условиям стабильный газоконденсат можно хранить в обычных резервуарах и транспортировать в железнодорожных и автомобильных цистернах для легких нефтепродуктов. Плотность стабильных газоконденсатов различных месторождений составляет 0,70 – 0,81 г/см3.
По опасности стабильные газоконденсаты сходны с легкими нефтепродуктами типа бензина – керосина, отличаясь от них более широкими диапазонами температур испарения, воспламенения и других характеристик.
Пределы воспламенения и температура воспламенения паров газоконденсата значительно ниже, чем у природного газа; они тем ниже, чем больше плотность газоконденсата. Пары тяжелых углеводородов, выделяемые при стабилизации, а затем при испарении газоконденсата значительно тяжелее воздуха. Поэтому в безветренную погоду они стелются по поверхности земли, скапливаются в низких местах по рельефу местности и медленно рассеиваются, создавая иногда на большой территории скопление взрывоопасных смесей паров и воздуха с очень низким значением НКПВ. НКПВ паров стабильных газоконденсатов обычно равен 1,1 –1,3 % (по объему).
Вредность паров газоконденсатов и сжиженных газов, если они не содержат предельные углеводороды, сравнительно невелика. По степени воздействия на организм человека они относятся к 4 классу опасности (вещества мало опасные). Их ПДК в воздухе составляет так же, как для метана – 300 мг/м3 (в перерасчете на С).
Вследствие высокой плотности по отношению к воздуху они могут скапливаться в низинах и, снижая содержание кислорода в воздухе, действовать удушающее.
Газоконденсаты могут оказывать вредное воздействие на кожу человека, вызывая заболевания (сухость кожи, появление трещин, а иногда дерматиты, экземы и т. п.). Особенно опасно их попадание на слизистые оболочки. Газоконденсат, попавший на тело, следует смывать теплой водой с мылом. При утечке нестабильного газоконденсата происходит сильное местное охлаждение самой струи, а также металла и тел на которые она попадает. Попадание струи газоконденсата на кожу тела человека может вызвать ее обморожение.
Если газоконденсат содержит также влагу, углекислоту и сернистые соединения, он вызывает повышенную коррозию внутри газопровода, особенно в низких местах по рельефу трассы.
Одоранты
В качестве одорантов в основном применяются меркаптаны, в частности, этилмеркаптан (С2H5SH), обладающий следующим свойствами: плотность 0,839 кг/м3; температура кипения 37 °С; концентрационные пределы воспламенения паров в воздухе 2,8 – 18,2 % (по объему); относится ко второму классу опасности (вещества высоко опасные), ПДК в воздухе рабочей зоны по санитарным нормам 1 мг/м3; температура воспламенения с воздухом 299 °С; плотность паров при 0 °С и 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) – 2,77 кгс/м3; упругость паров при 20 °С - ~0,06 МПа (440 мм рт. ст.).
Меркаптаны в малых концентрациях вызывают головную боль и тошноту. В больших концентрациях они действуют на центральную нервную систему, вызывая судороги, паралич и смерть от остановки дыхания. Их действие сходно с действием сероводорода.
Очень низка ПДК меркаптанов в воздухе населенных мест, например, для метилмеркаптана она установлена равной 9*10-6 мг/м3 (т. е. наименьшая из всех ПДК по санитарным нормам).
Меркаптаны с окислами металлов и щелочами образуют меркаптиды, которые при воздействии воздуха склонны к самовозгоранию (как пирофорные соединения).
Одорирование природного газа не делает его более токсичным. Расчетный расход этилмеркаптана при одоризации газа для бытового потребления 16 мг/м3 газа.
Сероводород
Сероводород (H2S) – бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Плотность 1,54 кг/м3, по отношению к воздуху 1,19. Температура воспламенения 290 °С. Хорошо растворяется в воде. В водном растворе является слабой кислотой. Горит синеватым пламенем с образование воды и сернистого газа (SO2). Взрывоопасен, концентрационные пределы воспламенения 4,3 – 45,5 % (по объему). Нередко скапливается в балластной воде и газоконденсате.
Сероводород – сильный нервный яд, вызывающий смерть от остановки дыхания. На дыхательные пути и глаза действует раздражающе. Растворенный в воде, при попадании на кожу человека вызывает покраснение и экзему.
Ощутимый запах сероводорода в воздухе отмечается при 1,4 – 2,3 мг/м3, значительный запах при 4 мг/м3; при 7 – 11 мг/м3 – запах тягостный. При более высоких концентрациях запах менее сильный, наступает привыкание.
Нахождение человека в атмосфере, содержащей 90 – 100 мг/м3 сероводорода, в течение 4 ч вызывает головную боль, слезотечение, светобоязнь. При концентрации 200 – 280 мг/м3 наблюдается жжение в глазах, раздражение слизистых оболочек глаз и зева, металлический вкус во ту, усталость, головные боли, тошнота.
При концентрации 700 мг/м3 наступает опасное отравление в течение 15 – 20 минут. При концентрации 1000 мг/м3 и выше смерть может наступить почти мгновенно.
Сероводород относится ко второму классу опасности. ПДК сероводорода в воздухе рабочей зоны в присутствии углеводородов (С1 – С5) – 3, в воздухе населенных мест – 0,008 мг/м3.
Сернистый газ
Сернистый газ (SO2) – конечный продукт горения сероводорода и других серосодержащих веществ. Он тяжелее воздуха примерно в 2,3 раза. При сгорании одной единицы массы сероводорода образуются примерно 1,88 единицы сернистого газа.
ПДК сернистого газа в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3 (3 класс – умеренно опасные вредные вещества). В воздухе населенных пунктов ПДК – 0,05 мг/м3, максимально разовая ПДК 0,5 мг/м3.
Сернистый газ обладает резким запахом и сильно раздражает дыхательные пути, его концентрация 1500 – 4000 мг/м3 смертельна для человека.
Окись углерода
Окись углерода (угарный газ) образуется при неполном сгорании различных веществ.
ПДК углерода в воздухе рабочей зоны 20 мг/м3 (4 класс – малоопасные вредные вещества), ПДК в воздухе населенных пунктов 1 мг/м3 и максимально разовая – 3 мг/м3.
Метанол-яд
Метанол-яд (CH3OH метанол, метиловый спирт, древесный спирт, карбанол) - бесцветная прозрачная жидкость, по запаху и вкусу напоминает винный (этиловый) спирт, имеет показатели:
Плотность 0,791 г/см3; температура кипения 64,7 °С; температура вспышки 16 °С; пределы воспламенения паров в воздухе, 6,7 – 36,5 (по объему); ПДК в воздухе рабочей зоны (по санитарным нормам), 5 мг/м3, ПДК в воздухе населенных мест, мг/м3: максимально разовая 1; среднесуточная 0,5.
Метанол-яд – сильный яд, действующий преимущественно на нервную и сосудистую системы. Возможно серьезное отравление вследствие его попадания в организм человека через дыхательную систему и даже через неповрежденную кожу. Прием внутрь 5 – 10 г метанола может вызвать тяжелое отравление, а 30 г – смертельно опасная доза.
Симптомы отравления: головная боль, головокружение, тошнота, рвота, боль в желудке, общая слабость, раздражение слизистых оболочек, мелькание в глазах. В тяжелых случаях наступает слепота, затем смерть.
 Ионизирующая радиация
Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).
Таблица А.1 - Показатели опасности и токсичности сырья, полупродуктов, готовых продуктов и отходов при производстве продукции
Наименование вещества
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76
Температура, о С
Концентрационные пределы воспламенения %
ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений по ГОСТ 21.1.005-88, мг/м3
Характеристика токсичности (воздействия) на организм человека
вспышки
самовоспламенения
нижний
верхний
Метанол
3
8
484
5,5
34,7
5,0
Нервный яд, поражает глаза, дыхательные пути
Углеводороды (метан)
4
-161
645
5,0
15,0
300,0
При высоких концентрациях обладают наркотическим действием
Сероводород
2
-60
246
4,3
45,5
3,0
Поражает центральную нервную систему
Нефть
3
-
-
-
-
10,0
При высоких концентрациях обладает наркотическим действием
Конденсат
3
 -
-
0,18
8,1
10,0
При высоких концентрациях обладает наркотическим действием
Кислота соляная
2
-
 -
-
 -
5,0
Раздражает кожу, дыхательные пути, вызывает ожоги
СНПХ-5312Т
3
28
510
-
-
5,0
Поражает глаза, дыхательные пути
ОП-10
3
77
400
-
-
1,5
Раздражает кожу, слизистые оболочки
Кальций хлористый
-
-
-
-
-
-
Малотоксичен
Газкор 01
4
-
-
-
-
-
Малотоксичен