Программный комплекс "Тепловой взрыв" (стр. 20 )

СГС используется в различных международных соглашениях, включая Стратегический подход к международному обращению химических веществ (SAICM). Международное сообщество сегодня практически полностью признает СГС в качестве основного инструмента для совершенствования управления опасными химическими веществами.

СГС в России законодательно введена посредством утверждения только в октябре 2016 г. технического регламента "О безопасности химической продукции". [20] Он законодательно принципиально закрепил гармонизацию системы классификации опасных веществ в России с системой СГС. Переходный период для разработки системы стандартов и других документов, обеспечивающих действие указанного технического регламента, определен 2021 год. Как показывает опыт внедрения СГС в ЕС, предстоит разработка (по крайней мере, адаптация существующих за рубежом) большого числа стандартов, технических руководств и иной документации. Хотя такая работа была начата несколько лет назад, она еще далека до своего завершения [21]. Основные проблемы, связанные с переходом к применению СГС в РФ - необходимость разработки и внедрения большого числа стандартов, определяющих выполнение процедур классификации и создание сети аккредитованных испытательных лабораторий.

СГС является добровольной международной системой, которая не налагает никаких принудительных договорных обязательств на использующие эту систему страны. СГС не является руководящим документом или стандартом. Основной документ СГС ("Фиолетовая книга" [22]) устанавливает модель классификации опасности химических веществ и инструменты информирования с пояснениями по использованию данной системы. В целом СГС можно рассматривать, как набор "строительных" элементов, которые могут быть использованы полностью или частично при создании национальных систем классификации опасности химических веществ в зависимости от конкретных решаемых задач.

Объектами классификации СГС являются опасные химические вещества. При этом, понятие "химические вещества" в СГС включает в себя как индивидуальные химические соединения, так и смеси, и растворы, что соответствует рассмотренному ранее понятию CHEMICALS. СГС не вводит каких – либо ограничений на объекты классификации. Такие ограничения могу быть введены в национальных, отраслевых и иных системах, в которых исключаются из объектов классификации те или иные химические вещества по их отраслевому признаку, назначению применения и т. д. Так, например, объектами классификации, рассматриваемыми в европейской системе CLP, является только химическая продукция, находящаяся в обращении на рынке, кроме радиоактивных материалов, химических отходов, медицинских и ветеринарных препаратов, косметических продуктов, пищевых продуктов, продуктов военного назначения, опасных химических грузов. Технический регламент РФ "О безопасности химической продукции" в качестве объектов своего действия (и, соответственно, объектов классификации) также рассматривает химическую продукцию с теми же исключениями (кроме военной продукции, которая в РФ признается объектом действия этого регламента).

Система классификации опасных веществ в СГС основана на рассмотрении трех групп химических опасностей:

1) физические опасности, обусловленные опасностью физического состояния вещества;

2) токсические опасности для здоровья человека, обусловленные токсическими опасностями химических веществ

3) экотоксикологические опасности, обусловленные свойствами химических веществ, опасными для природы, животных и растений.

Каждая группа химических опасностей включает в себя различные виды опасностей.

СГС установлены критерии классификации химических веществ по опасным свойствам и процедуры присвоения химическим веществам класса (подкласса) опасности.

Понятие термической опасности и, соответственно, опасных химических веществ, обладающих такой опасностью, в СГС отсутствует. Поэтому изложение дальнейшего материала в настоящем разделе использует определение этого понятия, приведенное ранее в гл.1.

Термическая опасность химических веществ всегда связана с наличием опасной химической реакции, способной нанести ущерб человеку, инфраструктуре, природе в результате теплового взрыва или воздействия газовыделения. В соответствии с этим, опасная химическая реакция является носителем опасности по отношению к объекту защиты. Такая химическая реакция имеет в своей первооснове химическое вещество (или смесь веществ), порождающее опасную химическую реакцию самостоятельно или в результате взаимодействия с другим веществом (или другими веществами). Исходя из этих позиций, любое химическое вещество, порождающее опасную химическую реакцию, является опасным веществом и, соответственно, должно быть объектом классификации в СГС, объектом действия которой являются все опасные вещества.

В рамках системы классификации СГС все виды опасностей, включенные в группу физических опасностей (кроме газов под давлением) обусловлены наличием опасной химической реакции. Такой опасной химической реакцией является взрывчатое разложение (в режиме детонации) для взрывчатых веществ, определяющей взрывчатость химических веществ как свойство опасности этого класса. С опасной химической реакцией окисления химических веществ кислородом воздуха связаны такие свойства пожароопасности как горючесть, окисляющее воздействие, пирофорность, самонагревание, образование воспламеняющихся газов при контакте с водой. Коррозионность – опасное свойство, связанное с коррозионными химическими взаимодействиями. Свойство экзотермического саморазложения индивидуальных химических веществ и их химического взаимодействия в смесях и растворах определяет их термическую опасность, связанную с возможностью теплового взрыва.

Вещества, обладающие термической опасностью, т. е. опасностью теплового взрыва, СГС в качестве отдельного класса не рассматриваются. Вместе с тем, они присутствуют в ряде классов опасных веществ, обладающих физическими опасностями согласно СГС.

Начнем с класса взрывчатых веществ.

В соответствии с определением класса взрывчатых веществ в СГС, взрывчатое вещество – это твердые или жидкие вещества, которые сами по себе способны к химической реакции с выделением газов при такой температуре и таком давлении и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов. Здесь нужно уточнить: речь идет о превращении вещества в режиме детонации, при котором определяющим в механизме теплопередачи является наличие ударной волны, осуществляющей быстрое сжатие реагирующей среды до состояния адиабатического воспламенения. Возникновение детонации происходит в условиях мощных источников инициирования (подрыв внешнего заряда ВВ, инициирование ударом, трением и т. д.). Детонация – основной, "полезный", целевой процесс при использовании ВВ в промышленности и военном деле. Вместе с этим, в определенных условиях, помимо детонации, превращение взрывчатого вещества может протекать в режимах горения и теплового взрыва.

При горении (дефлаграции) фронт превращения распространяется с дозвуковой скоростью путем передачи поджигающего импульса в результате молекулярной теплопроводности. При тепловом взрыве фронта превращения нет, имеет место объемное реагирование с механизмом теплопередачи молекулярной теплопроводностью.

Вопросы горения и детонации в настоящей монографии не рассматриваются.

Все химические вещества, входящие в класс взрывчатых веществ, всегда разлагаются с выделением тепла. Поэтому все вещества, включенные в СГС в класс "взрывчатые вещества", обладают термической опасностью в качестве дополнительного вида опасности и объекты, содержащие такие вещества, требуют исследования термической безопасности.

При пожаре имеет место опасная химическая реакция взаимодействия химического вещества с кислородом воздуха. Такая реакция протекает в режиме дефлаграции (горения) с образованием и распространением фронта пламени. Для химических веществ, обладающих пожарной опасностью (классы воспламеняющиеся газы, воспламеняющие аэрозоли, воспламеняющиеся жидкости, воспламеняющиеся твердые вещества) тепловой взрыв как вид опасности не характерен. Соответственно, объекты, содержащие такие вещества обычно не требуют анализа термической безопасности. Исключение составляют предварительно смешанные горючие газы с воздухом и химически нестабильные газы (категории А и В), способные к взрывчатому разложению даже в отсутствии воздуха (примеры: ацетилен, окись этилена).

Для классов СГС группы "окислители" (окисляющие газы, окисляющие жидкости и окисляющие твердые вещества) главным видом опасности также является пожарная опасность, связанная со способностью веществ этих классов поддерживать горение. Однако в эти классы включаются также вещества, которые, являясь окислителями, способны к самостоятельному экзотермическому разложению (перекись водорода, перхлорат аммония и т. д.) и, соответственно, обладают термической опасностью. Поэтому химические вещества из этих классов требуют анализа на способность к самостоятельному экзотермическому разложению и при выявлении такого свойства здесь нужен анализ термической безопасности.

Самонагревающиеся вещества - это твердые и жидкие вещества, способные в результате взаимодействия с кислородом воздуха без дополнительного нагревания к саморазогреву и воспламенению. Такая опасность характерна для больших масс вещества и после длительного времени химического взаимодействия. Самонагревающиеся вещества обладают опасностью теплового взрыва, а объекты, их содержащие, требуют анализа на термическую безопасность.

Самореагирующие вещества – отдельный класс опасных веществ в СГС, опасность которых обусловлена термической опасностью.

СГС вводит следующее определение самореагирующих веществ: самореагирующие вещества или их смеси – термически неустойчивые жидкие или твердые вещества, или смеси, способные подвергаться бурному экзотермическому разложению без участия кислорода (воздуха). Экзотермичность разложения – характерное свойство химических веществ этой группы, определяющее необходимость исследования объектов, содержащих такие вещества, на термическую безопасность.

Отметим, что в русских версиях СГС имеются разночтения в терминологии, касающейся данного класса. Во всех англоязычных документах ООН и в директиве REACH используется один и тот же английский термин SELF-REACTIVE substance, что аутентично переводится на русский как самореагирующее вещество. В русской версии СГС английский термин переводится как саморазлагающееся вещества.