現場事故風險概率計算(劉茂)

現場事故風險傷害概率計算劉茂南開大學城市公共安全中心2016年9月20日概述11.

常見的工業危險源重大事故類型主要是中毒、火災和爆炸。2.重大事故發生帶來的危害主要是：中毒、熱輻射傷害和沖擊波超壓。3.應用ALOHA等軟件計算事故暴露濃度或劑量值。4.根據人體致死概率函數法，確定個體致死概率。重大事故類型2中毒事故（重氣擴散、高斯擴散）等沸騰液體擴散蒸氣云爆炸（BLEVE）、粉塵爆炸等閃火、池火災、BLEVE火球等中毒火災爆炸工業危險源重大事故類型2是否是危險物質泄漏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擴散燃燒爆炸事故后果否液體泄漏或池火災事故泄漏后，可根據危險物質特性及各類型事故發生的事件樹，分析可能發生的重大事故場景。事故后果計算3應用美國EPA化學制品突發事件和預備辦公室推薦的ALOHA模擬軟件計算各風險因素可能的事故后果，ALOHA軟件計算快捷、準確，現已得到廣泛的應用。ALOHA中采用的數學模型有：高斯模型、重氣擴散模型、蒸汽云爆炸、BLEVE火球等成熟的事故后果計算模型。潛在事故導致傷害概率4潛在事故導致傷害概率分析，即在事故后果計算或模擬的基礎上，確定人員由于暴露而死亡或傷害的概率。潛在事故導致傷害概率4火球和池火災的熱輻射強度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、嚴重傷害、玻璃震碎的沖擊波超壓閾值；化學毒物有各自不同閾值?！┞稄姸乳撝禎撛谑鹿蕦е聜Ω怕?——暴露劑量火災：暴露劑量V由輻射強度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

潛在事故導致傷害概率4——概率變量概率函數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之間有如下關系：Y=k1+k2lnV式中k1，k2是兩個概率變量系數。對火災、爆炸和中毒，相關k1和k2的值如表2所示?；馂模┞秳┝縑基于持續時間和熱輻射強度；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。潛在事故導致傷害概率4——概率變量事故類型傷害類型概率變量系數k1k2火災死亡-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不同事故類型對應的k1和k2值潛在事故導致傷害概率4——人員傷害概率248概率變量Y6死亡百分率P/(%)02510075反應對數劑量

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

式中，erf是誤差函數。誤差函數是高斯分布的積分，服從下述關系：在實際應用中，還可以用下面方程進行概率變量向百分數的轉化：個人風險計算5

式中：Pf是事故