??? 當(dāng)前，危險化學(xué)品危害事故時有發(fā)生。大量危險化學(xué)物質(zhì)泄漏將會導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒等重大事故，造成嚴(yán)重的人員傷亡和環(huán)境污染，并可引起突發(fā)中毒等公共衛(wèi)生事件。因此，在建設(shè)項目職業(yè)病危害預(yù)評價工作中需要有一個科學(xué)、簡明、可行、規(guī)范的定量評價方法，對突發(fā)中毒事故的影響范圍及危害程度進(jìn)行定量分析，使職業(yè)病危害預(yù)評價報告的內(nèi)容對工程項目建設(shè)單位起到具體的指導(dǎo)作用。但目前在建設(shè)項目職業(yè)病危害預(yù)評價規(guī)范和實際工作中還缺乏這樣的評價方法。為此，我們借鑒建設(shè)項目環(huán)境影響評價和安全預(yù)評價方法、評價工作經(jīng)驗及事故案例等加以綜合分析，探討在建設(shè)項目職業(yè)病危害預(yù)評價中應(yīng)用數(shù)學(xué)模型方法對職業(yè)病危害事故影響范圍及危害程度進(jìn)行定量評價。
??? 一、數(shù)學(xué)模型的選擇
??? 工業(yè)生產(chǎn)中由于設(shè)備或管道損壞或操作失誤引起有毒化學(xué)物質(zhì)大量泄漏，或有的化學(xué)物質(zhì)在火災(zāi)、爆炸等重大事故時，生成的有毒蒸氣云在空氣中漂移、擴(kuò)散。為了較為精確地計算毒害區(qū)域的大小，國內(nèi)外開發(fā)了一些計算機(jī)軟件，根據(jù)不同的有毒化學(xué)物質(zhì)泄漏的事故類型、擴(kuò)散模型和物質(zhì)毒性大小等計算可能致人死亡或中毒的范圍。我們在建設(shè)項目職業(yè)病危害預(yù)評價工作實踐中，分析有毒化學(xué)物質(zhì)大量泄漏所致的突發(fā)中毒事故后果時嘗試運(yùn)用了以下兩個數(shù)學(xué)模型。
??? （一）有毒氣體半球擴(kuò)散模型
??? 這是一種有毒氣體泄漏危害區(qū)域的估算方法，閃蒸液體或加壓氣體瞬時泄漏后有一段快速擴(kuò)散時間，泄漏氣體（或液體閃蒸形成蒸氣）的氣團(tuán)呈半球形向外擴(kuò)散。有毒氣體泄漏半球擴(kuò)散半徑計算公式：
??? 式中，R：有毒氣體的擴(kuò)散半徑，m；Vg：有毒介質(zhì)的蒸氣體積，m3；C：有毒介質(zhì)在空氣中危險濃度值，％。
??? （二）氣體外逸擴(kuò)散濃度計算公式
??? 當(dāng)發(fā)生有毒氣體大量泄漏時，在一定距離內(nèi)任一地點(diǎn)空氣中有毒氣體濃度按氣體外逸擴(kuò)散濃度計算公式進(jìn)行估算。氣體外逸擴(kuò)散濃度計算公式：C=100M/vx2(e-20h/x)
??? 式中，C：有害氣體濃度，mg/L；M：泄漏氣體數(shù)量，t/d；v；風(fēng)速，m/s；x：由泄漏處到測定濃度處距離，m；h：地面高度，m。當(dāng)泄漏氣體離地面高度1～2m，而距離大于1 000 m時e-20h/x≈1。
??? 二、數(shù)學(xué)模型實際應(yīng)用舉例
??? （一）某企業(yè)油改煤工程生產(chǎn)中可能發(fā)生的突發(fā)一氧化碳中毒事故影響范圍定量分析
??? 某企業(yè)為大型化工企業(yè)，主要生產(chǎn)化肥及純堿，油改煤工程項目可能存在的主要事故風(fēng)險有煤氣爆炸和粗煤氣的大量泄漏事故，尤其是氣化爐、粗煤氣柜、煤氣壓縮及關(guān)輸送管道等如發(fā)生粗煤氣的大量泄漏，可造成突發(fā)一氧化碳中毒事故。在建設(shè)項目職業(yè)病危害預(yù)評價報告中，根據(jù)有毒氣體泄漏半球擴(kuò)散模型和物質(zhì)毒性大小等，估算煤氣柜、氣化、煤氣壓縮等工作場所一氧化碳大量泄漏可能致人死亡、中毒的范圍。對企業(yè)油改煤工程建成投產(chǎn)后可能發(fā)生的突發(fā)一氧化碳中毒故影響范圍和危害程度做出了定量評價。
??? 1.一氧化碳危害區(qū)域濃度劃分：按照一氧化碳在空氣中達(dá)到職業(yè)觸限值（短時間接觸容許濃度）、人持續(xù)吸入0.5～1.0 h急性中毒有死亡危害濃度劃分為兩個危害區(qū)域；C1＝0.0024％，即職業(yè)接觸限值PC-STEL為30 mg/m3，經(jīng)換算為0.0024％；C2＝0.15％，即一氧化碳在空氣中達(dá)到人持續(xù)吸入0.5～1.0 h急性中毒有死亡危害的濃度。
??? 2.泄漏量確定及危害半徑估算：該工程項目煤氣柜為緩沖儲存裝置，如發(fā)生大量煤氣泄漏后，往往會對一定的范圍造成危害，甚至造成人員中毒、死亡。煤氣柜的儲存量為5 000m3，其中一氧化碳占41.9％，約為2 095 m3，假設(shè)發(fā)生事故，全部泄漏，這些有毒空氣以半球形向地面擴(kuò)散，可估算出一氧化碳?xì)怏w的擴(kuò)散半徑為：取C1＝0.0024％，；取C2=0.15%，。煤氣柜發(fā)生大量泄漏后，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長為19 m的60°扇形區(qū)域是最危險的區(qū)域；邊長為75 m的60°扇形區(qū)域?qū)⒊^我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時間接觸容許濃度。該工程項目氣化生產(chǎn)的煤氣經(jīng)洗滌后在電除塵、脫硫脫碳以及連接煤氣柜、煤氣壓縮的管道階段發(fā)生的粗煤氣泄漏。從泄漏發(fā)生到得到有效控制設(shè)定為10 min，一氧化碳泄漏量根據(jù)各工段粗煤氣中一氧化碳的體積百分比進(jìn)行估算。經(jīng)計算，脫碳后至煤氣壓縮工段發(fā)生大量泄漏后，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長為18 m的60°扇形區(qū)域，是最危險的區(qū)域；邊長為71m的60°的扇形區(qū)域?qū)⒊^我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時間接觸容許濃度。氣化、電除塵及脫硫等工段發(fā)生大量泄漏量，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長為16 m的60°扇形區(qū)域，是最危險的區(qū)域；邊長為65 m的60°扇形區(qū)域?qū)⒊^我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時間接觸容許濃度。
??? 3.估算結(jié)果分析：以上述計算結(jié)果可以得知，油改煤工程項目主要生產(chǎn)裝置區(qū)如發(fā)生一氧化碳大量泄漏后，急性一氧化碳中毒區(qū)域邊長16～19 m的60°扇形區(qū)域是最危險的區(qū)域；邊長為65～75 m的60°扇形區(qū)域?qū)⒊^我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的短時間接觸容許濃度。作業(yè)工人現(xiàn)場操作或巡檢時均處在上述泄漏量的中毒危害半徑內(nèi)，如遇有泄漏等事故，巡檢區(qū)域及廠區(qū)將可能造成人員急性一氧化碳中毒甚至死亡。