??? 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)了一些計算機軟件，根據(jù)不同的有毒化學(xué)物質(zhì)泄漏的事故類型、擴散模型和物質(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用了以下兩個數(shù)學(xué)模型。
??? （一）有毒氣體半球擴散模型
??? 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散時間，泄漏氣體（或液體閃蒸形成蒸氣）的氣團呈半球形向外擴散。有毒氣體泄漏半球擴散半徑計算公式：
??? 式中，R：有毒氣體的擴散半徑，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)任一地點空氣中有毒氣體濃度按氣體外逸擴散濃度計算公式進行估算。氣體外逸擴散濃度計算公式：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散，可估算出一氧化碳氣體的擴散半徑為：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。