有毒化學品事故安全區(qū)域的劃分及人員疏散

1、有毒化學品事故安全區(qū)域的劃分及人員疏散        0 引言        化學品事故發(fā)生后，首要任務是對現場的人員進行疏散，確定安全距離，建立安全區(qū)域。從保護人員安全的觀點看，當然是把安全距離拉得越遠越好。然而在現場救援中，除了考慮安全因素外，還應考慮如何盡快地處置事故、防止事故的蔓延擴大。因此，需要建立確定安全區(qū)域的定量分析方法，該安全區(qū)域既能夠滿足現場救援的實際需求，又能保證周圍的群眾及現場應急處置人員的人身安全。 &

2、#160;  目前，歐美等發(fā)達國家已建立比較成熟的化學品事故安全區(qū)域的確定方法。如：北美交通運輸部門針對運輸過程中發(fā)生的化學事故，給出了數千種化學品的首次隔離和防護距離，為救援指揮人員以及現場處理人員做出初步決策提供了科學依據。美國工業(yè)衛(wèi)生協會制定了一百多種化學品的應急疏散和防護距離，并每年增加7種新化學品的資料。近幾年，我國也翻譯和引進了一些有毒害化學品方面的資料。然而，那些資料比較零散，還不能形成系統(tǒng)的方案、策略，在實際應用中也不能發(fā)揮應有的作用。    筆者通過分析國外先進的化學事故安全距離、區(qū)域的確定方法，結合中國石化青島安全

3、工程研究院多年化學品事故應急救援研究的經驗，提出了確定有毒化學品事故安全距離、區(qū)域的程序及實施人員疏散的原則。        1 初始安全區(qū)        化學品泄漏后，若接觸泄漏物或吸入其蒸氣可能會危及生命，有必要確定初始安全區(qū)，以供現場應急人員在專業(yè)人員到達事故現場前作應急參考。    1.1 初始安全區(qū)的定義    初始安全區(qū)包括初始隔離區(qū)和防護區(qū)，是

4、指有毒化學品泄漏事故發(fā)生后，為了保護公眾免受傷害，在事故源周圍及其下風向需要控制的區(qū)域。該區(qū)域可在有技術資料的應急救援人員到達事發(fā)地點之前，為應急救援人員提供首次的指導。初始安全區(qū)的示意圖如圖1所示。    圖1 初始隔離和防護區(qū)示意圖    初始隔離區(qū)是指發(fā)生事故時，公眾生命可能受到威脅的區(qū)域。是以泄漏源為中心的一個圓周區(qū)域，周周的半徑即為初始隔離距離。該區(qū)域只允許少數消防特勤官兵和搶險隊伍進入。    防護區(qū)(疏散區(qū))是指下風向有害氣體、蒸氣、煙霧或粉塵可能影響的區(qū)域，是

5、泄漏源下風方向的正方形區(qū)域。正方形的邊長即為下風向疏散距離。該區(qū)域內如果不進行防護，則可能使人致殘或產生嚴重的或不可逆的健康危害，應疏散公眾，禁止未防護人員進入或停留。    初始隔離和防護距離是建議用于保護人們避免吸入危險化學品泄漏所致有毒蒸氣危害(TIH)的距離，在物質泄漏后頭30min就可能產生影響，并隨時間的增加而增加的距離。    1.2 初始安全區(qū)的制定原則        初始安全區(qū)、距離可以從北美運輸部編寫的應急救援指南手

6、冊2004中查詢得到，也可參考國家化學品登記中心編寫的危險化學品應急處置速查手冊?？梢愿鶕砀裰刑峁┑某跗诟綦x距離(Initial Isolation Distance)與保護行動距離(Protective Action Distance)對現場情況進行處置。其距離又分為小量(等于或低于200L)和大量泄漏(大于200L)，更進一步細分為白天及夜晚情境。    如果在泄漏事故中有多個槽罐車、便攜式儲罐、大鋼瓶、大容器泄漏，應考慮增加防護距離。    對于采用防護距離為11.0km的物質，在某種大氣壓下實際的距離可能

7、會更大。如果有毒化學品蒸氣在峽谷或建筑物之間形成渦流，由于這種渦流與大氣混合的機會較少，所采用的距離也應相應增大。白天發(fā)生風向逆轉、下雪天或近日落、伴有平穩(wěn)的風速等情況下發(fā)生泄漏時，可能需要增加防護距離。當存在這些情況時，空氣中污染物混合，擴散緩慢，并更多吹向下風向。另外，如果物質溫度或室外氣溫超過30時，對于液體泄漏可能要增大保護距離。    對于遇水反應產生明顯有毒氣體物質的首次隔離距離和防護距離，應引起注意，某些吸入毒性物質(TIH)，如三氟化溴、二硫酰(二)氯等，泄漏到水中時會產生另一種TIH。    當遇

8、水反應產生吸入毒性危害的物質泄漏到河流中，污染源可能隨著水流流向下游。    采用該方法時應注意，該方法是針對運輸過程中發(fā)生的化學事故而制定的原則，對于儲存、生產企業(yè)只能作為參考原則，并應由相關專家作出決定。        可以通過現場的實時有毒氣體濃度檢測及多方面的參考資料決定安全距離的大小和程度。美國工業(yè)衛(wèi)生協會(AIHA)出版的污染空氣的緊急反應計劃指南對于采用現場實時濃度監(jiān)測給出了一個詳細的劃分原則。首先給出了3個濃度范圍。   

9、0;ERPG(緊急反應計劃指南)-1：是空氣中最高濃度，低于該值就可以相信，幾乎所有人都能暴露于其中達1h，除了輕微的、短暫的有害于健康的影響或明顯感到令人討厭的氣味，而沒有其他影響。    ERPG-2：是空氣中最高濃度，低于該值就可以相信，幾乎所有人都能暴露于其中達1h，除逐步顯示出來的不可逆或其他嚴重的健康影響，或削弱他們采取保護行動的能力，而沒有其他影響。    ERPG-3：是空氣中最高濃度，低于該值就可以相信，幾乎所有人都能暴露于其中達1小時，會逐步顯示出危及生命健康的影響。  &#

10、160; 目前AIHA已公布110余種有毒化學品的ERPG值，并以每年7種的速度增加。對于沒有ERPG值的危險化學品，他們還提出了替代的方案。    AIHA法確定安全距離的程序如下：    1)ERPG值已知：根據ERPG-3確定初始隔離距離，根據ERPG-2確定保護距離。    2)ERPG值未知：根據IDLH值或0.1×LC50值確定初始隔離距離，根據0.01×LC50值確定保護距離。    其中，立

11、即致死濃度(IDLH，Immediately Dangerous to Life and Health)是指人員暴露于毒性氣體環(huán)境30min，尚有能力逃跑，且不致產生不良癥狀或不可恢復性之健康影響的最大容許濃度。    LC50(Lethal Concentration)：指試驗動物群在一定濃度的化學物質下，暴露一段時間(14h)后，觀察14天，結果能造成50試驗動物群死亡之濃度。              

12、0;         2 事故現場安全的控制        根據確定的初始安全距離，可以疏散現場的人員，禁止人員進入隔離區(qū)。然而，應急處置人員到達現場后，應進一步細化安全區(qū)域，確定應急處置人員、洗消人員和指揮人員分別所處的區(qū)域。在該區(qū)域明確應急處置人員的工作，就有利于應急行動和有效控制設備進出，并且能夠統(tǒng)計進出事故現場的人員。典型的應急事故現場的3個區(qū)域劃分，如圖2所示。    圖2 控

13、制區(qū)劃分示意圖    1)熱區(qū)(紅區(qū)，限制區(qū))：該區(qū)域是直接接近危險化學品現場的區(qū)域，其范圍應足以防止危險化學品泄漏對該區(qū)域以外人員造成不利的影響。只有受過正規(guī)訓練和有特殊裝備的應急處置人員才能夠在這個區(qū)域作業(yè)。所有進入這個區(qū)域的人員必須在安全人員和指揮者的控制下工作，還應設定一個可以在緊急情況下得到后援人員幫助的緊急入口。該區(qū)域在其他文件中也稱為排斥區(qū)或限制區(qū)。    2)暖區(qū)(黃區(qū)，除污區(qū))：是進行人員和設備洗消及對熱區(qū)實施支援的區(qū)域。該區(qū)域設有進入熱區(qū)的通道入口控制點，其功能是減少污染物的傳播擴散。只有受過訓

14、練的凈化人員和安全人員才可以在該區(qū)工作。凈化工作非常重要，排除污染的方法必須與所污染的物質相匹配。該區(qū)在其他文件中也稱為洗消區(qū)、減污區(qū)或限制進入區(qū)。    3)冷區(qū)(綠區(qū)，支援區(qū))：冷區(qū)內設有指揮所。并具有一些必要的控制事故的功能。該區(qū)域是安全的，只有應急人員和必要的專家才能在這個區(qū)域。該區(qū)在其他文件中也稱為清潔區(qū)或者支持區(qū)。    在有儀器檢測或根據計算機擴散模型的情況下，熱區(qū)、暖區(qū)、冷區(qū)的劃分原則如下：    1)熱區(qū)：偵測或評估數值超過毒性化學物質濃度1/2IDLH值或

15、ERPG-3值。    2)暖區(qū)：偵測或評估數值超過毒性化學物質濃度TWA值，低于1/2 IDLH值或ERPG-3值。    3)冷區(qū)：偵測或評估數值低于毒性化學物質濃度TWA值。    其中，TWA的意思就是時間加權平均值，是對一定時間內化學氣體濃度的衡量。該平均濃度是在8h內，定時取數，然后求平均值，考慮到結果的有效性和實用性，規(guī)定采樣間隔的時間不大于15min，然后所有的結果相加平均即作為8h TWA值。     

16、60;  3 人員疏散        人員疏散就是發(fā)生重大危險化學品事故后，危險區(qū)內的人員采取的避難措施。危險區(qū)域內的人員或者疏散，或者尋求避難室進行“就地”避難。在給定條件下選擇保護措施取決于許多因素。在某些情況下，撤離是最好的選擇；在另外的情況之下，找個地方躲藏起來也可能是最好的選擇。有時，可能同時使用兩種方法。因此，事故發(fā)生后很短的時間內，能夠準確地確定危險區(qū)域人員的避難方式將需要進行疏散的群眾或員工從危險區(qū)域疏散到安全區(qū)域非常重要。    過去，研

17、究人員主要針對工廠員工，每天工作8小時、每周工作5天的情況下，提供了工作場所化學物質暴露規(guī)范TLVS與PFL值。然而對于化學事故來說，不管是周圍群眾還是應急處置人員，是很少會去停留那么久的，往往最初30min是最重要的時間段。因此，國外一些機構對這些標準進行修正，制定了化學事故現場應急疏散的推薦性原則。我國目前還沒有制定相應的國家標準，因此，在化學事故應急中，確定是否需要人員疏散時，推薦采用這些原則。    3.1 ERPG(緊急反應計劃指南)原則    如果可以得到化學品的ERPG數據，人員疏散可以按照ERPG公

18、布的原則實行。    1)偵測或評估數值低于毒性化學物質濃度ERPG-1或未達危害之濃度時，不進行疏散動作。    2)偵測或評估數值介于毒性化學物質濃度ERPG-1與ERPG-2間，則發(fā)布警戒管制區(qū)及就地避難警報。    3)偵測或評估數值超過毒性化學物質濃度ERPG-2，則發(fā)布警戒管制區(qū)及疏散警報，或做適當的就地避難。    4)偵測或評估數值超過毒性化學物質濃度ERPG-3，則發(fā)布疏散。   

19、0;3.2 關心濃度限值(LOC)    美國環(huán)?？偸鹪谄滹L險管理方案(RMP，Risk Management Program)下，依據緊急規(guī)劃與小區(qū)知情權利法案(Emergency Planning and Community Right-to-Know Act)所列出的390種劇毒化學物(Extremely Hazardous Substances)，且針對保護事故周圍的民眾，建議采用1/10 IDLH為暴露限值，又謂關心濃度限值(LOC，Level of Concern)。LOC限值系指空氣中有毒化學品，在一般人群短期暴露時，不會造成不可恢復性的健康影響的最大濃度。    對于那些沒有IDLH的化學品，其IDLH則依下列毒性數據的先后順序估計：    其中，LDLO系指能導致死亡之最低劑服量LCLO系指經由呼吸，能導致死亡之空氣中最低濃度。由于LD50或LCLO的單位是mg/kg(分母是單位體重)，因此，應將LOC轉換為空氣中的濃度：    式中，70kg代表一位成人體重，0.4m3是30min內成人所吸進的空氣量。      &