有毒化学品事故安全区域的划分及人员疏散

有毒化学品事故安全区域的划分及有毒化学品事故安全区域的划分及 人员疏散人员疏散 0 引言引言 化学品事故发生后 首要任务是对现场的人员进行疏散 确定安全距离 建立安全区域 从保护人员安全的观点看 当 然是把安全距离拉得越远越好 然而在现场救援中 除了考虑 安全因素外 还应考虑如何尽快地处置事故 防止事故的蔓延 扩大 因此 需要建立确定安全区域的定量分析方法 该安全 区域既能够满足现场救援的实际需求 又能保证周围的群众及 现场应急处置人员的人身安全 目前 欧美等发达国家已建立比较成熟的化学品事故安全 区域的确定方法 如 北美交通运输部门针对运输过程中发生 的化学事故 给出了数千种化学品的首次隔离和防护距离 为 救援指挥人员以及现场处理人员做出初步决策提供了科学依据 美国工业卫生协会制定了一百多种化学品的应急疏散和防护距 离 并每年增加 7 种新化学品的资料 近几年 我国也翻译和 引进了一些有毒害化学品方面的资料 然而 那些资料比较零 散 还不能形成系统的方案 策略 在实际应用中也不能发挥 应有的作用 笔者通过分析国外先进的化学事故安全距离 区域的确定 方法 结合中国石化青岛安全工程研究院多年化学品事故应急 救援研究的经验 提出了确定有毒化学品事故安全距离 区域 的程序及实施人员疏散的原则 1 初始安全区初始安全区 化学品泄漏后 若接触泄漏物或吸入其蒸气可能会危及生 命 有必要确定初始安全区 以供现场应急人员在专业人员到 达事故现场前作应急参考 1 1 初始安全区的定义 初始安全区包括初始隔离区和防护区 是指有毒化学品泄 漏事故发生后 为了保护公众免受伤害 在事故源周围及其下 风向需要控制的区域 该区域可在有技术资料的应急救援人员 到达事发地点之前 为应急救援人员提供首次的指导 初始安 全区的示意图如图 1 所示 图 1 初始隔离和防护区示意图 初始隔离区是指发生事故时 公众生命可能受到威胁的区 域 是以泄漏源为中心的一个圆周区域 周周的半径即为初始 隔离距离 该区域只允许少数消防特勤官兵和抢险队伍进入 防护区 疏散区 是指下风向有害气体 蒸气 烟雾或粉尘可 能影响的区域 是泄漏源下风方向的正方形区域 正方形的边 长即为下风向疏散距离 该区域内如果不进行防护 则可能使 人致残或产生严重的或不可逆的健康危害 应疏散公众 禁止 未防护人员进入或停留 初始隔离和防护距离是建议用于保护人们避免吸入危险化 学品泄漏所致有毒蒸气危害 tih 的距离 在物质泄漏后头 30min 就可能产生影响 并随时间的增加而增加的距离 1 2 初始安全区的制定原则 1 2 1 应急手册查询法 初始安全区 距离可以从北美运输部编写的 应急救援指 南手册 2004 中查询得到 也可参考国家化学品登记中心编写 的 危险化学品应急处置速查手册 可以根据表格中提供的 初期隔离距离 initial isolation distance 与保护行动距离 protective action distance 对现场情况进行处置 其距离又分为 小量 等于或低于 200l 和大量泄漏 大于 200l 更进一步细分为 白天及夜晚情境 如果在泄漏事故中有多个槽罐车 便携式储罐 大钢瓶 大容器泄漏 应考虑增加防护距离 对于采用防护距离为 11 0km 的物质 在某种大气压下实际 的距离可能会更大 如果有毒化学品蒸气在峡谷或建筑物之间 形成涡流 由于这种涡流与大气混合的机会较少 所采用的距 离也应相应增大 白天发生风向逆转 下雪天或近日落 伴有 平稳的风速等情况下发生泄漏时 可能需要增加防护距离 当 存在这些情况时 空气中污染物混合 扩散缓慢 并更多吹向 下风向 另外 如果物质温度或室外气温超过 30 时 对于液 体泄漏可能要增大保护距离 对于遇水反应产生明显有毒气体物质的首次隔离距离和防 护距离 应引起注意 某些吸入毒性物质 tih 如三氟化溴 二硫酰 二 氯等 泄漏到水中时会产生另一种 tih 当遇水反应产生吸入毒性危害的物质泄漏到河流中 污染 源可能随着水流流向下游 采用该方法时应注意 该方法是针对运输过程中发生的化 学事故而制定的原则 对于储存 生产企业只能作为参考原则 并应由相关专家作出决定 1 2 2 aiha 美国工业卫生协会 法 可以通过现场的实时有毒气体浓度检测及多方面的参考资 料决定安全距离的大小和程度 美国工业卫生协会 aiha 出版的 污染空气的紧急反应计划指南对于采用现场实时浓度监测给出 了一个详细的划分原则 首先给出了 3 个浓度范围 erpg 紧急反应计划指南 1 是空气中最高浓度 低于该值 就可以相信 几乎所有人都能暴露于其中达 1h 除了轻微的 短暂的有害于健康的影响或明显感到令人讨厌的气味 而没有 其他影响 erpg 2 是空气中最高浓度 低于该值就可以相信 几乎 所有人都能暴露于其中达 1h 除逐步显示出来的不可逆或其他 严重的健康影响 或削弱他们采取保护行动的能力 而没有其 他影响 erpg 3 是空气中最高浓度 低于该值就可以相信 几乎 所有人都能暴露于其中达 1 小时 会逐步显示出危及生命健康 的影响 目前 aiha 已公布 110 余种有毒化学品的 erpg 值 并以每 年 7 种的速度增加 对于没有 erpg 值的危险化学品 他们还提 出了替代的方案 aiha 法确定安全距离的程序如下 1 erpg 值已知 根据 erpg 3 确定初始隔离距离 根据 erpg 2 确定保护距离 2 erpg 值未知 根据 idlh 值或 0 1 lc50 值确定初始隔离 距离 根据 0 01 lc50 值确定保护距离 其中 立即致死浓度 idlh immediately dangerous to life and health 是指人员暴露于毒性气体环境 30min 尚有能力逃跑 且不致产生不良症状或不可恢复性之健康影响的最大容许浓度 lc50 lethal concentration 指试验动物群在一定浓度的化 学物质下 暴露一段时间 1 4h 后 观察 14 天 结果能造成 50 试验动物群死亡之浓度 2 事故现场安全的控制事故现场安全的控制 根据确定的初始安全距离 可以疏散现场的人员 禁止人 员进入隔离区 然而 应急处置人员到达现场后 应进一步细 化安全区域 确定应急处置人员 洗消人员和指挥人员分别所 处的区域 在该区域明确应急处置人员的工作 就有利于应急 行动和有效控制设备进出 并且能够统计进出事故现场的人员 典型的应急事故现场的 3 个区域划分 如图 2 所示 图 2 控制区划分示意图 1 热区 红区 限制区 该区域是直接接近危险化学品现场 的区域 其范围应足以防止危险化学品泄漏对该区域以外人员 造成不利的影响 只有受过正规训练和有特殊装备的应急处置 人员才能够在这个区域作业 所有进入这个区域的人员必须在 安全人员和指挥者的控制下工作 还应设定一个可以在紧急情 况下得到后援人员帮助的紧急入口 该区域在其他文件中也称 为排斥区或限制区 2 暖区 黄区 除污区 是进行人员和设备洗消及对热区实 施支援的区域 该区域设有进入热区的通道入口控制点 其功 能是减少污染物的传播扩散 只有受过训练的净化人员和安全 人员才可以在该区工作 净化工作非常重要 排除污染的方法 必须与所污染的物质相匹配 该区在其他文件中也称为洗消区 减污区或限制进入区 3 冷区 绿区 支援区 冷区内设有指挥所 并具有一些必 要的控制事故的功能 该区域是安全的 只有应急人员和必要 的专家才能在这个区域 该区在其他文件中也称为清洁区或者 支持区 在有仪器检测或根据计算机扩散模型的情况下 热区 暖 区 冷区的划分原则如下 1 热区 侦测或评估数值超过毒性化学物质浓度 1 2idlh 值 或 erpg 3 值 2 暖区 侦测或评估数值超过毒性化学物质浓度 twa 值 低于 1 2 idlh 值或 erpg 3 值 3 冷区 侦测或评估数值低于毒性化学物质浓度 twa 值 其中 twa 的意思就是时间加权平均值 是对一定时间内 化学气体浓度的衡量 该平均浓度是在 8h 内 定时取数 然后 求平均值 考虑到结果的有效性和实用性 规定采样间隔的时 间不大于 15min 然后所有的结果相加平均即作为 8h twa 值 3 人员疏散人员疏散 人员疏散就是发生重大危险化学品事故后 危险区内的人 员采取的避难措施 危险区域内的人员或者疏散 或者寻求避 难室进行 就地 避难 在给定条件下选择保护措施取决于许多 因素 在某些情况下 撤离是最好的选择 在另外的情况之下 找个地方躲藏起来也可能是最好的选择 有时 可能同时使用 两种方法 因此 事故发生后很短的时间内 能够准确地确定 危险区域人员的避难方式将需要进行疏散的群众或员工从危险 区域疏散到安全区域非常重要 过去 研究人员主要针对工厂员工 每天工作 8 小时 每 周工作 5 天的情况下 提供了工作场所化学物质暴露规范 tlvs 与 pfl 值 然而对于化学事故来说 不管是周围群众还是应急 处置人员 是很少会去停留那么久的 往往最初 30min 是最重 要的时间段 因此 国外一些机构对这些标准进行修正 制定 了化学事故现场应急疏散的推荐性原则 我国目前还没有制定 相应的国家标准 因此 在化学事故应急中 确定是否需要人 员疏散时 推荐采用这些原则 3 1 erpg 紧急反应计划指南 原则 如果可以得到化学品的 erpg 数据 人员疏散可以按照 erpg 公布的原则实行 1 侦测或评估数值低于毒性化学物质浓度 erpg 1 或未达危 害之浓度时 不进行疏散动作 2 侦测或评估数值介于毒性化学物质浓度 erpg 1 与 erpg 2 间 则发布警戒管制区及就地避难警报 3 侦测或评估数值超过毒性化学物质浓度 erpg 2 则发布 警戒管制区及疏散警报 或做适当的就地避难 4 侦测或评估数值超过毒性化学物质浓度 erpg 3 则发布 疏散 3 2 关心浓度限值 loc 美国环保总署在其风险管理方案 rmp risk management program 下 依据紧急规划与小区知情权利法案 emergency planning and community right to know act 所列出的 390 种剧毒 化学物 extremely hazardous substances 且针对保护事故周围 的民众 建议采用 1 10 idlh 为暴露限值 又谓关心浓度限值 loc level of concern loc 限值系指空气中有毒化学品 在 一般人群短期暴露时 不会造成不可恢复性的健康影响的最大 浓度 对于那些没有 idlh 的化学品 其 idlh 则依下列毒性数据 的先后顺序估计 其中 ldlo 系指能导致死亡之最低剂服量 lclo 系指经由 呼吸 能导致死亡之空气中最低浓度 由于 ld50 或 lclo 的单 位是 mg kg 分母是单位体重 因此 应将 loc 转换为空气中的 浓度 式中 70kg 代表一位成人体重 0 4m3 是 30min 内成人所 吸进的空气量 4 结论结论 每当发生化学品事故时 尽管各种浓度检测设备可以得到 实时的浓度数据 但由于缺少界定安全距离的标准 往往只是 依靠经验确定安全区域 严重制约着应急救援工作的顺利实施 笔者在研究国内外有毒化学品事故危险区域及人员疏散经 验和方法的基础上 提出了有毒化学品事故安全区域划分及人 员疏散的原则和方法 并有以下结论 1 通过北美运输协会的应急手册可以查询得到有毒化学品 事故的初始隔离区 防护区和人员疏散的距离 但使用时应注 意 该方法只能作为现场应急人员在专业人员到达事故现场前 作应急参考 更确切的安