Введение

По статистике в странах Европы 50–60 % всех перевозимых грузов составляют опасные. Российская статистика гораздо скромнее – опасные грузы в общем объёме перевозок составляют около 15 %. Это говорит о том, что в нашей стране большая часть опасных грузов перевозится как неопасные, что существенно снижает безопасность их перевозки и значительно увеличивает ущерб от инцидентов при перевозке данных грузов. Регулярно мы видим примеры того, что нарушение правил перевозки опасных грузов приводит к значительному ущербу: сегодня на продуктовой машине перевозят навоз, а завтра в школе, куда эта машина привозит продукты, появляется инфекционное заболевание. Таких примеров очень много, и хотя большее количество их связано с элементарным невыполнением известных и понятных правил, немало и таких, которые связаны с отсутствием знаний и навыков обращения с опасными грузами.
Задачей дисциплины «Перевозка опасных грузов» является изучение номенклатуры опасных грузов, их свойств, требований к упаковке и маркировке опасных грузов, к условиям и организации перевозок, обеспечивающими безопасность при их транспортировке.

1. Опасный груз, транспортная опасность

11 июля 1978 г. в испанском курортном поселке Лос-Альфакес, находящемся  на побережье Средиземного моря в 170 км южнее Барселоны, произошел взрыв автоцистерны, перевозившей сжиженный пропилен (42 м3). При проезде мимо палаточного лагеря туристов водитель автоцистерны превысил допустимую скорость движения, в результате чего он не справился с управлением и автоцистерна врезалась в ограду кемпинга. Цистерну разорвало на три части, легковоспламеняемое содержимое цистерны молниеносно распространилось над землей. Огненный смерч обрушился на туристический лагерь. Погибло более 200 человек, 600 туристов получили травмы, из них 100 человек оказались в тяжелом состоянии, потеряв более 70 % кожного покрова. Нанесен огромный материальный и социальный ущерб.
17 июля 1978 г. на скоростном шоссе, ведущем в г. Мехико, взорвалась цистерна с газом. В результате  инцидента были снесены крыши с двух домов, пламя мгновенно охватило три автобуса и два грузовых автомобиля, в общей сложности погибло около 100 чел.
В 1994 г. при перевозке сернокислого урансодержащего раствора между объектами Уральского электрохимического комбината (г. Новоуральск) произошел инцидент, в результате чего на полотно дороги общего пользования было пролито около 1000 л радиоактивного раствора, что привело к дополнительным дозам облучения у персонала, занятого ликвидацией последствий инцидента. Основной причиной аварии были грубые нарушения действующих в России правил перевозки ядерных материалов.
Описанные инциденты наглядно иллюстрируют различные ситуации, которые могут возникать при перевозках опасных грузов. Три инцидента и три различных по материальному и социальному значению ущерба, но объединяют их и выделяют их из общего объема перевозок опасный характер груза.
Что же такое опасный груз? По ГОСТ 19433-88: “К опасным грузам относят вещества и предметы, которые при транспортировании, выполнении погрузочно-разгрузочных работ, хранении могут послужить причиной взрыва, пожара или повреждения транспортных средств, складов, устройств, зданий и сооружений, а также гибели, увечья, отравления, ожогов, облучения или заболевания людей и животных“. В более общем виде, опасный груз можно определить как груз, физические, химические и биологические свойства которого способны оказать отрицательное или катастрофическое  воздействие на людей, технику, сооружения и окружающую среду.
Транспортную опасность в значительной степени предопределяют три основных элемента перевозок опасных грузов: объем перевозок, маршрут перевозок, технология перевозок. Каждый из этих элементов влияет на транспортную опасность, а их параметры и различные количественные и качественные сочетания между собой определяют ее уровень и степень.
Классифицировать транспортную опасность целесообразно по степени опасности, определяемой при выборе и оценке применяемых технологических процессов перевозки с точки зрения вероятности возникновения инцидента. Таким образом, определим степень транспортной опасности как величину математического ожидания ущерба, который может быть нанесен народному хозяйству в результате перевозки опасных грузов при фиксированных значениях параметров, от которых зависит вероятность инцидента. В настоящее время нет возможности, ввиду отсутствия необходимых статистических данных дать четкую количественную оценку различных классов транспортной опасности. Качественную степень опасности перевозимых грузов в зависимости от тяжести последствий  можно оценить в соответствии со следующей классификацией.
1. Гибель людей.
2. Тяжкие телесные повреждения и тяжелые формы заболевания, приводящие к инвалидности  людей. Разрушение технических средств, сооружений и дорог. Загрязнение окружающей среды стойкими (плохо разлагающимися при обычных условиях) вредными веществами.
3. Телесные повреждения и заболевания средней тяжести, приводящие к временной потере трудоспособности на срок до 1 года без последующей инвалидности. Временный выход из строя технических средств, сооружений и дорог. Загрязнение окружающей среды вредными веществами, разлагающимися  в течение 1 месяца.
4. Лёгкие телесные повреждения и заболевания людей с временной потерей трудоспособности. Повреждение технических средств, сооружений и дорог, а также загрязнение окружающей среды, устраняемое на месте инцидента  без привлечения специальных подразделений.
5. Инциденты, не влекущие за собой потерю трудоспособности людей, повреждение транспортных средств, сооружений, дорог и загрязнение окружающей среды.
На практике для определения транспортной опасности конкретных видов опасных грузов, перевозимых по определенным технологическим процессам, широко применяют экспертные оценки.

2. Виды опасности при перевозке опасных грузов

Классификация по видам опасности основана на физико-химических свойствах опасных грузов, характеризующих вид и степень опасности. Для перевозок опасных грузов автомобильным транспортом можно выделить шесть основных видов опасности: взрывоопасность, огнеопасность (пожароопасность), коррозионность и окислительное действие, радиационная опасность, токсичность, инфекционная опасность.
Рассмотрим эти виды опасности, определим параметры транспортной опасности с описанием методов и единиц измерения этих параметров.

2.1. Взрывоопасность

Взрывоопасные грузы, перевозимые автотранспортом, имеют широкую номенклатуру и значительные объемы  перевозок. Такое положение делает взрывоопасность одним из наиболее распространенных видов опасности.
Переходя к подробному описанию этого вида опасности, введем ряд понятий из теории взрывчатых веществ (ВВ). Взрыв – чрезвычайно быстрое физическое или химическое превращение вещества или смеси веществ из одного состояния в другое с переходом потенциальной энергии в кинетическую энергию газообразных продуктов, с резким повышением давления в окружающей среде. Детонация – процесс экзотермического химического превращения ВВ, протекающий с постоянной скоростью, максимальной для данных условий и состояния ВВ. Взрывчатые вещества – индивидуальные химические соединения или механические смеси, способные, под влиянием внешнего воздействия, к самораспространяющемуся химическому превращению с выделением газообразных продуктов и большого количества тепла. Следует отметить, что не все взрывоопасные вещества относятся к ВВ, а отличаются от них тем, что для химического превращения  (взрыва, горения), как правило, требуют наличия кислорода. Инициирующий импульс – внешнее воздействие, приводящее к взрыву. На автомобильном транспорте это: сильный механический удар в результате дорожно-транспортного происшествия (ДТП), падение груза при перегрузке, трение груза в кузове при плохом закреплении, воспламенение груза при попадании искр из глушителя автомобиля, воздействие других перевозимых грузов и т.д. Химический взрыв – быстрое самораспространяющееся химическое превращение веществ или их смесей, сопровождающееся выделением тепла и газов. Процесс возникновения химического взрыва требует значительных энергетических затрат, источником которых могут быть только вещества, способные выделять тепло при химическом превращении (экзотермическая реакция). Теплота взрывчатого превращения колеблется в пределах 3…7,5 Дж/кг (900…1800 ккал/кг).
Важной характеристикой перевозимых автомобильным транспортом  ВВ является чувствительность к детонации, степень которой определяется массой минимального заряда инициирующего (первичного) ВВ, вызывающего незатухающую детонацию в испытываемом веществе. Взрывоопасные вещества, подверженные детонации, т.е. мгновенному взрыву всей массой, представляют наибольшую опасность при перевозках.
На детонационные свойства взрывоопасных веществ влияют следующие факторы: плотность взрывоопасных веществ, расстояние между ними и детонатором, наличие примесей (флегматизаторов), окружающая среда и т.д. Хорошо детонация передается через воздух, хуже через воду, еще хуже через глину и совсем плохо через сталь, порошкообразную или рыхлую среду.

2.2. Огнеопасность

Огнеопасность (пожароопасность) – наиболее распространенный на автомобильном транспорте вид опасности. Это обусловлено: обширной номенклатурой огнеопасных грузов, как способных вызвать воспламенение, так и поддерживающих горение; наличием на транспортных средствах  легкогорючего топлива, необходимого для работы двигателя, и вероятностью пожаров при взрыве взрывоопасных грузов.
Огнеопасность связана с понятием взрывоопасности и, как  правило, огнеопасность и взрывоопасность проявляются одновременно, что накладывает  дополнительные ограничения на перевозочный процесс. Рассмотрим основные определения и термины, описывающие огнеопасность. Горение – химическая реакция, протекающая с выделением тепла и  излучением света. Гомогенное горение – горение газообразной смеси, в которой реагирующие вещества не имеют поверхности раздела. Гетерогенное горение – горение, которое происходит на поверхности раздела. Такое горение характерно для твердых горючих веществ. Температура вспышки – наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются  пары или газы, способные воспламеняться от внешнего источника, при этой температуре сгорают только пары, само вещество не воспламеняется. Температура воспламенения – наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет пары или газы со скоростью, способной поддерживать устойчивое горение. Температура самовоспламенения – наименьшая температура вещества или его смеси с воздухом, приводящая к возгоранию от самонагревания  без воздействия внешнего источника.
При возникновении пожара могут иметь место оба вида горения (гомогенное и гетерогенное) одновременно, причем образование горючих смесей  происходит как до воспламенения, так и в процессе горения при нагревании перевозимых веществ.
Основными условиями, необходимыми для возникновения горения, являются: наличие горючей смеси (определенной концентрации огнеопасных веществ и окислителя), нагрев этой смеси до определенной температуры, т.е. наличие источника воспламенения и воспламенение смеси при способности поддерживания и распространения горения. 

2.3. Коррозионность и окислительное действие

Особое место в перевозках опасных грузов автомобильным транспортом занимают вещества, которым присущи окислительные свойства. Такие вещества в отличие от огнеопасных не требуют присутствия кислорода для горения, а имеют его  избыток, который могут отдавать другим веществам, тем самым поддерживая или вызывая горение. Окислительные процессы лежат в основе коррозии металлов. Под окислением понимают процессы присоединения кислорода или отнятия водорода. Окислительные процессы сопровождаются одновременным восстановлением другого вещества (окислителя).
Коррозионность – наиболее распространенный вид опасности на автомобильном транспорте при перевозках едких веществ и вызывающий значительный ущерб (повреждения тары, транспортных и погрузо-разгрузочных средств, травмы обслуживающего персонала). Коррозия металлов, из которых изготовлены различные технические средства автомобильного транспорта, – это разрушение их в результате химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой (а при перевозках окисляющих веществ – с перевозимыми грузами).
Коррозионные процессы различают по: механизму реакции взаимодействия металла со средой; виду коррозионной среды; виду коррозионных разрушений; характеру дополнительных воздействий, которым подвергается металл одновременно с действием коррозии.
По механизму реакции взаимодействия металла со средой  различают два типа коррозии: химическую и электрохимическую. Для перевозок коррозионных веществ автомобильным транспортом характерна химическая коррозия, рассмотрением которой ограничимся в данном разделе. Химическая коррозия – процесс разрушения металлов под действием внешней среды, не сопровождаемый образованием электрического тока.
Особую группу окисляющих веществ, перевозимых  автомобильным транспортом, образуют органические перекиси, которые являются не только окислителями, но и в большинстве случаев огнеопасными веществами. При определенных условиях органические перекиси способны к разложению, которое может привести к взрыву.

2.4. Радиационная опасность

Наиболее сложной проблемой для обеспечения безопасности перевозок является радиационная опасность, требующая значительных затрат на технические и организационные мероприятия. Основным фактором, определяющим радиационную опасность, является ионизирующее излучение.
Рассмотрим следующие виды ионизирующих излучений, оказывающих воздействие на людей, животных, окружающую среду и в отдельных случаях изменяющее физические свойства материалов. Альфа-частицы (a-частицы) представляют собой ядра атомов гелия с двойным положительным зарядом и атомной массой, равной 4. Эти частицы распространяются прямолинейно со скоростью порядка 10 тыс. км/с и вызывают на своем пути ионизацию большой плотности. Альфа-частицы имеют незначительный пробег: в воздухе 2–11 см,  в биологических тканях 30–150 мм, в алюминии 10–69 мм. Бета-частицы (b-частицы) – это поток электронов и позитронов, обладающих различной  энергией (от нескольких килоэлектронвольт до 3 МэВ), которая характеризует их проникающую способность. При средней величине энергии их свободный пробег составляет: в воздухе – несколько метров, в биологических тканях – около 1 см, в металлах – 1 мм. Прохождение бета-частиц  в различных средах вызывает ионизацию веществ и тормозное излучение. Последнее является электромагнитным излучением. Гамма-излучение (g-излучение) является электромагнитным излучением с очень короткой длиной волны, распространяющейся со скоростью света. Энергия гамма-излучения колеблется в широких пределах от 0,01 до 10 МэВ. Проникающая способность гамма-излучения очень высока и зависит от его энергетических характеристик.
Нейтронное излучение представляет собой поток элементарных, незаряженных электрическим зарядом частиц с массой, близкой к массе протона, Проникающая способность нейтронов наиболее высокая. Нейтроны вступают в ядерные реакции, в результате которых могут образовываться радиоактивные изотопы, в свою очередь являющиеся источниками ионизирующих излучений.
Рентгеновское излучение, возникающее при торможении быстрых  электронов  в веществе, представляют собой электромагнитное излучение с очень короткой длинной волны и отличается от гамма-лучей более низкой частотой колебаний и большим диапазоном длин волн. Рентгеновское излучение распространяется со скоростью света и обладает высокой проникающей способностью.

2.5. Токсичность

Многим веществам, перевозимым автомобильным транспортом, присущи токсические свойства. Эти вещества при перевозках могут вызвать нарушения нормальной жизнедеятельности организма и стать причиной острых или хронических заболеваний. Токсичные вещества представляют потенциальную опасность для состояния здоровья людей и могут вызвать значительные поражения окружающей  среды  в результате инцидентов при перевозках.
Особенность токсичности как вида опасности заключается в том, что объектом воздействия токсичных веществ являются люди и окружающая среда, а не технические средства, на которые эти вещества практически не оказывают значительных отрицательных воздействий.
По воздействию на человека все токсичные вещества разделяются на следующие группы: удушающие, клеточные и нервные газы, кожно-нарывные и лакриматоры (слезоточивые). Данные группы определяют и критические  органы  человека, подверженные влиянию токсичных веществ; механизм воздействия носит биохимический характер и является предметом изучения целого направления (токсикология) в медицине.

2.6. Инфекционная опасность

Последний вид опасности, встречающийся при перевозках опасных грузов автомобильным транспортом, – инфекционная опасность. Она имеет место при перевозках различных бактериологических препаратов, сырых животных продуктов (свежих отходов мясного производства, отходов от производства мездрового клея, навоза, фекальных веществ) и самих животных. Эти вещества являются носителями болезнетворных микроорганизмов, которые при попадании в организм человека могут вызвать различные инфекционные заболевания.
Для возникновения и распространения инфекции необходимо три условия: наличие источника инфекции, восприимчивость к инфекции организма и наличие определенных условий для передачи возбудителя инфекции. Условия, необходимые для возникновения инфекционной опасности, предопределяют комплекс мероприятий по обеспечению безопасности перевозок инфекционных веществ.
При заболевании обслуживающего персонала инфекционными  болезнями в цикле каждого заболевания можно выявить следующие периоды:
– момент заражения и пути проникновения возбудителей в организм;
– инкубационный период – время, исчисляемое от проникновения болезнетворных микроорганизмов до появления первых признаков болезни;
– период предвестников болезни – общее недомогание, головная боль и т.п.;
– период развития заболевания – появление характерных для данного заболевания признаков.

3. Классификация опасных грузов

Классификация опасных грузов (отнесение к классу, подклассу, категории и группе) производится в зависимости от вида и степени опасности груза. Классификация по различным нормативным документам несколько отличается, но любой из них предусматривает девять классов опасных грузов.
1. Взрывчатые вещества и материалы.
2. Газы сжатые, сжиженные и растворенные под давлением.
3. Легковоспламеняющиеся жидкости.
4. Легковоспламеняющиеся твёрдые вещества, самовозгорающиеся вещества и вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой.
5. Окисляющие вещества и органические пероксиды.
6. Ядовитые и инфекционные вещества.
7. Радиоактивные вещества и материалы.
8. Едкие и коррозионные вещества.
9. Прочие опасные вещества.
Если груз имеет несколько видов опасности, то из них выделяется основной в соответствии с таблицей приоритета видов опасности, а остальные считаются дополнительными.

3.1.  Классификация по ГОСТ 19433-88

Первый класс делится на шесть подклассов.
1.1. Вещества и материалы, которые характеризуются опасностью взрыва массой.
1.2. Вещества и материалы, которые характеризуются опасностью разбрасывания, но не создают опасности взрыва массой.
1.3. Взрывчатые вещества и материалы пожароопасные, не взрывающиеся массой.
1.4. Вещества и материалы не представляющие значительной опасности.
1.5. Вещества очень низкой чувствительности, которые характеризуются опасностью взрыва массой.
1.6. Вещества чрезвычайно низкой чувствительности.
Второй класс делится на четыре подкласса.
2.1. Невоспламеняющиеся неядовитые газы.
2.2. Ядовитые газы.
2.3. Воспламеняющиеся (горючие) газы.
2.4. Ядовитые и воспламеняющиеся газы.
Третий класс делится на три подкласса.
3.1. Легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки менее минус 18 °С, в закрытом тигле.
3.2. Легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не менее минус 18 °С, но не более 23 °С, в закрытом тигле.
3.3. Легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не менее минус 23 °С, но не более 61 °С, в закрытом тигле.
Четвертый класс делится на три подкласса.
4.1. Легковоспламеняющиеся твердые вещества.
4.2. Самовозгорающиеся вещества.
4.3. Вещества, выделяющие воспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой.
Пятый класс делится на два подкласса.
5.1. Окисляющие вещества.
5.2. Органические пероксиды.
Шестой класс делится на два подкласса.
6.1. Ядовитые вещества.
6.2. Инфекционные вещества.
Седьмой класс на подклассы не делится.
Восьмой класс делится на три подкласса.
8.1. Едкие и (или) коррозионные вещества, обладающие кислотными свойствами.
8.2. Едкие и (или) коррозионные вещества, обладающие основными свойствами.
8.3. Разные редкие и (или) коррозионные вещества.
Девятый класс делится на два подкласса.
9.1. Грузы, не отнесенные к классам 1–8.
9.2. Грузы, обладающие видами опасности, проявление которых представляет опасность при их транспортировании навалом водным транспортом.
Кроме того, большинство веществ делится на три степени опасности – высокую, среднюю и низкую в зависимости от физических, химических и физиологических характеристик в соответствии с классификационными таблицами.

3.2.  Международная классификация

Отличается от Российской классификации по классам 2, 3, 8, 9. Отличие по третьему, восьмому и девятому классам заключается в том, что по международным нормативным документам они не делятся на подклассы.
Второй класс в соответствии с Рекомендациями экспертов ООН делится на три подкласса.
2.1. Воспламеняющиеся (горючие) газы.
2.2. Невоспламеняющиеся неядовитые газы.
2.3. Ядовитые газы.
В соответствии с ДОПОГ 2 класс делится на группы, обозначаемые латинскими буквами, соответствующими первой букве вида опасности:
F (flammable) – легковоспламеняющиеся газы;
T – ядовитые газы;
A – удушающие газы;
O – окисляющие газы.