現(xiàn)場事故風(fēng)險概率計算(劉茂)

現(xiàn)場事故風(fēng)險傷害概率計算劉茂南開大學(xué)城市公共安全中心2016年9月20日概述11.

常見的工業(yè)危險源重大事故類型主要是中毒、火災(zāi)和爆炸。2.重大事故發(fā)生帶來的危害主要是：中毒、熱輻射傷害和沖擊波超壓。3.應(yīng)用ALOHA等軟件計算事故暴露濃度或劑量值。4.根據(jù)人體致死概率函數(shù)法，確定個體致死概率。重大事故類型2中毒事故（重氣擴(kuò)散、高斯擴(kuò)散）等沸騰液體擴(kuò)散蒸氣云爆炸（BLEVE）、粉塵爆炸等閃火、池火災(zāi)、BLEVE火球等中毒火災(zāi)爆炸工業(yè)危險源重大事故類型2是否是危險物質(zhì)泄漏BLEVE、火球是否蒸氣云爆炸或閃火氣體泄漏中毒閃蒸立即被點燃蒸發(fā)擴(kuò)散燃燒爆炸事故后果否液體泄漏或池火災(zāi)事故泄漏后，可根據(jù)危險物質(zhì)特性及各類型事故發(fā)生的事件樹，分析可能發(fā)生的重大事故場景。事故后果計算3應(yīng)用美國EPA化學(xué)制品突發(fā)事件和預(yù)備辦公室推薦的ALOHA模擬軟件計算各風(fēng)險因素可能的事故后果，ALOHA軟件計算快捷、準(zhǔn)確，現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用。ALOHA中采用的數(shù)學(xué)模型有：高斯模型、重氣擴(kuò)散模型、蒸汽云爆炸、BLEVE火球等成熟的事故后果計算模型。潛在事故導(dǎo)致傷害概率4潛在事故導(dǎo)致傷害概率分析，即在事故后果計算或模擬的基礎(chǔ)上，確定人員由于暴露而死亡或傷害的概率。潛在事故導(dǎo)致傷害概率4火球和池火災(zāi)的熱輻射強(qiáng)度q值：2.0kW/m2、5.0kW/m2、和10.0kW/m2分別為一度燒傷、二度燒傷和死亡熱輻射閾值；蒸氣云爆炸的超壓p值：1.0psi、3.5psi、8psi分別為蒸氣云爆炸造成建筑破壞、嚴(yán)重傷害、玻璃震碎的沖擊波超壓閾值；化學(xué)毒物有各自不同閾值?！┞稄?qiáng)度閾值潛在事故導(dǎo)致傷害概率4——暴露劑量火災(zāi)：暴露劑量V由輻射強(qiáng)度q和暴露時間t決定；爆炸：暴露劑量V由爆炸超壓p0或沖量J決定；中毒：暴露劑量V由濃度C和暴露時間t決定。毒物種類氨氣一氧化碳氯氣乙撐氧氯化氫n21211毒物種類二氧化氮光氣環(huán)氧丙烷二氧化硫甲苯n21212.5表1不同毒物的n值

潛在事故導(dǎo)致傷害概率4——概率變量概率函數(shù)法適用于不同的暴露類型的計算。暴露劑量V和概率變量Y之間有如下關(guān)系：Y=k1+k2lnV式中k1，k2是兩個概率變量系數(shù)。對火災(zāi)、爆炸和中毒，相關(guān)k1和k2的值如表2所示?；馂?zāi)，暴露劑量V基于持續(xù)時間和熱輻射強(qiáng)度；爆炸，暴露劑量V基于爆炸超壓或沖擊波；中毒，暴露劑量V主要基于濃度和暴露時間。潛在事故導(dǎo)致傷害概率4——概率變量事故類型傷害類型概率變量系數(shù)k1k2火災(zāi)死亡-37.232.56一度燒傷-43.143.0188二度燒傷-39.833.0186爆炸超壓致肺出血致死-77.16.91超壓致鼓膜破裂-15.61.93沖擊波致死-46.14.82沖擊波致傷-39.14.45拋射物致傷-27.14.26中毒氨氣致死35.91.85一氧化碳致死-37.983.7氯氣致死-8.290.92乙氧致死-6.191.0氯化氫致死-16.852.0二氧化氮致死-13.791.4光氣致死-19.273.69環(huán)氧丙烷致死-7.420.51二氧化硫致死-15.671.0甲苯致死-6.790.41表2不同事故類型對應(yīng)的k1和k2值潛在事故導(dǎo)致傷害概率4——人員傷害概率248概率變量Y6死亡百分率P/(%)02510075反應(yīng)對數(shù)劑量

劑量-反應(yīng)曲線概率函數(shù)法實際計算中，劑量-反應(yīng)曲線使用不方便，根據(jù)曲線建立一個分析方程是非常必要的。對于單一暴露來說，概率函數(shù)法是最適用的方法，概率變量Y和死亡百分率P的關(guān)系可以用下式表示：潛在事故導(dǎo)致傷害概率4——人員傷害概率

傷害概率概率變量

0

1

2

3

4

5

6

7

8死亡百分比0

2.672.953.123.253.363.453.523.59103.723.773.823.873.923.964.014.054.08204.164.194.234.264.294.334.364.394.42304.484.504.534.564.594.614.644.674.69404.754.774.804.824.854.874.904.924.95505.005.035.055.085.105.135.155.185.20605.255.285.315.335.365.395.415.445.47705.525.555.585.615.645.675.715.74577805.845.885.925.955.996.046.086.136.18906.286.346.416.486.556.646.756.887.05990.00.10.20.30.40.50.60.70.87.337.377.417.467.517.587.587.657.88表3概率變量Y和死亡概率P之間的換算關(guān)系潛在事故導(dǎo)致傷害概率4——人員傷害概率

式中，erf是誤差函數(shù)。誤差函數(shù)是高斯分布的積分，服從下述關(guān)系：在實際應(yīng)用中，還可以用下面方程進(jìn)行概率變量向百分?jǐn)?shù)的轉(zhuǎn)化：個人風(fēng)險計算5

式中：Pf是事故