2.5毒物泄漏影响的人群计算
一旦知道毒物泄漏影响区域和该区域的人口密度,就可以确定出受影响的人数。最简便的方法是按最坏情况考虑,假定该区域生活和工作人员总出现这里,会受到事故的影响。当然要计算事故影响的相应数值,也需要考虑人口每天出入情况。使用概率方法也能确定一个人在事故时出现在该区域的概率。
防护措施,如使用个人防护设备、避难或疏散不在考虑之内。从原理上,如果使用更为复杂的概率模型,计算中可以包括这种防护措施的影响。
3风险评价
风险定义为危险发生对生命、财产和环境造成损害的概率。许多风险度量可根据危险类型和后果分析和易受伤害点的计算来确定。
通常总体风险是事故发生可能性和它们后果的函数。
定性风险评价是最简单的方法,这种方法只使用定性概率分析和定性后果分析。所有事故的风险根据它们的可能性和后果进行排序,例如,用低、中、高定性排序系统表示出泄漏发生的概率,同样评估事故后果也可这样进行,而风险以风险矩阵的方式判别。
人们可以忽略矩阵中频率和后果都很低的事件,集中考虑那些最可能发生而且后果又最严重的事件。这种方法常用在预先风险分析或后果不是很严重的情况下。
更为有效但复杂的方法是把定量概率分析和定量后果分析的结果结合起来进行定量风险评价。这种方法,原则上只要已知计算模型中概率函数要求的数据,就可到达任何需要的复杂程度,通常计算要进行简化。例如,概率分析和扩散模型可进行很精细的计算,但假设是最坏情况下出现在影响区域的人数时,会更简单。同样最坏情况假设可用在泄漏量和扩散模型中。
如果使用定量方法,可能存在几种风险计算。
个人风险评价:定义为一个人在工厂周围特定的地点位置上由于所有发生事故造成的某种伤害。任何一点的个人风险等于所有引起死亡伤害的概率的和。常见的伤害是死亡。例如,某人在工厂下风向某一位置,如果工厂发生爆炸或毒气泄漏该人就必定会死亡。假定有两种情况是工厂所有可能发生的事故,那么这个人由于事故死亡的总体概率是这些概率之和。
最大个人风险:在个人风险图上的最高值。通常,要考虑至少有一个人在现场。无论大众平均风险如何,大多数人同意个人在工厂周围工作或生活的最大风险有极限。
平均个人风险:是由于工厂事故影响人员的平均风险的度量。这个风险值是把每个风险值乘以暴露人口数再加起来,然后除以总人口数。
这为内部危险提供了很好的度量,可是这方法给出的数值较低。如果风险人口很多,但大多是低风险区,这种情况会导致计算结果较低,一些很危险的高风险区由于人口少或无危险暴露而被平均掉了。因此,平均风险常与最大个人风险结合使用,提供了更为全面的信息。
事故后果-频率曲线:这是一种常用把严重事故后果作为它们概率的函数的方法。这种方法要先确定出所有可能发生事故和每种事故伤害的后果(死亡数),然后画出曲线图。X轴为死亡数,Y轴是所有设施发生所有事故产生死亡数的积累概率。
4使用模型制定计划
4.1简介
在确认可能的事故情况后,将使用事故泄漏模型技术来评价事故的后果。事故泄漏模型对于评价危险物质的泄漏、火灾、热辐射、爆炸等及其影响区域或潜在的后果是很有用的。它能使应急计划者通过决定潜在后果的程度,优先安排出许多不同的紧急情况应急方案,并发展改进应急计划处理紧急事故。
以下部分讨论利用事故后果模型制定紧急计划。
4.2 后果分析
后果分析是用来决定事故的潜在影响区域的工具,让装置设备的管理者和操作者做出应急计划并且做出能够降低危害的决定。化工及石化企业已经有了大量的法规来确保所有设备的安全,包括对建立应急计划及委员会的要求,对处理紧急情况程序的要求等。健全的风险评价措施能够帮助制定对事故性泄漏的应急策略。最新的信息与适当的系统对毒物泄漏的预测后果及可能的影响区域能够很快的传达给应急队员(即应急队、消防部门、危险化学品应急队)。
生产设备必须进行后果分析(在一些方面也称为风险分析)以符合职业安全卫生管理委员会所制定的关于处理现场暴露的工艺安全管理的准则的要求。另外,环境保护部门和其它部门也正在制定风险管理的准则,评价非现场的后果与危险。一些省、市也有法规要求对事故性泄漏的后果进行评价。“建立模型”是帮助这些评价的一个有用的工具。
后果分析用来评价事故泄漏可能的影响区域,用事故的毒物浓度、超压、热通量等形式来表示评价的后果。计划者或是其他经过训练的人员能够使用事故泄漏模型,确认对人员的健康、财产带来影响的脆弱的地理区域。
评价的影响分布或等浓度线可以判别易受事故危害的区域。评价也能提供下列的识别:
•受暴露的人口。
•可能受到影响的现场设备。
•重要的现场外服务,例如医院、消防部门、桥梁、隧道、应急中心、脆弱地区或是可能影响正常操作的区域之间的通讯设备。
•敏感的接受者,例如学校、教堂、护理中心和可能受到泄漏影响撤退用的住房。
用于后果分析的事故性泄漏模型提供了泄漏事故发生后的化学品大气扩散的结果,人们所关心的是能引起人的急性伤害的浓度水平。脆弱区域的范围取决于所泄漏的危险物质数量/速率、气象条件、当地的地形地势的特征、扩散的浓度水平等。
对于有毒气体的泄漏,影响区域或后果由下风向达到某种气体浓度的扩散面积来确定。急性毒性的浓度一般可采用美国工业卫生协会编制的应急计划指南(Emergency Planning Guidelines)中的浓度级别,如果没有ERPG浓度,可参照其他标准。
美国制造业协会推荐使用以下指南标准。
表1-1 不可逆转或严重危害临界值
优先性 | 指南 | 描述 | 来源 |
1 | ERPG—2 | 紧急情况应急指南 | 美国工业卫生协会 |
2 | SPEGL | 短期公众紧急情况指南水平 | 国家研究委员会 |
3 | STEL | 短期暴露水平 | 美国政府工业卫生专家协会(ACGIH) |
4 | TLV—C | 阈的极限值—最高限 | ACGIH |
5 | EEGL | 紧急暴露指南水平(一小时的暴露限) | 国家研究委员会 |
6 | 3×Occupational Guideline—TWA(时间加权平均值) | 职业指南-TWA (时间加权平均值) |
|
| 3× TLV—TWA | 阈限值—时间加权平均值 | ACGIH |
| 3× WEEL—TWA | 工作环境暴露水平 | ACGIH |
| 3× PEL—TWA | 允许的暴露水平极限 | 职业安全与卫生局 |
| 3×REL—TWA | 推荐的暴露极限 | 国家职业安全卫生研究院 |
表1-2 有生命威胁的影响临界值
优先性 | 指南 | 描述 | 来源 |
1 | ERPG—1 | 应急反应计划指南 | 美国工业卫生协会 |
2 | 1-hr L C50/30 | LC50/30 | 美国环境保护局 |
在易燃性物质的泄漏中,对一个爆炸事故中的超压或是火灾中的热通量的可能影响区域要做出评价。在这种情况下,影响区域更像以燃烧源为中心的圆,这个区域受天气条件影响要小于毒气云所受的影响。对于易燃/易爆性材料,燃烧下限被用来确定脆弱区域。为了防止火灾,脆弱区域通过热辐射水平来限定(在这个水平上有一段时间可以让人员免受烧伤的危害)。对于评价爆炸的适宜原则是可能引起较小的结构破坏及在开放空间可能的人身伤害的超压水平。
美国环保局推荐了下列判断原则:
•爆炸
峰值超压为7000帕—房间开始受到部分破坏的阈值
峰值超压为15000帕—耳膜破裂或是能引起严重的结构性破坏的阈值
•池火灾
4KW/m2米的辐射热通量—90秒暴露时,是二度烧伤的阈值
•火球
5KW/m2的辐射热通量—60秒暴露时,是二度烧伤的阈值
•闪火
易燃性物质的燃烧下限的一半,作为可以引起闪火的燃烧和热辐射阈值,此时能引起对公众安全和健康的损坏。