內河運輸危險化學品船舶應急處置信息系統開發

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(1.中國船級社武漢規范研究所，武漢 430022;2.武漢理工大學 水路公路交通安全控制與裝備教育部工程研究中心，武漢 430063)

危險化學品運輸事故通常是指在通過公路或鐵路、水路等完成危險化學品輸轉過程中發生的泄漏、火災、爆炸、中毒、翻車等事故或緊急情況[1]。危險化學品運輸屬于“流動危險源”，救援工作專業性強，歐美發達國家非常重視危險化學品事故應急救援管理[2-3]，我國目前尚沒有專門針對內河化學品運輸的應急處置信息系統。

1 建立危化船舶ERIS的必要性

隨著經濟的發展，船舶運輸越來越頻繁，船舶的類型、尺寸和數量也發生著巨大的變化。與此同時，各種海損事故頻繁發生，據統計，我國水上交通險情主要集中在沿海和內河干流，在全部險情中，內河干流占30.8%(在內河干流的水上交通險情總量中，長江干線的占64.8%)。這些海損事故對生命、財產、海洋及河流環境帶來巨大的破壞。國際海事界和各港口國對海損事故越來越重視，一些公約和法規隨之紛紛出臺。

在我國，船舶應急響應服務是水路交通突發公共事件應急響應的一個組成部分，可以為事故船舶提供科學的脫險技術服務。危化船舶的ERIS是船舶應急響應的重要組成部分，通過系統全面、完善的數據庫、知識庫和分析評估功能，不僅能夠提供化學品的基本信息、裝運要求、應急預案等多項“防患于未然”的信息，還能對船舶發生泄漏后的救生、消防、堵漏等提供全面、可行的處置方案，并進行快速危害評估，達到科學決策的目的。

2 系統研究與開發

系統從化學品查詢、化學品知識庫、應急信息服務和化學品危害評估四個方面進行設計，采用VB語言和ACCESS數據庫相結合，使用方便，內容全面，具有較強的針對性和操作性。

2.1 查詢功能

輸入化學品名稱或UN編號，可快速查找化學品，并給出化學品的水反應性和吸入有害性等基本信息。

2.2 知識庫功能

系統包含了化學品的詳細信息(理化特性、毒理學資料、生態學資料等)、應急對策(消防措施、人員保護、泄漏應急處理等)以及信息服務(相關法規內容、化學品應采用何種船型何種艙型運輸等)等內容。

1) 首次隔離與防護距離。系統給出了各種氣態化學品或揮發性化學品發生泄漏后的初次隔離與防護距離，便于有關部門在化學品發生泄漏時，按隔離與防護距離疏散人員。隔離與防護距離見圖1。

圖1 首次隔離與防護距離

2) 應急處置指南。結合我國內河運輸化學品船舶的特點和實際，給出各化學品的理化性質、毒性等信息，從滅火劑的選擇、人員防護和急救、堵漏方法、溢出化學品的處理等方面給出應急處置對策。應急指南見圖2。

圖2 應急指南

3) 應急常識。在緊急事件發生后，如果船上人員掌握了一定的應急常識或者準備了應急預案，則可大大降低事故帶來的危害。系統給出應急預案編制方法和示例、圍油欄使用方法等應急處置方面的常識信息，還包括國家關于危險化學品運輸的法規、船級社規范等。管理員可自行添加應急常識到數據庫中，不斷豐富應急知識內容。

2.3 信息服務功能

為降低船舶泄漏造成的損失，系統提供了應急預案示例和應急預案編制方法、各地海事主管機關的聯系方式等。

2.4 危險評估功能

在寬淺河流上，排入河中的污染物，在水深方向可以認為混合均勻，在水平面的縱向和橫向形成混合區，這時河水的水質需用二維水質模型描述[4]。在穩態情況下二維水質模型基本方程為

式中：ρ——污染物質量濃度，g/m3；

x——沿河水流向的坐標，m；

z——垂直x軸的橫向坐標，m；

u——河水縱向流速，m/s；

v——河水橫向流速，m/s；

Ex、Ez——縱向和橫向擴散系數，m2/s；

K——污染物衰減系數。

對無限邊界點源模型，離泄露源軸向x、垂向z處下游某點的質量濃度模型為

其中：W——污染物排放總量，kg;

h——水深，m。

在有限寬的河道上，兩岸的影響可用影像法求濃度的分布。設河道寬度為B，對難降解的污染物，下游濃度分布模型可寫為

根據上述模型開發兩種質量濃度計算模型，用戶可根據實際情況，輸入相關數據，迅速計算泄露源至其下游任一點之間的污染物濃度。

3 結束語

開發化學品船舶應急處置信息系統，有利于提高船舶營運者的應急能力，降低化學品泄漏造成的危害，通過不斷豐富、完善系統知識庫和信息服務庫，應急處置信息系統必將為保證化學品運輸安全發揮更大作用。

[1] 中國船級社.內河散裝運輸危險化學品船舶構造與設備規范[S].北京：人民交通出版社,2008.

[2] 沈 勒.關于內河危險品運輸船舶事故應急預案的思考[J].船海工程,2006(4)：85-87.

[3] 加拿大運輸應急中心(CANUTEC).應急響應手冊[M].加拿大運輸應急中心,2004.

[4] 方子云.水資源保護工作手冊[M].南京：河海大學出版社,1988.