液氯泄漏事故應(yīng)急防護(hù)措施分析

摘要：主要介紹在發(fā)生液氯泄漏事故時(shí)的幾種應(yīng)急防護(hù)措施，通過(guò)分析影響應(yīng)急防護(hù)措施選擇的因素，結(jié)合ALOHA軟件的模擬分析結(jié)果，確定最佳的防護(hù)措施，為消防救援隊(duì)伍更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員采取合理的防護(hù)，減少傷亡，提高液氯泄漏事故的處置效率提供參考。同時(shí)也為消防救援隊(duì)伍在應(yīng)對(duì)此類事故時(shí)自身應(yīng)急防護(hù)的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：液氯泄漏；防護(hù)措施；ALOHA軟件

中圖分類號(hào)：D631.6" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號(hào)：2096-1227（2024）12-0040-03

當(dāng)前，危險(xiǎn)化學(xué)品的使用頻率日益增加，由此引發(fā)的化學(xué)品泄漏事故規(guī)模不斷擴(kuò)大，程度愈發(fā)嚴(yán)重。在危化品泄漏事故中，液氯泄漏的危害性較大，如果缺乏有效的防護(hù)措施，其后果將不堪設(shè)想。液氯泄漏后，對(duì)人體的傷害程度隨擴(kuò)散范圍的不同而有所差異。輕者可能感到身體不適、頭暈?zāi)垦５劝Y狀，嚴(yán)重者可能引發(fā)中毒性肺水腫、喉頭水腫或痙攣導(dǎo)致窒息，以及急性呼吸窘迫綜合征、迷走神經(jīng)反射性心臟停搏等后果[1]。2020年2月16日，KEAMARI港發(fā)生嚴(yán)重的有毒氣體泄漏事故，導(dǎo)致至少9人死亡，650多人入院治療[2]。同年8月29日，安徽某化工廠發(fā)生氯氣泄漏事故，導(dǎo)致19人住院治療[3]。這些事故的發(fā)生表明，液氯泄漏事故的應(yīng)急防護(hù)對(duì)于保護(hù)公眾以及救援人員的生命安全至關(guān)重要，因此，對(duì)相關(guān)應(yīng)急防護(hù)措施的分析研究是十分必要的。

1 液氯泄漏事故公眾應(yīng)急防護(hù)措施

1.1" 呼吸防護(hù)

在事故現(xiàn)場(chǎng)，呼吸防護(hù)的使用主要局限于救援人員。常見的呼吸防護(hù)裝備包括空氣呼吸器、氧氣呼吸器以及過(guò)濾式防毒面具，它們各自具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。具體而言，空氣呼吸器使用時(shí)間較短，空氣氣源經(jīng)濟(jì)且容易適應(yīng)，但是重量比較大，使用時(shí)間約20min；氧氣呼吸器則易于攜帶，可長(zhǎng)時(shí)間使用，但是造價(jià)較高，使用受溫度限制；過(guò)濾式防毒面具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，但不適用于氧氣濃度低于19%的場(chǎng)所。對(duì)于公眾來(lái)說(shuō)，呼吸防護(hù)的方式相對(duì)簡(jiǎn)單，大致有濾毒盒防護(hù)面罩、簡(jiǎn)易防護(hù)口罩以及濕毛巾等，其中后兩者的使用在公眾中較為普遍。

1.2" 疏散

在液氯泄漏事故中，應(yīng)持續(xù)進(jìn)行氯氣濃度的監(jiān)測(cè)工作，警戒疏散范圍的劃分要根據(jù)氯氣泄漏擴(kuò)散理論，準(zhǔn)確預(yù)判氯氣的危害范圍，提前將可能受到氯氣危害的人員疏散至安全區(qū)域[4]。這里的疏散是指把人員從危險(xiǎn)區(qū)域轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域。由于液氯泄漏事故發(fā)生突然、擴(kuò)散迅速且危害巨大，如果不立刻組織人員疏散，后果將不堪設(shè)想。因此，組織現(xiàn)場(chǎng)公眾迅速撤離危險(xiǎn)區(qū)域是避免大量人員傷亡的重要措施。

1.3" 尋找避難空間

通常情況下，遇到諸如液氯泄漏事故時(shí)，公眾本能的反應(yīng)是采取疏散措施。但有時(shí)疏散行動(dòng)可能伴隨著更大的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是當(dāng)公眾在疏散過(guò)程中身體暴露于高濃度的有毒物質(zhì)環(huán)境中。因此，選擇合適的避難場(chǎng)所可以減少污染物對(duì)人體的危害，更有利于保障公眾的生命健康。

2 影響應(yīng)急防護(hù)措施選擇的因素

2.1" 泄漏源

對(duì)于液氯泄漏事故來(lái)說(shuō)，泄漏源主要指的是泄漏口的相關(guān)情況。具體來(lái)說(shuō)，包括泄漏口的形狀、泄漏口位置及大小。當(dāng)泄漏源不處于液相空間時(shí)，泄漏不會(huì)使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力急速下降，儲(chǔ)罐內(nèi)溫度的升高引起液氯氣化。以罐體泄漏為例，當(dāng)氣體以聲速流出時(shí)，不同的泄漏口形狀有著不同的氣體泄漏系數(shù)，直接影響泄漏速率，從而影響液氯擴(kuò)散范圍及受災(zāi)區(qū)域人員的應(yīng)急防護(hù)措施。不同形狀泄漏口的氣體泄漏系數(shù)見表1。

2.2" 泄漏狀態(tài)

泄漏狀態(tài)是影響液氯泄漏后擴(kuò)散的一個(gè)重要因素，它主要指泄漏口的位置高度。當(dāng)其他參數(shù)不變的情況下，改變泄漏口的高度將同步改變擴(kuò)散地面中心線上液氯濃度的分布，從而表明泄漏口的位置高度在一定程度上影響了液氯泄漏后危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)公眾的應(yīng)急防護(hù)效果。

2.3" 氣象條件

氣象條件大致涵蓋了氣溫、環(huán)境濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、大氣穩(wěn)定度等因素，這些因素主要是通過(guò)影響氯氣的擴(kuò)散進(jìn)而影響公眾的應(yīng)急防護(hù)。

氣溫主要通過(guò)影響大氣的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)而對(duì)液氯的擴(kuò)散產(chǎn)生影響。氣溫對(duì)于液氯擴(kuò)散的影響在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)，但超越一定界限后，氣溫對(duì)液氯擴(kuò)散的影響將變得不那么明顯。

風(fēng)向決定了泄漏的液氯擴(kuò)散的方向，而風(fēng)速則影響了液氯的擴(kuò)散速度以及空氣對(duì)其的稀釋速度。一般情況下，當(dāng)風(fēng)速處于1～5m/s的范圍時(shí)，有利于氣云的擴(kuò)散，在這個(gè)風(fēng)速區(qū)間內(nèi)，風(fēng)速越大，危險(xiǎn)區(qū)域的范圍也就越大。超出此范圍，泄漏的氯氣在地面處的濃度將會(huì)降低。

大氣穩(wěn)定度是評(píng)價(jià)空氣垂直對(duì)流程度的相關(guān)指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，大氣越穩(wěn)定，泄漏氣云越難以向高空消散，大氣越不穩(wěn)定，空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，泄漏的氣云消散得越快。

2.4" 環(huán)境條件

環(huán)境條件主要是指事故區(qū)域附近的建筑物布局、地形地貌以及人員的分布情況。

在氯氣擴(kuò)散過(guò)程中，復(fù)雜的地形地貌會(huì)影響氯氣擴(kuò)散的速度與方向。比如城市里的建筑物和樹木會(huì)增強(qiáng)地表大氣的湍流強(qiáng)度，從而在一定程度上促進(jìn)空氣對(duì)氯氣的稀釋作用，而湖泊和開闊平坦的地形則會(huì)減緩這一稀釋過(guò)程。對(duì)于低矮的建筑群，可能導(dǎo)致氯氣聚集，而高層建筑物則會(huì)對(duì)泄漏的氯氣產(chǎn)生一定的阻擋作用。

公眾的分布情況也是一個(gè)重要因素。通常情況下，人員密集區(qū)域可能存在避難場(chǎng)所不足的問(wèn)題，因此，在緊急情況下，需要考慮到引導(dǎo)一部分處在相對(duì)安全區(qū)域的公眾先行疏散，剩余人員則可以利用現(xiàn)有的隱蔽場(chǎng)所進(jìn)行臨時(shí)避難。

2.5" 應(yīng)急救援力量

通常而言，應(yīng)急救援力量包括公眾引導(dǎo)與干預(yù)、交通工具的配置以及事故發(fā)生后的應(yīng)急響應(yīng)能力等方面。

在事故發(fā)生后的大規(guī)模疏散過(guò)程中，由于許多人對(duì)災(zāi)情了解不足，可能會(huì)因盲從心理而被動(dòng)疏散。研究表明，在大規(guī)模人員疏散時(shí)，若有專門人員進(jìn)行正確引導(dǎo)和疏散干預(yù)，可有效避免疏散秩序混亂，顯著提升人群向安全地點(diǎn)疏散的效率。在交通工具配置方面，充足的交通工具可以快速提升疏散效率，確保疏散工作有效進(jìn)行。

2.6" 隱蔽場(chǎng)所的特點(diǎn)

在液氯泄漏事故發(fā)生后，避難場(chǎng)所能否提供必要的保護(hù)作用取決于滲透率。由于毒負(fù)荷一旦超越臨界值，就會(huì)對(duì)人的健康造成影響，因此，確保室內(nèi)毒負(fù)荷低于臨界值是保障人員健康的前提。而室內(nèi)毒負(fù)荷的高低與建筑物的滲透率密切相關(guān)。根據(jù)有關(guān)測(cè)試，當(dāng)氯氣泄漏事故發(fā)生時(shí)，位于泄漏源下風(fēng)方向的避難場(chǎng)所內(nèi)氯氣濃度大約為室外濃度的1/20。如果避難場(chǎng)所采用特殊的材料建筑，可顯著降低室內(nèi)氯氣濃度，進(jìn)而減輕氯氣對(duì)避難場(chǎng)所內(nèi)人員的傷害，提高避難場(chǎng)所的可靠性。

2.7" 人群素質(zhì)

在火災(zāi)事故中，個(gè)人因素是影響公眾應(yīng)急防護(hù)的重要因素。這里的個(gè)人因素包括公眾的心理狀況、年齡結(jié)構(gòu)、受教育程度等。

關(guān)于公眾的心理因素，液氯泄漏事故具有突發(fā)性強(qiáng)、傷害面廣等特點(diǎn)，容易導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)公眾產(chǎn)生恐懼、焦慮、不安等心理狀況，進(jìn)而引發(fā)一系列應(yīng)激行為，影響正常的疏散秩序。

在受教育程度方面，主要取決于公眾是否接受過(guò)此類事故個(gè)人防護(hù)相關(guān)的教育與培訓(xùn)。若公眾在事故發(fā)生前接受過(guò)相關(guān)培訓(xùn)或了解過(guò)相應(yīng)的應(yīng)急防護(hù)措施，將有利于其應(yīng)急疏散；公眾的受教育情況包括是否接受過(guò)液氯泄漏方面的培訓(xùn)、是否參與過(guò)類似事故演習(xí)，以及是否掌握液氯泄漏等事故發(fā)生后的自救常識(shí)等。

關(guān)于年齡結(jié)構(gòu)，液氯泄漏事故發(fā)生后，事故威脅區(qū)域附近的公眾年齡構(gòu)成可能各不相同，在選擇疏散等應(yīng)急防護(hù)行動(dòng)時(shí)，青壯年可能因行動(dòng)迅速而較快完成疏散，但老年人以及幼年兒童可能因腿腳不便等原因，疏散行動(dòng)會(huì)受到一定的影響。

3 基于ALOHA軟件的公眾應(yīng)急防護(hù)措施的選擇

3.1" ALOHA軟件簡(jiǎn)介

ALOHA軟件是由美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局和環(huán)保署共同開發(fā)的一款應(yīng)用程序。它功能強(qiáng)大，內(nèi)含1000多種化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包含了化學(xué)品類型、事故發(fā)生地理概況、氣象條件等信息，可以模擬危險(xiǎn)化學(xué)品在多種情況下的泄漏后果。

3.2" 影響區(qū)域的確定

當(dāng)液氯發(fā)生泄漏后，會(huì)迅速擴(kuò)散并形成危險(xiǎn)區(qū)域。ALOHA軟件結(jié)合美國(guó)應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃指南（ERPG）中給出的ERPG-2、ERPG-3標(biāo)準(zhǔn)體積分?jǐn)?shù)值，來(lái)確定影響區(qū)域。具體信息見表2：

這里結(jié)合氯氣泄漏的情況，利用ALOHA軟件模擬氯氣泄漏后的影響區(qū)域。

第一，確定環(huán)境條件。以北京為例（北緯39.56），在Location information上選擇與北京近似處于同一緯度的城市?Denver， Colorado（丹佛，科羅拉多州）；建筑類型選擇“單一建筑”。第二，選擇化學(xué)物質(zhì)種類為氯氣。在選擇氣象條件時(shí)，輸入溫度為23℃、風(fēng)速為2m/s、風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)、天氣晴朗、濕度適中、大氣穩(wěn)定度為C類。在選擇完氣象條件以及環(huán)境條件之后，開始對(duì)泄漏源與泄漏狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定。依次選擇罐體的特征（包括泄漏罐體的壓力、形狀及大小等）、泄漏口的形狀、泄漏口的高度以及泄漏口的大小等參數(shù)。在確定泄漏源、泄漏狀態(tài)、氣象條件這些因素后，利用ALOHA軟件模擬氯氣泄漏的影響區(qū)域。

3.3" 應(yīng)急防護(hù)措施的確定

這里，根據(jù)ERPG-2與ERPG-3的標(biāo)準(zhǔn)體積分?jǐn)?shù)來(lái)確定相關(guān)影響區(qū)域所采取的防護(hù)措施。通過(guò)表3可以得出氯氣ERPG-1、ERPG-2、ERPG-3的相關(guān)數(shù)值。

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，確定不同分區(qū)內(nèi)所應(yīng)采取的應(yīng)急防護(hù)措施，見表4。

對(duì)于上述防護(hù)區(qū)內(nèi)的公眾，一般情況下應(yīng)采取表內(nèi)所列的應(yīng)急防護(hù)措施，尤其針對(duì)位于協(xié)助疏散區(qū)、引導(dǎo)疏散區(qū)以及自主疏散區(qū)的公眾。此外，公眾在進(jìn)行應(yīng)急疏散時(shí)，最好在疏散過(guò)程中采取簡(jiǎn)易的個(gè)體防護(hù)措施，減輕毒性物質(zhì)對(duì)身體的傷害。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文雖然利用ALOHA軟件在事故背景下對(duì)公眾應(yīng)急防護(hù)區(qū)域進(jìn)行了劃分，并確定了相關(guān)防護(hù)區(qū)域內(nèi)公眾應(yīng)采取的防護(hù)措施，但尚未將人群素質(zhì)、疏散環(huán)境以及救援力量等因素考慮進(jìn)去。因此，下一步的工作需要綜合考慮以上因素，優(yōu)化方案，以便在事故發(fā)生后能夠第一時(shí)間選擇最為合適的應(yīng)急防護(hù)措施。

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