《超临界密相二氧化碳输送管道定量风险评估规范》征求意见稿

1T/CIXX—2024超临界/密相二氧化碳输送管道定量风险评估规范本文件规定了超临界/密相二氧化碳（CO2）管道定量风险评估中的技术要求、工作程序和基本方法。本文件适用于超临界/密相CO2长距离输送管道工程。本文件不适用于公路运输、铁路运输、水上运输等CO2外运输设施的定量风险分析。2术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2.1超临界CO2supercriticalcarbondioxide输送温度和压力均高于临界点的CO2。2.2特定地点的个人风险LSIRlocationspecificindividualrisk表示某一个体持续出现在某一特定场所所遭遇的某种危险发生的频率，通常以每年个人死亡率来表示。该风险指标的关键假设前提是人员持续暴露在某个场所，平均每年365天，每天24小时，单位为次/年。对企业站场外或站场内室外某地点的个人风险计算时假设人员处于室外，未受到保护；对站场内的人员集中建筑物内的个人风险假设人员处于室内，事故下人员死亡受到建筑物及其相关措施的影响。2.3个人年度死亡风险IRPAindividualriskperannum考虑个体平均暴露于不同作业或活动场所的时间，在某特定固定工作地点的人员年度死亡率。可用于设施风险的对比和排序，并用于控制厂区内的人口密度。2.4FN曲线FNcurve表示为大于或等于N人死亡及其累计发生频率的曲线（F）。2.5显著死亡毒性剂量SLODsignificantlikelihoodofdeath导致暴露人群50%死亡（LD50）的剂量。2.6特定毒性水平SLOTspecifiedleveloftoxicity2T/CIXX—2024导致高度易感人群死亡的剂量，一部分暴露人群需要医疗护理，一部分暴露人群痛苦严重。表示导致暴露人员1%～5%死亡的剂量。2.7紧急响应计划指南ERPGemergencyresponseplanningguidelines紧急响应计划指南是由美国工业卫生协会（AIHA）所制定的标准。即在紧急情况下，人们持续暴露在有毒环境中（1～24）h，并完成指定任务所能接受的气体、蒸汽或烟雾的浓度（紧急暴露指导标准）该浓度是ppm浓度。ERPG-1：人员暴露于有毒气体环境中约1h，除了短暂的不良健康效应或不当的气味之外，不会有其它不良影响的最大容许浓度。ERPG-2：人员暴露于有毒气体环境中约1h，不会对身体造成不可恢复之伤害的最大容许浓度。ERPG-3：人员暴露于有毒气体环境中约1h，不会对生命造成威胁的最大容许浓度。它们的数值大小顺序如下：ERPG-3＞ERPG-2＞ERPG-1。3基本规定3.1定量风险评估的基本程序应符合图1。图1定量风险评估基本程序3T/CIXX—20244基础数据4.1数据收集4.1.1站场基础资料收集宜使用表1。表1站场基础资料收集清单序号资料类别详细内容1大气参数（气压、温度、湿度、太阳热辐射等）站场所在地的风玫瑰图，风速、风向及大气稳定度联合频率等现场周边地形或地形图2平面布局区域位置图平面布置图设备布局立面图3设计数据工艺流程图（PFD）物料平衡表管道和仪表流程图（P&ID）3设计数据设备和管道数据设计说明a4工艺危害信息工艺物料信息HAZOP/LOPA等工艺危害分析资料5安全设施工艺事故的预防措施探测和紧急切断系统泄漏拦蓄设施扩散减缓措施6人口分布/有人建筑物站场外的人员分布站场内的人员分布及工作时间人员集中建筑物7运行维护数据运行时间b压力管道和压力容器的检测数据事故案例、设备失效统计资料更新改造数据8管理数据站场管理情况ca根据项目所处不同阶段，收集不同深度的设计说明书。b对设计阶段，运行时间取每年最大设计运行时间，对运行阶段取每年实际最大运行时间。c当需要根据现场管理水平，对通用频率进行修正时，应收集评估管理数据，包括：管理制度、操4.1.2线路基础资料收集宜使用表2。4T/CIXX—2024表2线路基础资料收集清单序号资料类别详细内容1大气参数（气压、温度、湿度、太阳热辐射等）线路所在地的风玫瑰图，风速、风向及大气稳定度联合频率等现场周边地形或地形图2平面布局线路走向图区域位置图设备和管道数据，截断阀门和放空设施设计说明a3工艺危害信息工艺物料信息4安全设施工艺事故的预防措施探测和紧急切断系统扩散减缓措施5人口分布管道周边人员分布管道周边人员集中建筑物6运行维护数据运行时间b管道的检测数据事故案例统计资料更新改造数据7管理数据管理情况ca根据项目所处不同阶段，收集不同深度的设计说明书。b对设计阶段，运行时间取每年最大设计运行时间，对运行阶段取每年实际最大运行时间。c当需要根据现场管理水平，对通用频率进行修正时，应收集评估管理数据，包括：管理制度、操作和维护。4.2气象条件4.2.1气象数据应由建设单位确认，且和评估目标所在地气象部门提供的数据一致。4.2.2气象数据的基本参数包括风速、温度、湿度等，格式见表3。表3气象参数序号站场/管段气温(℃)相对湿度(%)风速(m/s)多年平均极端最高极端最低多年平均年平均风速124.2.3自然风条件为风速、风向和大气稳定度的组合，组合至少选择3种气象条件，且应涵盖高风速5T/CIXX—2024（8m/s～9m/s）、中风速（3m/s～5m/s）、低风速（1m/s～2m/s）及大气稳定度的稳定、中性、不稳定范围（格式见表4），并且风速选择适当参考当地平均风速。表4风速条件低风速中风速高风速1m/s～2m/s3m/s～5m/s8m/s～9m/s大气稳定度D（中等）和F（稳大气稳定度B（较不稳定）、D（中等）和E（较定）稳定）注：定）稳定）注：大气稳定度通常采用Pasquill分类，分为A、B、C、D、E和F六类，其中A为最不稳定，F为最稳4.2.4定风频宜采用8项或16项，可适当参考当地风玫瑰图。4.3人口数据4.3.1人口数据可采用实地统计数据，也可采用通过政府主管部门、地理信息系统（卫星影像图）或商业途径获得的数据。4.3.2站场人口分布统计包括站场内人员和站场外人员，线路人口分布统计为管道周边人口。统计应遵循以下原则：a)考虑站内人员轮班情况；b)考虑人员在不同时间上的分布，如白天与晚上；c)考虑娱乐场所、体育馆等场所人员的流动性；d)考虑已批准的规划区内可能存在的人口；e)根据评估目标，确定人口统计的地域边界。4.3.3人员数据应包括人员存在位置、人员分布时间（白天和晚上，或不同的时期段）、人员在室内外的暴露时间比例等，格式见表5~表7。表5站场内人口统计岗位设置详细情况总人数暴露时间比例站长人数，轮班情况，巡检等活动轨迹运行人数，轮班情况，巡检等活动轨迹化验人数，轮班情况，巡检等活动轨迹维修人数，轮班情况，巡检等活动轨迹表6站场内人口分布岗位设置总人数轮班情况暴露时间比例室内的时间系数综合办公楼控制室巡检6T/CIXX—2024表7站场外人口数据序号地点人数室内的时间系数与站场距离夜晚夜晚1村落/居民区2学校3工厂4商场4.4介质物性4.4.1应列出介质物性的参数作为模拟计算的基本物性参数。4.4.2应列出输送介质的组分、性质和危险性等级。CO2组分格式见表8。表8CO2组分表气源CO2N2H2O2H2OCOH2SCH4SO2NOxXX气源5危险场景辨识5.1站场危险场景辨识5.1.1站场风险评估应按照主要工艺系统、功能分区布置和隔离系统等并结合地形等物理因素划分若干评估单元。5.1.2评估单元边界的常用设施有紧急切断阀门（ESDV），放空阀门（BDV）、正常条件下关闭的阀门（NC）、安全阀（PSV）等。5.1.3评估单元的泄漏场景根据泄漏孔径大小可分为完全破裂、孔泄漏。5.1.4危险场景为设备设施典型的失效场景，失效场景应同时满足以下2个条件：a)泄漏发生的频率≥10-8次/年；b)至少导致1%的致死率。5.1.5完全破裂应包括分析CO2管道的纵向破裂。5.1.6孔泄漏的泄漏孔径宜根据站场设备设施的实际情况具体分析，包括评估单元内设备设施和管线的数量、类型、布置等；特殊情况下可以采取基础泄漏孔径，其取值范围和代表性值推荐见附录A。5.2线路危险场景辨识5.2.1线路风险评估应按照线路截断阀的位置划分若干评估单元。5.2.2评估单元的泄漏场景根据泄漏孔径大小可分为完全破裂、孔泄漏。5.2.3完全破裂应包括分析CO2管道的纵向破裂，孔泄漏的泄漏孔径取值范围和代表性值推荐见附录A。7T/CIXX—20246失效频率6.1站场泄漏频率6.1.1站场评估单元的失效频率为所有部件的泄漏频率，部件包括设备、阀门、法兰、垫片、仪表接管和管线等。6.1.2各评估单元泄漏频率应为部件数量和部件基础泄漏频率的乘积，计算步骤见附录A。6.1.3基础泄漏频率分析方法包括数学模型、历史数据统计、事件树和故障树等；推荐采用历史数据统计法，管线或设备的基础泄漏频率推荐见附录A。6.1.4基础泄漏频率宜使用本规范推荐的通用频率，当使用其他失效数据库或企业失效数据时，应进行专项说明。6.1.5基础泄漏频率可根据提高安全系数、壁厚、材料等级等技术措施等进行修正，并进行专项说明。6.1.6部件数量应按照部件类型、尺寸等逐一统计。统计原则如下：a)区分泄漏介质、初始泄漏压力。液相介质的部件和气相介质的部件分别统计；不统计处理水、惰性气体或其他无危害介质的部件；只统计带压部件，不统计一些常压对风险无贡献的部件；b)区分管道的长度和尺寸，管道上的焊缝不单独统计，管道上的阀门、法兰和仪表另外统计；c)法兰统计应包括两个法兰面、一个垫圈和两道焊缝。6.2线路泄漏频率6.2.1线路评估单元的失效频率为管道的泄漏频率，推荐采用统计法。6.2.2线路泄漏频率及不同泄漏场景的占比推荐见附录A。7失效后果7.1后果类型7.1.1CO2气体泄漏后的后果影响为人员窒息。7.1.2CO2气体杂质的后果影响应单独分析。7.2后果模拟7.2.1泄漏、扩散后果评估可根据评估目的和输入条件选择数值计算或实验评估。附录B给出了部分可参考的数值计算模型。7.2.2泄漏位置应根据设备（设施）实际情况确定，各泄漏场景有对应的泄漏位置；泄漏位置应分析周边地形情况。7.2.3泄漏方向应根据设备安装的实际情况和周边阻塞情况确定。泄漏方向宜设为水平方向，与风向相同。7.2.4泄漏量计算应选用初始泄漏速率和最大泄漏速率的最大值。7.2.5泄漏时间应根据评估单元和相连单元中的存量、探测和隔离时间以及可能采取的任何反应措施等工艺条件确定有效泄漏时间，最大泄漏时间不宜大于30min。7.2.6CO2气体扩散计算应依据实际气体特性，如扩散气体的初始密度、温度、理查德森数等条件选择重气扩散；宜采用附录B扩散计算公式计算。7.2.7CO2气体扩散计算应充分结合周边地形。8T/CIXX—20248风险评估8.1伤害准则8.1.1伤害/破坏判定准则反映CO2浓度对人体造成危害的严重程度，影响参见附录C。8.1.2可使用单值准则判定CO2浓度对人员的影响。8.1.3可采用SLOD、SLOT和毒性致死概率等指标来评估毒性物质对人员的生命安全和健康影响。当定量风险评估结果用于制定有毒气体泄漏应急计划时，可使用ERPG。8.2致死率计算8.2.1CO2气体暴露下人员死亡概率单位值可按下式计算：88式中：Pr——毒性暴露下的死亡概率值C——浓度，单位为毫克/立方米（mg/m3）t——暴露时间，单位为分钟（min最大值为30min8.2.2给定暴露下死亡概率可采用概率函数法计算，死亡概率Pd与相应的概率值Pr函数关系见下式，Pd和Pr的对应关系见表9。式中：Pd——死亡概率Pr——死亡概率的probit数t——暴露时间，s表9致死率Pd与Probit数Pr关系P/%012345677902.672.963.453.523.593.663.723.773.723.773.923.964.014.054.094.234.264.294.334.364.394.424.454.474.504.534.564.594.614.644.674.694.72404.754.774.704.724.754.774.904.924.954.975.005.035.055.03605.255.275.315.335.365.395.415.445.475.505.525.555.575.615.645.675.715.745.775.715.745.775.925.955.996.046.03906.276.346.416.476.556.646.756.777.057.33990.09T/CIXX—2024P/%01234567797.337.377.417.467.517.577.577.657.777.098.3风险评估8.3.1风险评估应包括个人风险和社会风险。个人风险可表示为特定地点的个人风险等值线（LSIR）或个人年度死亡风险值（IRPA）；社会风险可表示为F-N曲线和潜在生命损失（PLL）。8.3.2个人风险等值线应至少计算1.0×10-8次/年及以上的等值线。8.3.3社会风险计算宜考虑人员处于室外和建筑物内的影响，可不考虑站场内的人员分布。8.3.4站场内有人值守建筑物和固定位置的人员应计算个人年度死亡风险值。8.3.5风险评估宜结合安全预防措施和减缓措施的作用，安全措施的可靠性或减缓作用应专项说明。8.4风险判定8.4.1个人风险和社会风险基准都应满足企业的风险控制标准，若企业无风险基准时推荐采用附录D。8.4.2站场内有人值守建筑物的个人年度死亡风险不宜大于1.0×10-3次/年。8.4.3站场内有人值守建筑物的个人年度死亡风险大于1.0×10-3次/年时应进行专门的防毒设计。9风险减缓措施9.1基本要求9.1.1个人风险和社会风险超过风险控制标准时应开展风险敏感性分析，确定风险主要贡献者，并提出合理可行的风险消减措施。9.1.2有人值守建筑物的个人风险超过风险控制标准时，应进行风险排序、提出针对性风险消减措施并再次评估风险。T/CIXX—2024附录B（资料性）附录C泄漏频率计算方法C.1站场泄漏频率C.1.1单元泄漏频率计算各单元泄漏频率计算为首先统计单元内泄漏部件的数量，然后累加各部件的基础泄漏频率。单元泄漏频率计算按照下列步骤进行：1)识别每个泄漏单元的设备类别（如容器、阀门、法兰、仪表接头和管线等）；2)统计泄漏单元内特定设备的数量；3)合计所有设备的基本泄漏频率。泄漏单元的泄漏频率由下式给出：式中：F——泄漏单元的泄漏频率；ni——设备i的数量；fi——设备i的基础泄漏频率。C.1.2基础泄漏频率计算方法基础泄漏频率计算方法主要有2种，一种是统计法，数据从数据库获得或供应商提供；一种是计算法，通过经验公式计算。站场内管线或设备基础泄漏频率推荐采用OGP数据库[1]（见表A.3），缺失数据采用经验公式模拟。目前石油天然气行业普遍使用的历史数据库包括美国CCPS的PERD数据库、DNV的OREDA数据库、UKOPA的UKHCRD数据库、UKHSEFRED数据库和OGP数据库。经验公式（式A.2）是挪威船级社DNV、Scandpower等机构对UKHCRD数据库其中17个设备类型的泄漏数据进行处理，拟合形成的泄漏频率计算公式。通过下面的泄漏频率函数来分析设备或管道随孔径的泄漏频率变化：n式中：F(d)——孔径尺寸d的频率，单位次/年；f(D)——随着D变化的泄漏孔径函数；D——设备直径，单位毫米(mm)；d——孔直径，单位毫米(mm)；Frup——附加的破裂频率，单位次/年；C,a,n——设备类型常数（对于容器、压缩机等大型设备，参数“D”为进气管的尺寸）。T/CIXX—2024表A.1泄漏频率计算公式的常量场景Camn总泄漏5.4×10-51.0×10-2-0.930.93全压泄漏5.4×10-56.0×10-3-0.93零压泄漏4.1×10-65.0×10-11-0.324.2注：D=1mm～600mm计算数据校对准确，d=1mm～DmmUKHCRD数据库筛选其中2551件与定量风险分析相关的泄漏事件，将泄漏情形划分为全压泄漏（fullpressureleak）和零压泄漏（zeropressureleak全压泄漏进一步分为全部泄漏（Fullleak）和有限泄漏（LimitedLeak）。零压泄漏场景为设备内压力近似零压（0.001MPa或者更低）条件下的所有泄漏，此类事件不可能产生严重后果，认为对整体风险的贡献不明显，定量风险分析QRA通常不考虑零压泄漏事件。C.1.3推荐基础泄漏频率设备设施推荐基础泄漏孔径见表A.2。表A.2基础泄漏孔径类别危险场景小孔泄漏中孔泄漏大孔泄漏完全破裂mmmmmmmm管线(站场)5Min(D,400，当量直径)管线(线路)5Min(D,400)常压储罐15压力储罐15泵和压缩机5-换热器--压力容器5Min(D,400)设备设施推荐基础泄漏频率见表A.3。表A.3基础泄漏频率数据元件尺寸小孔泄漏中孔泄漏大孔泄漏全破裂手动阀门D≤2"2.17E-051.89E-050.00E+000.00E+002"＜D≤6"2.70E-051.44E-058.80E-060.00E+006"＜D≤12"3.50E-051.75E-054.70E-065.80E-0612"＜D≤18"4.20E-052.10E-055.60E-066.70E-0618"＜D≤24"4.90E-052.44E-056.50E-067.60E-06T/CIXX—2024表A.3（续）24"＜D≤36"6.10E-053.10E-058.20E-069.30E-06电动阀门D≤2"1.61E-041.08E-040.00E+000.00E+002"＜D≤6"1.35E-045.70E-053.26E-050.00E+006"＜D≤12"1.20E-045.00E-051.14E-051.70E-0512"＜D≤18"1.11E-044.50E-051.03E-051.57E-0518"＜D≤24"1.06E-044.30E-059.50E-061.51E-0524"＜D≤36"9.70E-053.90E-058.60E-061.42E-05法兰D≤2"1.55E-051.26E-050.00E+000.00E+002"＜D≤6"2.30E-059.40E-067.40E-060.00E+006"＜D≤12"3.30E-051.34E-053.01E-066.00E-0612"＜D≤18"4.40E-051.76E-053.77E-066.60E-0618"＜D≤24"5.50E-052.08E-054.50E-067.10E-0624"＜D≤36"7.70E-052.90E-055.90E-068.10E-06管道D≤2"3.30E-052.00E-050.00E+000.00E+002"＜D≤6"1.34E-055.20E-063.80E-060.00E+006"＜D≤12"1.16E-054.40E-068.90E-072.57E-0512"＜D≤18"1.13E-054.30E-068.60E-072.57E-0618"＜D≤24"1.12E-054.30E-068.50E-072.56E-0624"＜D≤36"1.11E-054.20E-068.50E-072.56E-06仪表(小孔)1.42E-046.10E-050.00E+000.00E+00过滤器(DN≤150)1.81E-038.40E-044.20E-042.65E-04过滤器(DN＞150)2.65E-034.20E-041.19E-041.50E-04空冷器4.90E-042.40E-046.00E-054.90E-05压力容器(DN≤150)7.40E-044.00E-042.20E-041.30E-04压力容器(DN＞150)1.14E-032.20E-046.40E-056.60E-05离心泵(DN≤150)4.70E-031.56E-035.30E-041.37E-04离心泵(DN＞150)6.26E-035.30E-048.90E-054.80E-05往复泵(DN≤150)2.99E-031.82E-031.21E-031.03E-03往复泵(DN＞150)4.81E-031.21E-034.20E-046.10E-04离心压缩机(DN≤150)6.30E-032.08E-038.70E-043.63E-04离心压缩机(DN＞150)8.38E-038.70E-042.00E-041.62E-04往复式压缩机(DN≤150)4.30E-021.74E-027.30E-033.08E-03T/CIXX—2024表A.3（续）往复式压缩机(DN＞150)6.04E-027.30E-031.60E-031.48E-03管壳式换热器（壳程内为烃类介质）(DN≤150)2.40E-031.24E-036.30E-044.36E-04管壳式换热器（壳程内为烃类介质）(DN>150)3.54E-036.30E-041.94E-042.42E-04管壳式换热器（管程内为烃类介质）(DN≤150)1.61E-038.10E-044.30E-042.66E-04管壳式换热器（管程内为烃类介质）(DN＞150)2.42E-044.30E-041.17E-041.53E-04板式换热器(DN≤150)6.60E-033.30E-031.77E-039.50E-04板式换热器(DN＞150)9.90E-031.77E-044.90E-044.60E-04空冷式换热器(DN≤150)1.00E-034.90E-042.40E-041.10E-04空冷式换热器(DN＞150)1.49E-032.40E-046.00E-054.90E-05收发球筒(DN≤150)3.04E-031.28E-037.00E-047.57E-04收发球筒(DN＞150)4.32E-037.00E-032.43E-045.14E-04注：泄漏频率为full+limit。C.2线路泄漏频率超临界/密相CO2输送管道平均失效概率优先选择运营单位统计的历史失效数据。无法依据相关历史数据确定推荐采用6.1×10-4次/（km•a）[2]。超临界/密相CO2输送管道线路部分泄漏孔径可分为小孔、中孔、大孔和完全破裂4种情景，不同孔径的泄漏频率按照表A.4中占比计算[3]。表A.4管道泄漏孔径与频率选取序号泄漏情景泄漏孔直径范围/mm采用泄漏孔径泄漏概率占比%1小孔（0,20］52（20,80］3大孔（80,150］4破裂>150Min（D，400）T/CIXX—2024附录E（资料性）附录F后果计算方法F.1扩散气体扩散的模型有多种，其中高斯模型较为成熟，适用于中性气体的点源扩散，计算结果与实验值能较好吻合，在国内外得到广泛的应用。高斯烟流扩散模型自二十世纪50年代提出后，一直在空气污染扩散研究及大气环境质量预测领域广泛使用，我国及美国、欧盟将其列为环境影响评估中大气环境预测的基本模型，无论是我国目前现行的《境影响评估技术导则-大气环境》(HJ2.2-2018)，还是美国环境保护协会（EPA）推荐的AERMOD模型其基本形式都是高斯烟流扩散模型。高斯模型是在大量的实测资料基础上，应用湍流统计理论假设大气扩散符合正太分布得出的，包括高斯烟羽模型和高斯烟团模型。F.1.1高斯烟羽模型烟羽模型是模拟泄漏到大气中的污染物沿下风向扩散浓度分布最广泛的模型，适用于气体扩散。位于地面Hr高处的连续稳态源的烟羽：式中：<C>(x，y,z)——连续排放时，形成稳定的流场后，给定地点（x，y,z）的污染物的浓度，单位为千克/立方米（kg/m3Q——连续排放的物料质量流量，单位为千克/秒（kg/su——风速，单位为米/秒（m/s——侧风向的扩散系数，单位为米（m——垂直风向的扩散系数，单位为米（mx——下风向距离，单位为米（my——侧风向距离，单位为米（mz——垂直风向距离，单位为米（m）。F.1.2高斯烟团模型位于地面Hr高处的瞬时点源的烟团，地面上的坐标系随烟团移动，坐标系的中心位于烟团的中心，烟团中心在x=ut处，平均浓度方程为：B.2）式中：<C>(x，y,z)——瞬时排放时，给定地点（x,y,z）和时间t的污染物的浓度，单位为千克/立方米(kg/m3)；T/CIXX—2024Q*——瞬时排放的物料质量，单位为千克（kg）；x——下风向的扩散系数，单位为米（m——侧风向的扩散系数，单位为米（m——垂直风向的扩散系数，单位为米（m扩散系数确定见表B.1，表B.2。表B.1烟羽扩散Pasquill-Gifford模型扩散系数方程Pasquill-Gifford稳定度等级农村条件A0.22x(1+0.0001x)-1/20.20xB0.16x(1+0.0001x)-1/20.12xC0.11x((1+0.0001x)-1/20.08x(1+0.0002x)-1/2D0.08x(1+0.0001x)-1/20.06x(1+0.0015x)-1/2E0.06x(1+0.0001x)-1/20.03x(1+0.0003x)-1F0.04x(1+0.0001x)-1/20.016x(1+0.0003x)-1城市条件A～B0.32x(1+0.0004x)-1/20.24x(1+0.0001x)1/2C0.22x(1+0.0004x)-1/20.20xD0.16x(1+0.0004x)-1/20.14x(1+0.0003x)-1/2E～F0.11x(1+0.0004x)-1/20.08x(1+0.0015x)-1/2注：下风向距离x的单位为m。表B.2烟团扩散Pasquill-Gifford模型扩散系数方程Pasquill-Gifford稳定xPasquill-Gifford稳定A0.18x0.920.60xD0.06x0.920.15xB0.14x0.920.53xE0.04x0.920.10xC0.10x0.920.34xF0.02x0.890.05x注：下风向距离x的单位为m。F.2重气扩散重气扩散采用Britter-McQuaid模型(1988)，使用一组经验曲线计算浓度随下风向距离的衰减关系，模型允许：1)对于连续释放，计算沿气云中心线的平均浓度Cmean；2)对于瞬时释放，计算沿云团移动轨迹的最大浓度Cmax。该模型需要给定初始气体体积Vi、初始气云体积流量Vc、释放持续时间、初始气体密度ρ0。同时还需要10m高处的参考风速uref以及空气密度ρa。T/CIXX—2024Britter-McQuaid模型是一种无量纲分析模型，它基于由实验数据建立的经验关系，仅适用于平坦地形的重气扩散，不能解释地面粗糙度对气体扩散扩散的影响，同时模型不能解释大气稳定度、释放高度对气体扩散的影响。F.2.1泄漏类型在BM模型中，如果泄漏持续时间td≥2.5那么重气释放被认为是连续的；如果td≤0.6则重气释放被认为是顺时的；如果介于两者之间，按照以下步骤计算下风向距离x处的气体浓度：1)假设重气为瞬时释放，初始云团体积为Vi，计算最大浓度Cmax；2)假设重气为连续释放，初始气云体积流量计算平均浓度Cmean；3)选择两个浓度中的最小值，min{Cmax，Cmean}初始气云浮力定义为：式中：g0——初始气云浮力，单位为米/秒2（m/s2ρ0——初始气体密度，单位为千克/立方米(kg/m3)；ρa——空气密度，单位为千克/立方米(kg/m3)。F.2.2连续释放重气扩散连续释放示意图见图B.1。图B.1连续释放示意图模型计算分为以下4步：T/CIXX—20241)计算对图中每一个Cmax/C0，读取的值，进而得到下风向距离处的最大浓度Cmax2)气云在下风向的宽度b为距离x的函数3)气云高度bz是气云宽度b的函数4)源后（上风向）的气云扩展距离xu重气烟羽扩散的Britter-McQuaid曲线见图B.2。图B.2重气烟羽扩散的Britter-McQuaid曲线F.2.3瞬时释放重气扩散瞬时释放示意图见图B.3。T/CIXX—2024图B.3瞬时释放示意图模型计算分为以下3步：1)计算对图中每一个Cmax/C0，读取的值，进而得到下风向距离处的最大浓度Cmax。2)计算云团的到达时间t和云团宽度b3)云团距离地面的平均高度bzT/CIXX—2024附录H（资料性）附录ICO2浓度对人类安全的影响CO2的分类见表C.1。表C.1CO2的分类法规分类详细内容ISO13623[4]和DNVGL-ST-F101[5]A～E公共安全潜在危险流体的5种分类E类：在环境温度和大气压条件下的易燃/有毒流体并以气体和/或液体或超临界流体方式进行输送。典型的例子有CO2、氢气、液化石油气（如丙烷和丁烷）、LNG等全球协调系统（GHS）毒性标准[6]CO2是一种“未分类的”物质CO2的致死浓度至少比GHS分类为“急性毒性物质”的浓度高一个数量级，致死浓度（LC50）曲线远高于5%以上ASMEB31.4[7]2吸入浓度高于7%左右的CO2能造成人的伤亡吸入高浓度CO2对健康的影响见表C.2，表C.3。表C.2吸入高浓度CO2对健康的影响1空气中的CO2浓度暴露时间对人类健康的影响17-30（%v/v）1分钟内丧失控制和有目的的活动能力、无意识、惊厥、昏迷、>10～15（%v/v）1到几分钟头昏眼花、有睡意、肌肉严重抖动、无意识7～10（%v/v）几分钟无意识、接近无意识1.5分钟～1h头痛、心跳加快、气短、头昏眼花、发汗、呼吸急促6（%v/v）1分钟-2分钟≤16分钟几小时听觉和视觉受干扰头痛和呼吸困难不由自主的颤动4～5（%v/v）几分钟内头痛、头昏眼花、血压升高、呼吸不舒服（相当于人呼3（%v/v）中度头痛、发汗和在静止状态下呼吸困难气的浓度中度头痛、发汗和在静止状态下呼吸困难2（%v/v）几小时头痛和中度呼吸困难0.5～1（%v/v）8小时可接受的职业灾害水平注：资料来源见美国环境保护署（2000）。表C.3吸入高浓度CO2对健康的影响2暴露时间SLOT：1%～5%致死率SLOT：50%致死率空气中的CO2浓度空气中的CO2浓度min%ppm%ppmT/CIXX—2024606.3630008.4840006.9690009.292000表C.3（续）暴露时间SLOT：1%～5%致死率SLOT：50%致死率空气中的CO2浓度空气中的CO2浓度7.2720009.6960007.97900010500058.6860001150001105000140000注：资料来源见HSE（英国健康与安全健康委员会）职业暴露限值是