??? (二)某氯堿企業(yè)生產(chǎn)中可能發(fā)生的突發(fā)氯氣中毒危害事故影響范圍宣分析
??? 我們在對某大型氯堿化工企業(yè)離子膜燒堿技術改造項目進行職業(yè)病危害預評價工作中,嘗試應用了數(shù)學模型,對項目建成投產(chǎn)后可能發(fā)生的突發(fā)急性氯氣中毒事故影響區(qū)域及危害程度進行分析與評價,并結合2004年4月16日重慶天原化工總廠氯氣泄漏爆炸事故進行分析加以驗證。
??? 1.大型氯氣泄漏事故:根據(jù)氣體外逸擴散濃度數(shù)學計算公式,對氯氣泄漏形成不同濃度可能影響的范圍進行估算。按照居民區(qū)大氣中氯氣一最高容許濃度、職業(yè)接觸限值(工作場所空氣中氯氣最高容許濃度)、急性氯氣中毒濃度劃分為3個危害區(qū)域:居民區(qū)大氣中氯氣一次最高容許濃度為C1=0.1 mg/m3;職業(yè)接觸限值C2=1 mg/m3(工作場所空氣中氯氣最高容許濃度);人員急性氯氣中毒濃度C3=200 mg/m3(持續(xù)0.5~1.0 h有死亡危險)。
??? 考慮發(fā)生氯氣大量泄漏有一個發(fā)生、發(fā)現(xiàn)、處理的過程,取10 min生產(chǎn)氯氣泄漏量進行計算:氯氣泄漏量M=8萬t/8 000×6(10 min)=1.667 t/10 min。
??? 取地面高度h=2 m,風速v=3.5 m/s(企業(yè)所處地區(qū)年平均風速2~5 m/s,全年主導風向為西南)。C=100 M/vx2(e-20h/x)=100×1.667×6×24/3.5x2(e-40/x)=6 858.5/x2(e-40/x),取C1=0.1 mg/m3=0.000 1 mg/L,x1=(6 858.5/0.00 1)1/2=8 281 m(取e-40/x≈1),取C2=1 mg/m3=0.001 mg/L,x2=(6 858.5/0.001)1/2=2 619 m,(取e-40/x≈1)取C3=200 mg/m3=0.2 mg/L,C3=6 858.5/x2(e-40/x)=0.2用試差法求得x3=150 m(此時e-40/x≠1)。
??? 以上述計算結果可以得知,10 min估算泄漏量造成急性氯氣中毒區(qū)域邊長為150 m的60°扇形區(qū)域,是最危險的區(qū)域;邊長為2 619 m的60°扇形區(qū)域將超過我國衛(wèi)生標準規(guī)定的工作場所空氣中氯氣最高容許濃度;邊長8 281 m的扇形區(qū)域將超過居民區(qū)大氣中氯氣一次最高容許濃度。上述氯氣泄漏量廠區(qū)將可能造成人員急性氯氣中毒甚至死亡,并可波及附近民眾遭受氯氣危害。
??? 2.典型事故安全分析:2004年4月16日重慶天原化工廠發(fā)生氯氣泄漏爆炸事故,爆炸造成9人死亡,3人重傷;由于爆炸,使數(shù)個裝有共計13號液氯的氣罐損壞,導致氯氣大量外泄,泄漏氯氣波及化工廠周圍居民區(qū)及化工廠隔江相對的居民區(qū),方圓5公里15萬人被緊急疏散。當時風向西北風,風速取2 m/s噸液氯氣化在30 min內外泄,經(jīng)計算達到我國職業(yè)接觸最高容許濃度1 mg/m3,其距離為下風向的5 585.7 m。C=100M/vx2(e-20h/x)x=5 858.7 m。
??? 使用本式進行計算與實際受害面積基本相符;事故現(xiàn)場指揮部做出應急救援方案,將天原化工廠方圓5公里15萬人進行緊急疏散,其疏散距離與公式估算結果基本相符。
??? 3.討論:我們在應用數(shù)學模型進行泄漏所致中毒事故后果分析中,以一定時間內設計的生產(chǎn)能力估算最大泄漏量,主要考慮工廠泄漏內的現(xiàn)場情況,計算毒氣氣團在空氣中漂移、擴散的范圍、濃度、接觸毒物的人數(shù)等,對工程項目建成投產(chǎn)后可能發(fā)生的突發(fā)中毒事故影響范圍和危害程度做出了定量評價,并通過國內典型事故案例加以驗證。但影響泄漏所致中毒事故危害程度的因素很多,諸如毒物的性質、毒物的濃度和人員與接觸時間、有毒氣體的泄漏量和泄漏速度、蒸氣壓、中毒途徑等因素,事故區(qū)的氣象條件、地形地物、居住情況以及應急救援反應等。這樣一個受多種因素影響的復雜的問題或現(xiàn)象用數(shù)學模型來描述,往往是在一個系列的假設前提下按理想的情況建立的,有些模型經(jīng)過小型試驗的驗證,有的則可能與實際情況有較大出入,但對分析職業(yè)病危害的危險性來說是可以參考的。
??? 在評價報告中定量地描述一個可能發(fā)生的突發(fā)中毒事故對作業(yè)工人和企業(yè)內職工、對社區(qū)民眾甚至對環(huán)境造成危害的嚴重程度,可有助于事故危害分區(qū)的準確劃定和現(xiàn)場人員采取正確的個人防護,指導群眾撤離,也可用于預案制定,從而預測危害縱深、危害寬度、傷害面積和無防護人員的傷害概率等。
??? 泄漏所致中毒是常見的重大事故,經(jīng)常造成嚴重的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失,對于可能發(fā)生的職業(yè)病危害事故,只有知道其后果時,對其危害性分析才算是完整的,分析結果為企業(yè)或企業(yè)主管部門提供關于重大事故后果的信息,為企業(yè)決策者和建設項目(工程)設計者提供關于采取何種防護措施決策的信息。因此,在建設項目職業(yè)病危害預評價報告中增加這一部分的定量評價內容有不可忽視的實際意義。
??? 我們應用的兩個數(shù)學模型,其計算參數(shù)均可通過工程項目的設計及有關資料中獲得,在實際應用中簡明、易行,并通過典型事故案例驗證,有一定的科學性。隨著建設項目職業(yè)病危害評價制度的進一步完善,根據(jù)《中華人民共和國職業(yè)病防治法》、《使用有毒物品作業(yè)場所勞動保護條例》及相關的標準和規(guī)范,我們還應不斷地在實踐中探索適合的定量評價方法,改進與完善評價報告的內容,以不斷提高評價水平。
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